Convair F-102 Delta Dagger

Historique

La genèse du programme qui amena au F-102A Delta Dagger remonte à l’apparition en octobre 1947 des premiers bombardiers lourds Tupolev Tu-4 (copies de B-29) dans le ciel de Moscou lors du défilé aérien annuel. La menace stratégique soviétique, jusqu’à présent inexistante, devint une crainte palpable, justifiant les réflexions de la nouvellement organisée United States Air Force.

Les intercepteurs existants ou en état de développement, à savoir les North American F-86D Sabre, Northrop F-89 Scorpion et Lockheed F-94, étant tous subsoniques, n’avaient pas le potentiel nécessaire à en faire des avions efficaces contre cette nouvelle menace.

En Mai 1949, une compétition fut donc lancée par l’USAF pour un intercepteur tout-temps : le projet « 1954 interceptor » vit le jour. 1954 était l’année à laquelle cet intercepteur devait rentrer en service. L’autre particularité de ce projet fut que pour la première fois on utilisa le terme de « Weapon System » ; ceci signifiait qu’il ne s’agissait plus de monter simplement des systèmes d’arme dans une cellule, mais de réaliser un ensemble homogène de composants qui, regroupés et développés ensemble formeraient un tout, indissociable. Le nom de WS-201A lui fut donné, WS étant l’acronyme de « Weapon System », celui-ci consistant en un armement primaire de missiles air-air guidés par un radar de contrôle et de tir tout-temps transportés dans une cellule supersonique.

Pour la partie électronique du projet WS-201A, appelée projet MX-1179, plus de 50 sociétés furent contactées. Après que 6 aient été retenues, c’est Hughes qui en Juillet 1950 fut choisie avec son système de contrôle de tir MA-1 couplé aux missiles air-air GAR-1 Falcon.

En Janvier 1951, neuf cellules, développées en parallèle sous le code de projet MX-1554 par 6 constructeurs, furent proposées. Les développements de Convair et Republic furent retenus après que celui de Lockheed eut été finalement annulé par l’USAF pour des raisons de coût.

Le projet de Republic, désigné AP-57 en interne, consistait en un avion capable de Mach 3 et d’altitudes de près de 80.000 pieds : autant dire qu’à l’époque il s’agissait d’une avancée technologique incroyable. Convair proposait un avion proche du XF-92A construit en 1948, premier avion à ailes delta propulsé, descendant de projets allemands de la Seconde Guerre Mondiale, mais annulé à l’époque.



Le projet de Republic, renommé XF-103, s’avéra si en avance et si risqué technologiquement, que le projet Convair baptisé XF-102 gagna la compétition par défaut, mais aussi pour des raisons de praticité évidentes.

Les premiers exemplaires du F-102 devaient recevoir un turboréacteur Westinhouse J40, leur permettant une vitesse de Mach 1,88 à 56.500 pieds, tandis que les exemplaires suivants seraient motorisés par un plus puissant Wright J67 (un Bristol Olympus fabriqué sous licence) leur autorisant Mach 1,93 à 62.000 pieds. Mais en décembre 1951, ni le J67, ni le système de contrôle de tir MA-1 ne semblaient pouvoir être prêts à temps. En attendant le développement de ces deux pièces maîtresses du programme, il fut décidé de mettre en service une version intermédiaire désignée F-102A en attendant la version finale F-102B.

Le F-102A devait recevoir un système de contrôle de tir intermédiaire Hughes E-9 dérivé du E-4 monté sur les North American F-86D, et renommé plus tard MG-3 après de nombreuses modifications. Le MG-3 fut également modifié pour devenir le MG-10 composé du bus de données AN/ARR-44, du système automatique de contrôle de vol MG-1 et du système miniaturisé de communications AN/ARC-34.

Le F-102B devint si différent de la version originale qu’il prit la désignation de F-106 Delta Dart en 1956.

Comme tout programme d’avion de combat, l’augmentation du poids du F-102A devint un véritable problème et la poussée du J40 prévu à l’origine et qui à l’époque était le turboréacteur le plus puissant en projet, devint rapidement insuffisante pour lui conférer les performances voulues. L’USAF lui préféra le Pratt & Whitney J57, attendu pour entrer en production en 1953, le J40 étant de plus abandonné pour des raisons de fiabilité.

La production des premiers prototypes volants, désignés YF-102, débuta en avril 1952. Dans le même temps les 32 premiers exemplaires de série furent commandés en décembre 1952. La construction des prototypes et des avions de série partait du principe que les changements dictés pendant les essais sur les premiers pourraient être appliqués aux seconds pendant la phase de montage même. La première mise en service devait avoir lieu en décembre 1955, avec deux ans de retard sur le programme initial.



L’YF-102 était un XF-92A plus grand, affiné, avec des entrées d’air latérales. Son armement était composé de 6 missiles air-air Hughes GAR-1 Falcon dans une soute interne ventrale, et dont les portes intégraient 24 roquettes FFAR de 2 pouces.

Au début de 1953, un problème majeur se révéla potentiellement fatal au projet tout entier. Les premiers tests aérodynamiques montrèrent que la trainée avait été sous-estimée et que le prototype se révèlerait incapable de dépasser Mach 1, le rayon d’action tombant de 350 à 200 miles nautiques (560 à 320 km). Convair mit du temps à réaliser et à accepter son erreur, et c’est seulement en août 1953 que fut décidé de revoir le design général de l’appareil, alors qu’il était déjà trop tard pour modifier les dix YF-102 en pré-production.

La production battant son plein, le premier YF-102 fut terminé à l’automne 1953. Propulsé par un J57-P-11 de 10.900 livres en poussée sèche et 14.500 livres avec post-combustion, il prit son envol le 24 octobre 1954, rencontrant de sérieuses vibrations (buffering) à Mach 0,9 l’empêchant de dépasser la vitesse du son en palier, confirmant les craintes initiales. D’autres soucis apparurent, liés au train d’atterrissage, au système de carburant et même le J57 s’avéra incapable de donner sa pleine puissance. Ce premier YF-102 fut perdu le 2 novembre à la suite d’un problème moteur, du au système de carburant. Le second YF-102 vola le 11 janvier 1954, atteignant Mach 0,99 en palier et Mach 1,24 dans un piqué à 30 degrés, mais rencontrant de fortes oscillations. Capable d’atteindre 47.000 pieds, le plafond fut limité à seulement 40.000 pieds pour des raisons de sécurité et de stabilité.

Le programme du F-102 était en grande difficulté, et les performances à peine meilleures que celles du F-86D déjà en production. Si aucune solution ne pouvait être trouvée, c’est le programme tout entier qui serait annulé…  La solution fut trouvée grâce aux recherches de l’ingénieur Whitcomb.

Ce que Richard Whitcomb trouva en 1951 alors qu’il travaillait au NACA (future NASA), fut appelée « Loi des aires » ou « Area Rule » en anglais. Celle-ci stipulait que pour pouvoir obtenir une traînée transsonique idéale, la section transversale de l’appareil devait rester la même, quelque soit l’endroit, tout le long de la cellule.



Partant de ce principe, la cellule devait être « pincée » au niveau des raccords ailes-fuselage, et élargie après le bord de fuite des ailes. Ces changements donnèrent à l’YF-102 sa forme particulière en « taille de guêpe » ou « bouteille de coca ». Le fuselage fut également allongé de 11 pieds (3,35 mètres), et des protubérances aérodynamiques ajoutées de part et d’autre du réacteur afin d’élargir cette zone, prolongeant le fuselage au-delà de la tuyère du J57. Une canopée plus pointue fut installée, réduisant toutefois la visibilité. Les bords d’attaques furent cambrés afin d’améliorer le flux d’air aux angles d’attaque élevés, et les saumons d’aile modifiés.

Un turboréacteur J57-P-23 plus léger et plus puissant fut monté. Il était donné pour 11.700 livres (5.300 kg) en poussée sèche et 17.200 livres (7.800 kg) avec post-combustion. Les structures du fuselage furent allégées du fait du poids réduit de ce nouveau réacteur. Une nouvelle désignation fut donnée à ces prototypes : YF-102A.

Le premier YF-102A fut terminé 117 jours seulement après la validation du nouveau design, et il prit son envol le 20 décembre 1954. Le jour suivant, il atteignit facilement Mach 1, confirmant le bien fondé de la « Loi des Aires ». Il parvint à voler à Mach 1,2 en palier et bien qu’arrivé à l’altitude de 51.600 pieds (15.727 mètres), il avait le potentiel de continuer à grimper.

Le développement continuant son cours, le 8 juillet 1955, six Falcon et 24 roquettes furent tirés d’un YF-102A en moins de 10 secondes !

Sur le principe évoqué plus haut que les prototypes étaient développés en même temps que les appareils de série produits, et du fait des changements majeurs apportés au design global de l’avion, tout l’appareil de production du être repensé, envoyant à la casse près des deux tiers des 30.000 outils déjà achetés. Ce nouveau retard ne permettant au premier F-102A de production, équipé d’un J57-P-23, que de s’envoler le 24 juin 1955 ; il fut livré à l’USAF cinq jours plus tard.

Par rapport à l’YF-102 originel, les ailes du F-102A furent reculées, le fuselage allongé de plus de 16 pieds (4,88 mètres), l’envergure augmentant de presque 34 centimètres portant la surface alaire à 64,57 m² (plus de 3 m² supplémentaires). Le poids passa de 26.404 livres (11.976 kg) à 28.150 livres (12.768 kg).



Les 40 premiers exemplaires de production du F-102A livrés à l’USAF, furent utilisés pour la recherche et le développement, aucun n’entrant en service actif. Lors de ces tests, la dérive fut allongée de 3 pieds, afin de régler un problème d’instabilité à hautes vitesses. Cette modification fut appliquée directement dès le 25ème appareil de ce lot, et les précédents modifiés en conséquence.

La première livraison opérationnelle à une unité de l’Air Defense Command (327th Fighter Interceptor Squadron de George AFB en Californie) arriva le 1er mai 1956, trois ans après la date escomptée.

Au milieu de l’année 1956, il fut décidé de remplacer les roquettes de 2 pouces initialement prévues par des versions de 2,75 pouces : 170 appareils furent modifiés en conséquence.

En mai 1956, un YF-102A tira une roquette non-guidée à capacité nucléaire, une Douglas MB-1 Genie, l’USAF pensant en équiper les F-102A de série. Mais cette possibilité ne fut finalement pas retenue, et le projet abandonné au début de l’année 1957.

Les ennuis de jeunesse continuant sur cet appareil, de nombreuses autres mises à niveau intervinrent pendant sa mise en service : modification des trains d’atterrissage (contrefiche, baies, hydraulique…) qui rencontraient des problèmes récurrents et remède apporté aux aérofreins montés à la base de l’arrière de la dérive.

Le nom de Delta Dagger fut choisi en 1957, et entre 1952 et 1957, cinq contrats de production furent signés pour un total de 875 de F-102A.

Le système de contrôle de tir MG-3 fut remplacé par le plus éprouvé MG-10 sur la plupart des exemplaires produits. De nouvelles versions plus sophistiquées et moins capricieuses des missiles Falcon furent montées à chaque fois qu’elles devenaient disponibles. Les F-102A furent modifiés pour pouvoir tirer le missile à tête nucléaire GAR-11, renommé plus tard AIM-26A ; vint ensuite la capacité d’emporter à la fois des AIM-26 et des AIM-4, nouvelle désignation du missile Falcon en soute interne.

En octobre 1957, une nouvelle aile fut montée à partir (approximativement) du 550ème exemplaire du F-102A, augmentant de 5.000 pieds (1.524 mètres) le plafond de combat, permettant le vol à Mach 1 à 50.000 pieds (15.240 mètres) et améliorant autant la manoeuvrabilité que la stabilité à basse vitesse.



Tous les premiers exemplaires de F-102A furent modifiés avec le contrôle de tir MG-10, le remplacement des roquettes de 2 pouces par celles de 2,75 pouces, des points d’emport pour des bidons de 870 litres. Toutefois, avec ces bidons, l’avion devenait subsonique.

A la fin de 1958, 26 escadres de l’ADC étaient équipées en F-102A qui devint l’intercepteur en plus grand nombre au détriment du North American F-86D Sabre. 627 exemplaires étaient en service soit la moitié de tous les intercepteurs de l’ADC. A l’apogée de son service actif, 32 unités (FIS ou Fighter Interceptor Squadron) de l’ADC volaient sur Delta Dagger, le dernier exemplaire des 873 F-102A produits étant livré en septembre 1958.

Au cours de sa carrière, Convair installa un système de visée infrarouge pour l’acquisition de cibles, le verrouillage et le tir de missiles, monté dans un dome transparent devant la verrière. Ensuite, les roquettes non-guidées furent supprimées, et on lui offrit la capacité de tirer les nouvelles versions du Falcon : l’AIM-4E à guidage radar et l’AIM-4F à guidage infrarouge.

Tous les Delta Dagger devaient être opérés depuis les Etats-Unis comme intercepteurs. Or, quelques uns furent déployés à Thule au Groenland en Juin 1958, d’autres furent envoyés en Europe, à Bitburg en Allemagne de l’Ouest en 1959. Des déploiements eurent lieu également en Espagne ainsi qu’aux Pays-Bas. Le Pacifique ne fut pas en reste et reçu ses premiers F-102A sur la base de Naha à Okinawa en mars 1959. C’est dans ce théâtre d’opération qu’il prit part à ses premières sorties opérationnelles en environnement de combat réel : des avions du 590th FIS furent transférés sur la base de Tan Son Nhut, près de Saïgon, au Sud Vietnam en mars 1962. Durant une bonne partie de la Guerre du Vietnam, des appareils restèrent basés en alerte à Bien Hoa et Da Nang, ainsi qu’à Udorn et Don Muang en Thaïlande. Ils furent définitivement relevés en décembre 1969, ayant été remarquablement sûrs, seuls 15 exemplaires ayant été perdus lors de missions de défense ou de CAP pour le compte des B-52 du SAC. Aucun de ces appareils n’a été officiellement engagé en combat air-air, toutefois l’auteur de cet article précise que l’une de ses sources parle d’un F-102A descendu le 3 février 1968 par un missile tiré par un Mig-21, deux ont été abattus par des tirs anti-aériens, quatre détruits au sol par les Viet Cong et huit lors d’accidents.

Bien que non destinés à ce rôle, certains Delta Dagger ont participé à des missions de destruction d’objectifs au sol sous le nom de code « Project Stovepipe », utilisant leur Falcon à guidage infrarouge, de nuit, visant des sources de chaleur le long de la piste Ho Chi Minh. Certains tirs furent même réalisés avec des Falcon à guidage radar, si leur tête se verrouillait sur d’éventuelles cibles terrestres, les pilotes ne sachant pas s’ils atteignaient leur objectif, mais observant tout de même des explosions. Les F-102A opérèrent ensuite de jour, en utilisant des roquettes FFAR tirées depuis leur soute jusqu’à la fin de 1965. Un exemplaire fut perdu durant ce genre d’attaque. Plus tardivement, les Delta Dagger étaient envoyés en couverture d’appels de détresse au Sud Vietnam, lorsqu’ils étaient la réponse la plus rapide disponible.

Au début des années 1960, les F-102A furent graduellement remplacés au sein de l’ADC par les McDonnell F-101B Voodoo et les Convair F-106 Delta Dart. Au milieu de 1961, ils n’étaient plus que 221 exemplaires en service et vers la fin de l’année 1969, à l’exception d’un escadron maintenu en Islande, tous les Delta Dagger de l’ADC avaient été transférés à l’Air National Guard (ANG), ceux stationnés dans le Pacifique en furent retirés en décembre de la même année.

Les seuls F-102A encore en service dans l’USAF au début des années 1970 étaient tous basés en dehors des Etats-Unis. Quelques escadrons étaient maintenus en Allemagne et aux Pays-Bas. Ceux-ci furent progressivement remplacés par des McDonnell Douglas F-4 Phantom. En juin 1973, il ne restait plus que 10 Delta Dagger en service actif. Ceux basés à Keflavik en Islande furent échangés contre des F-4C à la mi-1973.

En 1966, suivant leur retrait de l’active, 339 F-102A avaient intégré l’ANG. Au total 23 unités de l’ANG obtinrent des Delta Dagger.

En 1967, une proposition fut faite de modifier certains exemplaires en RF-102A afin qu’il devienne l’avion de reconnaissance standard de l’ANG, mais aucune suite ne fut donnée à ce projet.

A l’origine, aucun F-102A n’avait la capacité d’être ravitaillé en vol, mais certains exemplaires furent modifiés sur le terrain avec une perche montée sur le côté droit du fuselage au niveau de l’arrière du cockpit. Cette capacité fut mise en place afin de permettre aux appareils d’être convoyés vers le Sud-Est asiatique, ce système étant par la suite démonté à leur arrivée. Quelques exemplaires de l’ANG furent également affublés de ce « bricolage ».

A la fin des années 1960, Convair proposa une version CAS (Close Air Support) du F-102A, équipée d’un canon monté en interne. Ce projet ne dépassa pas le stade de l’étude.

Le retrait des Delta Dagger de l’ANG commença à la fin de 1969 pour se terminer par le retrait du dernier exemplaire en octobre 1976, remplacés par le F-4C Phantom. Les cellules furent stockées à Davis Monthan AFB, et nombreuses d’entre elles modifiées en drones PQM-102A/B.


Texte de Rogcas, avec son aimable autorisation.

Anciens pays utilisateurs

• États-Unis : USAF (984 exemplaires)  —  873 F-102A et 111 TF-102A
• Grèce : Armée de l'air grecque (26 exemplaires)  —  20 F-102A et 6 TF-102A
• Turquie : Armée de l'air turque (48 exemplaires)