LE PROGRAMME MIRAGE IV

 

Jean CABRIERE 1

 

La genèse

Nous sommes en septembre 1956, le MD-550 Mirage 1 vole depuis plus d'un an et ses performances et qualités de vol ont confirmé le bien-fondé des choix de son constructeur :

- en finesse et stabilité l'aile delta a tenu ce que les ingénieurs en attendaient en transsonique et jusqu'au Mach maximum de 1,3 atteint à ce jour ;

- les élevons qui contrôlent l'avion à la place de l'empennage horizontal et des ailerons des avions classiques ont démontré leur efficacité dans tout le domaine exploré.

Le Mirage III-001 (Balzac) est en cours de finition dans les hangars de Villaroche. Son réacteur ATAR 101-G de 4,5 tonnes de poussée avec PC va lui permettre de vérifier ces qualités jusqu'à Mach 1,8. Depuis le début de l'année 1956 le Bureau des programmes militaires de l'armée de l'Air, le Service technique de l'Aéronautique et le Bureau d'études de la Générale Aéronautique Marcel Dassault (GAMD) travaillent à la définition du chasseur opérationnel qui doit être dérivé du Mirage III-001. L'allure générale de ce chasseur est maintenant bien définie et ne subira que peu de changement :

- aile delta en position basse ;

- élevons sur tout le bord de fuite assurant simultanément le contrôle en roulis et en tangage ;

- pointe avant à nez effilé carénant au plus près le pilote assis les jambes étendues et le dos incliné ;

- entrées d'air latérales à noyau conique réglable en position (souris) non encore essayées en vol mais dont la mise au point actuellement en cours dans la soufflerie Rateau va aboutir en 1957 ;

- dérive classique en flèche.

Par contre, la taille (surface, longueur du fuselage) et la motorisation sont en constante évolution. Devant les possibilités offertes, les exigences opérationnelles grandissent et les ingénieurs de la GAMD y répondent par toute une gamme d'avant-projets monoréacteurs qui portent le nom de Mirage IV. Leurs surfaces varient de 25 à 40 m2, leurs moteurs sont des ATAR de 6 à 7 et même 9 tonnes de poussée mais aucun ne répond entièrement à l'ensemble des souhaits de l'Etat-Major et pour tenir les exigences de montée de plafond à Mach 2, ils ont besoin de la poussée supplémentaire d'un groupe fusée. C'est pourquoi Marcel Dassault a proposé également un biréacteur ATAR 9 qui, avec ses 12 tonnes de poussée installée, est le seul à couvrir toutes les missions proposées sans l'assistance d'un groupe fusée.

Ce Mirage IV qui porte l'indice C est l'avion dont rêvent tous les chasseurs avec, au décollage, un rapport poussée sur poids supérieur à 1. Curieusement, sa surface de 43 m2 et son poids au décollage de 11 tonnes ne sont pas très différents d'un autre delta biréacteur : le Rafale. Mais il nous faudra attendre 3 décennies pour faire décoller un chasseur opérationnel avec un rapport poussée sur poids supérieur à 1.

Il existe d'autres études et d'autres programmes que ceux de ce chasseur léger qui s'alourdit de jour en jour mais qui reste le seul programme proposé à la GAMD. L'armée de l'Air cherche un successeur au Vautour et l'ancien bureau d'études SNCASO de Courbevoie travaille sur plusieurs variantes du SO-4060, avion classique à aile en flèche et empennage bas initialement prévu pour Mach 1,3. Deux prototypes de la version intercepteur tout temps biréacteur ATAR lui sont commandés au début de 1956 et elle étudie à la demande du Service technique de l'Aéronautique (STAé), des avant-projets de bombardier supersonique susceptible d'emporter une charge nucléaire. Les consignes de secret entourant cette demande sont draconiennes et nous n'en avons pas connaissance à cette époque.

La section Etudes générales du STAé à partir du SO-4060 et du chasseur bimoteur Mirage IV version C, essaie de définir ce que pourrait être le futur bombardier porteur de la charge nucléaire française. Son responsable, l'ingénieur en chef Dorleac, pose aux ingénieurs de Dassault des questions qui les laissent perplexes et qui tendent vers un avion avec toujours plus de pétrole pour plus de rayon d'action, donc plus gros et plus lourd au détriment des qualités d'agilité qui sont celles d'un bon chasseur. Mais progressivement cette situation ambiguë s'éclaircit.

Mi-octobre la définition du monoréacteur ATAR est stabilisée et reçoit l'accord des services. Dans toute la gamme de projets de chasseurs étudiée, elle correspond à l'avion le moins lourd et le plus proche de l'avion Mirage III-001. Ce projet donnera naissance au Mirage III-A.

La définition du biréacteur reste, par contre, très évolutive : sa surface est passée de 43 à 50 puis 55 m2. De petites "indiscrétions" se sont produites, et si, officiellement, le STAé ne nous parle toujours que d'un chasseur lourd, nous avons enfin compris que les demandes des ingénieurs de l'Etat tendent à définir un avion de bombardement pour lequel notre Société n'a pas été consultée. La section Etudes générales du STAé, en extrapolant les caractéristiques du chasseur Mirage IV bi-ATAR a établi l'avant-projet d'un bombardier Mach 2 pouvant franchir 3 000 km dont la moitié en supersonique et très haute altitude. Ce document connu des seuls services de l'Etat et de l'armée de l'Air, va convaincre nos autorités de tutelle qu'il existe d'autres voies que le SO-4060 pour arriver à la définition du bombardier Mach 2, et que la formule delta présente dans ce domaine, des avantages certains d'un avion classique à ailes en flèche.

Le 15 novembre 1956, le Directeur du STAé fait connaître à Marcel Dassault les décisions du ministre de la Défense :

- le seul chasseur dont l'étude doit être poursuivie est le Mirage III-A ;

- le biréacteur Mirage IV doit évoluer vers un avion de bombardement pour lequel une étude nous sera officiellement notifiée.

J'accompagnais Marcel Dassault au retour de cette réunion et me réjouissais, d'une part, de cette clarification qui allait nous permettre d'avancer vers la réalisation d'avions opérationnels et surtout de nous voir engagés dans deux programmes au lieu d'un seul. Mais Marcel Dassault fut plus réservé : il regrettait le brillant chasseur bimoteur qui, il n'en doutait pas, aurait largement surclassé le Phantom américain et prévoyait la controverse politique qu'allait susciter le vecteur de la future bombe atomique française.

Le 28 novembre, une lettre du secrétaire d'Etat aux Armées Air nous commandait les études de ce Mirage IV bimoteur ATAR.

Le prototype expérimental Mirage IV-01

La lettre du secrétaire d'Etat nous demande :

- devant les nombreux problèmes que poseront les vols nettement supersoniques de ce prototype (Mach supérieur à 2) - d'en entreprendre l'étude sans attendre d'autres précisions sur l'armement.

Nous devons toutefois prendre en compte l'éventualité d'un dérivé pour lequel deux possibilités militaires de charge (1 000 et 3 000 kg) associées à des distances franchissables de 3 000 et 2 000 km nous sont indiquées.

Le mot nucléaire n'est pas prononcé. D'ailleurs à cette date, aucun gouvernement n'a officiellement annoncé que la France serait dotée d'un tel armement. Certes, depuis 1955, le Commissariat à l'énergie atomique travaille à la réalisation de l'arme nucléaire mais son aboutissement est encore lointain. Les prévisions les plus optimistes n'envisagent pas une possibilité de mise en service avant 1963. L'éventail des caractéristiques figurant dans la lettre de commande du 28 novembre montre bien que les choix définitifs n'ont pas encore été faits.

Par contre, en ce qui concerne l'avion porteur de cette charge, la définition de sa mission de base, qui demande d'effectuer la moitié de la pénétration vers l'objectif, à l'aller et au retour et le lâcher de la bombe, en supersonique et haute altitude sera maintenue jusqu'aux années 1970. Les exigences de rayon d'action vont varier jusqu'à l'automne 1959, mais celles concernant le Mach et l'altitude resteront inchangées tout au long des développements qui conduiront à l'avion de série. Cette constance permettra une continuité dans l'approche du Système de navigation et de bombardement (SNB) dont doit être équipé l'avion opérationnel : quelles que soient les variations dans la taille et la motorisation des projets, les études initiées depuis le début resteront valables jusqu'à la commande de l'avion finalement retenu pour la série. Ceci sera très important pour la tenue des délais, car, même si ce fait n'est pas évident pour tout le monde à cette date, le SNB est certainement sur le chemin critique de l'ensemble du programme.

Ce choix de l'Etat-Major destiné à assurer le succès de la mission, face aux défenses adverses air-air et air-sol connues à l'époque, est d'ailleurs le même que celui de l'USAF avec le Convair B-58, bombardier delta quadriréacteur qui a fait son premier vol le 11 novembre 1956.

A cette date aucun avion n'a encore démontré son aptitude à des croisières prolongées à des Mach supérieurs à 1,8. Les incertitudes technologiques et opérationnelles concernant l'avion sont donc considérables. Ces incertitudes, qui s'ajoutent à celles concernant l'arme, interdisent pour l'instant de considérer l'avion, dont l'étude nous est demandée, comme un prototype définissant un avion de série. Le Mirage IV-01 est essentiellement destiné à découvrir les problèmes liés aux vols supersoniques prolongés et à leur trouver des solutions, d'où sa désignation de prototype expérimental (en toute logique l'appareil aurait dû s'appeler Mirage IV-001).

Jusqu'alors les différents projets Mirage ont été étudiés dans un Bureau d'études unique, mais ils seront dès lors séparés et la responsabilité du bombardier Mirage IV sera confiée à J.J. Samin.

La fin de l'année 1956 et le printemps de 1957 seront consacrés par la GAMD à la définition de ce bombardier à partir du projet de chasseur Mirage IV C. Le problème essentiel à résoudre est celui du rayon d'action :

- pour loger le combustible nécessaire, le fuselage de la version chasseur sera rallongé de 2,50 m environ et pour tenir compte des augmentations de poids qui en découlent, la surface sera portée à 70 m2 ;

- pour obtenir le rayon d'action maximum compatible avec les moteurs Atar 9, tous les efforts seront faits pour minimiser la traînée supersonique de l'avion :

l'épaisseur relative de l'aile de 4,5 % sur les Mirage III sera portée à 3,5 % ce qui en fait probablement l'aile la plus mince jamais réalisée sur un avion de cette taille ;

la charge militaire sera semi-encastrée sous le ventre du fuselage. En intégrant convenablement cette charge dans l'équi-librage longitudinal et dans la loi des aires de l'ensemble de l'avion, la traînée en supersonique sera plus faible que celle de l'avion lisse ;

il y aura, au choix du pilote, deux ordres de transfert possible pour le combustible des groupes de réservoirs avant et arrière dans les nourrices centrales. Le pilote peut ainsi, en croisière supersonique, faire reculer le centrage normal pour réduire la traînée d'équilibrage.

En mars 1957, la définition proposée est approuvée par le STAé et le marché de fabrication du prototype peut nous être notifié au mois d'avril.

Configuration générale

Dans son allure générale le Mirage IV-01 est très voisin d'un Mirage III-A à l'échelle 2 pour sa surface, sa motorisation et son poids à vide. Par contre, il emporte 3 fois plus de pétrole interne.

L'avion est un biplace, les études du SNB qui sont poursuivies parallèlement ayant démontré que la présence d'un navigateur est indispensable à l'exécution de la mission. Le nez beaucoup plus long, bien que plus effilé car il n'est pas prévu de radar de nez, a posé des problèmes de stabilité de route à Mach élevé et la dérive a dû être agrandie en conséquence. L'absence de viseur conventionnel à glace frontale a permis un dessin de pare-brise en V. Les entrées d'air latérales à souris mobiles et les pièges à couche limite dont la mise au point s'est favorablement terminée en février 1957 dans la soufflerie Rateau, ont une géométrie identique à l'échelle près.

Les principales caractéristiques de l'avion opérationnel ayant la même cellule auraient été les suivantes :

- surface : 70 m2 ;

- moteurs : 2 ATAR 9-B de 6 t. de poussée au banc avec PC ;

- charge militaire : diamètre 0,65 m - semi-encastrée ;

- avec 12,6 t. de combustible dont 8,6 t. en interne, poids total au décollage : 26 t. ;

- performances : Mach maxi en palier 2,1 - plafond Mach 1,7 - 16 500 m.

Structure et matériaux

Si la définition aérodynamique a ainsi pu rester très proche de celle du monoréacteur Mirage III, la réalisation de la structure et des aménagements va poser des problèmes nouveaux et exiger d'autres solutions.

En effet, en dehors de l'effet d'échelle, les différences seront surtout amenées par l'échauffement cinétique. Le Mirage III ne peut soutenir Mach 2 que pendant quelques minutes et de ce fait les températures dues à l'écoulement supersonique autour de l'avion ne sont atteintes qu'en quelques points très localisés : bords d'attaque, lèvres d'entrée d'air. Le Mirage IV peut maintenir ces conditions de vol très au-delà de la vingtaine de minutes nécessaires à la stabilisation des températures sur l'ensemble de la structure externe et dans les caissons internes qui renferment les équipements et les fluides emportés : pétrole, liquide hydraulique. Les différences de températures lors des phases d'accélérations ou de décélérations rapides entre les parties externes et internes provoquent des contraintes qui doivent être prises en compte pour le dimensionnement. En l'absence de résultats expérimentaux, les calculs théoriques sur la répartition des températures dans les structures et les caissons, s'avèreront souvent peu fiables et ce sont les essais en vol des Mirage III puis du Mirage IV-01 qui nous apporteront les valeurs exactes à prendre en compte et les coefficients à introduire dans nos méthodes de calcul.

En dehors des zones chaudes autour du réacteur pour lesquelles l'acier ou le titane s'avèreront nécessaires, les alliages légers d'aluminium pourront être partout conservés, la température d'emploi à soutenir sans limitation de durée étant limitée à 120°. Cette température constituera d'ailleurs un élément de pilotage de l'appareil et une lampe rouge au pilote lui interdira de la dépasser.

Par contre, tous les produits plastiques utilisés pour l'étan-chéité, les joints, les réservoirs et les tuyauteries souples, les gaines de fils électriques, les isolants devront être réalisés dans des matériaux nouveaux.

Nous ne pourrons trouver, ni en France, ni à l'étranger, des pneumatiques avion pouvant satisfaire aux vitesses de décollage prévues pour les missions à la charge maximum (200 kts) et le Mirage IV-01, en attendant les pneumatiques spécialement créés pour lui, effectuera ses premiers vols avec les pneumatiques de l'engin américain Navaho.

Commandes de vol

Comme sur les appareils précédents et les Mirage III, l'étude et la réalisation de l'ensemble des commandes de vol seront entièrement prises en charge par la division spécialisée des avions Dassault. Pour assurer une parfaite intégration de ces commandes dans l'ensemble du système de navigation et de bombardement à travers le pilote automatique, leur conception va faire appel à des principes entièrement nouveaux.

Pour la première fois, en mode de pilotage normal, les servo-commandes hydrauliques ne recevront que des ordres électriques, la liaison mécanique par bielles n'intervenant qu'en secours au-delà d'une certaine plage de liberté.

La technologie des équipements sera également nouvelle. Pour tenir les conditions de température et minimiser les problèmes dus aux dilatations, les principaux ensembles mécaniques et les doubles corps des servo-commandes hydrauliques seront réalisés en titane. Ces pièces seront à l'époque les plus importantes jamais réalisées avec ce nouveau métal.

Moteurs

Les moteurs Atar 9-B de 6 tonnes de poussée avec post-combustion sont identiques à celui du Mirage III-A qui volera en mai 1958 soit plus d'un an avant la date prévue pour le Mirage IV. Pendant tout le déroulement des essais, les moteurs Atar ne poseront pas de problèmes techniques pouvant mettre en cause les délais. Certes, comme tout moteur nouveau, ils présenteront des difficultés à leur mise en service (tenue mécanique de l'entraînement des accessoires, étanchéité des rampes de carburant) mais elles ne seront pas liées aux conditions nouvelles de vol supersonique prolongé et seront résolues sur les Mirage III. La conception initiale de la famille des Atar à taux de compression relativement faible, se révèlera ainsi parfaitement adaptée au vol supersonique. Dès le début des années 50 les premières post-combustions réalisées par la SNECMA seront performantes, fiables et parfaitement compétitives avec les productions étrangères. Elles seront les premières - et longtemps les seules - à permettre un réglage de la poussée sans variation du régime moteur et donc du débit d'air ce qui simplifiera l'adaptation de la géométrie de l'entrée d'air.

Equipements

Pour l'ensemble des équipements, les normes en vigueur à cette époque donnaient 70° comme température maximale d'utili-sation. En prenant cette règle à la lettre, aucun équipement existant ne pouvait être monté dans le Mirage IV en dehors de l'habitacle de l'équipage et de la soute climatisée prévue pour certains équi-pements électroniques. Une étude thermique complète de chaque composant fut donc entreprise en fonction de l'emplacement qu'il devait occuper dans l'avion.

Après essais en laboratoire, certains équipements se révèleront capables de températures très supérieures à celles de leur homologation. D'autres pourront satisfaire aux conditions demandées moyennant des modifications mineures mais certains demanderont une refonte complète.

De toute façon compte tenu de sa taille et de sa mission, le Mirage IV exige, pour ses diverses servitudes, un niveau de puissance très supérieur à celui du Mirage III et donc des équipements nouveaux qui intègreront, dans leur définition, le niveau de température nécessaire.

La génération électrique sera entièrement nouvelle. Le vol prolongé à très haute altitude condamne les génératrices à courant continu utilisées précédemment sur tous nos avions, à cause de l'usure des balais. La génération sera donc entièrement en courant alternatif régulé en fréquence. Le passage au courant alternatif entraîne bien entendu le développement et la mise au point de nouveaux équipements et en particulier des pompes et vérins électriques.

L'industrie nationale des équipements pourra faire face à la totalité de ces demandes, l'exception la plus importante concernant les pompes hydrauliques qui seront importées des Etats-Unis. La mise au point de tous ces équipements constituera, tout au long des essais, un souci important et un risque permanent sur la tenue des délais - risque difficile à maîtriser à cause du grand nombre de parties concernées.

La fabrication du Mirage IV-01 dans l'usine de Saint-Cloud s'étalera sur environ 18 mois et l'avion quittera l'usine à la fin de 1958 pour achever sa finition sur la base de Villaroche et procéder aux essais au sol avant premier vol. Ces essais au sol vont révéler deux problèmes.

1 - Le premier sera relatif aux prévisions des vitesses critiques de flottement. Les fréquences et les modes de base de la structure sont déterminés expérimentalement, au sol, par l'analyse des réponses de l'avion complet à des excitations connues. Ces essais sont conduits par l'ONERA et au cours des dernières années le matériel utilisé et l'exploitation des mesures ont atteint un niveau satisfaisant.

A partir de ces bases, les vitesses critiques de flottement sont déterminées en calculant les réponses de la structure aux forces aérodynamiques instationnaires. Mais, en ce début de 1959, l'absence en France d'ordinateurs puissants qui permettraient de prendre en compte toute la complexité du phénomène, nous oblige à utiliser des méthodes simplificatrices qui seules peuvent conduire à des calculs réalisables, mais dont les résultats sont sujets à caution. De plus, autour de Mach 1, entre 0,9 et 1,2, il n'existe aucune méthode de calcul valable.

Jusqu'au Mirage IV, les ingénieurs des Avions Dassault ont pu se baser sur des critères de rigidité déduits du prototype précédent par une extrapolation crédible, mais le Mirage IV est un pas beaucoup plus grand qui ne peut être couvert par les expériences antérieures.

Aussi sommes-nous très inquiets lorsqu'arrivent les premiers résultats des calculs de flottement. Certes, ils sont très rassurants pour la voilure qui pouvait susciter quelques craintes avec ses 3,5 % d'épaisseur relative (une lame de couteau fait en général autour de 5 %) mais ils prévoient pour la dérive et la gouverne de direction des vitesses de flottement incroyablement basses.

Pendant quelques jours les ingénieurs de l'ONERA, du STAé et de la GAMD vont critiquer leurs méthodes respectives et les faire évoluer pour essayer de serrer de plus près la réalité. Ils vont introduire dans ces calculs des masses d'équilibrage et des augmentations de rigidité qui vont relever le niveau des vitesses critiques sans le rendre satisfaisant.

Marcel Dassault qui a suivi toutes ces discussions, parfois orageuses, a bien compris que les spécialistes quelle que soit leur appartenance, sont loin de dominer le problème. Il craint de les voir s'enliser dans une suite de petites modifications successives sans aucune certitude sur leur aboutissement. Il se méfie de cette dérive qui, au-delà de l'effet d'échelle, a, par rapport au Mirage III, une taille et une hauteur inhabituelles résultant des essais en soufflerie supersonique. Aussi décide-t-il, approuvé par le responsable du STAé qui partage ses craintes, d'employer, sans plus attendre, les grands moyens. Puisque les calculs sont peu fiables, il prend des marges importantes pour augmenter les rigidités et diminuer les efforts :

- la dérive sera tronquée d'environ 70 cm.

- la gouverne de direction sera attaquée en son milieu et non à sa base ce qui nécessitera de remonter la servocommande depuis l'extrados du fuselage jusqu'au milieu du caisson.

Un beau chantier en perspective qui va durer plus de quatre mois et retarder le premier vol de deux. Pendant ce temps les spécialistes vont tâcher d'améliorer leurs méthodes de calcul. Ils y parviendront grâce à la Société IBM qui a installé depuis peu, place Vendôme, un nouvel ordinateur, le plus puissant existant à l'époque, et cette société va nous autoriser à l'utiliser, mais la nuit seulement, car les heures normales sont retenues pour des mois. Lorsque l'avion sera prêt à revoler la solution de Marcel Dassault sera entièrement justifiée par les nouvelles méthodes de calcul mises au point pendant la modification de la dérive et du gouvernail. 

L'expérimentation en vol, prudemment conduite, confirmera l'absence de vibrations dans tout le domaine. La stabilité de route se révèlera suffisante, même à très grand Mach, et les différentes versions de Mirage IV qui suivront garderont cette dérive tronquée d'un aspect très différent de celui de tous les autres avions de la firme. De quoi faire douter de l'affirmation contenue dans un cours de Construction des Avions professé à Sup'Aéro au début des années 30 :

La forme de la dérive n'a pas d'importance, elle est en quelque sorte la signature du constructeur.

2 - Le deuxième problème ne sera pas aussi fondamental mais ses conséquences auraient pu être tout aussi graves pour le déroulement du programme.

Au premier point fixe réacteur, le dispositif mécanique qui entraîne un des alternateurs à vitesse constante, spécialement développé pour l'avion, demande, lors de certains modes transitoires, un couple incompatible avec la prise de mouvement du moteur, entraînant la rupture de l'éprouvette de protection. L'analyse révèle qu'il ne s'agit pas d'un cas particulier mais d'un défaut inhérent à la conception même du mécanisme. Revoir cette conception, et/ou renforcer l'entraînement du moteur, vont demander des mois d'études et de fabrication.

Pour pouvoir voler et commencer les essais dans l'attente d'une nouvelle solution, il faut revenir à une génération par courant continu retransformé ensuite en alternatif, trouver les équipements, les installer dans l'avion et mettre au point les réglages et les sécurités de cet ensemble. Ce travail sera exécuté dans le même délai que les modifications de la dérive.

Après ces débuts laborieux, Roland Glavany va enfin pouvoir décoller l'avion le 17 juin 1959. Ce premier vol est sans histoire et l'avion est autorisé à effectuer un passage au Salon du Bourget pour son troisième vol. Pendant les vacances d'été un chantier sera exécuté pour augmenter la rigidité en flexion de la partie avant du fuselage dont la souplesse engendre des sensations désagréables pour le pilote.

Ce sera la dernière modification nécessitée par cet avion qui va, dès lors, poursuivre ses essais et sa progression en Mach sans rencontrer d'autres problèmes. Dès septembre, des vols prolongés à Mach 1,8 seront effectués sans rencontrer de difficultés et Mach 2 sera dépassé en décembre. Les qualités de vol sont remarquables et la commande électrique des vérins hydrauliques donne à ce bombardier l'agrément de pilotage d'un chasseur. Très bien instrumenté, truffé de mesures d'effort, de déplacement, de températures, de pression, etc., l'avion va nous rapporter une moisson de résultats qui vont combler les lacunes de nos connaissances, valider nos méthodes de calculs et nous permettre d'envisager avec optimisme les développements ultérieurs.

Après les vacances d'été, René Bigand a remplacé Roland Glavany comme pilote responsable de l'avion, et c'est lui qui, le 22 septembre 1960, portera le record international de vitesse sur 1 000 km de 1 126 à 1 820 km/h. Au cours de ce vol plus de 30 minutes seront accomplies entre Mach 1,8 et 2. Ce record, qui récompensait tous ceux qui avaient travaillé à la réussite de cet avion, avait aussi pour objectif de faire savoir, sans contestation possible, que la France était en train de se donner les moyens de la politique annoncée par le chef de l'Etat en novembre 1959 :

Il faut évidemment que nous sachions nous pourvoir, au cours des prochaines années, d'une force capable d'agir pour notre compte, de ce qu'on est convenu d'appeler une Force de frappe susceptible de se déployer à tout moment et n'importe où.

Du prototype expérimental à la définition du programme

La commande du Mirage IV-01 en avril 1957 ne signifiait pas qu'un choix définitif avait été fait en faveur de la formule Mirage. Le prototype SO-4060 est en cours de construction à Courbevoie et l'ancien bureau d'études de la SNCASO étudie des avant-projets dérivés de cet avion. Pour répondre au programme du bombardier de représailles, les Services officiels ont envisagé de lancer un prototype de cette version, de façon à pouvoir comparer les deux formules et ne faire leur choix qu'après essais en vol. C'est le processus normal et habituel mais son application sera rendue impossible par manque de temps et d'argent :

- les directives ministérielles demandent un choix pour la fin de 1958 et aucun des deux concurrents ne peut voler à cette date ;

- fin 1957, le Ministre a demandé impérativement à la DTCA de réaliser des économies importantes en donnant la priorité au bombardier de représailles. Ces exigences budgétaires condamnent la version chasseur tout temps du 4060.

L'arrivée au pouvoir du général de Gaulle en mai 1958 va précipiter les décisions. La priorité absolue aux composants de la Force de frappe est clairement affirmée et la date de 1964, avancée pour sa mise en service, exige le choix immédiat des solutions qui présentent les meilleures probabilités d'aboutissement.

Dans cette ambiance, la progression très satisfaisante des essais en vol du Mirage III-001 depuis son premier vol le 17 novembre 1956 va être d'un poids décisif. Les rapports du CEV sur les qualités de vol et les performances de l'avion sont excellents. Avec ses entrées d'air à souris coniques, l'avion a atteint Mach 1,8 en septembre 1957. La configuration générale du Mirage IV, l'aéro-dynamique de sa voilure, ses entrées d'air, les bases d'estimation de ses performances, bénéficient ainsi d'une confirmation expé-rimentale en vol indiscutable et la GAMD sera définitivement choisie pour la réalisation de la suite du programme.

En 1957, les études pour la définition de l'avion de série avaient été poursuivies. Ces études portaient essentiellement, à partir de développements de l'ATAR 9 jusqu'à 7 tonnes de poussée maximum, sur l'optimisation de la surface de l'avion pour un rayon d'action maximum. Le bénéfice espéré était de l'ordre de 10 %, mais dans le deuxième semestre de 1958, des demandes, d'un ordre de grandeur entièrement différent vont nous être faites.

Compte tenu des rayons d'action réalisables avec deux ATAR 9, de nombreux objectifs potentiels ne pouvaient être atteints qu'avec l'utilisation du ravitaillement en vol. Pour s'affranchir de cette servitude, il nous est demandé un rayon d'action voisin du double de celui du Mirage IV-01, dans une définition de mission conservant les mêmes valeurs d'altitude et de Mach.

Pour répondre à ces exigences, il faut changer l'échelle de l'avion et de ses moteurs. Les premières estimations nous conduisent à une poussée totale installée de l'ordre de 25 tonnes. Le quadriréacteur ATAR est écarté, il conduit à une configuration trop différente de celle du Mirage IV-01 faisant perdre ainsi le bénéfice de l'expérience attendue de cet avion.

Les délais d'études et de réalisation par la SNECMA d'un moteur de 12 à 13 tonnes de poussée sont incompatibles avec le calendrier prévu pour le programme. Il faut donc avoir recours à un moteur étranger. Nous en retiendrons quatre dans un premier temps :

- l'Orenda-Iroquois 2,

- le Pratt & Whitney J-75,

- le Bristol Olympus 22-R,

- le Rolls-Royce RB 142-3.

Des projets complets optimisés seront établis pour chacun d'eux. Compte tenu des performances résultant de ces projets, de l'état d'avancement et de la crédibilité des moteurs considérés, deux d'entre eux resteront en lice :

- le J-75 en service dans l'USAF sur le Convair F-106 A et le Republic F-105,

- l'Olympus 22-R commandé par la RAF pour le TSR-2.

Ces deux moteurs conduisent pratiquement à un même projet d'avion capable du rayon d'action demandé. Il est prévu que la SNECMA devra obtenir une licence du moteur retenu et qu'elle participera aux études et aux développements des versions adaptées à l'avion. Bien que l'Olympus présente certains avantages en performances à cause de sa poussée au sol plus élevée et de sa consommation spécifique plus faible sans post-combustion, ces différences ne sont pas déterminantes et c'est la SNECMA qui tranchera. Pour des raisons de politique industrielle, elle choisira le J-75 et se rapprochera de Pratt & Whitney qui prendra un participation dans son capital.

En passant du Mirage III au Mirage IV-01, les surfaces, les masses, la motorisation avaient été multipliées par deux. Le nouveau projet qui se bâtit autour de deux J-75 présente, par rapport au Mirage IV-01, le même rapport. Ce sera le Mirage IV-B. Complétant la définition de la cellule, le Département électronique de la GAMD a défini l'architecture de l'ensemble du SNB

Ainsi, en cette fin d'année 1958, les bases techniques du programme semblent acquises et les problèmes de l'organisation étatique et industrielle nécessaire à sa réalisation vont passer au premier plan.

En effet, que ce soit sur le plan technique ou sur celui des délais, il est devenu évident, aussi bien pour les services de l'Etat que pour l'industriel, que les méthodes de travail et la structure des marchés normalement utilisées pour les programmes précédents ne pourront permettre de garantir la réalisation des exigences du programme dans le délai fixé.

- Sur le plan technique, la fiche programme qui achève de s'élaborer définit ces exigences et les performances attendues du système d'armes stratégique piloté.

Lors des programmes précédents les différentes fonctions étaient assurées par des équipements n'ayant entre eux aucun lien fonctionnel, la coordination des informations fournies étant réalisée par l'équipage. Les équipements importants étant définis et commandés directement par l'Etat aux fournisseurs de son choix, l'avionneur n'avait pas d'autre responsabilité que leur installation correcte suivant leurs spécifications (Matériel Catégorie B). Sa garantie ne couvrait que les performances de l'avion.

Le programme du Mirage IV-B est d'une nature entièrement différente. Pour la première fois en France, il s'agit de réaliser un système homogène intégrant tous les composants nécessaires à l'accomplissement aussi automatisé que possible de la mission. Cette mission est définie globalement par la fiche programme :

La mission de base de l'avion est l'emport de la bombe et son largage par tous les temps sur des objectifs définis à l'avance :

- le rayon d'action doit être supérieur à L km ;

- la précision globale doit donner la certitude de placer 90 % des bombes dans un cercle de R mètres autour de l'objectif.

Cette exigence de précision fait intervenir tous les composants du système d'armes :

- l'avion (stabilité de la plate-forme), ses commandes de vol et son pilote automatique,

- le système de navigation et de recalage,

- le système de largage et de séparation de la bombe,

- la bombe elle-même (balistique, stabilité).

- Sur le plan des délais, la fiche programme demande que deux escadrons (32 avions) soient en ligne pour le premier semestre 1965, ce qui nécessiterait de faire voler le premier avion de série dans le dernier trimestre 63, soit 4 ans 1/2 après la date d'avril 1959 prévue pour le lancement effectif de l'opération prototype. En supposant que l'ensemble du programme se déroule suivant les normes habituelles et en se basant sur l'expérience des programmes précédents les représentants de la DTI (Direction technique et industrielle de l'Aéronautique) et de Dassault évaluent à 6 ans le délai probable.

Pour répondre à ce double défi technique et de délai les Services officiels, en accord avec la GAMD, prirent les décisions suivantes :

- La GAMD recevrait la responsabilité entière de l'ensemble du Système d'armes afin de regrouper en un même centre de décision l'avion, la bombe 2 et le système de navigation et de bombardement. A l'exception du réacteur, il n'y aurait donc pas de matériel catégorie B, fourni par l'Etat.

- Toutes les relations des divers services de la DTI avec le constructeur maître d'oeuvre et l'armée de l'Air seraient assurées par un représentant unique, l'ingénieur en chef Forestier.

- Un rôle similaire serait confié au colonel Villetorte pour l'armée de l'Air.

De son côté la GAMD confirmait J.J. Samin dans son rôle de chef d'avion et confiait à son département électronique, sous l'autorité de B. Daugny, l'étude et le développement du SNB. Ce département qui n'était alors qu'une petite unité de 200 personnes allait devenir après 1963 une Société indépendante : l'EMD. La coordination d'ensemble du programme était assurée au niveau de la Direction générale technique par J. Rouault et au niveau de la Direction générale par A. Etesse.

L'ensemble de ces mesures destinées à assurer l'homogé-néité et l'efficacité de tous les participants au programme, à supprimer les temps perdus en attente de décision, n'aurait pas été suffisant pour assurer la tenue des délais. Dans les programmes antérieurs, les différentes phases de l'industrialisation et de la production en série étaient échelonnées de façon que chaque phase nouvelle soit garantie par l'aboutissement satisfaisant de la phase prototype la concernant. La maîtrise d'oeuvre de l'ensemble, en donnant à la GAMD une meilleure appréciation des risques et les moyens d'y faire face, allait lui permettre d'avancer le démarrage de certaines phases de l'industrialisation ou de la production sans attendre l'entière confirmation des essais prototypes et cette possibilité se révèlera la plus payante en gain de temps.

Le Mirage IV-B

La fiche programme de l'état-major a été publiée en janvier 1959. Deux mois plus tard, les définitions de base du Mirage IV-B sont approuvées et nous recevons une première commande d'étude puis, au mois de mai, la commande de trois avions dits de présérie, le Mirage IV-01 en étant considéré comme le prototype à échelle réduite.

Effectivement leurs configurations générales sont identiques et nous essayons de conserver au maximum les principes de structure et les schémas d'équipement.

Après discussion avec Pratt & Whitney, la version du J-75 finalement retenue, le JT-4 B 24, doit donner 13,6 tonnes de poussée au banc en post combustion maximum.

La surface de la voilure est de 130 m2 et la longueur du fuselage de 28 m.

La charge militaire est toujours semi-encastrée sous le ventre du fuselage. Son diamètre est proche de 1,20 m.

Avec 31 tonnes de combustible dont 23,5 en interne le poids total au décollage est de 57 tonnes.

Les performances estimées en supersonique sont meilleures que celles attendues du Mirage IV-01 :

- Mach maximum en palier supérieur à 2, limité par la température,

- Plafond à Mach 1,8 supérieur à 18 000 m,

- Performances de décollage et d'atterrissage permettant l'utilisation des pistes OTAN de 2 400 m en altitude et par temps chaud.

Au début de juin, la fabrication du premier avion a été lancée et à la fin du mois d'août on peut voir, dans l'atelier de Saint-Cloud, les premiers cadres de fuselage et le squelette de la maquette d'aménagement qui vient d'être montée sur son bâti. Mais le Mirage IV-B ne dépassera pas ce stade.

Le 3 septembre 1959, une lettre du Délégué ministériel modifiait radicalement la définition du véhicule porteur de la bombe. Se référant aux récentes décisions gouvernementales concernant la Force de frappe cette lettre nous enjoignait :

de dériver du Mirage IV-01 ATAR 9 volant actuellement, par modifications mineures, au moindre prix, aux moindres risques techniques et dans les délais les meilleurs, un appareil capable d'emporter les bombes de 78 cm.

Il nous était également demandé

de rechercher des économies dans le domaine des équipements électroniques de contre-mesure.

La suite de la lettre précisait qu'en dehors de cette nouvelle définition du véhicule qui se substituait à celle précédemment donnée, tous les autres termes des lettres de commande et des contrats que nous avions déjà reçus restaient valables. Rien n'était donc changé à la définition du SNB et à l'organisation industrielle basée sur la maîtrise d'oeuvre de la GAMD.

Les termes de cette lettre semblent assez clairs sur les raisons qui ont pu motiver cette décision. On a cependant évoqué les difficultés politiques pouvant résulter de l'emploi de moteurs américains pour la force de frappe mais il ne semble pas que la SNECMA ait rencontré de difficultés dans sa négociation de leur licence de fabrication. La lettre du Délégué insiste sur les termes de prix, risques, délais. Notons toutefois qu'une part très importante de ces trois postes est liée au système de Navigation/Bombardement ainsi qu'à l'avionnage de la charge nucléaire et que ces éléments sont conservés intégralement dans l'avion plus petit. Il est certain que l'écart de taille entre le IV-01 et le IV-B pouvait faire craindre des aléas plus importants, générateurs de retards. Mais la lettre débute par une référence aux récentes décisions gouvernementales concernant la force de frappe. A cette date, il est connu que le vecteur piloté ne doit constituer que la première génération de la force de frappe pour hâter le développement des générations suivantes.

Le Mirage IV-A

Le Mirage IV-B était donc arrêté, mais les délais, eux, couraient toujours, car ils figuraient dans les éléments inchangés des lettres et marchés déjà reçus. Il fallait donc définir plus tôt, en liaison avec le STAé, ces modifications mineures du Mirage IV-01. Il nous était également demandé un effort pour un accroissement de portée et d'emport au détriment possible de la vitesse dans une limite acceptable.

L'accroissement de la portée avec deux ATAR 9 avait déjà fait l'objet, depuis le début des études du Mirage IV, de très nombreux calculs.

Nous avions fait le maximum sur la réduction des traînées en supersonique, les seuls gains nouveaux à espérer ne pouvant provenir que de cambrures de voilures étudiées pour réduire la traînée d'équilibrage des élevons, mais ces études n'en étaient qu'à leur début. La SNECMA n'avait pas de solution rapide pour diminuer la consommation spécifique des ATAR. Nous avions déjà vérifié également que la vitesse de croisière supersonique de Mach 1,7 était voisine de l'optimum et qu'il ne fallait pas espérer de gain de rayon d'action en la diminuant.

La seule voie possible était donc d'augmenter la taille de l'avion dans la mesure où la SNECMA pouvait garantir des augmentations de poussée compatibles avec les délais de sortie des avions.

Les prototypes Mirage IV-A

La réponse de la SNECMA fut l'ATAR 9-D. Le moteur sec était identique au 9-B mais la post-combustion plus chaude donnait 2,5 % de plus de poussée de référence au sol, et, au-delà de Mach 1,4 et au-dessous de 6 000 mètres, une survitesse du moteur donnait dans ce domaine 15 % de poussée supplémentaire. A partir de ces données, il était possible d'augmenter légèrement la taille du Mirage IV-01. Le résultat des calculs d'optimisation conduisit à augmenter la surface de la voilure de 8 m2 et la longueur du fuselage de 1,70 m en avant du nez des moteurs pour loger 30 % de combustible en plus et les équipements du SNB dont le volume était maintenant mieux connu. La partie extrême AR du fuselage (croupion) était assez différente pour s'adapter aux volets en pétale de la tuyère de PC de l'ATAR 9-D qui avaient remplacé les deux volets en mâchoire du 9-B.

- La dérive, homothétique de la dérive tronquée du 01, avait son bord de fuite modifié en-dessous du drapeau pour loger le parachute frein. Sa partie centrale résistante avait été traitée comme un caisson de voilure pour loger 500 litres de combustibles.

- La pointe avant du fuselage se prolongeait par une perche de nez pour le ravitaillement en vol par le système Probe and Drogue. L'absence de radar de nez avait rendu possible cette disposition, très favorable pour la précision de la visée du Drogue au moment de l'accrochage, et beaucoup plus simple qu'une perche latérale rétractable.

Cette définition fut approuvée dès le mois d'octobre 1959 et le marché d'études correspondant notifié le 26 novembre. Nous recevrons la commande de fabrication de trois prototypes Mirage IV A-02-03-04, fin mars 1960.

Bien que ces avions soient très voisins du Mirage IV-01, ils n'avaient cependant aucun dessin commun. Le Bureau des études Dassault reçut la double mission :

- de sortir le plus rapidement possible des dessins simplifiés, mais suffisants pour fabriquer les prototypes 02 et 03 dans l'usine de Saint-Cloud qui disposait d'une main-d'oeuvre et d'une maîtrise hautement qualifiées dans la construction prototype

- d'établir, à partir de ces dessins, mais avec un décalage de deux à trois mois, la liasse détaillée permettant la construction éclatée de la série dans d'autres usines. Cette liasse de série devait aussi être assez avancée pour être utilisée pour la fabrication du 04 dans le double but :

. de garantir la parfaite conformité de la série au dernier prototype,

. de valider cette liasse avant son utilisation dans les usines chargées de la production en série.

Cette méthode de travail permit de gagner beaucoup de temps par rapport à celle consistant à traiter prototype et série dans des bureaux d'études séparés en ne lançant la liasse série qu'après essais des prototypes mais elle comportait le risque de nombreuses modifications en fonction des évolutions exigées par leur mise au point. Ce risque était néanmoins minimisé par l'existence du Mirage IV-01 dont les essais en vol se déroulaient sans problème depuis juin 1959.

En dehors de ses dimensions le Mirage IV-A incorporait de nombreuses différences par rapport au 01, nécessitées par le souci de faciliter la fabrication de série et de gagner du poids. Il utilisait des technologies, nouvelles pour l'époque, déjà employées partiellement sur le 01 mais généralisées sur les IV-A :

- structure intégrale, caractérisée par l'emploi, pour remplacer des ensembles de tôlerie, de pièces mécaniques de grande dimension, fraisées dans la masse, telles que les panneaux de voilure et dérives ;

- usinage chimique des tôles de revêtement pour diminuer leur épaisseur en dehors des zones de fixation ;

- utilisation du titane en remplacement de l'acier. Sur l'avion 04 la masse totale des pièces finies réalisées en titane était de 200 kg, mais pour diminuer le prix, un certain nombre d'entre elles fut réalisé en acier sur la série.

Les différences dans les aménagements étaient importantes car le Mirage IV-01 ne comportait aucun équipement opérationnel, ses soutes étant occupées par les équipements d'essai. Si le IV-02 n'était que partiellement équipé, le IV-03 devait être le premier avion capable de recevoir la totalité du système de navigation et de bombardement.

Le système de navigation et de bombardement

Les ingénieurs du département électronique de la GAMD avaient commencé leur réflexion sur les problèmes de navigation et de bombardement dès qu'ils avaient eu connaissance de la fiche-programme de novembre 1956. Cette fiche prévoyait un viseur de bombardement radar + optique directement dérivé d'un matériel dont l'étude avait été commandée par l'Etat pour équiper le SO-4060. Mais cette solution fut rapidement abandonnée devant les difficultés de la mise au point de ce matériel et les spécialistes de la GAMD, en liaison avec ceux du STTE et de l'Etat-Major, arrivèrent progressivement à un accord sur l'architecture d'un système permettant l'exécution correcte de la mission. Rappelons la constance de la définition de cette mission dont seul le rayon d'action fut sujet à d'importantes variations, sans influence en fait sur le SNB.

Rappelons aussi, comme nous l'avons développé plus haut, la nouveauté de la notion même de système, les exigences de garantie globale et de délai qui conduisirent la DTI, fin 1958, à confier à la GAMD la maîtrise d'oeuvre de l'ensemble du système d'armes.

Rappel de la mission

- La mission consistait, à partir d'un avion volant en supersonique (M = 1,7) à haute altitude (18 000 m), à délivrer de façon aussi discrète que possible une bombe nucléaire sur un but déterminé par ses seules coordonnées géographiques, avec une erreur circulaire à 90 % garantie, quelle que soit la distance parcourue depuis le départ.

- L'accomplissement de cette mission exigeait deux fonctions essentielles :

. d'une part, la navigation qui consistait, par l'intermédiaire du pilote automatique, à amener l'avion de son point de départ au voisinage immédiat de points précis : rendez-vous de ravitaillement en vol - point de largage ;

. d'autre part, le bombardement, qui au voisinage de l'objectif, devait déterminer automatiquement l'instant précis de largage de la bombe pour qu'au terme de son vol libre et selon sa balistique propre, déterminée par les seules conditions de largage, celle-ci explose au point fixé comme objectif (coordonnées géographiques et altitude au-dessus du sol).

Les capteurs d'information

- Des équipements de navigation à l'estime équipaient déjà les Noratlas et les Vautour. Mais basés sur l'utilisation de la vitesse air et d'une référence directionnelle magnétique, ces matériels étaient loin de pouvoir répondre aux besoins de la mission assignée au Mirage IV-A l'opposé, les centrales inertielles auraient tout à fait convenu par leur précision et leur discrétion aux besoins fonctionnels du SNB. Mais leur développement technologique et industriel, alors suffisant pour en autoriser l'emploi dans les sous-marins, ne devait permettre leur utilisation dans des conditions aéroportées qu'une bonne dizaine d'années plus tard (engins SSBS).

Au moment du choix, en 1958, on s'orienta donc vers des solutions qui, tout en étant nouvelles, avaient déjà fait, en Angleterre notamment, l'objet d'expérimentations suffisantes pour garantir à l'horizon 1963 l'obtention opérationnelle des performances recherchées :

- un radar de navigation Doppler (Marconi) fournissant directement la vitesse sol, beaucoup plus précise que la vitesse air ;

- une centrale directionnelle à deux gyroscopes (Sperry) pour, après alignement initial, conserver pendant le vol une réfé-rence de cap précise ;

- une centrale aérodynamique (Kelvin-Hugues/Jaeger) élaborant à partir des deux seuls capteurs de pression statique et dynamique toutes les informations d'anémo-altimétrie.

Les organes de recalage

Les techniques numériques, aujourd'hui quasiment universelles n'étant alors absolument pas envisageables (les premiers circuits intégrés ne sont apparus sur le marché qu'en 1963), toutes les informations ne pouvaient être élaborées et traitées que sous forme analogique et avec une précision qui atteignait très difficilement le 1/1 000.

Pour obtenir dans ces conditions et après une croisière de plusieurs milliers de kilomètres, une navigation compatible avec la précision désirée pour le bombardement, il s'avérait indispensable :

- de découper le trajet total en tronçons plus courts en fixant un certain nombre de buts intermédiaires ;

- de procéder au recalage des informations de base à partir d'une observation directe du sol en un certain nombre de repères caractéristiques et parfaitement localisés.

Un radar panoramique d'observation sol (CSF) ou, pour une précision encore meilleure lorsque les conditions de visibilité le permettent, un hyposcope (Cotelec), assuraient par rapport à ces repères, la mesure de l'écart entre position réelle et position estimée et donc le recalage de cette dernière.

Afin de ne pas pénaliser la traînée de l'avion, la CSF réalisa, à notre demande, une antenne plate sur mesure qui s'intégrait sous le fuselage avant, dans sa partie la plus large.

Enfin, une sonde radio altimétrique (CSF) assurait un recalage de l'altitude fournie par la centrale aérodynamique.

Les organes de calcul

Même si la plupart des équipements prémentionnés avaient déjà fait l'objet d'expérimentations sous forme de prototypes, aucun, bien évidemment, n'avait été conçu pour être immédiatement connectable avec les autres au sein d'un système homogène et intégré tel que le SNB. Afin de respecter les très courts délais impartis, il était essentiel :

- d'une part, d'utiliser au maximum les résultats déjà acquis et donc de limiter les modifications à apporter aux équipements dans leur définition initiale comme au cours des essais ultérieurs du système ;

- d'autre part, de pouvoir mener en parallèle les essais complémentaires.

C'est pourquoi, on prit délibérément le parti de limiter strictement chacun des équipements à son rôle spécifique et bien défini :

- de source d'information de base (Doppler, référence de cap et centrale anémométrique) ;

- de moyens de recalage (radar panoramique, hyposcope et sonde altimétrique) ;

- ou d'organes d'exécution (pilote automatique, synthétiseur, bombe).

En reportant au niveau centralisé des organes de calcul toutes les adaptations d'interface physique ou fonctionnel que pouvait exiger le SNB tant au niveau de sa définition que dans sa mise au point ultérieure.

Pour pouvoir mieux faire face aux besoins beaucoup plus diversifiés et dont les détails étaient loin d'être définis au début du programme, le Département électronique Dassault conserve la maîtrise des organes de calcul.

- Le calculateur central, relié à l'ensemble des autres équipements du SNB, jouait le rôle d'un véritable centre de distribution et d'échange des informations. On peut considérer qu'il fut en cela l'ancêtre analogique des bus de transmission de données et des réseaux locaux qui se sont beaucoup plus tard généralisés avec le développement universel du numérique.

Regroupant à lui seul sous un volume global d'environ 150 litres, 25 blocs électromécaniques d'asservissement, plus de 200 machines tournantes (moteur, synchros, resolvers, potentiomètres) et 120 amplificateurs ou circuits électroniques, ce calculateur constitue certainement le calculateur analogique le plus puissant et le plus performant jamais embarqué sur un avion européen et soutient honorablement la comparaison avec celui, à peu près contemporain, du B-52 américain.

- Le calculateur de bombardement devait, quant à lui, déterminer en fonction des conditions de vol instantanées, le point de chute futur de la bombe, si elle était larguée à cet instant. A partir de cette donnée, constamment remise à jour, le calculateur de navigation devait donner au pilote automatique les ordres pour amener ce point à coïncider avec le but et commander automatiquement le largage de la bombe lorsque cette coïncidence était réalisée, en fournissant pour information de l'équipage le décompte des dix dernières secondes.

Le déroulement du programme SNB

Après une phase initiale de définition de l'architecture du système pendant le deuxième semestre de 1958 avec choix des types de capteurs principaux et de leur fournisseur, les spécifications techniques d'équipement ont été établies et ont suivi les trois stades prototype, présérie et série du début 1959 à la mi-1961.

La mise au point a été essentiellement basée sur les essais en vol avec le souci constant de mener en parallèle la mise au point individuelle des divers composants du système et celle des sous-ensembles les plus importants et les plus significatifs pour l'intégration complète. Ces essais partiels ont utilisé un grand nombre d'avions de servitude du CEV (2 Canberra, un Meteor, le SO-30 P et un SO-30 Atar, un Vautour) ainsi que le Mirage IV-01, de 1960 à 1962.

Les essais du système complet, jusqu'au bombardement avec bombe inerte, ont été réalisés sur les Mirage IV-A et 04 à partir de juin 1962 jusqu'à la sortie du premier avion de série, fin 1963.

L'arme nucléaire stratégique

La définition de l'arme impliquait un mariage optimum entre, d'une part, l'avion et, son système de navigation/bombardement et d'autre part, la charge nucléaire et son système de mise à feu. En outre son utilisation opérationnelle nécessitait un double système de codage et de commande de tir par l'équipage sous contrôle gouvernemental. Toute la partie spécifiquement nucléaire étant réalisé par le CEA, la section armement du STAé, responsable gouvernemental de l'arme, chargea la GAMD, dès la fin de 1959, de la réalisation de l'enveloppe et des équipements qui faisaient un véritable missile non propulsé :

- forme aérodynamique et architecture générale, réalisation structurale, système d'accrochage et d'éjection, conditionnement thermique interne sur spécification CEA, fusées de déclenchement de trois types (fusées à temps, fusées radar de proximité, fusées d'impact), circuits électriques internes répondant à des critères spéciaux de sécurité nucléaire, dispositifs de stabilisation de la bombe sur trajectoire supersonique et dispositifs de récupération par parachute frein pour le largage inerte en sécurité, boîtiers de commande et de contrôle de tir mis à la disposition de l'équipage, etc.

Une équipe d'études et de fabrication a été mise en place à Saint-Cloud, conduite par Maurice Viel et installée dans un bâtiment spécialement aménagé pour assurer le respect des consignes de secret. Cette équipe a en outre étudié avec les représentants de l'armée de l'Air tous les moyens de maintenance nécessaires aux opérations de pose-dépose de l'arme, de son stockage et de sa mise en oeuvre dans les Dams c'est-à-dire les sites opérationnels nucléaires qui seraient implantés sur les bases de l'armée de l'Air.

Après avoir réalisé plusieurs versions de l'arme nucléaire pour le tir supersonique à haute altitude, cette équipe, à la fin des années 1960, a étudié une version spécialement adaptée au tir en mode freiné, à grande vitesse (600 kts) près du sol, pour équiper les Mirage IV-A modifiés pour les missions de pénétration à basse altitude.

Essais en vol des prototypes Mirage IV-A

La direction des essais en vol de la GAMD, assumée par Serge Dassault jusqu'en 1959 puis par J. F. Cazaubiel, a confié la responsabilité de la conduite des essais à l'ingénieur d'essais Jean Robert. De nombreux pilotes GAMD ont participé au développement des Mirage IV et tout particulièrement Roland Glavany pour les premiers vols du 01, puis René Bigand pour la suite du programme, sans omettre le navigateur Jean Cuny recruté tout spécialement pour la mise au point en vol du SNB.

Nous ne reviendrons pas sur la mise au point du 01 déjà évoquée précédemment ; nous nous bornerons à résumer les principaux essais effectués par les avions prototypes opérationnels 02, 03 et 04 :

- le Mirage IV-A 02 effectue son premier vol le 12 octobre 1961 (pilote : René Bigand). Cet avion servira principalement à la mise au point des problèmes de cellule et d'aérodynamique (performance et qualités de vol) tant en configuration lisse, avec charge ventrale semi-encastrée, qu'en configuration charge larguée, sans ou avec réservoirs supplémentaires sous voilure. Les essais de pilote automatique, commencés sur le 01, seront repris et complétés sur le IV-A 02. Sur le même avion ont également été étudiés les problèmes d'emport et de largage du conteneur ventral en subsonique, ainsi que les problèmes de ravitaillement en vol derrière le KC-135. Le 02 a volé avec les moteurs SNECMA ATAR 9 D initialement prévus, puis ultérieurement avec les moteurs 9 K de poussée augmentée (les essais en vol du moteur ayant été effectués sur le Mirage III-A 010).

La seule modification aérodynamique apportée au Mirage IV-A après le début des essais en vol a consisté à avancer obliquement le bord de fuite de dérive, c'est-à-dire le gouvernail, et à corriger les raccordements du conteneur parachute avec la dérive et l'étambot du carénage des tuyères pour supprimer un phénomène de tamisage transversal en transsonique.

- Le Mirage IV-A 03 affecté aux essais du SNB complet effectue son premier vol le 1er juin 1962 et, après réception par le CEV, sera remis à l'équipe CEAM de Brétigny en septembre 1963 pour prise en main par l'armée de l'Air.

- Le Mirage IV-A 04, équipé des réacteurs définitifs ATAR 9 K, effectue son premier vol le 23 janvier 1963. Cet avion est très proche de la définition de série et sert essentiellement aux essais globaux du système d'armes complet. L'avion et son système seront présentés en réception définitive un an plus tard.

En ce qui concerne les moteurs, rappelons que la définition initiale du Mirage IV-A avait été établie avec un moteur ATAR 9 D qui ne différait des ATAR 9 B que par un gain de poussée avec post-combustion. Par la suite, la SNECMA avait étudié une variante plus performante, l'ATAR 9 K, destinée à une version du Mirage III . Cet ATAR 9 K intégrait une modification des premiers étages du compresseur qui augmentait le débit d'air et faisait passer la poussée du moteur sec de 4 250 à 4 820 kg et permettait d'obtenir avec PC 6 700 kg au sol au lieu de 6 150 en conservant ce gain en altitude. Ces gains de poussée améliorant les performances de décollage et d'accélération en altitude, les services de l'Etat prirent la décision de choisir l'ATAR 9 K pour la série et d'en équiper le prototype 04. L'adaptation de cette version à l'avion se passa sans incident.

Pour couvrir les décollages en conditions exceptionnelles (piste plus courte, en altitude, par temps chaud, en surcharge), il fut également décidé de rendre les avions capables d'une assistance au décollage par 12 fusées Jato de 1 000 lb accrochées en deux groupes de 6 sous les emplantures arrière de voilure, largables après décollages. Les essais furent effectués sur le 04 en 1964.

Pour le ravitaillement en vol, plusieurs choix furent envisagés pour le type du ravitailleur : le Mirage IV lui-même équipé d'un conteneur ventral de ravitailleur, le Vautour équipé du même type de conteneur. Ces solutions ont été abandonnées et la décision retenue a été l'adoption du Boeing KC 135 dans une configuration particulière comportant un cône de ravitaillement supporté par un élément souple de faible longueur fixé en extrémité du boom caudal. La France a acheté 12 avions ravitailleurs KC 135 F.

Des essais en vol ont également été réalisés dans d'autres configurations d'emport que la configuration de base avec arme ventrale semi-encastrée et réservoirs supplémentaires largables sous voilure. Pour des missions d'entraînement ou de convoyage un réservoir ventral ayant la même forme que la bombe pouvait être montée à la place de celle-ci. Pour des missions de bombardements classiques à basse altitude, une configuration permettant l'emport de 8 bombes de 1 000 lb avec réservoirs largables sous voilure a été mise au point. Deux autres configurations ont été validées dès le début de la série :

- pour des missions de reconnaissance stratégique grâce à un conteneur ventral spécifique (CT 52 avec caméras optiques et/ou détecteur infrarouge),

- pour des missions de guerre électronique grâce à un conteneur spécialisé (CT 51) emporté sous les seconds points d'emport de voilure.

Contrats et production-série

La fiche programme qui avait précédé le lancement du Mirage IV-B prévoyait une série de 80 avions dont 53 en version bombardier et 27 avions en version reconnaissance et guerre électronique.

En septembre 1959, lors de la réorientation du programme vers la solution définitive Mirage IV-A, la lettre du Délégué ministériel demandait une recherche d'économies dans le domaine des contre-mesures individuelles et des avions spécialisés dérivés du bombardier. Effectivement, il n'y eut pas d'autre version du Mirage IV-A que celle de l'avion de bombardement, dont 50 exemplaires furent prévus dès 1960. Les missions dévolues aux avions spécialisés ont été couvertes par des Mirage IV-A équipés de conteneurs spécifiques.

Nous avons vu que la GAMD avait commencé la liasse de série pratiquement en même temps que la liasse des prototypes.

La commande de cette liasse fut passée en mai 1960, suivie des commandes d'approvisionnements et d'outillage en septembre et de la commande des 50 avions en mai 1962. Une commande complémentaire de 12 avions fut notifiée en novembre 1965, dans la même définition portant le nombre total de Mirage IV-A à 62.

La production de série fut très éclatée.

Le principal coopérant, Sud-Aviation, fabriquait la voilure, le fuselage central et le fuselage AR ; Breguet, la dérive et Morane les pointes avant démontables.

La GAMD fabriquait le fuselage avant, la partie extrême arrière (le croupion) et exécutait tous les assemblages, aménagements et contrôles qui lui permettaient de donner sa garantie de maître d'oeuvre :

- assemblage des divers tronçons et aménagements du fuselage à Argenteuil ;

- assemblage final et contrôle des avions complets à Mérignac, essais en vol de contrôle et de réception.

Compte tenu de la fourniture des moteurs par la SNECMA et de l'ensemble des équipements (dont le train d'atterrissage par Messier) par les fournisseurs choisis, dont la liste recouvrait la presque totalité des firmes d'équipementiers français, la part de tra-vail exécuté en propre par le maître d'oeuvre ne représentait que 17 % du prix total d'un avion à sa sortie de chaîne.

L'avion de série n° 1 fit son premier vol en décembre 1963 et fut livré à l'armée de l'Air en février 1964. Dès octobre de la même année, le premier escadron de bombardement fut déclaré opérationnel. Dans le respect du calendrier qui avait été finalement retenu, la livraison des avions s'effectua normalement à cadence de deux par mois pour s'achever en mars 1968 avec le n° 62.

Pour clôturer la validation globale du système d'arme stratégique piloté, l'avion de série n° 9 effectua, en juillet 1966, au Centre d'essais du Pacifique un tir nucléaire réel.

A partir de 1966, pour tenir compte des progrès survenus dans les possibilités de défense anti-aérienne haute altitude, l'armée de l'Air demandait la possibilité d'effectuer la pénétration finale et le tir de la bombe à grande vitesse près du sol. Bien que n'étant pas prioritaire, cette possibilité de mission avait été envisagée dès le début de l'étude et les modifications nécessaires pour la cellule furent de peu d'importance, l'adaptation concernant essentiellement le SNB et l'arme nucléaire elle-même.

Plus récemment au cours de la dernière décennie, une nouvelle version a été étudiée et réalisée : le Mirage IV-P. La mise au point prototype a été faite par AMD-BA et la transformation de 18 appareils a été réalisée par l'AIA de Clermont-Ferrand. La modification n'a porté que sur le SNB et l'armement. Le système de navigation basé sur deux centrales à inertie SAGEM est une adaptation de ce qui a été réalisé sur le Mirage 2000 N. L'avion a reçu un nouveau radar panoramique Thomson : l'Iguane. L'armement consiste en un missile nucléaire supersonique à statoréacteur l'ASMP produit par l'Aerospatiale et qui équipe également la flotte des Mirage 2000 N.

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 Le déroulement du programme Mirage IV peut à tous égards être considéré comme exemplaire.

Les défis techniques ont été résolus que ce soit pour la cellule, les moteurs ou les équipements électroniques.

Les performances de vitesse, d'altitude et de rayon d'action ont été conformes aux exigences des clauses techniques.

Les qualités de vol ont été considérées comme exceptionnelles par les pilotes utilisateurs.

La précision globale du système de navigation et de bombardement a été démontrée conforme à la valeur demandée.

Les dates annoncées pour l'aboutissement du programme, dès 1958, souvent considérées comme utopiques ont été respectées.

Depuis la constitution du 1er Escadron de bombardement opérationnel en 1964, les Mirage IV assurent une des missions les plus prioritaires de l'armée de l'Air et continueront à l'assurer pendant de nombreuses années. Ils totalisent à ce jour 300 000 heures de vol et certains d'entre eux approchent les 7 000 heures. Cette longévité est la meilleure démonstration de l'avance technique qu'ils représentaient à leur naissance et de leurs qualités propres.

Ce succès est à porter au crédit de tous ceux qui ont participé à ce programme ; ils peuvent en être fiers. Il est dû aussi à la volonté clairement affirmée des plus hautes instances de l'Etat, qui avaient défini sans ambiguïté le but à atteindre et donné les moyens d'y parvenir.

Mais surtout, le programme Mirage IV a représenté, pour tous les participants, un défi national qui a rassemblé les énergies et animé un esprit de coopération, entre les services de l'Etat, l'armée de l'Air et les industriels qui a permis de surmonter toutes les difficultés et a été un des éléments déterminants de la réussite. Et s'il fallait en donner une preuve, je n'hésiterais pas à affirmer que pour tous ceux qui les ont vécues, ces années de travail en commun comptent parmi les meilleurs souvenirs de leur vie professionnelle.

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Notes:

1 . Ancien Directeur général technique de la Générale Aéronautique Marcel Dassault, membre de l'Académie nationale de l'air et de l'espace.

2 . Il ne s'agit bien entendu que de l'enveloppe et des équipements de la bombe ainsi que de son interface avec l'avion. La partie nucléaire est entièrement du ressort du Commissariat à l'énergie atomique.

 

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