Northrop N-1M "Jeep"

Le Northrop N-1M est un avion expérimental monoplace en forme d’ailes volante démunie d’empennage, équipé d’un train d’atterrissage tricycle escamotable et motorisé par deux moteurs à pistons entrainant des hélices propulsives.

Durant les années 1920, John "Jack" Northrop travaille pour plusieurs constructeurs aéronautiques, dont Douglas, Ryan Aircraft et Lockheed chez lesquels il conçoit plusieurs appareils (entre autres les World Cruiser, NYP " Spirit of St. Louis" et Lockheed Vega). En 1929, il décide de faire cavalier seul en fondant l’Avion Corporation et se consacre à un projet qui l’intéresse depuis quelques années déjà: un avion en forme d’aile volante ! L’idée est d’éliminer le fuselage et les empennages qui induisent des trainées parasites, tout en permettant un volume assez important pour emporter le carburant et éventuellement des bombes en soute.

Un premier appareil, destiné à mieux comprendre les difficultés à réaliser une aile volante, prend l’air en 1929. Désigné X-216H, ce n’est pas une aile volante pure puisqu’il est équipé de deux fines poutres terminées par des petites dérives ovales et reliées entre elles par un plan servant d’empennage horizontal. Par contre, ses ailes particulièrement épaisses permettent de se passer de fuselage en intégrant le moteur situé dans l’axe de l’appareil et, à sa gauche, le poste de pilotage ouvert. La propulsion est assurée par un Menasco Pirate de 67kW (91cv) entrainant une hélice propulsive située entre les deux poutres de queue. Le train d’atterrissage classique est fixe.
Le premier vol est effectué en 1929, piloté par Edward Bellande.
Plus tard, l’hélice est déplacée à l’avant de l’aile pour devenir une hélice tractrice. Dans le programme de test, il est prévu par la suite d’enlever l’empennage bipoutre afin de tester l’aile seule, malheureusement des difficultés financières empêchèrent Jack Northrop de finir ce programme.
Les essais effectués ont tout de même permis à Jack Northrop de comprendre un peu mieux les difficultés rencontrées lors de la conception d’une aile pure.

En 1939, l’entreprise Northrop Corporation Inc. est officiellement fondée, avec le soutien de Douglas. Depuis le X-216H, il semble que Northrop ait pris connaissance des travaux effectués par les frères Horten en Allemagne. Rapidement, le projet N-1M (Northrop Model 1 Mockup) est lancé, sa structure est en tube d’acier et son revêtement en bois contre-plaqué. Cette fois, il s’agit bien d’une aile volante pure, démunie d’empennage. L’aile est en flèche, épaisse en son centre pour permettre de loger au mieux le pilote dans un cockpit situé à l’avant, puis s’affinant régulièrement jusqu’à ses extrémités. Les panneaux extérieurs sont munis d’un dièdre négatif assez important. La motorisation est assurée par deux moteurs Lycoming O-145 de 65cv noyés dans l’aile et actionnant des hélices propulsives tripales. Une ouverture est située sur le bord d’attaque de l’aile, à l’avant de chaque moteur, afin de fournir à ces derniers l’air nécessaire à leur fonctionnement et à leur refroidissement. Le train d’atterrissage, tricycle, est escamotable. Une sorte de petite quille ventrale avec une roulette à son extrémité est installée à l’arrière, près du bord de fuite, pour éviter que les hélices ne touchent le sol en cas de trop grande incidence lors des phases de décollage et d’atterrissage.
Surnommé "Jeep" et entièrement peint en jaune, il effectue des essais sur le Baker Dry Lake, en Californie. Le 3 juillet 1940, durant un essai de roulage à grande vitesse, il effectue son premier vol. Le chef des pilotes d’essais de chez Northrop, Vance Breese, a indiqué qu’après ces quelques instants de vol, il est persuadé que l’appareil ne pourra pas voler plus haut de 5 pieds, à cause de la grande difficulté que peut avoir le pilote à le contrôler pour maintenir un angle d’attaque précis afin de rester en l’air. Theodore von Kármán, qui a rejoint l’équipe de développement, résout le problème avec l’utilisation de volets d’intrados en bout d’ailes, améliorant grandement le contrôle. Les extrémités des ailes, avec un dièdre particulièrement prononcé au début, est par la suite plus relevé, un angle aussi important ne se révélant pas nécessaire.
Le pilote en chef Vance Breese quittant le programme pour voler sur le North American B-25, c’est Moye W. Stephens, le secrétaire de Northrop, qui reprend les essais en tant que pilote. Les premiers vols montrent un contrôle et une stabilité suffisante, par contre le manque de puissance se fait sentir. Les moteurs sont remplacés par deux Franklin 6AC264F2 de 120cv chacun.

En novembre 1941, après avoir effectué 28 vols avec le N-1M, M.W.Stephen rapporte que lorsqu’on essaie de déplacer l’appareil autour de son axe vertical, il est sujet au roulis hollandais" (les ailes de l'avion montent et descendent en alternance traçant une trajectoire circulaire autour de son axe de vol). Après quelques modifications apportées aux ailes, ces oscillations deviennent tout à fait gérables. Les essais continuent jusqu’en 1943 sur différents sites : Hawthorne, Baker Dry Lake, Muroc et Rosamond Dry Lake, mais à la fin de la seconde guerre mondiale, le programme est abandonné. Pour son dernier vol, il est remorqué par un C-47 de Muroc à Hawthorne avec Myers aux commandes.

Finalement, le N-1M se révèle être un appareil au comportement en vol relativement sain, son instabilité semble avoir été facilement gérée par ses différents pilotes.
Le prototype est donné à l’USAAF en 1945 qui le stocke au National Air Museum durant de nombreuses années. Il est ensuite restauré durant quatre ans, soit entre 1979 à 1983, et est actuellement présenté au public au Steven F.Udvar-Hazy Center du National Air and Space Museum's, en Virginie.


Versions :
Avion Corporation X-216H : Prototype monomoteur d’aile volante muni d’une dérive bipoutre et destiné à étudier les difficultés de la réalisation d’une aile volante pure.

N-1M "Jeep" : Prototype d’aile volante propulsé par deux moteurs Lycoming O-145 de 65cv, remplacés par la suite par deux Franklin 6AC264F2 de 120cv chacun.


Utilisateurs militaires :
Aucun. En test au sein de l’USAF.


Caractéristiques :
Equipage : 1
Longueur : 5,46m
Envergure : 11,79m
Hauteur : 1,50m
Surface alaire : 33m2
Masse maximale au décollage : 1’769kg
Points d’attache : 0

Moteurs :
Deux Lycoming O-145 à quatre cylindres en ligne de 48kW (65cv) chacun, remplacés par la suite par deux Franklin 6AC264F2 à six cylindres en ligne de 87kW (120cv) chacun.

Performances :
Vitesse max : 322km/h
Plafond opérationnel : 1’219m
Distance franchissable : 483km

Armement :
Sans.


Liens internet :
https://en.wikipedia.org/wiki/Northrop_N-1M

http://www.militaryfactory.com/aircraft/detail.asp?aircraft_id=978

http://www.aviastar.org/air/usa/northrop_n-1m.php

http://airandspace.si.edu/collections/artifact.cfm?id=A19600302000

https://books.google.de/books?id=1dYDAAAAMBAJ&pg=PA14&dq=popular+Mechanics+1942&hl=en&ei=8m6hTMaUE8GdnAeJmPmJBA&sa=X&oi=book_result&ct=book-thumbnail#v=onepage&q=popular%20Mechanics%201942&f=true

http://all-aero.com/index.php/contactus/53-planes-l-m-n-o/7394-northrop-flying-wing-

La fiche sur le site

Clansman a écrit

La fiche sur le site

Merci… et merci de l'avoir déplacé.

Une des caractéristiques les plus intéressantes de cet avion, c'est sa capacité à être modifié. Il était "articulable" en atelier, en dièdre et en flèche au niveau des parties les plus externes de l'aile, (dièdre qui a été finalement annulé, c'est la modif la plus connue mais pas la seule testée, loin s'en faut) mais aussi de chaque côté de la partie centrale, peu après les moteurs. Des raccords de tôle étaient formés à la demande pour garantir la continuité des formes, pour chaque nouvelle configuration.
On voit peu de photos dans cette configuration sur le net, mais il a notamment volé avec un dièdre pratiquement nul voir négatif sur les panneaux principaux et flèche augmentée, qui, avec le dièdre positif de la partie centrale, donne l'effet d'une aile en mouette très aplatie, et un aspect des plus étranges. cette configuration a été testée avec les bouts d'ailes alignés, ( on en voit une photo dans l'avant dernier lien que tu donnes, en fin d'article : https://books.google.de/books?id=1dYDAAAAMBAJ&pg=PA14&dq=popular+Mechanics+1942&hl=en&ei=8m6hTMaUE8GdnAeJmPmJBA&sa=X&oi=book_result&ct=book-thumbnail#v=onepage&q=popular%20Mechanics%201942&f=true
) mais aussi en dièdre négatif, ce qui devait poser des problèmes à l'atterrissage en raison de la garde au sol.
Il était un laboratoire volant destiné à comprendre les effets de la répartition des masses et des surfaces sur la stabilité d'une aile volante, et tester la viabilité de la formule.

Sources :
The flying wings of Jack Northrop
Garry R.Pape with John M. Campbell & Donna Campbell

Northrop flying wing
Edward T. Maloney

Merci pour ces compléments, je n'avais pas trouvé toutes ces infos sur le net. Mais c'est clair que c'était le début d'une aventure qui continue encore de nos jours.

Ah ouais j'ai carrément rien compris, je croyais que l'exemplaire conservé avait été modifié en N-9M !

Ben, retournez sur la fiche, y'a plein de nouvelles photos !

(avec précision "N-1M sans dièdre").

Jericho a écrit

je n'avais pas trouvé toutes ces infos sur le net.

Un peu normal, c'est dans sa forme finale, celle dans laquelle elle volait le mieux et dans laquelle elle a été stockée, qu'on la connait le plus.
Les ailes volantes sont une de mes marottes

La N9M est issue des leçons tirées de l'étude de la N9M. Une maquette à l'échelle 1/3 des grandes ailes YB35, 49 et compagnie. Un beau sujet aussi! (Edit : Mais je viens de voir qu'il a déjà été traité. Il va falloir que j'aille lire ça )

Sur les photos en noir et blanc de la fiche, on voit les raccords de tôle au niveau des bords d'attaques, un peu plus clairs.

Clansman a écrit

Ah ouais j'ai carrément rien compris, je croyais que l'exemplaire conservé avait été modifié en N-9M !

Euh… c'était peut-être pas clair, mais j'ai écrit "Le prototype est donné à l’USAAF en 1945 qui le stocke au National Air Museum durant de nombreuses années. Il est ensuite restauré durant quatre ans, soit entre 1979 à 1983…" et je ne cite pas le N-9M.

Je me suis permis d'introduire le X-216H pour qu'il apparaisse sur le site (je ne suis pas sûr qu'il sera traité dans les projets, n'ayant pas grand-chose de militaire). Par contre son iconographie sur le site m'impressionne: il n'y a pas beaucoup d'image, mais tu en a trouvé quelques unes libre de droits!

Euh… c'était peut-être pas clair, mais j'ai écrit "Le prototype est donné à l’USAAF en 1945 qui le stocke au National Air Museum durant de nombreuses années. Il est ensuite restauré durant quatre ans, soit entre 1979 à 1983…" et je ne cite pas le N-9M.

C'est le SDASM (San Diego Museum) qui m'a enduit d'erreur dans les légendes de ses photos sur flickr. (le même qui a fourni les photos du X-216H).

Pour ce dernier, t'as bien fait, j'y aurais jamais pensé.

Clansman a écrit

Pour ce dernier, t'as bien fait, j'y a…

Alors tant mieux.