EFW N-20

Vers 1945, la guerre à peine finie, l’armée suisse lance un appel d’offre pour se munir d’un avion à réaction, avec un cahier des charges plutôt exigeant. Un effet, l’appareil doit être à même de réaliser tant des missions de chasse, que de bombardement ou de reconnaissance. Il doit être capable de voler à près de Mach 1, de monter de 1'000 à 10’000m en moins de 2 minutes tout en étant capable de décoller en quelques centaines de mètres.

L’usine FFA (Flug- und Fahrzeugwerke Altenrhein AG) appartenant à Dornier Flugzeugwerke se lancera dans la réalisation d’un monomoteur à ailes droites qui sera désigné P-16.

La fabrique fédérale d’avion d’Emmen (EFW Emmen), de son côté, se lance dans la réalisation d’un quadriréacteur dont le programme sera désigné N-20 et l’avion final N-21. Cet appareil aura ses quatre réacteurs noyés dans ses ailes. La forme de ces dernières est un compromis entre l’aile en flèche et le delta. L’avion est démuni de fuselage à l’arrière des ailes et n’est pas équipé de stabilisateurs horizontaux. Son armement est contenu dans des compartiments, situés sous le fuselage, qui peuvent être démontés et remontés en quelques minutes. En cas d’urgence en vol, le cockpit se sépare du fuselage à l’aide de fusées, puis le pilote et le cockpit descendent séparément en étant chacun retenu par un parachute.

Pour vérifier si le concept de cette géométrie d’aile était réaliste, une maquette non motorisée au 1/60 a été réalisée : le N-20-1. Elle prend son envol le 17 avril 1948, remorquée par un C-3604. Le programme d’expérimentation se termine le 1er juillet 1949 lorsque la maquette se crashe lors de son 69eme vol (après un tête-à-queue, selon certains dires…).

La construction d’un nouveau prototype est commencée en octobre 1950. Il sera nommé N-20.2 « Arbalète » et sera le premier jet suisse. De même taille, il se distingue néanmoins du modèle précédent par ses quatre réacteurs Turbomeca Piméné de 100kg de poussée chacun. L’appareil est un monoplace, les moteurs sont montés de façons un peu surprenante : deux au-dessus des ailes, et deux exactement au même endroit, mais sous les ailes. Malgré le peu de puissance que développaient ses moteurs, les performances n’étaient pas négligeables.

Suite à ces réjouissantes nouvelles, la fabrication du N-20 peut commencer. Appelé N-20-10, le prototype sort d’usine à la fin de l’année 1952. L’avion est équipé de quatre turboréacteurs Swiss-Mamba SM-01 (conçu à partir d’un turbopropulseur Armstrong Siddeley Mamba) noyés dans les ailes. Ce réacteur est de conception révolutionnaire pour l’époque: c’est un des premiers turboréacteurs à double flux qui vole (ce sera sur un De Havilland Mosquito en 1948). Il est aussi équipé d’un système autonome de postcombustion pour accroitre la vitesse d’éjection du flux secondaire. De plus les tuyères du N-20-10 sont équipées d’un système de griffes mobiles lui permettant d’orienter le flux d’éjection vers le haut ou vers le bas afin d’améliorer sa maniabilité en combat aérien : en somme, une sorte de tuyère orientable. La masse de ce turboréacteur est de 345kg et sa poussée de 635kg (6,23kN).

Malheureusement, les réacteurs ne sont pas assez puissants pour le faire véritablement voler : il ne s’élèvera que de quelques mètres durant les tests. Le réacteur Mamba SM-03, plus puissant, est en cours d’expérimentation et le SM-05 (le réacteur idéal pour l’appareil, devant produire une poussée de 1500kg) est encore sur papier quand les crédits sont épuisés. Il faudrait encore 3 millions de francs comme fonds supplémentaires pour finir le programme. Les travaux sont suspendus en 1953.

En novembre de la même année, sur ordre du chef du Département Militaire Fédéral (équivalent à un ministre des armées), le vol inaugural du N-20-10, entre temps rebaptisé « Aiguillon », est annulé.
Il ne volera jamais.

On peut voir cet appareil au musée des Forces aériennes suisses de Dübendorf, le N-20.2 étant exposé au Musée suisse des transports de Lucerne.

Caractéristiques du N-20.2 « Arbalète » :
Nombre d’avion construit : 1
Equipage : 1 pilote
Envergure : 7,56m
Longueur : 7,53m
Hauteur 3,30m
Masse au décollage : 1’800kg
Surface alaire : 19,44m2
Masse à vide : 1540kg
Masse au décollage durant les essais : 1800kg
Charge alaire : 92,6kg/m2

Moteurs :
4 turboréacteurs Turbomeca Piméné I de 100kg/p chacun

Performances (réalisées):
Vitesse maximum : 720km/h
Autonomie : 250km
Plafond pratique : 8’000m

………………………………………………………………………

Caractéristiques du N-20-10 « Aiguillon » :
Nombre d’avion construit : 1
Equipage : 1 pilote
Envergure : 12,60m
Longueur : 12,60m
Hauteur 3,67m
Surface alaire : 53,85m2
Masse à vide : 6’550kg
Charge utile : 2’450kg
Masse maximale au décollage : 9’000kg
Charge alaire : 167kg/m2

Moteurs :
4 turboréacteurs à double-flux Swiss-Mamba SM-01 de 635kg/p chacun

Performances estimées:
Vitesse maximum : 1100km/h
Autonomie : 1060km
Plafond pratique : 16’000m
Vitesse ascensionnelle : 95m/s

Armement prévu :
(Quatre types de compartiments amovibles sous le fuselage)
- 4 canons Oerlikon de 20mm
- 16 bombes de 50kg
- 36 roquettes de 87mm
- 24 fusées éclairantes et 4 caméras pour la reconnaissance


PS: Je me suis permis de mettre les caractéristiques et les performances des deux appareils (N-20.2 et N-20-10), car ils sont quand même bien différents. Et si le N-20.2 "Arbalète" ne devait jamais être représentatif du modèle final, c'est le seul qui ait réellement volé et dont on connaisse les valeurs réelles de ses performances. Pour la semaine prochaine: le FFA P-16…

EDIT: je rajouterai quelques sites en références plus tard…

La fiche est sur le site

Bravo, Jericho.

Je me suis permis de mettre les caractéristiques et les performances des deux appareils (N-20.2 et N-20-10), car ils sont quand même bien différents.

Tu as très bien fait.

Quelques questions :

1) As-tu la date du premier vol de l'Arbalète ?
2) Swiss-Mamba était le nom du réacteur ou du constructeur ?
3) une charge utile de 2450 kg me paraît énorme pour l'époque, alors que la plupart des avions contemporains avaient une charge utile de… 450 kg. La capacité en carburant était comprise ?

Je trouve que les performances estimées étaient assez optimistes. D'un autre côté, un quadriréacteur de chasse, c'est pas courant. Avec 4 X 1500 kgp pour 9 tonnes, on retrouvait grosso modo un rapport poussée-poids légèrement supérieur aux appareils de l'époque.

Clansman a écrit

La fiche est sur le site

Bravo, Jericho.

Je me suis permis de mettre les caractéristiques et les performances des deux appareils (N-20.2 et N-20-10), car ils sont quand même bien différents.

Tu as très bien fait.

Quelques questions :

1) As-tu la date du premier vol de l'Arbalète ?
2) Swiss-Mamba était le nom du réacteur ou du constructeur ?
3) une charge utile de 2450 kg me paraît énorme pour l'époque, alors que la plupart des avions contemporains avaient une charge utile de… 450 kg. La capacité en carburant était comprise ?

Je trouve que les performances estimées étaient assez optimistes. D'un autre côté, un quadriréacteur de chasse, c'est pas courant. Avec 4 X 1500 kgp pour 9 tonnes, on retrouvait grosso modo un rapport poussée-poids légèrement supérieur aux appareils de l'époque.

1) Le premier vol de l'Arbalète a eu lieu le 16 novembre 1951. Le roll-out de l'Aiguillon en janvier 1953 et les tentatives de vols (plutôt des sauts de puces) en septembre-octobre de la même année.

2) Oups, c'est vrai que ça porte à confusion comme je l'ai écrit. Swiss Mamba est le nom du réacteur! D'après ce que j'ai pu réunir comme infos, c'est une collaboration entre Armstrong-Siddeley de chez qui provient le moteur de base et les EFW d'Emmen où il a été modifié et testé.

3) La charge utile, pas offensive. Elle comprend certainement le carburant, peut-être même le pilote? En plus, les "compartiments amovibles" qui devaient certainement peser quelque chose, même à vide, font peut-être même partie de cette masse utile. Je n'ai pas trouvé d'autres chiffres plus précis. Les 16 bombes de 50kg, par exemple, ne représentent que 800kg de charge militaire…

Désolé pour ces imprécisions… Est-ce que j'édite ma fiche avec ces quelques modifications?

Concernant les performances, je trouve aussi qu'elles étaient optimistes. Mais quand on regarde le Hawker Hunter (qui sera finalement choisit), les rapport poussées/poids et les performances étaient du même ordre. Alors peut-être que finalement, l'avion final n'aurait pas été si mauvais que celà…

Nope, je vais le faire. Merci !

Merci à toi…

De rien, c'est fait. On attend les sources et les photos !

Voici quelques sources sur le net:
http://en.wikipedia.org/wiki/EFW_N-20

http://www.eichhorn.ws/html/body_n20_aiguillon.htm

http://www.superjet5.com/rubrique,n-20,268499.html
(on y voit aussi quelques photos d'époque)

D'autres photos sur le net:
Le N-20.2 "Arbalète"
Le N-20-10
la seule photo que j'ai trouvé du N-20-10 de derrière, avec ses tuyères très spéciales…

Je n'étais pas vraiment sûr d'être bien au clair sur ce réacteur "Swiss-Mamba". J'ai donc creusé un peu le sujet et j’ai réuni les infos que j'ai trouvé sur ce réacteur pour en faire une "pseudo-fiche" qui pourrait nous éclairer un peu…
Sur le site, j'ai vu que vous aviez déjà mis quelques spécifications du Swiss-Mamba 01, si ça vous tente de rajouter ces quelques infos sur un des premiers turboréacteurs à avoir volé, pas de problèmes.


Le Swiss-Mamba SM-01 est un des premiers réacteurs à double flux à avoir vu le jour. Il a été développé par Armstrong-Siddeley et les EFW d’Emmen (Eidgenössische Flugzeug Werkstätte: Fabrique Fédérale d’Avions) à partir du réacteur Armstrong-Siddeley Mamba 1 et fabriqué en Suisse pour équiper l’EFW N-20.10.

Le moteur de base, le ASM-1, a été modifié avec une soufflante placée devant le compresseur basse pression, ce qui augmentait la quantité d’air entrant dans le réacteur. Une partie seulement était dirigée dans les compresseurs, le reste passait autour et était par la suite éjecté avec le flux principal, ce qui permettait d’augmenter la poussée.

De plus, un système de postcombustion a été mis au point sur ce moteur, permettant d’augmenter la puissance d’environ 50%. Malheureusement, la consommation de carburant était aussi nettement plus importante et il était prévu de ne l’utiliser que pour les vols à vitesse élevée.

La vitesse maximum du compresseur basse pression était de 9'000 trs/min alors que le compresseur haute pression (composé de 10 étages d’ailettes) tournait à une vitesse allant jusqu’à 15'000 trs/min.

Les tests ont été effectués en statique à partir de 1948.
En 1950, un tronçon d’une aile de N-20-10 équipé d’un turboréacteur Swiss-Mamba SM-01 est fixé sous un De-Havilland D.H.98 Mosquito. Plusieurs vols ont été réalisés sans faire fonctionner le turboréacteur (l’appareil restera plusieurs mois sans pouvoir faire de tests suite à un atterrissage difficile au printemps 1951).
Le premier vol avec fonctionnement du Swiss-Mamba SM-01 a eu lieu le 7 octobre 1952…

Quelques dates :
Début du développement du moteur : 1947
Premiers essais en statique : 1948
Premier essais en vol (sans fonctionner) : mars 1950
Premier essais en vol en fonctionnant : 7 octobre 1952


Caractéristiques du Swiss-Mamba SM-01 :
Masse : 345kg
Débit d’air : 25,7 kg/s
Vitesse de rotation au ralenti : 3’200trs/min
Vitesse de rotation maximum du compresseur basse pression : 9'000 trs/min
Vitesse de rotation maximum du compresseur haute pression : 15'000 trs/min
Taux de compression : 5 pour 1 (5 : 1)
Poussée à sec : 635kg (6,23kN)
Poussée avec postcombustion : 950kg (9,34kN)


Caractéristiques du Swiss-Mamba SM-05 (estimées):
Taux de compression : 5 pour 1 (5 : 1)
Poussée à sec : 1’500kg (14,7kN)
Poussée avec postcombustion : 2’200kg (21,5kN)


Liens divers :
http://www.raes-hamburg.de/Downloads/SwissAerospace02.12.2008.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Armstrong_Siddeley_Mamba

http://books.google.ch/books?id=6nbDN5fUkyMC&pg=PA375&lpg=PA375&dq=Swiss-Mamba+SM-01+mosquito&source=bl&ots=1bFf11bebW&sig=WypFE0gRjqMFKPVbUgpW69fNb-c&hl=fr&ei=ME8ATsaFBdGitgfG5_X8Dg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CBcQ6AEwADgK#v=onepage&q&f=false

http://www.warbird.ch/contento/Dokumente/Testflug/Testfl%C3%BCgeinderSchweizmitderDeHavillandDH/tabid/839/language/de-CH/Default.aspx

Et bien, c'était une excellente idée, Jericho ! Tout ça est mis sur le site.