La saga des Mystère-Falcon
La famille des avions d’affaires Mystère-Falcon reflète, comme celle des avions de combat Ouragan-Mystère et Mirage, la méthode de filiation qui caractérise les productions de Dassault Aviation.
Par petites touches successives, mêlant l’audace technologique à des techniques éprouvées, l’avionneur s’est imposé sur le marché des avions d’affaires haut de gamme.
Le Mystère-Falcon 20
En 1961, sous l’impulsion de Marcel Dassault, l’équipe de Bordeaux-Mérignac, composée notamment de Paul Déplante, directeur technique, MM. Paul Chassagne et René Lemaire, tenant compte de l’apparition de nouveaux réacteurs tels que le Pratt & Whitney JT 12, reprend les études du projet de biréacteur de liaison » Méditerranée « . Elle adopte le montage des moteurs en nacelles latérales arrière comme sur la Caravelle.
Le Mystère 20 est un biréacteur pour dix passagers pouvant voler à Mach 0,8 en croisière. Le nouvel avion est initialement prévu pour des missions de liaison à l’échelle européenne avec 1 000 à 1 500 km de distance franchissable. Le marché américain offrant également un intérêt important, la distance franchissable est portée à plus de 2 000 km en agrandissant la voilure.
Fidèle à sa politique d’évolution technologique pas à pas, utilisée avec succès pour les familles d’avions de combat Ouragan-Mystère et Mirage, la société applique des solutions techniques révolutionnaires éprouvées dans le domaine militaire à un avion civil. L’appareil est développé sur fonds propres et produit en coopération avec Sud-Aviation.
Le vice-président Franklin Gledhill et le célèbre aviateur Charles Lindbergh visitent le prototype du Mystère 20–01 à Bordeaux en mai 1963. © DASSAULT AVIATION
Le prototype du Mystère 20, piloté par René Bigand, effectue son premier vol le 4 mai 1963.
À cette époque, la Pan Am (Pan American World Airlines) songe à diversifier ses activités en créant un département de distribution d’avions d’affaires. Plusieurs membres de sa direction, le vice-président Franklin Gledhill et le célèbre aviateur Charles Lindbergh visitent le prototype du Mystère 20–01. Ils s’intéressent au nouvel appareil et engagent immédiatement avec notre société des pourparlers qui aboutissent, le 2 août 1963, à une commande ferme de 40 avions équipés de réacteurs double flux General Electric CF 700 et à la prise de 120 options.
Le Fan Jet Falcon, ainsi qu’il est baptisé par la Pan Am, commence à être livré durant l’été 1965. L’avion acquiert rapidement une solide réputation de confort et de sécurité sous le nom de Falcon 20, sa cadence de production atteint, un moment, sept avions par mois.
L’engouement de la clientèle américaine s’explique en partie par l’approche du problème de l’avion par l’industriel : plutôt un appareil de transport et de travail qu’un avion de tourisme ultrarapide.
Missions dans le Golfe
Deux versions extrapolées du Falcon 20 sont étudiées, notamment les Falcon 30 et Falcon 40 prévus respectivement pour 30 et 40 passagers, afin de desservir des lignes commerciales secondaires.
Falcon 50 © DASSAULT AVIATION
Le Falcon 30–01 équipé de deux moteurs Lycoming ALF 502 D effectue son premier vol le 11 mai 1973, piloté par Jean Coureau et Jérôme Résal. Subissant les conséquences de la crise pétrolière imprévue de 1973–1974, l’avion reste à l’état de prototype.
Une version de surveillance maritime à moyenne distance, issue du Falcon 20 G et baptisée HU-25 A Guardian, équipe les garde-côtes américains. Quarante et un avions sont aménagés à Little Rock (Arkansas) et livrés à partir de 1979.
Deux Guardian ont été utilisés avec succès lors de la guerre du Golfe en 1991 à partir de Bahreïn, notamment pour suivre l’évolution des nappes de pétrole le long des côtes du Koweït et de l’Arabie Saoudite. Leur taux de disponibilité a été le plus élevé de l’ensemble des appareils alliés engagés dans le conflit.
Les HU-25 B et C des Coast Guard, équipés d’instruments spéciaux (radar multimode de l’avion de combat F‑16 et tourelle FLIR 1), servent activement à la lutte antidrogue le long des côtes américaines.
En 1977, la Marine française doit tenir compte de l’augmentation de ses besoins en moyens de surveillance maritime, liée à l’extension progressive jusqu’à 200 milles des côtes de la zone économique française. L’Aéronautique navale passe commande de cinq Falcon 20 H ou 200 appelés Guardian. Le Falcon 200 effectue son premier vol en 1981.
Le » mini-Falcon »
Une nouvelle génération de petits réacteurs de la classe d’une tonne de poussée avec une consommation spécifique assez faible étant apparue à la fin des années soixante, Dassault propose un mini-Mystère 20 qui prend le nom de Mystère 10 puis de Falcon 10.
C’est à l’occasion de la définition de la voilure du Falcon 10 qu’apparaissent les premières optimisations tridimensionnelles de voilure. L’avion intéresse fort la Pan Am qui le commande, en décembre 1969, un an avant le premier vol du prototype.
C’est Hervé Leprince-Ringuet qui, le 1er décembre 1970, effectue le premier vol du prototype.
Intérieur du Falcon 50 © DASSAULT AVIATION
Intérieur du Falcon 900 © DASSAULT AVIATION
L’appareil est équipé de réacteurs Garrett TFE 731–2 dont la consommation spécifique est de 20 % à 30 % inférieure à celle des General Electric CF 700 qui équipent le Falcon 20. Ses performances en montée sont équivalentes à celles d’un chasseur. L’alliance des performances de ses réacteurs et de l’optimisation aérodynamique de sa voilure fait du Falcon 10 le précurseur des avions d’affaires modernes.
La Marine nationale commande sept exemplaires appelés Falcon 10 Marine pour diverses missions allant de la liaison à l’entraînement radar en passant par le vol sans visibilité.
Le Falcon 100, un Falcon 10 avec soute à bagages comportant un accès de l’extérieur et un poste de pilotage de nouvelle génération, est le premier avion d’affaires certifié avec des EFIS, écrans en couleur qui remplacent les instruments électromécaniques.
Le Falcon 50
Encouragée par l’accueil que fait le monde des affaires aux Falcon, l’entreprise développe le Mystère-Falcon 50 pour répondre aux nouveaux besoins identifiés : traverser l’Atlantique Nord ou les États-Unis sans escale et en toute sécurité.
À cette époque, seuls les quadrimoteurs ou quadriréacteurs et trimoteurs ou triréacteurs étaient autorisés
à traverser l’Atlantique avec des passagers à bord, d’où la formule triréacteur adoptée pour le Mystère-Falcon 50.
Le prototype, équipé de trois réacteurs Garrett TFE 731–3, effectue son premier vol, le 7 novembre 1976, piloté par Hervé Leprince-Ringuet.
Après dix vols d’essais satisfaisants, l’avion est mis en chantier pour une évolution de voilure. Il s’agit d’une modification de profil conseillée par les aérodynamiciens pour monter une voilure à profil dit supercritique. Cette technique s’est avérée extrêmement payante puisqu’elle a donné à la voilure les marges aérodynamiques qui ont permis de la reconduire sur les Falcon 900 et Falcon 2000.
L’apparition d’un nouveau type de clients, qui demandent des rayons d’action de plus en plus grands et davantage de confort, amène la Société à développer une autre formule d’avion d’affaires à large fuselage : le Falcon 900.
Le Falcon 900
Le diamètre du fuselage est porté de 2,03 m à 2,50 m sur le Falcon 900. Il possède ainsi une large cabine intérieure avec plancher plat (1,86 m de large pour 1,87 m de hauteur sur toute sa longueur de dimensions internes) permettant d’aménager trois salons. L’augmentation de la distance franchissable (plus de 7 000 km) autorise des trajets intercontinentaux.
C’est le 21 septembre 1984 que le Falcon 900, équipé de trois réacteurs Garrett TFE 731–5 et doté d’une avionique numérique, réalise son premier vol, immatriculé F‑WIDE, en référence à la dimension de son fuselage (wide body en anglais).
Le Falcon 900 présente de nombreuses innovations techniques tout en reflétant une parenté marquée avec le Falcon 50.
L’introduction de nouveaux moyens informatiques, notamment le logiciel Catia de conception et fabrication assistées par ordinateur développé par Dassault Systèmes, a permis, entre autres, d’affiner l’optimisation des formes aérodynamiques du fuselage en prenant mieux en compte les problèmes liés à la qualité de la couche limite, et ce, avec un gain de temps par rapport aux générations d’avions précédents.
L’introduction des matériaux composites dans la structure a permis, parmi d’autres avantages, de gagner de la masse par rapport à un avion qui aurait été entièrement métallique.
À partir de la version de base Falcon 900A, d’autres versions, Falcon 900B et Falcon 900C, sont produites, apportant des améliorations tant au niveau de la motorisation, de la capacité de carburant que de l’avionique de bord.
Le Falcon 2000
Au milieu des années quatre-vingt, une analyse du marché identifie un besoin mondial pour une nouvelle génération d’avion d’affaires bimoteur transcontinental.
Falcon 2000 © DASSAULT AVIATION
Il doit pouvoir réaliser des trajets de l’ordre de 5 500 km à haute altitude, à une vitesse de croisière élevée, tout en possédant un bon taux de montée et la capacité de pouvoir atterrir sur le plus grand nombre d’aéroports possibles. Ce sont ces données qui ont présidé à la naissance du Falcon 2000.
Biréacteur transcontinental à large fuselage construit en coopération avec la firme italienne Alenia qui réalise 25 % du fuselage arrière, le Falcon 2000 est présenté lors du salon du Bourget 1989 sous le nom Falcon X.
Le Falcon 2000, conçu sur la base du Falcon 900, hérite de son fuselage, du dessin de sa voilure ainsi que de certains de ses circuits et équipements.
Le premier vol du Falcon 2000 équipé de deux réacteurs General Electric/Garrett CFE 738 a lieu le 4 mars 1993, l’avion étant piloté par Jean Pus et Guy Mitaux-Maurouard.
Dassault Aviation souhaitait que le coût d’exploitation du Falcon 2000 soit inférieur à celui des avions de la même catégorie. L’objectif a été atteint grâce au rendement aérodynamique global, à la faible consommation spécifique des nouveaux réacteurs CFE 738 et à une simplification des opérations de maintenance.
La première livraison à un client intervient le 16 février 1995.
L’apparition des versions » EX »
La globalisation de l’économie dans les années quatre-vingt-dix a fait évoluer la demande vers des avions d’affaires capables de franchir des distances de plus en plus grandes. Pour répondre à cette évolution, Dassault a développé de nouvelles versions de ses avions dotés de rayons d’actions plus importants : les » EX » (pour » Extended Range »). Ces avions sont dotés de nouvelles motorisations, de réservoirs supplémentaires. Les versions EX du Falcon 900, du Falcon 50 et du Falcon 2000 sont successivement lancées en 1994, 1995 et 2000.
Le Falcon 7X
Premier vol du Falcon 7X le 5 mai 2005
© DASSAULT AVIATION
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Philippe DELEUME et Bill KERHERVÉ lors du premier vol du Falcon 7X © DASSAULT AVIATION
Le Falcon 7X qui a effectué son premier vol le 5 mai dernier, moins de quatre ans après l’annonce de son lancement officiel lors du salon du Bourget 2001, marque l’arrivée d’une nouvelle génération d’avion qui bénéficie de l’introduction des technologies les plus modernes en matière d’aérodynamique et de commandes de vol. Au-delà des performances et des caractéristiques propres à l’avion, le Falcon 7X constitue un véritable tournant dans la construction aéronautique grâce à l’utilisation et au partage de nouveaux processus de développement entièrement numériques depuis la conception jusqu’à la réalisation.
» Un processus de développement révolutionnaire »
Le 7X n’est certes pas le premier avion de notre société à avoir été entièrement défini de façon numérique. Après le Rafale, au début des années 1990, le Falcon 2000 avait été le premier avion civil entièrement conçu à l’aide du logiciel de CFAO, Catia, développé par Dassault Systèmes, filiale du groupe.
L’utilisation d’une maquette numérique 3D pour le développement de ces avions avait déjà permis de supprimer la réalisation de maquettes physiques ou de prototypes coûteux. Avec le programme 7X, le changement est lié au déploiement inédit du concept PLM (Product Lifecycle Management) et des outils associés de gestion du cycle de vie du produit : Catia, Enovia, Smarteam et Delmia. Leur utilisation permet notamment de gérer de façon simultanée des phases de développement auparavant distinctes à travers l’utilisation d’une base de données unique de gestion de configuration, depuis la conception, l’industrialisation, la fabrication, jusqu’aux activités de maintenance ou de commercialisation. Ils autorisent la simulation de tous les processus de conception, depuis la définition globale jusqu’à l’élaboration détaillée de toutes les pièces, des sous-ensembles, des équipements et des systèmes de l’avion. Les simulations des processus d’assemblage de l’avion ou des opérations de maintenance sont également rendues possibles très en amont dans le programme.
La mise en place d’un centre de réalité virtuelle au bureau d’études de Saint-Cloud a notamment permis aux ingénieurs de simuler toutes les opérations de montage et de démontage des équipements à l’échelle 1 au travers des projections 3D en relief sur écran géant.
Au-delà des bénéfices significatifs réalisés en termes de coûts grâce à la simplification des outillages, la réduction des cycles de développement et de production chez l’industriel et ses 27 partenaires, des gains importants ont été obtenus sur le plan de la qualité. Pour la première fois, l’assemblage complexe de l’avion a été assuré sans aucun ajustement ou rattrapage.
Les délais d’assemblage et d’aménagement du premier avion en tout point conforme à celui de série ont ainsi été divisés par deux. Pour le client c’est l’assurance d’une qualité de conception et de fabrication parfaite dès les premiers avions de série. L’ergonomie du cockpit et de la cabine a été en particulier bien étudiée en amont grâce aux simulations effectuées à l’aide de mannequins virtuels.
C’est le cas aussi des opérations de maintenance qui ont fait l’objet de nombreuses optimisations. Il en résulte une amélioration très significative de la maintenabilité de l’avion et une réduction prévisible importante des coûts d’exploitations.
Avec le 7X, Dassault Aviation a donc déployé des méthodes de travail inédites et ouvert la voie à une nouvelle révolution industrielle. Boeing est engagé aujourd’hui dans un processus de développement similaire dans le cadre de son programme 787.
» Des performances inégalées et un confort exceptionnel »
Aller plus vite, plus loin est le vœu de la plupart des entreprises confrontées aux exigences du transport moderne. À la fin des années quatre-vingt-dix, l’analyse approfondie du marché, confortée par les échanges avec les opérateurs a révélé le besoin d’un avion d’affaires à long rayon d’action pour compléter la gamme. L’étude des implantations géographiques des grandes entreprises, des habitudes de déplacement et des trajets les plus fréquents de leurs états-majors a permis de déterminer une distance franchissable idéale d’environ 10 000 kilomètres. Pour atteindre ce rayon d’action avec une vitesse de croisière à grand Mach, l’étude d’une nouvelle voilure s’est immédiatement imposée. Fondée sur un concept aérodynamique novateur, elle présente une amélioration très nette de la finesse par rapport aux voilures des avions de précédentes générations. Son architecture se caractérise par une augmentation de la flèche de bord d’attaque, un fort allongement et des profils de faibles épaisseurs qui améliorent sensiblement sa portance. Sa structure interne a été par ailleurs simplifiée afin de réaliser des économies de masse et offrir une plus grande souplesse.
L’introduction de Commandes de vol électriques (CDVE) compte également parmi les innovations techniques majeures de l’avion. Grâce à l’expérience acquise depuis près de trente ans avec le Mirage 2000, Dassault Aviation, seul constructeur à maîtriser l’ensemble de la chaîne des CDVE depuis les calculateurs en passant par les servocommandes jusqu’aux logiciels, a pu faire du 7X, le premier avion d’affaires au monde doté de CDVE. L’intégration des CDVE permet un pilotage plus facile et plus précis qui concourt à la diminution de la charge de travail et au confort des équipages. Elle participe ainsi à l’amélioration de la sécurité.
Le Falcon 7X est équipé de trois moteurs Pratt & Whitney Canada PW307A d’une poussée de 6 100 lb (2 767 kg). Il est capable de parcourir 5 700 nautiques (10 500 kilomètres) à Mach 0,8 avec huit passagers à bord et trois membres d’équipage. Il est conçu pour atteindre une vitesse de croisière rapide de Mach 0,9. Depuis Paris, il est capable de relier Tokyo à l’Est, Los Angeles à l’Ouest et Johannesburg au Sud. Le poste de pilotage, doté du nouveau cockpit EASy, a été conçu dans un souci d’ergonomie pour améliorer le confort des équipages lors des vols longs qui peuvent durer plus de douze heures.
La cabine, qui offre près de 20 % de volume supplémentaire par rapport à celle déjà réputée spacieuse et confortable du Falcon 900, se révèle particulièrement silencieuse et adaptée aux vols longs.
Ses 28 hublots lui confèrent une clarté exceptionnelle. En configuration standard, elle propose trois salons, des toilettes, un office et une grande soute à bagages accessible en vol. Des liaisons téléphoniques et Internet haut-débit peuvent être installées en fonction des configurations de communications ou de travail attendues.
EASy : la nouvelle interface homme-machine
L’interface homme-machine » EASy » (pour Enhanced Avionics Systems) adoptée depuis deux ans sur tous les modèles de la série du Falcon 900, du Falcon 2000EX et maintenant du 7X constitue certainement l’un des développements majeurs récents dans le monde de l’aviation d’affaires. Elle apporte une réponse au renforcement du niveau de sécurité grâce à une meilleure prise en compte des facteurs humains, responsables de la plus grande part des accidents.
Cockpit EASy © DASSAULT AVIATION
En dépit de contraintes d’exploitations plus importantes que l’aviation commerciale (faibles préavis de décollage, destinations variées, infrastructures sommaires…), l’aviation d’affaires affiche des statistiques d’accidents très faibles et montre un niveau de sécurité supérieur. Néanmoins l’augmentation constante du trafic aérien et l’accroissement de la charge de travail des équipages impliquent la mise en œuvre de solutions nouvelles pour améliorer la sécurité. La mise au point de l’interface EASy à la fin des années quatre-vingt-dix en collaboration avec Honeywell a été conduite avec pour principale préoccupation d’améliorer la perception de la situation des pilotes et la convivialité du système. Une appréciation erronée de la trajectoire de l’avion, un diagnostic de panne incorrect, l’incompréhension ou le défaut de communication au sein de l’équipage comptent en effet parmi les principaux facteurs d’accidents. Cette nouvelle interface, développée sur la base de l’expérience acquise par Dassault sur les monoplaces de combat autorise aujourd’hui un dialogue homme-machine beaucoup plus intuitif et convivial. Les tâches de l’équipage s’effectuent de façon simple et interactive à travers le maniement de » track-balls » disposés sur le pylône central. Ceux-ci permettent la sélection de fenêtres et de menus déroulants. Par ailleurs une meilleure coordination du travail de l’équipage résulte d’une configuration en T de la planche de bord qui permet un partage plus rationnel des informations. Chaque pilote dispose devant lui d’un écran qui regroupe l’ensemble des informations de court terme dites » tactiques » liées à la conduite de l’avion, au contrôle de la machine et de la trajectoire. Les deux écrans du milieu sont dédiés à des informations de nature plus » stratégique » et de plus long terme liées à la gestion de la navigation. Ils présentent aussi toutes les informations concernant l’environnement telles que la cartographie, la météo, les systèmes anticollision et l’anti-abordage. À chaque instant les pilotes disposent ainsi d’une connaissance complète et précise de la situation de l’avion dans son environnement. En conséquence, ils sont à même de réagir rapidement et efficacement en cas de nécessité.
L’utilisation complémentaire de collimateurs têtes hautes, Head Up Display, qui permettent des atterrissages dans les conditions de météo et de visibilité les plus défavorables offrent actuellement aux pilotes les cockpits les plus confortables et les plus sûrs au monde. Ils contribuent avec EASy à l’excellente réputation acquise par les Falcon en termes de sécurité.
L’ensemble des innovations contenues dans le programme 7X ou dans le développement du cockpit EASy témoignent de la culture d’excellence technologique de l’entreprise, précieux héritage laissé par son fondateur, Marcel Dassault. Les Falcon représentent aujourd’hui quarante ans de succès avec plus de 1 800 appareils vendus dans plus de 65 pays. Partout les Falcon sont appréciés et reconnus pour leurs qualités de vol et de confort exceptionnelles, leurs faibles coûts d’exploitations et une valeur importante à la revente. Ils apportent une réponse efficace aux besoins de déplacement multiples d’un nombre de plus en plus grand d’entreprises.
Formation en vol historique, Falcon 10, 20, 50, 900, 2000 © DASSAULT AVIATION
