Short SB.4 Sherpa

Le Short Brothers SB.4 Sherpa est un avion expérimental monoplace biréacteur, muni d’ailes hautes en flèches aux extrémités mobiles, d’une dérive en flèche et d’un train d’atterrissage tricycle fixe.

Peu après la fin de la seconde guerre mondiale, le gouvernement britannique cherche à se doter de nouveaux bombardiers stratégiques à réaction. Il est alors primordial d’étudier les différentes configurations aérodynamiques pour obtenir les meilleures performances possibles.

Ingénieur aérodynamicien en chef du constructeur aéronautique nord-irlandais Short Brothers & Harland, David Keith-Lucas prend contact avec Geoffrey Hill, le concepteur des Westland-Hill Pterodactyl dans les années 1920 et 1930. Leurs ailes en flèche, appelées "aéro-isoclinique" en 1951, avaient la particularité d’avoir les extrémités mobiles leurs servant à la fois d’ailerons et d’élevons. Bien que démuni d’empennages et de dérives, ils volaient bien et avaient en général moins tendance à décrocher ou à tomber en vrille qu’un avion traditionnel de l’époque. L’objectif de D. Keith-Lucas est d’intégrer ce système de contrôle à son projet de bombardier stratégique PD.1, afin d’en diminuer la masse et les forces de frottement en se passant d’empennages tout en gardant une bonne stabilité avec des ailes en flèche.

Plusieurs maquettes sont construites pour étudier les dispositifs les plus appropriés en vol réels et en soufflerie. Il s’avère que si l’aile continue à plier lorsque l’appareil est soumis à de forts facteurs de charge, toute tendance à se tordre ou à changer d’incidence est éliminée. De plus, ce système de contrôle devrait éviter les problèmes d’inversion que peuvent parfois avoir certaines surfaces de contrôle habituelles à vitesse transsonique ou supersonique.
Une proposition d’étude et de développement d’un avion muni d’ailes en flèche aux extrémités entièrement mobiles est présentée au gouvernement britannique, qui refuse, et Short Brothers décide de continuer cette étude sur fonds propres.

Un premier planeur est construit dans les ateliers de Belfast, ses proportions reprenant à l’échelle celles d’un éventuel prochain bombardier. Appelé SB.1 et immatriculé G-14-5, c’est le premier avion de Short muni d’une aile aéro-isoclinique. Sa structure est en épicéa, renforcé par des pièces métalliques. Le train d’atterrissage est fixe, les ailes, en position haute, et la dérive sont en flèche. Ces dernières ont leurs sections extérieures qui pivotent autour d’un axe horizontal, ce qui permet le contrôle en lacet et tangage, selon si elles sont dirigées dans le même sens ou à l’opposé.

Le SB.1 effectue son premier vol le 14 juillet 1951, remorqué par un Short Sturgeon jusqu’à une altitude de 3'000 mètres. Excepté des turbulences engendrées par l’appareil le précédant durant l’ascension, le reste du vol se passe parfaitement. Lors du deuxième vol est effectué l’après-midi, d’importantes vibrations obligent le pilote à se libérer alors qu’il est encore à basse altitude et le SB.1 heurte violemment le sol, le pilote est blessé. À la demande du pilote qui pense que les perturbations sont dues à l’avion remorqueur, un appareil motorisé par deux petits turboréacteurs est étudié.

Les ingénieurs de Short se remettent au travail et développent le SB.4 Sherpa, ce nom étant l’acronyme de Short & Harland Experimental Research Prototype Aircraft. Les dimensions sont identiques, mais quelques modifications importantes sont effectuées. La structure de l’appareil n’est plus en bois, mais en métal. Une entrée d’air est installée sur le dessus du fuselage pour alimenter les deux petits réacteurs Blackburn Turbomeca Palas. Ces moteurs sont installés dans le fuselage entre les ailes, séparé du poste de pilotage par une cloison pare-feu. Les tuyères d’éjection, légèrement divergentes, sont situées de chaque côté un peu derrière le bord de fuite des ailes. Un train d’atterrissage tricycle fixe conventionnel est installé.

Le SB.4 immatriculé G-14-1 effectue son premier vol le 4 octobre 1953 piloté par… T. Brooke-Smith. Le manque de puissance ne permet pas de voler à plus de 275km/h en vol en palier, mais c’est largement suffisant pour prendre de l’altitude et effectuer les essais désirés. Les essais se poursuivent durant les années 1953 et 1954, avant d’être arrêté, toutes les données désirées ayant été recueillies.
Les résultats étant satisfaisants, D. Keith-Lucas désire continuer le développement de cette aile aéro-isoclinique et la tester à des vitesses transsoniques, voire supersoniques. Elle devrait en effet éviter les effets inverses souvent constatés à ces vitesses par les ailerons conventionnels. Une demande est déposée auprès du Ministère de l’Air pour équiper un Supermarine Swift avec ce genre d’aile, mais elle est refusée sous prétexte que les avancées en aérodynamiques sont suffisantes pour utiliser des ailes conventionnelles. De plus, la RAF a déjà commandé les trois bombardiers "V", soit les Handley Page Victor, Avro Vulcan et Vickers Valiant, et n’a que faire du projet de bombardier de Short.

Entre temps, Short Brothers & Harland répond au projet ministériel M.148T émis en août 1952. Un bombardier moyen biréacteur, muni d’ailes aéro-isocliniques en flèche et démuni d’empennages horizontaux est proposé sous la désignation de Short PD-13. Malheureusement pour le constructeur nord-irlandais, ce sera finalement Blackburn qui remporte le marché avec son Buccaneer.

Le SB.4 Sherpa est donné au Collège de l’Aéronautique de Cranfield vers la fin de 1956 et y vole de temps à autre jusqu’en 1964, date à laquelle il n’a plus été possible de trouver des moteurs de rechange. Cette année-là, il est transféré au Bristol College of Advanced Technology, puis il est transféré en juillet 2008 à l’Ulster Aviation Society à Lisburn.


Versions :
SB.1 : Planeur expérimental muni d’ailes aéro-isocliniques en flèche; un exemplaire construit.
Construit dans les ateliers de Belfast, avec des proportions à l’échelle de celles d’un éventuel prochain bombardier, il est immatriculé G-14-5. Construit en épicéa, les parties les plus sollicitées de sa structure sont renforcées par des pièces métalliques en alliage léger. La verrière du cockpit offre une visibilité correcte vers l’avant et les côtés et la dérive est en flèche. Le train d’atterrissage fixe est constitué d’un train principal et d’une roue située sous le nez et d’une autre sous la queue, afin d’empêcher le fuselage de toucher le sol. Les ailes, en position haute, ont une flèche de 42°25’. Leurs sections extérieures, représentant environ 20% de la surface alaire totale, pivotent autour d’un axe horizontal situé au quart de la corde. Elles permettent de contrôler l’appareil en lacet et tangage, selon si elles sont dirigées dans le même sens ou à l’opposé. Cette configuration de l'aile permet de maintenir l’aile à un angle d'incidence constant indépendamment de sa flexion.
Le SB.1 est ensuite transporté à la base aérienne d’Aldergrove où le montage est terminé. Il y effectue son premier vol le 14 juillet 1951, piloté par Tom "Brookie" Brooke-Smith, alors pilotes d’essais en chef de chez Short. Pour le décollage, c’est un Short Sturgeon TT2 de remorquage de cible piloté par "Jock" Eassie qui le tracte jusqu’à une altitude de 3'000 mètres. Excepté des turbulences engendrées par l’appareil le précédant durant l’ascension, le reste du vol se passe parfaitement.
Un deuxième vol est effectué l’après-midi, avec un câble de traction plus long. Cette fois, le pilote ressent de très importantes vibrations dans les commandes et doit se libérer alors qu’il est encore à basse altitude. En tentant de quitter le sillage du Sturgeon dans un glissement sur le côté, le nez du planeur heurte le sol à près de 145km/h, avant de rebondir et de s’immobiliser définitivement. Le pilote T. Brooke-Smith est gravement blessé et l’appareil sérieusement endommagé.
Durant sa convalescence, le pilote exprime ses préoccupations concernant le comportement de ce type d’aile dans les turbulences causées par un avion remorqueur. Devant l’éventualité d’un abandon du projet, il insiste pour continuer les essais avec un avion propulsé, afin qu’il puisse être autonome, ce qui donnera par la suite le SB.4.

SB.4 : Avion expérimental biréacteur muni d’ailes aéro-isocliniques en flèche; un exemplaire construit.


Utilisateurs militaires :
Aucun.


Caractéristiques SB.1 :
Equipage : 1
Passagers : 0
Longueur : 9,7m
Envergure : 11,58m
Surface alaire : 21,36m2
Points d’attache : 0

Moteurs :
Sans.

Armement :
Sans.

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Caractéristiques SB.4 :
Equipage : 1
Passagers : 0
Longueur : 9,7m
Envergure : 11,58m
Hauteur : 2,77m
Surface alaire : 21,4m2
Masse à vide : 1’400kg
Points d’attache : 0

Moteurs :
Deux turboréacteurs Blackburn Turbomeca Palas de 1.6kN (163kgp) chacun.

Performances :
Vitesse max : 275km/h
Vitesse de croisière : 188km/h
Plafond opérationnel : 1’500m
Endurance : 50 minutes
Distance franchissable : 160km

Armement :
Sans.


Liens internet :
https://en.wikipedia.org/wiki/Short_SB.4_Sherpa

https://en.wikipedia.org/wiki/Short_SB.1

http://www.minijets.org/index.php?id=119

http://www.airwar.ru/enc/xplane/sb4.html

https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1953/1953%20-%201381.html

http://all-aero.com/index.php/contactus/10068-short-sb4-sherpa

http://www.ulsteraviationsociety.org/short-sb4-sherpa/4537302722

http://faucheurs.be/Datas/Les%20Cahiers/Revue2009-1.pdf

La fiche sur le site

Aucune photo libre de droit quand à l'appareil exposé de nos jours. Mais bon, de toute façons ils ont oublié de remonter les ailes.

Clansman a écrit

La fiche sur le site

Merci!

Clansman a écrit

… Mais bon, de toute façons ils ont oublié de remonter les ailes.

Pas grave: de toutes façons, sur cet appareil les ailes n'ont rien de spécial…