Les Mystères du B2

17 janvier 2003 - mise à jour 8 déc 2005

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Un film montre le système MHD du B2 en action.

Quand on veut conserver un secret il faut se montrer extrêmement vigilant. Il arrive que certains indices transpirent. En composant :

http://www.is.northropgrumman.com/videos/b2_tx.wmv

sur votre navigateur vous pourrez voir un film d'une minute seize secondes, téléchargeable (1,9 mégas). Celui-ci montre tout un lot d'images du B2 pris en vol, celui qu'on montre, pas le bombardier hypersonique.

Voici le court extrait-clé :

Passage du B2 en transonique au dessus de la mer. Migration de la décharge électrique (MHD)
dans l'environnement de vapeur d'eau. Séquence isolée et convertie en gif animé par Christophe Tardy.
Remarquer que la lueur de la décharge n'intéresse que la partie supérieure de l'appareil.

Le B2 est équipé d'un système de création de plasma utilisant l'écoulement de l'air ambiant comme générateur MHD qui lui permet, même en configuration subsonique, de s'environner de plasma. Ce dernier n'est pas visible de jour. C'est ce plasma qui rend l'appareil furtif en absorbant et en diffusant les ondes radar. Si ce "B2 de démonstration" ne l'étaient pas le gens seraient tentés de se poser des question puisqu'a priori il a réputation d'être indétectable. Dans le film ce système MHD "minimal" est activé. Normalement la décharge électrique n'aurait pas du être visible. Mais lorsque l'appareil survole la mer, une zone saturée d'humidité, il effectue un passage en transonique. Représentons ci-après un profil d'aile en régime transonique. Au moment on on s'approche de la vitesse du son des phénomènes "de compressibilité" apparaîssent au voisinage de la partie la plus épaisse du profil (région signalée par une ligne tiretée).

Aile et fuselage d'avion en régime transonique.

C'est dans cette région que se produit une condensation de vapeur d'eau, en général fugitive car les avions ne sont pas conçus pour effectuer des vols de longue durée à cette allure transonique où ils sont par ailleurs instables. Quand un appareil franchit le mur du son c'est une plage de vitesse où il n'a pas tendance à s'attarder. Idem quand il ralentit. Ci-après une photo d'un F-18 volant au dessus de la mer en transonique. Il apparaît alors une nébulosité d'extension variable qui est évidemment de couleur blanche, puisque c'est ... de la vapeur d'eau.

F-18 effectuant un passage en transonique dans le l'air saturé en humidité.
(Photo signalée et transmise par J.Costagliola)

D'autres photos du même phénomène, signalées par Gérard Chenu :

Ce lien pointe vers une vidéo montrant le passage d'un avion en régime transonique. Ca n'est un "avion fou" mais un classique en mécanique des fluides :

http://www.incroyablement.com/images/videos/asf/avionfou.wmv

Dans le film montrant le B2 on obtient quelque chose de totalement différent. Voir les deux images ci-après :

La décharge électrique envahit la région transonique où la vapeur d'eau se condense.

Remarquer le reflet de la lueur sur l'extrados de la voilure.

Seconde image extraite du film : La bulle de vapeur est à son extension maximale.
Même chose pour la décharge électrique.

Qu'observe-t-on ? Sur la partie supérieure de l'appareil, là où se situe le système MHD, principalement localisé à l'entrée d'air des réacteurs et en sortie de tuyère la bulle de vapeur est fortement lumineuse. C'est normal. L'air peuplé de micro-gouttelettes de vapeur d'eau est plus conducteur de l'électricité. La décharge électrique a alors tendance à s'étendre dans toute cette région. De toute évidence cette bulle de vapeur émet de la lumière, qui est due à la désexcitation radiative des molécules du gaz excité par les collisions qu'elles subissent avec les électrons libres constituant la décharge. Cette luminosité est très atténée, voire inexistante sur le dessous de l'appareil.

Comment l'Air Force a-t-elle laissé passer de telles images ? A notre avis parce que personne n'y a prêté attention. Dans des conditions normales (celles qui correspondent à toutes les autres images du film) la décharge électrique n'est pas visible. Celle-ci s'est révélée pendant un bref instant parce que la condensation de vapeur d'eau liée au passage en transonique a brusquement accru la conductivité électrique de l'air. Ces images ont été confiées à une société dont la tâche a alors été de monter ce film d'un peu plus d'une minute. Personne n'a alors fait trop attention à la coloration et à la luminosité anormales de la bulle de vapeur pendant cette séquence très brève. Il fallait l'oeil d'un spécialiste pour noter cette anomalie.

Moralité : même quand on prend grand soin de cacher les choses des indices subsistent toujours.

Sur l'image ci-après, le même phénomène de halo autour du B2 mais système MHD non activé.

Halo de micro goutelettes d'eau de condensation autour d'un B2 effectuant un passage en transonique
Sytème MHD non activé. (Photo signalée et transmise par J.Costagliola)

Une autre image, transmise par Eric Dezoête
Les nuages de l'arrière-plan témoignent de l'humidité de l'air

Envoyé par un lecteur, Laurent Molieras et trouvé sur un sire de l'Air Force :

Une image étrange

On retrouve ce thème du nuage de vapeur qui se forme au voisinage du maître couple d'un appareil, en transonique. Le lecteur pose alors deux questions, auxquelles je ne sais pas répondre instantanément.

- Pourquoi est-ce que le phénomène ne se produit pas également sur les deux chasseurs d'escorte ?
- Pourquoi n'intéresse-t-il que l'extrados de l'appareil ?

Quelques remarques : les appareils volent dans d'air humide ( au dessus de la mer ). On sait ensuite que ce phénomène en transonique est assez pointu et fugitif et correspond à une plage de vitesse relativement étroite. Il traduit un phénomène local de "compressibilité", juste avant l'apparition du système d'ondes de choc autour d'un objet. Pour être complet il faudrait parler d'un régime où la densité de l'air peut varier et pas seulement sa pression ( donc "compressibilité" et "décompressibilité" ). On peut se dire aussi que rien ne dit que les trois appareils volent exactement à la même vitesse. Le B2 pourrait "rattrapper les deux chasseurs". Mais cette hypothèse semble peu probable. Enfin le B2, plus trapu que les chasseurs d'escorte, pourrait connaître ce phénomène avant les deux autres appareils. Ainsi le phénomène de condensation pourrait-il se produire sur le BD avant qu'il n'apparaîsse au voisinage des deux autres appareils, plus effilés. Enfin des remarques de mécaniciens des fluides plus au fait du phénomène d'apparition de condensation par compressibilité pourraient donner un commentaire quant au fait que ce phénomène ne se produise que sur l'extrados. Il reste quand même quelque chose d'étrange. Examinons les assiettes des différents appareils :

Le B2 est donné comme étant un appareil supposé évoluer à la limite ( inférieure ) de la vitesse sonique. Dans un tel régime de vol il devrait voler aux faibles incidences, voir l'image fournie plus haut par Dezoëte. Or ici son incidence semble relativement élevée. S'il est en vol horizontal, alors sa vitesse serait nettement inférieure à celle du transonique. Mais rien ne dit qu'il vole de cette façon. Il est peut être en vol ascendant, en transonique, le pilote venant de tirer sur le manche. Cette remarque vaudrait également pour le second appareil, à l'arrière plan, mais pas pour le troisième, qui n'aurait pas encore engagé sa manoeuvre.

Selon la personne qui avait été témoin en 1997 des "rampes lumineuses" bordant les ailes du B2 la firme Northrop Grumman et l'USAF se préparent a faire une annonce a ce sujet. La firme confirmera-t-elle que cette luminosité correspond à l'activation d'un système MHD, à l'extension d'une décharge électrique ou invoquera-t-elle une autre explication, comme celle de l'éclairage de la nébulosité par un coucher de soleil ? La seconde photo rend cette explication problématique. S'il s'agissait d'un éclairage par le soleil couchant, pourquoi la partie inférieure de l'appareil ne serait-elle pas éclairée ? En plein Soleil la nébulosité apparaîtrait blanche, comme ci-dessus. Wait and see.....

Ce détail a été remarqué par Philippe, d'Argenteuil.

26 janvier 2003 : Suite à une discussion avec un spécialiste, une info concernant la furtivité radar. Il existe de longue date des "doubleurs de fréquence" qui sont à base de cristaux d'origine organique. Ceux-ci sont utilisés dans les lasers. On peut ainsi doubler la fréquence d'émission d'un laser où l'énergie serait par exemple initialement produite dans l'infrarouge. Sur le plan de la furtivité l'idée consiste à revêtir l'appareil par ce type de produit qui renverra donc un écho à fréquence double de celle du signal envoyé par le radar pour la détection. Dans la mesure où le concepteur de l'antenne réceptrice n'a pas tenu compte de ce détail l'appareil serait bien "détecté", renverrait un écho mais le radar de détection ne serait pas capable de l'enregistrer. Ce détail nous montre comment les techniques les plus sophistiquées, les imaginations créatrices les plus performantes sont détournées au profit d'applications militaires. C'est ... comme ça.

6 février 2003

J'ai reçu ce jour un mail de Jacques Antoine, résidant à Namur, Belgique :

Je souhaite alimenter votre réflexion relative aux anomalies du B2 en vous apportant mon propre témoignage. Dans votre dernier ouvrage, la photo-montage de la page 128, reproduite sur votre site m'a rappelé un incident que j'avais à l'époque (novembre 2002) classé comme sans intérêt. Au dessus de mon domicile (Belgique, à Wépion, à 6 km au sud de Namur), les passages d'avions sont très fréquents. Avec l'habitude, on parvient à idenfier un type d'appareil à l'oreille. Intrigué par un inhabituel bruit de réacteurs, je suis sorti avec des jumelles (12x50), car il me semblait qu'approchaient plusieurs appareils lourds, dont la motorisation ne correspondait pas à celle des avions habituels. De fait : le ciel obscur mais largement dégagé me laissa apervoir une formation triangulaire de trois appareils migrant grosso-modo d'ouest en est, suivant le trajet habituel des aéronefs américains transitant par la Belgique. Malgré l'obscurité, mais grâce aux jumelles, j'ai pu constater qu'en tête venait un avion classique, suivi à gauche et à droite par deux appareils dont les feux étaient inhabituels, et que j'ai identifiés comme étant des B2. Ce qui m'a étonné, c'est une faible luminosité blafarde discernable au niveau des bords d'attaque des ailes, que j'ai attribuée à un reflet de lune, puisqu'à ce moment la lune se levait plus ou moins droit devant les avions (lune invisible pour moi à cause de la haute végétation). J'ai certes été troublé parce que je ne comprenais pas comment les DEUX ailes d'un même appareil pouvaient me renvoyer le même reflet, mais j'ai imputé cette bizarrerie à une erreur de perception due aux conditions d'observation défavorables (utilisation de puissantes jumelles, sans pied stabilisateur, de nuit, pour observer des objets mobiles, éloignés, durant un temps assez bref.). Je regrette n'avoir pas eu le réflexe de noter la date, l'heure, l'azimut, la taille apparente, etc. mais sur le moment j'ai juste pensé avoir été témoin d'un transfert de matériel militaire très ordinaire sinon qu'il impliquait des appareils peu répandus. Je joins au présent mail un dessin reproduisant mon observation (ou, du moins, le souvenir que j'en ai conservé après trois mois). Vous noterez que, selon ma mémoire, la zone de clarté devant les prises d'air des réacteurs semble plus mince que sur la photo que vous avez diffusée.

Observation de Jacques Antoine, de Namur, fin 2002.

11 février 2003 :

Les véritables tuyères du B2, à faible signature infrarouge

Suite à une suggestion de de Panafieu, Christophe Tardy a de nouveau extrait de courtes séquences du film Norhrop-Grumman et les a tranformées en gif animés. Il faut d'abord savoir une chose : lorsque le B2 a fait l'objet de présentations il a toujours été formellement interdit de le photographier vu de l'arrière. Pourquoi ?

Que verrait-on à l'arrière d'un tel appareil ? Réponse : la façon dont il éjecte les gaz brûlés de ses réacteurs. Voici une image (d'ailleurs également extraite du film) qui correspond au plan fourni par les américains sur la plaquette B2-Spirit in action :

Les tuyères "offiicielles" du B2.

Plan trois-vues montrant la disposition des "tuyères officielles" du B2

Ci-après, une autre image, extraite de la plaquette.

Autre vue des "tuyères officielles" du B2

L'appareil éjecte ses gaz brûlés sur le dessus de l'aile, certes, mais selon cette configuration ça n'est pas extrêmement furtif. Nous avons d'ailleurs vu il y a un an des clichés infrarouges pris de l'arrière de l'appareil en vol. Les tuyères s'y révèlent par deux spots très marqués. Mais celui qui a pris ces photos lui-même, de jour, lors d'une présentation ne nous a pas autorisé à les reproduire. La "compacité" de l'éjection n'évoque ni une importante dilution ni un effort particulier fait dans le sens d'une furtivité infrarouge. Il existe des satellites équipés de détecteurs infrarouges.

Repérage du B2 par satellite infrarouge

Dans cette configuration le B2 serait aisément repéré et s'il vole, comme allégué, en subsonique sur de très grandes distances il pourrait aisément être descendu par des missiles guidés... par le satellite qui, lui, ne le perdrait pas de vue. Un véritable tir au pigeon, à cette vitesse.

Voici une vue en plan du F-117 A, beaucoup plus ancien que le B2, avec sa tuyèr en "bec de canard", que j'avais été le premier à montrer lors d'une émission chez Poivre d'Arvor où j'avais montré une maquette recon,stituée peu de temps avant que l'Air Force ne fournisse une volée de photos complète.

L'avion furtif F-117 A

Cette tuyère-là éjecte les gaz selon un jet plat, pour assurer la dilution la plus rapide possible dans le but de minimiser la signature infrarouge. Maintenant, réfléchissons. Qu'elle serait la meilleure façon de rendre la signature infrarouge la plus faible possible ?

- Jouer à fond sur la dilution

- Ejecter non plus selon une ou des tuyères mais selon une fente de bord de fuite, qui pourrait ne faire alors que quelques centimètres d'épaisseur.

Techniquement, c'est faisable. L'enjeu est si énorme que cela vaut la peine de concevoir un système d'éjection de où des tubulures amènent celui-ci tout le long du bord de fuite, ou en tout cas sur des larges portions de ce bord de fuite. De plus une forte dilution (système du "double-flux") améliore le rendement propulsif. Si une telle technologie était mise en oeuvre sur un appareil on observerait un effet de mirage sous certains angles, en des parties de l'appareil qui ne sont pas censées émettre du gaz chaud. Regardez alors ces extraits du film, isolés par Christophe Tardy :

Première séquence. Le B2 arrive de face

Deuxième séquence. B2 vu par l'arrière

Troisième séquence. Le B2 au décollage.

Enfin une image isolée par de Panafieu, montrant ces zones de flou.

Le flou au voisinage du bord de fuite des ailes du B2 (de Panafieu)

Avouons qu'il y a présomption. Reprenons maintenant des images de la plaquette "B2-Spirit in action" comme celle-ci :

Bord de fuite du B2

Au premier plan, un des spoilers ouvert en grand. C'est le mode de pilotage du B2. Il opère son contrôle en lacet en accroissant la traînée en bout d'aile. Quand les deux sont ouvertes cela fait aussi office d'aérofriens. Sur les moteurs ce qui est indiqué comme étant des entrées d'air additionnelles, pour mieux alimenter les moteurs en position câbrée Mais regardez le bord de fuite. A gache, au niveau de la "queue de castor" , qui sert pour le contrôle en tangage. C'est l'empennage horizontal de l'appareil.Mais que signifie ce trait noir désigné par la flèche de droite. A quoi servent ces volets également visibles sur la vue en plan, à cet endroit. Serait-ce une "tuyère plate à section variable". Ceci étant, il serait logique que cette éjection de gaz par le bord de fuite soit absente au niveau de la "quque de castor" car on aurait de plus à gérer le problème de son articulation.

Même interrogation quand on regarde cette autre vue d'un B2 en train de larguer sa grosse bombe destinées à briser les blockhaus. Que désignent les flèches ?

Bord de fuite du B2

Sur cette même photo on voit également le bord d'attaque de l'appareil. Pourquoi cette couleur noire si prononcée ? Un de mes contacts me dit que le bord d'attaque des B2 recèle une antenne radar très sophistiquée, conçue pour conserver à l'appareil sa furtivité quand il tente de repérer ses cibles. Possible.

                                                                                                                                           Affaire à suivre.......

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