Northrop B-2 Spirit

26 Novembre 2008

	Northrop B-2 Spirit
Rôle :	Bombardier Stratégique Furtif
Constructeur :	Northrop
Premier vol :	17 Juillet 1989
Mise en service :	Avril 1997
Date de retrait :	-
Nombre construit :	21
Investissement :	Environ 45 milliards de $ en 1996
Coût unitaire :	Environ 2.2 milliards de $ en 1998
Equipage :	2 (3 en cas de besoin)

Motorisation
Moteur :	General Electric F118
Nombre :	4
Type :	Turboréacteurs à double flux
Puissance unitaire :	77 kN

Dimensions
Envergure :	52.4 m
Longueur :	20.9 m
Hauteur :	5,1 m
Surface ailaire :	464.5 m²

Masses
À vide :	45 400 kg
Maximale :	170 600 kg

Performances
Vitesse maximale :	1 010 km/h (Mach 0.82)
Plafond :	15 240 m
Vitesse ascensionnelle :	- m/s
Distance franchissable :	8 150 km (12 220 avec ravitaillement)
Charge ailaire :	329 kg/m²
Rapport poids/poussée :	0.205

Armement
Interne :	Masse théorique de 34 020 kg, limitée à 18 000 kg en pratique 16 bombes guidées GBU-31 JDAM de 908 kg 16 bombes nucléaires B61 16 missiles de croisière 36 bombes CBU-87 80 bombes guidées JDAM de 227 kg 216 bombes GBU-39 SDB de 250 lbs 80 mines marines Mk62 Divers
Externe :	Aucun

Avionique

Commande de vol électrique

Radar à synthèse d'ouverture AN/APQ-181

Détecteurs d'émissions radar AN/APR-50

Système d'aide au ciblage par GPS

Système Milstar de communication par satellite

Liaison 16

Système de brouillage ZSR-42

Le Northrop B-2 Spirit est un bombardier stratégique et l'un des plus célèbres avions furtifs actuels des États-Unis.

Destiné au bombardement stratégique, il est l'aéronef le plus onéreux du XXe siècle avec un coût unitaire — recherche et développement inclus — estimé entre 1,157 milliard et 2,2 milliards de dollars US en 1998. Cependant, il n'est pas approprié d'évoquer un prix unitaire pour le B-2 en raison du petit nombre d'exemplaires construits. Il est délicat d'extrapoler sans tenir compte des équipements et infrastructures, de la logistique et de la formation dans le cadre d'un processus industriel de production.

Le premier vol du prototype a eu lieu le 17 juillet 1989 et le premier avion opérationnel a été réceptionné par l'United States Air Force (USAF) à la fin 1993. Fin 2006, l'USAF indique qu'il devrait rester en service jusqu'en 2058.

Conception

Cet appareil est présenté comme le plus performant du monde dans sa catégorie par les forces armées des États-Unis. Nombre de ses caractéristiques restent ultra-secrètes et certaines de celles dévoilées peuvent être sujettes à caution. Le Département de la Défense des États-Unis n'a d'ailleurs jamais divulgué les paramètres exacts de masse et de vitesse, employant l'expression vague de « haut subsonique » pour les qualifier.

Origines

Dès la fin des années 1930, l'ingénieur John Knudsen Northrop, fondateur de l'entreprise Northrop, fut intéressé par le concept des ailes volantes. En 1940, après dix ans de recherches, il exposa son premier modèle dénommé Northrop N-1M et organisa un vol d'exhibition destiné à explorer les performances possibles de cette configuration.

L'armée américaine se mit à s'intéresser au projet dès le début des années 1940. L’United States Army Air Forces (ancêtre de l'United States Air Force), redoutant l'entrée des États-Unis dans la Seconde Guerre mondiale passa commande auprès des constructeurs aéronautiques. Elle demanda un bombardier disposant d'une distance franchissable de 10 000 miles pour anticiper les problèmes que poserait la capitulation du Royaume-Uni face à l'Allemagne. Il lui faudrait alors bombarder l'Europe sous domination nazie depuis l'Amérique du Nord et frapper l'Empire du Japon depuis les bases éloignées du théâtre d'opérations du Pacifique.

Northrop proposa un avion fondé sur ce concept et le 30 octobre 1941, l'ordre préliminaire du développement du B-35 fut confirmé.

Fin 1942, Northrop construisit le Northrop N-9M, un avion monoplace pouvant aller à 400 km/h qui servit à réaliser le XB-35, un bombardier avec quatre turbopropulseurs et huit hélices contrarotatives d'une envergure de 52 mètres. Cependant, le premier appareil sortit d'usine seulement en 1946 à cause de problèmes de stabilité et de sortie de vrille. De plus, l'apparition des premiers avions à réaction durant ce conflit rendit obsolète la motorisation à hélice. Onze des treize exemplaires du Northrop N-9M durent donc être modifiés en les équipant de huit turboréacteurs.

Ce fut le projet XB-49 dont le premier appareil vola en 1947. Les essais se révélèrent décevants, un appareil fut perdu et un deuxième évita le crash de peu. Le point faible de tels appareils était leur comportement en décrochage et leur instabilité en vol. Finalement, le Strategic Air Command nouvellement créé choisit des bombardiers avec des formes plus conventionnelles comme le B-36 « Peacemaker » et le Boeing B-47 Stratojet et les XB-49 furent ferraillés entre 1949 et 1953. La sortie du XB-49 fut cependant glorieuse avec une apparition dans le film la guerre des mondes sorti en 1953.

Lors de ses essais en vol, les militaires américains découvrirent fortuitement la furtivité ; à chaque fois que l'aile volante géante approchait de l'aérodrome constituant sa destination, sa faible surface équivalente radar faisait que les radars avaient extrêmement de mal à la détecter.

Cette capacité donna un grand intérêt à l'avion pendant la guerre froide car, à partir des années 1970, la défense anti-aérienne de l'URSS était si performante que les appareils alors en service dans les forces armées des États-Unis avaient peu de chance de pénétrer à l'intérieur de son territoire.

L'armée américaine ressentit alors le besoin de posséder un bombardier à signature radar minimale et l'aile volante s'imposa alors comme la solution la plus efficace, les progrès de l'avionique et l'utilisation de commandes de vol électriques permettant depuis le début de cette décennie de concevoir des avions naturellement instables comme le F-16.

L'aile volante Northrop B-2A Spirit a commencé à être développée à partir de 1978 dans le plus grand secret comme bombardier stratégique, furtif ou indétectable par radar, avec pour mission d'attaquer les cibles stratégiques soviétiques avec des bombes et des armes nucléaires tirées à distance de sécurité.

Tout a été fait pour qu'il ait des signatures infrarouge, acoustique, électromagnétique, visuelle et radar minimes.

Le B-2 a commencé son existence dans un programme « noir », connu initialement sous le nom de « projet Senior C. J. » puis sous le nom « ATB » (Advanced Technology Bomber).

Le projet a été caché aussi bien au public qu'aux militaires. La majorité des responsables de l'US Air Force, croyaient que le bombardier B-1B était la priorité n° 1, alors que seulement une poignée d'entre-eux connaissaient l'existence du projet B-2. Pour ces derniers, le B-1B était une arme « intérimaire », en attendant le B-2 dont ils prévoyaient d'acquérir 132 exemplaires.

Développement et caractéristiques

S'appuyant largement sur des conceptions d'ailes volantes précédentes comme le YB-49 conçues durant les années 1940 avec le fuselage englobé dans la voilure, Northrop a bénéficié du puissant soutien de Boeing (qui a réalisé une partie des composants structurels principaux, l'aile extérieure, le système de carburant, le système de délivrance d'armement et le train d'atterrissage), Vought et General Electric, utilisant un système de conception et de fabrication 3D assistées par ordinateur pour concevoir la forme unique de l'aile en « W » du B-2. Plus de 100 000 images de surfaces équivalentes radar de maquettes de B-2 et de leurs composantes ont été analysées pour évaluer leurs caractéristiques de furtivité, puis 550 000 heures d'essais en soufflerie ont été effectuées. Le programme a nécessité le développement de 900 nouvelles méthodes de conception-fabrication, incluant de nouveaux matériaux composites haute température et haute résistance et surtout des Radar Absorbent Materials, des outils de découpe ultrasoniques, des outillages à commande numérique pilotés par base de données 3D et des systèmes laser de détection de criques.

Un avion expérimental, le Northrop Tacit Blue, fut construit à la demande de l'USAF et de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) pour tester les technologies furtives. Il vola pour la première fois en février 1982 et accumula 135 vols jusqu'en 1985. Il permit de collecter de nombreuses données qui se révélèrent très utiles pour la mise au point du B-2.

Northrop est responsable de la construction de la section avant et du cockpit, Boeing de la partie centrale-avant et de la section extérieure, et Vought a produit la section médiane du fuselage et les pièces en aluminium, en titane et en matériaux composites.

Environ 80 % de la masse du B-2 fait usage de matériaux composites, notamment du graphite/époxyde dans sa structure en nid d'abeilles destinée à absorber les ondes radar, réalisés par la filiale américaine de l'entreprise Saint-Gobain. Pour réduire sa signature infrarouge, les gaz d'échappement des 4 turboréacteurs General Electric Aircraft Engines F118-GE-100 (dérivés de ceux équipant les B-1B, F-14, F-15 et F-16) sont évacués par des tuyères en formes de « V » montées au-dessus et en retrait pour masquer ces sources thermiques aux détecteurs terrestres. De l'acide chlorofluorosulphonique, dérivé de l'acide sulfonique, est injecté dans le sillage d'échappement pour empêcher la formation de traînées de condensation. Le bord d'attaque en flèche (33°) et le bord de fuite en dent de scie piègent les ondes radar. D'autres contre-mesures de détection passives incluent des prises d'air incurvées en forme de « S » et des panneaux diélectriques furtifs recouvrent le radar à synthèse d'ouverture AN/APQ-181 Active Electronically Scanned Array (AESA) à balayage électronique passif opérant en bande Ku (une amélioration testée à partir de 2004 du radar AN/APQ-181 d'origine et devant être opérationnel sur toute la flotte en 2010) et empêchant son antenne de refléter les ondes radar ennemies tout en permettant un fonctionnement normal.

Le B-2 était initialement envisagé comme un appareil de pénétration à haute altitude mais lorsque sa conception définitive fut fixée en 1983, on lui attribua une mission opérationnelle à basse altitude. L'intégration de cette nouvelle mission à la conception originale ATB entraînait le déplacement du cockpit et des entrées d'air des moteurs, l'ajout d'élevons internes (qui lui ont donné son profil distinctif en « W »), la modification des bords d'attaque et des changements internes importants.

L'habitacle est équipé pour deux pilotes, avec des sièges éjectables Douglas/Weber ACES II évacuant vers le haut, et dispose de suffisamment d'espace pour un troisième membre d'équipage ou pour « un sac de couchage pour les longues missions » selon l'USAF. Le pilote contrôle l'ordinateur de mission qui gère la désignation des cibles (ou leur redésignation en vol). La navigation et le tir de l'armement sont la responsabilité de l'officier système d'armes (WSO), assis sur le siège droit. Les deux postes d'équipage disposent de quatre écrans multifonctions couleur. L'appareil est équipé d'un système quadruple de commandes de vol électriques numériques contrôlant les gouvernes de bord de fuite des ailes, combinant les fonctions d'aileron, de gouverne de profondeur et de volets qui représentent 15 % de la surface de l'aile. Un embryon d'empennage horizontal sert de compensateur de profondeur ainsi que d'amortisseur de rafales en coopération avec les ailerons.

Pour recaler la position de l'objectif à la dernière minute, le B-2A active brièvement son radar à synthèse d'ouverture Raytheon APG-181 équipé de contre-mesures électroniques et possédant 21 modes de fonctionnement dont un mode de suivi de terrain éclairant une zone minimale avant de lancer son attaque. Il est équipé d'un système de guerre électronique intégrant le détecteur d'émissions radar AN/APR-50 (ZSR-63) de IBM Federals Systems et le système secret d'aides défensives ZSR-42. En 2002, il fut décidé d'accélérer le programme d'amélioration de la maintenance, de l'électronique ainsi que la capacité d'emport de nouveaux armements. Un contrat a été signé en 2004 pour moderniser son avionique et faire face à l'obsolescence de son informatique et de le doter d'une liaison 16.

Pendant leur service dans l'US Air Force qui estime leur potentiel structural à 40 000 heures de vol, la responsabilité de la maintenance des B-2 est assuré par l’Oklahoma City Air Logistics Center, de la base de Tinker AFB, pour les systèmes électroniques, par le Odgen Air Logistics Center, de Hill AFB) pour le train d'atterrissage et par Northrop-Grumman, à Palmdale, pour les maintenances périodiques.

Le B-2 manquant de surfaces verticales pour les marques d'identification, celles-ci sont inscrites sur les trappes du train d'atterrissage principal qui portent le code de la base, le numéro de série et au moins sur le 88-0329 les légendes « Spirit of Missouri » et « Follow Us » (« Suivez-nous »).

Autres caractéristiques

Le B-2 est au cœur de plusieurs théories du complot lui attribuant l'emploi de technologies extrêmement avancées telle la propulsion magnétohydrodynamique.

Variantes

Block 10 :

Les appareils AV-7 à AV-16 furent construits suivant la configuration standard Block 10 (B-2A-NO). Cette configuration limitait le B-2 à transporter 16 bombes B83 ou Mk 84, et restreignait son utilisation à des missions de 2 à 3 appareils partant de Whiteman, mais avec l'option de regagner une autre base de l'Air Force. L'AV-12 jusqu'au AV-16 furent mis au standard Block 20 en 1996/97.

Block 20 :

Les appareils AV-17 à AV-19 furent construits au standard Block 20. La configuration Block 20 permettait à l'appareil d'emporter 36 bombes ou 16 900 kg de bombes JDAM. En parallèle avec le JDAM, le GPS-Aided Targetting System (GATS) fut aussi installé.

Block 30 :

L'AV-20 et l'AV-21 furent construits suivant la configuration finale, le Block 30. Ce dernier permet l'emport de 80 bombes Mk 82 de 225 kg et mines Mk 62 ou 37 Mk 117 de 340 kg. Un système de communication par satellite (Milstar) a été ajouté, et le système de planning de mission y est entièrement fonctionnel ainsi qu'une liaison 16 (Intranet militaire) . De 1995 à novembre 2000, tous les B-2 ont été portés à ce niveau, y compris le prototype qui est depuis opérationnel et peut effectuer des missions de combat.

B-2C :

Une nouvelle version du B-2A, connue sous le nom de B-2C (conventionnel) basée étroitement sur le B-2A Block 30 a été proposée fin 2001, elle aurait de nouveaux ordinateurs et radar beaucoup moins coûteux que ceux actuels et son électronique serait remplacée par les processeurs commerciaux disponibles immédiatement. Ce plan impliquerait la production de 40 B-2C supplémentaires sur une période de 10 ans pour un coût total de 28 milliards de dollars. Il a très peu de chances de voir le jour.

Culture populaire

Cet avion est apparu dans divers livres, bandes dessinées, jeux informatiques, dessins animés et films.

Le F-22 est visible dans les films suivants :

Independence Day (1994), attaque nucléaire contre un vaisseau extraterrestre.

Piège à grande vitesse (1995), destruction de satellites espion.

Broken Arrow (1996), vol d'un B-3 (avion fictif dérivé du B-2).

Cloverfield (2008), attaque la créature dans Central Park.