Vue d’ensemble du F-100 Super Sabre
Alors que le F-86 était encore en production, North American travaillait fébrilement au design de son successeur dans le cadre de son étude « Sabre 45 ». La vitesse supersonique en vol horizontal, pour laquelle les ailes devaient être inclinées à 45º, était l’une des exigences. L’USAF a montré peu d’intérêt au départ jusqu’au début de la guerre de Corée. En mai 1951, North American présenta son projet NA-180 dans l’espoir d’obtenir un soutien financier pour la construction de deux prototypes. La même année, deux prototypes furent commandés et en décembre de la même année, avec son F-100 Super Sabre, North American posa la première pierre de sa célèbre série « Century ».
Le constructeur opte pour le puissant moteur Pratt & Whitney XJ57 qui nécessite un fuselage plus grand. Pour la première fois, le choix des matériaux inclut le titane, difficile à travailler et entraînant une augmentation des coûts de production. Le 25 mai 1953, le pilote d’essai Jack Welch prend en charge le premier prototype pour le vol inaugural. Contrairement aux prototypes, le F-100A de la série a reçu un empennage plus court pour gagner du poids et diminuer la résistance aérodynamique, ce qui a eu des conséquences fatales. Le 12 octobre 1954, le F-100A piloté par George Welch est devenu incontrôlable à grande vitesse et s’est brisé. Le pilote a été tué dans le crash. Il a été découvert plus tard qu’un gouvernail plus grand aurait corrigé la situation. Ce fut un sérieux revers pour North American. Les 70 machines déjà produites ont dû être modifiées à grands frais : l’empennage a été allongé de 27%, l’envergure des ailes a été augmentée de 66 cm. Même ces mesures n’ont pas pu empêcher six autres crashs qui ont conduit à une interdiction de vol pour toute la flotte de F-100 jusqu’à ce que les travaux de modification soient terminés. Environ 203 chasseurs F-100 équipés du moteur J57A quittent les halls d’assemblage, et l’USAF est désormais convaincue qu’elle préfère ce modèle comme chasseur-bombardier. Le Super Sabre a été mis à l’épreuve pendant la guerre du Viet Nam, où il a été utilisé principalement pour des attaques au sol à basse altitude. De temps en temps, jusqu’à 490 Super Sabre étaient stationnés dans le sud du Viet Nam, dont environ 240 ont été perdus au combat. Le dernier appareil de ce type a été mis hors service par la Garde nationale américaine en 1979. Au total, 2 294 F100 en neuf versions environ ont quitté la chaîne de montage. Parmi les clients à l’exportation, on compte la Turquie, Taiwan, la France et le Danemark.
Bien qu’il ait connu des problèmes à ses débuts, le North American F-100 Super Sabre est devenu l’un des meilleurs avions de combat américains.
Le North American F-100 Super Sabre a été développé pour succéder au F-86 Sabre, un autre produit nord-américain. Le F-86 Sabre s’est avéré un vainqueur pour les Américains lors de la guerre de Corée, affrontant le nouveau chasseur à réaction soviétique – le MiG-15 « Fagot » de Mikoyan-Gurevich – de la même manière que le P-51 Mustang nord-américain avait réussi à vaincre les ennemis allemands et japonais avant lui lors de la Seconde Guerre mondiale. À cette époque, North American Aviation s’est forgé une histoire impressionnante en fournissant ces modèles à succès dans des temps changeants. Le F-100 Super Sabre n’était pas différent – c’était un développement interne qui a été présenté à l’USAF et finalement accepté en service. L’avion a vu le jour à une époque où les ingénieurs en aéronautique étaient convaincus que le vol soutenu à Mach 1+ était possible – le mur du son ayant été franchi quelques années auparavant par l’aviateur militaire Chuck Yeager à bord de son Bell XS-1 – le défi consistait désormais à mettre au point un modèle capable de voler à Mach 1 et à l’associer à un turboréacteur puissant et aux performances constantes. De même, l’Union soviétique et son bureau Mikoyan-Gurevich travaillaient d’arrache-pied, commençant à développer ce qui allait devenir le MiG-19 « Farmer » – le contemporain du F-100 Super Sabre – bien que les deux avions n’aient jamais combattu l’un contre l’autre.
Le F-100 était affectueusement surnommé le « Hun », sans doute en raison de sa désignation « F-100 » (one-HUN-dred).
Origines de l’avion
Au début de l’année 1949, North American Aviation explore des idées de vol soutenu à Mach 1 dans le cadre d’un développement interne. Le succès du F-86 Sabre repose sur plusieurs sources, en particulier les documents aérodynamiques capturés en Allemagne après la Seconde Guerre mondiale et les essais avancés effectués par le National Advisory Committee on Aeronautics (NACA). Ces éléments, associés à une véritable ingénierie aéronautique, ont commencé à repousser les limites de la conception de l’aviation militaire. Les changements d’époque et l’avancement de la technologie après la Seconde Guerre mondiale et dans les années 1950 ont rendu l’atteinte de Mach 1 en vol soutenu encore plus réalisable.
North American s’est appuyé sur les succès inhérents à la conception de son F-86 Sabre pour tenter de produire un successeur digne de ce nom et adapté à l’évolution du champ de bataille. La flèche de l’aile de 35 degrés du Sabre a été transformée en un angle plus important de 45 degrés, associé à un fuselage modifié. Cette voie de conception a produit un concept de chasseur légèrement meilleur, mais un plafond a été inévitablement atteint qui exigeait l’utilisation d’un moteur capable de faire sortir la cellule et de dépasser le seuil de Mach 1 sur une base régulière. Après avoir envisagé plusieurs développements de turboréacteurs, le choix s’est porté sur un J47 de General Electric avec postcombustion, couplé au F-86D « Dog Sabre », la version tout temps du chasseur à réaction de la guerre de Corée, doté d’un nez reconnaissable à son « museau ». Cette conception a été présentée à l’USAF et rejetée. Un F-86E modifié a suivi, mais a été rejeté une fois de plus. Un troisième modèle a été soumis pour examen – il s’agissait d’une combinaison des premier et deuxième modèles soumis – et a finalement été accepté pour un développement ultérieur.
L’avion est alors connu sous le nom de « Sabre 45 », en référence à son angle d’aile de 45 degrés et à ses origines F-86 Sabre. La série J57 de Pratt & Whitney a été choisie comme nouveau moteur et devait devenir aussi légendaire que la série Sabre. Le J57-P-7, aussi assoiffé soit-il, offrait toujours le meilleur rapport qualité-prix et les meilleures performances pour le nouveau chasseur, compte tenu de tous les autres moteurs de pointe de l’époque. North American Aviation a soumis une proposition pour la construction de deux prototypes basés sur l’étude de conception du Sabre 45 et l’USAF a accordé le contrat ainsi que des dispositions pour une éventuelle production de 94 modèles Sabre 45 à l’avenir. L’USAF a officiellement baptisé le nouveau modèle de la série F-100A le 7 décembre 1951.
Conception de l’avion
De nombreux défis attendaient le groupe de conception et rien n’a été négligé. L’obtention d’un vol constant à Mach 1 nécessitait une approche entièrement nouvelle de la cellule. Ainsi, la flèche de l’aile à 45 degrés était associée à un profil d’aile plus fin que celui des modèles de production du F-86 Sabre. La décision de placer les ailerons à l’intérieur de l’avion plutôt qu’à l’extérieur a été particulièrement importante pour les ailes. Cette décision a permis de doter le nouvel avion d’une capacité de roulement exceptionnelle en vol à grande vitesse, tout en limitant la torsion et la flexion des ailes. Les ailes étaient également maintenues basses sur le fuselage et les stabilisateurs situés derrière elles étaient maintenus plus bas sur l’empennage – essentiellement sous le plan de corde des ailes. Ces stabilisateurs étaient connus comme des surfaces « volantes » car ils se déplaçaient comme des pièces complètes à l’unisson les unes des autres. Le système était construit comme des composants séparés mais maintenus ensemble par une seule fixation tubulaire, ce qui permettait au système de se déplacer comme une unité complète. C’était important, car les stabilisateurs étaient chargés de traiter tout écoulement d’air « downwash » émanant des bords de fuite des ailes. Ce phénomène avait tendance à forcer l’avion à se cabrer. Le F-100 allait devenir le premier avion à intégrer cette caractéristique dans sa conception. L’empennage était dominé par un empennage vertical conventionnel qui portait la gouverne de direction.
L’ouverture du conduit d’admission d’air monté à l’avant a été intégrée dans un nez allongé, l’ouverture d’admission ayant désormais une forme plus ovale avec une lèvre plus fine que celle que l’on trouvait sur le Sabre original. Cela permettait de forcer une bonne quantité d’air vers le turboréacteur. En comparaison, le nouveau modèle était un quart plus long que le Sabre original, les conduits s’étendant sur la première moitié du fuselage et le moteur occupant la seconde moitié. En raison de la nature des matériaux nécessaires, même les installations de fabrication devaient faire l’objet d’une attention particulière pour que la construction de l’avion soit aussi cohérente que possible pour tous les modèles de production sortant des usines.
Le fuselage était correctement profilé, le cockpit étant placé à l’avant du design sous une verrière à clapet. La construction du fuselage était de type semi-monocoque à peau tendue. Le pilote était assis dans une baignoire climatisée et pressurisée avec des dégivreurs de pare-brise pour lutter contre le givrage à haute altitude et à grande vitesse. L’élément le plus important de sa position est probablement son siège éjectable, qui existe en deux versions. Le premier type était un simple processus de siège éjectable qui déclenchait le largage – d’abord de la verrière, puis du siège avec le pilote via des cartouches. Le second type était équipé d’une fusée de 7 500 livres de poussée et d’un système de cartouches qui éjectait d’abord la verrière, puis le pilote dans son siège motorisé, qui était alors projeté hors de l’avion. La méthode d’évacuation par fusée permettait d’améliorer les évacuations à basse altitude, mais les deux méthodes offraient au pilote l’avantage d’une éjection sûre à n’importe quelle vitesse et à n’importe quelle altitude.
L’avion a commencé sa vie sous la forme de deux prototypes produits sous la désignation YF-100A. Le premier a été achevé le 24 avril 1953 et a effectué son premier vol le 25 mai de la même année, dépassant la vitesse du son. Le deuxième prototype YF-100 a suivi en juillet.
Les essais avec ces YF-100A « Super Sabres » se sont poursuivis et le retour d’expérience a révélé des déficiences dans la visibilité au-dessus du nez pendant le décollage et l’atterrissage et une mauvaise tenue à basse vitesse. Le vol en palier à grande vitesse a également été noté pour son manque de stabilité, tandis que le chasseur en tant que plate-forme de tir a été remis en question. Les pilotes ont également noté la taille plutôt réduite de la dérive. Malgré ces défauts signalés par les pilotes d’essai de l’USAF, tant l’USAF que North American Aviation souhaitaient que le programme Super Sabre progresse aussi rapidement que possible. Cette décision allait avoir des conséquences désastreuses pour le projet Super Sabre.
Le 12 octobre 1954, un F-100A a finalement été poussé à la limite. Au cours d’un exercice visant à tester les limites physiques de la cellule du Super Sabre dans un piqué à la vitesse de Mach, l’appareil se désintègre dans une explosion. Le pilote de North American Aviation, George Welch, a fini par succomber à ses blessures et est mort peu de temps après. L’examen effectué après l’accident a révélé un tout nouveau phénomène aérodynamique violent connu sous le nom de « couplage du roulis d’inertie » provoqué par les battements de queue – non pas un problème invisible ou inconnu des ingénieurs en aéronautique, mais une montagne qu’il faudrait gravir lorsque l’humanité l’atteindrait inévitablement. Cet exercice a révélé un défaut de conception inhérent, centré sur la dérive elle-même. La réaction violente du Super Sabre au couplage du roulis par inertie a forcé des examens opportuns de l’événement. En conséquence, les surfaces de queue verticales ont été augmentées pour contrer l’effet.
Service opérationnel de l’avion
Outre le service avec l’USAF, le Super Sabre est devenu un favori parmi ses partenaires de l’OTAN et les alliés américains en général. Parmi les opérateurs figurent le Danemark, la France, la Turquie et Taiwan. Au total, 2 294 F-100 Super Sabre ont été produits, y compris les deux prototypes YF-100A. Les modèles comprenaient uniquement les séries A, C, D et F, mais dans l’ensemble, ils étaient largement similaires les uns aux autres. La production de tous les F-100 Super Sabre s’est achevée en 1959.
La plus grande utilisation opérationnelle du F-100 Super Sabre a sans doute été celle des F-100F « Wild Weasel » pendant la guerre du Vietnam, de 1966 à 1971. Wild Weasel est un terme générique encore utilisé aujourd’hui qui associait tout avion de combat à son rôle dédié à la destruction des radars. Ainsi, vous pouvez avoir le F-4 Phantom dans le rôle de Wild Weasel tout comme le F-100 Super Sabre a été présenté de cette manière en Asie du Sud-Est. Au-delà de leur rôle antiradar, les Super Sabre remplissaient également les rôles de supériorité aérienne, de chasseur-bombardier et de reconnaissance selon les besoins. Au total, le Super Sabre a effectué plus de sorties pendant le conflit que le P-51 Mustang pendant toute la Seconde Guerre mondiale.
Les éléments SAM (Surface-to-Air-Missile) de production soviétique parsemaient le Nord-Vietnam et représentaient un danger pour tous les aviateurs américains en service. Le F-100F Wild Weasel était une forme convertie de l’avion d’entraînement F-100F à deux places. Le cockpit à deux personnes s’adaptait bien aux fonctions du Wild Weasel qui nécessitaient l’utilisation d’un pilote et d’un opérateur de systèmes radar. En plus des SAM, les aviateurs américains devaient faire face à l’AAA (Anti-Aircraft Artillery) et aux intercepteurs de garde sous la forme de MiG-17 « Farmers » et MiG-21 « Fishbeds ».
Des équipements spécialisés ont été ajoutés à ces F-100F sans problème et leur fonctionnement réel était très impressionnant. L’opérateur en place arrière repérait le signal radar donné et le ramenait à son point d’origine. Le pilote pouvait alors « marquer » la zone à l’aide de roquettes pour que le groupe de chasseurs-bombardiers qui arrivait puisse la cibler. Avec le développement du missile antiradar AGM-45 Shrike, le rôle de Wild Weasel a été transféré aux Republic F-105 Thunderchiefs et aux McDonnell F-4 Phantoms. Les F-100 Super Sabre ont vécu leurs jours dans le conflit du Vietnam en tant que FAC (Forward-Air-Control), surnommés « Misty ».
Les Super Sabres ont également servi au sein de l’équipe de démonstration de l’armée de l’air américaine « Thunderbirds », qui a continuellement amélioré ses modèles de F-100 au fur et à mesure que de nouvelles formes devenaient disponibles. Une perte notable de l’appareil s’est produite en 1967. Les ailes du Super Sabre en vol se sont effondrées sur le fuselage, répandant et enflammant le carburant. Bien que le pilote se soit éjecté en toute sécurité, l’incident a suscité l’inquiétude de l’USAF et de North American Aviation, qui ont apporté quelques modifications à la production de la série F-100D.
Comme nous l’avons mentionné précédemment, les F-100 Super Sabre ont été présentés dans les pays de l’OTAN, ce qui signifie que de nombreux appareils ont été stationnés en Europe pour combattre toute agression soviétique. L’USAF a cessé d’utiliser le F-100 en 1972. Les unités de l’Air National Guard ont continué à utiliser ce type d’appareil jusqu’en 1980, tandis qu’au moins un opérateur étranger l’utilisait encore de manière opérationnelle en 1985 – un véritable témoignage de la conception de cet appareil.
Le F-100 Super Sabre était en effet un véritable chasseur américain, rejoignant les P-51 Mustang et F-86 Sabre qui l’ont précédé, tous des modèles de l’aviation nord-américaine. Il s’agit d’un appareil révolutionnaire qui a établi des records à une époque où la technologie obligeait à repousser les limites de la vitesse. L’avion est devenu le premier système de ce type au monde à atteindre Mach 1 en vol horizontal et à y parvenir de manière régulière, devançant de plusieurs mois le MiG-19 soviétique. Le F-100 n’était pas exempt de défauts et le fait que des vies aient été perdues au cours de son développement a montré que l’on commençait à peine à comprendre les limites de la vitesse en vol. En fin de compte, le F-100 Super Sabre a prouvé sa valeur – avec toute la main-d’œuvre, les heures et les dollars investis dans sa conception – en devenant un avion hautement identifiable et respecté, et probablement l’apogée de la conception de chasseurs de North American Aviation.
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