Concorde

La Grande-Bretagne et la France étudièrent toutes deux des transports supersoniques dans les années 1950, et parvinrent indépendamment à la même conclusion : l'appareil était techniquement réalisable et financièrement hors de portée d'un seul pays. Le coût de développement d'un avion de ligne devant croiser des heures durant à deux fois la vitesse du son, avec un moteur, une structure et des commandes sans équivalent en exploitation, dépassait ce que l'un ou l'autre était prêt à engager seul.

La réponse fut politique. En novembre 1962, les deux gouvernements signèrent un traité les engageant conjointement, un accord entre États plutôt qu'entre entreprises, et délibérément rédigé sans clause de retrait commode. Le travail fut réparti de part et d'autre de la Manche : Sud Aviation (puis Aérospatiale) et la British Aircraft Corporation se partagèrent la cellule, tandis que Bristol Siddeley, absorbé par Rolls-Royce, et la SNECMA se partagèrent le moteur Olympus, dérivé d'un propulseur militaire et progressivement développé pour la croisière supersonique prolongée.

Deux prototypes furent construits, un dans chaque pays, selon la même définition. Le Concorde 001 décolla de Toulouse le 2 mars 1969 sous les commandes d'André Turcat ; le 002 suivit depuis Filton le 9 avril, piloté par Brian Trubshaw. Vinrent ensuite deux appareils de présérie, 101 et 102, intégrant les enseignements des essais en vol, fuselage allongé et empennage revu notamment, puis seize cellules de série, la dernière achevée en 1979.

Le programme d'essais en vol fut long au regard de l'époque, car l'essentiel de ce qu'il fallait prouver était sans précédent. La certification exigeait de démontrer non seulement les qualités de vol et les performances, mais le comportement d'une cellule s'échauffant sensiblement en croisière, d'un système d'entrées d'air devant ralentir un écoulement supersonique avant les moteurs, et d'un circuit carburant faisant également office de système de centrage. Le Concorde fut certifié en 1975, treize ans après le traité et six ans après le premier vol, et entra en service le 21 janvier 1976.

Chaque trait visible du Concorde découle d'une exigence : croiser efficacement à deux fois la vitesse du son pendant plusieurs heures, tout en restant capable de se présenter sur une piste ordinaire d'un aéroport ordinaire.

L'aile est une delta gothique élancée, un contour continûment courbe plutôt qu'un triangle à bords droits. À Mach 2, elle offre très peu de maître-couple et maintient son bord d'attaque derrière le cône de choc, ce qui limite la traînée d'onde. Le problème d'une telle aile est la basse vitesse : mince, très en flèche, elle produit peu de portance classique en dessous de 220 kt environ. Le Concorde y répondit par la portance tourbillonnaire. À forte incidence, le bord d'attaque vif engendre deux tourbillons puissants qui s'installent sur l'extrados, et la dépression en leur cœur fournit la portance que l'aile ne peut créer autrement. D'où une approche fortement cabrée, et l'absence totale de volets et de becs, une singularité pour un avion de ligne.

Cette assiette cabrée privait l'équipage de visibilité, ce qui donna naissance au trait dont chacun se souvient. Le nez entier basculait hydrauliquement : complètement abaissé à l'atterrissage, partiellement au roulage et au décollage, relevé en croisière derrière une visière escamotable qui carénait le pare-brise. C'est une solution mécanique à un problème purement aérodynamique.

Les entrées d'air furent sans doute le défi le plus ardu. Un turboréacteur Olympus ne peut ingérer de l'air à Mach 2 ; l'écoulement doit être ramené au subsonique avant d'atteindre le compresseur. Chaque entrée d'air utilisait des rampes mobiles et une porte de décharge pour positionner précisément un système d'ondes de choc, décélérant l'air et récupérant sa pression. L'entrée d'air n'était donc pas un conduit mais un système asservi, et elle contribuait pour une part substantielle à la poussée totale en croisière. La postcombustion, la seule jamais installée sur un avion de ligne, servait au décollage et à l'accélération transsonique, puis était coupée : le Concorde croisait en supersonique sur la seule poussée à sec.

Une croisière prolongée à Mach 2 échauffe aussi l'appareil. L'échauffement cinétique portait les températures de peau bien au-dessus de l'ambiante, le nez étant le plus chaud, et la cellule s'allongeait de façon mesurable en vol, assez pour qu'un jeu s'ouvre à la console de l'ingénieur navigant et se referme au refroidissement. La structure était en alliage d'aluminium classique plutôt qu'en titane, ce qui bornait la vitesse de croisière : la cellule était limitée par ce que son matériau pouvait endurer sur des milliers de cycles, non par la poussée disponible.

Le carburant remplissait une double fonction. À mesure que l'appareil franchissait le domaine transsonique, son centre de poussée reculait ; plutôt que de compenser aux gouvernes, au prix d'une traînée subie toute la croisière durant, le carburant était transféré entre réservoirs de centrage pour déplacer le centre de gravité en conséquence. L'équilibre se gérait en déplaçant de la masse, continûment, pendant toute la durée du vol.

Le Concorde était armé par trois personnes : un commandant de bord, un copilote et un ingénieur navigant, assistés de six membres d'équipage commercial. Les appareils de ligne emportaient typiquement cent passagers dans une cabine unique et étroite, quatre de front, un fuselage de 204 ft de long mais de 8,63 ft de large intérieurement, plus proche en section d'un avion d'affaires que d'un gros-porteur.

L'envergure atteint 83,86 ft pour une surface alaire de 3 856,2 ft². La masse à vide s'établissait autour de 174 750 lb et la masse maximale au décollage autour de 407 998 lb : carburant et charge marchande représentaient donc, ensemble, bien plus de la moitié de l'appareil quittant le sol, proportion très supérieure à celle d'un avion de ligne subsonique de taille comparable, conséquence directe du carburant qu'exige la croisière supersonique.

La propulsion était assurée par quatre turboréacteurs Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593 Mk 610, donnant chacun environ 32 400 lb de poussée à sec et 38 050 lb avec réchauffe. La postcombustion ne servait qu'au décollage et au franchissement du pic de traînée transsonique ; la croisière elle-même se faisait à sec, ce qui constitue le fait le plus important de cette installation motrice et la raison pour laquelle une croisière soutenue à Mach 2 était économiquement envisageable.

Les performances publiées donnent une croisière d'environ Mach 2,02, soit quelque 1 160 kt, une vitesse maximale voisine de 1 177 kt et une altitude de croisière maximale de 60 000 ft. La distance franchissable est annoncée à environ 3 300 nm, de quoi couvrir l'Atlantique Nord et guère plus, ce qui a façonné toute l'histoire commerciale de l'appareil.

Les sources divergent sur plusieurs de ces valeurs, et les écarts sont généralement explicables plutôt que négligents : les prototypes étaient plus courts que les appareils de série, certaines masses sont citées en valeurs impériales arrondies, et les musées consignent la cellule qu'ils conservent plutôt que le type en général. Lorsqu'un chiffre retenu ici diffère d'une autre autorité, la référence citée est celle qui documente cette valeur précise.

Une traversée transatlantique en Concorde suivait un profil sans équivalent dans l'exploitation aérienne. Après un décollage avec réchauffe vers 220 kt, l'appareil montait en subsonique jusqu'à s'être éloigné des côtes habitées, le bang supersonique rendant le vol supersonique au-dessus des terres inacceptable presque partout.

Au-dessus de l'eau, l'équipage réenclenchait la postcombustion et accélérait au-delà de Mach 1. La transition elle-même passait inaperçue en cabine, aucun ressaut ne se ressent à l'intérieur d'un appareil traversant son propre système de chocs, et les passagers ne la remarquaient généralement qu'au machmètre de cabine. En coulisses, c'était la phase la plus chargée du vol : le centre de poussée reculant, le carburant était transféré vers l'arrière pour le suivre, et les rampes d'entrée d'air se repositionnaient sans cesse pour maintenir le système de chocs à sa place.

La croisière était ensuite une longue montée silencieuse. Le Concorde ne tenait pas une altitude fixe ; à mesure que le carburant se consumait et que l'appareil s'allégeait, il dérivait vers le haut, typiquement d'environ 49 000 ft jusqu'à 60 000 ft en fin de croisière, restant à l'altitude la plus efficace pour sa masse du moment. Les passagers voyaient un ciel visiblement sombre et un horizon courbe, et les hublots étaient tièdes au toucher.

Le poste de l'ingénieur navigant occupait toute une paroi du cockpit, rassemblant les circuits carburant, moteurs, électrique, hydraulique et de conditionnement d'air sous forme de rangées d'interrupteurs et d'indicateurs analogiques. La gestion du carburant n'était pas une tâche d'intendance mais un pilotage par d'autres moyens : le centre de gravité devait être maintenu dans des limites qui variaient avec la vitesse, et il l'était en transférant des tonnes de carburant d'avant en arrière tout au long du vol.

La descente et l'approche inversaient le processus (carburant vers l'avant, décélération, nez abaissé) et l'appareil se présentait au seuil à environ 161 kt, vitesse d'approche notablement élevée qui découlait directement du besoin d'incidence de l'aile delta, faute de surface hypersustentatrice. La traversée programmée durait un peu moins de trois heures et demie, contre environ sept pour un appareil subsonique.

Vingt cellules furent construites entre 1966 et 1979, dix en France et dix au Royaume-Uni, et elles se répartissent en trois groupes que les chiffres publiés confondent fréquemment.

Les deux prototypes, 001 (F-WTSS) et 002 (G-BSST), furent les appareils qui démontrèrent la validité du concept en vol. Plus courts que ceux qui suivirent, motorisés différemment, ils ne furent jamais destinés au service. Tous deux subsistent : le 001 au Musée de l'Air et de l'Espace du Bourget, le 002 au Fleet Air Arm Museum de Yeovilton.

Les deux appareils de présérie, 101 (G-AXDN) et 102 (F-WTSA), intégrèrent les enseignements des essais en vol (fuselage allongé, empennage revu, systèmes remaniés) et servirent à mettre au point la configuration définitive plutôt qu'à transporter des passagers.

Suivirent seize cellules de série, numérotées 201 à 216. Les deux premières restèrent chez les constructeurs comme appareils de développement et de certification, et quatorze furent livrées à British Airways et Air France, sept chacune. C'est là l'origine de l'écart entre les vingt appareils construits et les quatorze ayant volé en ligne, et il vaut la peine de l'énoncer explicitement, car les totaux publiés donnent souvent l'un des deux chiffres sans préciser lequel.

Les cellules acquirent leur propre histoire au fil de vingt-sept années d'exploitation. Le G-BOAD, livré à British Airways, établissait encore des records dans ses derniers mois de service.

Le Concorde fut conçu pour un marché mondial qui ne se matérialisa jamais. Au sommet de l'optimisme, des compagnies du monde entier détenaient des options sur l'appareil ; toutes furent finalement abandonnées, et seuls British Airways et Air France l'exploitèrent.

Plusieurs forces convergèrent. Le choc pétrolier de 1973 multiplia le coût du carburant qu'un avion supersonique consomme en quantité inhabituelle. Les restrictions liées au bang supersonique fermèrent les routes supersoniques au-dessus des terres dans la majeure partie du monde, ce qui supprima d'un coup les longues étapes transcontinentales où le gain de temps aurait été le plus précieux et confina le Concorde pour l'essentiel aux routes océaniques. Sa distance franchissable d'environ 3 300 nm excluait le Pacifique. Et cent sièges, vendus au prix fort, constituaient une base de recettes étroite face à quatre moteurs gourmands.

Restait l'Atlantique Nord, et là le Concorde fonctionna. British Airways exploita principalement Londres to New York, Air France Paris to New York, aux côtés de services saisonniers, de vols charters et de liaisons occasionnelles. L'économie de ces étapes pouvait être favorable : British Airways déclara des bénéfices sur l'exploitation lors de ses meilleures années, avec un tarif aller-retour standard annoncé à 6 636 £, et transporta plus de 2,5 millions de passagers en supersonique sur la durée de vie de la flotte.

Mais une ligne rentable n'est pas un marché. Le contraste qui décida de l'époque n'opposa pas le Concorde aux appareils plus lents, mais le Concorde au Boeing 747, apparu presque au même moment et répondant à une autre question : non pas à quelle vitesse cent passagers pouvaient traverser l'Atlantique, mais à quel prix quatre cents pouvaient le faire. Le transport aérien choisit la capacité, et la flotte supersonique s'arrêta à vingt appareils.

Pendant ses vingt-quatre premières années, le Concorde ne connut aucun accident mortel. Cela prit fin le 25 juillet 2000, lorsque le vol Air France AFR 4590, un charter à destination de New York assuré par le F-BTSC, s'écrasa à Gonesse peu après son décollage de Paris Charles-de-Gaulle. Les cent passagers et les neuf membres d'équipage périrent, ainsi que quatre personnes au sol.

Le Bureau d'Enquêtes et d'Analyses conduisit l'enquête technique et publia son rapport final le 16 janvier 2002. L'enquête établit que l'appareil avait roulé sur un débris présent sur la piste, qu'un pneumatique avait cédé en conséquence, et que l'impact qui en résulta provoqua la rupture d'un réservoir et un incendie majeur ayant entraîné une perte de poussée pendant le décollage.

Les conséquences pour le type furent immédiates. La flotte fut immobilisée, et des modifications furent apportées avant la reprise des vols, des travaux visant précisément la chaîne de défaillances identifiée par l'enquête. Le Concorde reprit du service en novembre 2001.

Il revenait toutefois dans un monde différent. La demande transatlantique haut de gamme avait fortement chuté et, en 2003, British Airways vendait un peu moins de la moitié de ses sièges Concorde et Air France à peine un cinquième. Les coûts de maintenance d'une petite flotte d'appareils vieillissants et uniques augmentaient, et Airbus, alors responsable du soutien du type, chiffra une somme substantielle pour le maintien de navigabilité et fit savoir qu'il n'entendait pas soutenir le programme indéfiniment.

Le 10 avril 2003, les deux compagnies annoncèrent le retrait. Air France effectua son dernier vol commercial le 31 mai 2003 ; British Airways suivit le 24 octobre. Le tout dernier vol d'un Concorde fut celui du G-BOAF, de Heathrow à Filton, le 26 novembre 2003, ramenant l'appareil sur le terrain où s'était déroulée la production britannique.

Les performances courantes du Concorde étant elles-mêmes exceptionnelles, ses records officiels tiennent davantage du perfectionnement de son ordinaire que de la rupture.

Le plus substantiel est le record de traversée de l'Atlantique d'est en ouest, établi par le G-BOAD de British Airways le 8 octobre 2003 en 3 heures 5 minutes et 34 secondes, sous les commandes du chef pilote Concorde de la compagnie. Il fut établi pendant la tournée d'adieu de l'appareil, dans les dernières semaines d'exploitation, un record signé par un type déjà en cours de retrait.

Les records en sens inverse sont cités de manière variable dans les sources publiées, des temps différents étant attribués à des dates et des cellules différentes ; aucun chiffre faisant autorité n'est donc reproduit ici.

Les chiffres agrégés donnent une meilleure idée de l'exploitation que n'importe quel vol isolé. British Airways transporta plus de 2,5 millions de passagers en supersonique sur la durée de vie de la flotte, avec un appareil qui n'en emportait jamais plus d'une centaine à la fois.

Il est tentant de dire que l'accident de 2000 mit fin au Concorde, et l'enchaînement des faits ne le confirme pas. L'appareil fut modifié, recertifié, remis en service commercial et vola encore deux ans. Ce qui mit fin au programme fut la combinaison qui suivit : effondrement de la demande haut de gamme, hausse des coûts de maintenance sur une flotte minuscule et vieillissante, et un constructeur peu disposé à en garantir indéfiniment le soutien. L'accident fragilisa une exploitation déjà commercialement marginale ; il ne la ferma pas à lui seul.

La plupart des cellules survivantes furent préservées plutôt que ferraillées, et sont exposées en France, au Royaume-Uni et aux États-Unis. Les deux prototypes subsistent (le 001 au Bourget, le 002 à Yeovilton) de même que le F-BVFA, premier appareil d'Air France entré en service, aujourd'hui au Smithsonian National Air and Space Museum. Le taux de survie est inhabituellement élevé pour un avion de ligne retiré, et il en dit long sur la considération dont le type jouissait à la fin.

L'héritage technique du Concorde est plus difficile à retracer que son héritage culturel. Il n'engendra ni successeur ni lignée : les entrées d'air variables, l'aile delta gothique et le système de centrage par carburant répondaient à des problèmes qu'aucun avion de ligne ultérieur n'a été conçu pour affronter. Ce qu'il démontra, en revanche, c'est que le transport supersonique de passagers était possible, non comme programme de recherche, mais comme service régulier, certifié, assuré et exploité à l'horaire pendant vingt-sept ans.

C'est pour cela qu'il compte encore. Le Concorde n'est pas remarquable parce qu'il allait vite ; il l'est parce qu'il allait vite, régulièrement, commercialement, puis s'est arrêté. Plus de vingt ans après son retrait, aucun avion de ligne supersonique ne l'a remplacé, et le moyen le plus rapide pour un passager payant de traverser l'Atlantique est aujourd'hui plus lent qu'en 1976.