vendredi 14 juin 2013

Les caractéristiques & équipements du Mirage IV A (partie 3/5)

Aujourd'hui,

Nous allons nous pencher sur les caractéristiques techniques du mirage IV et sur les raisons qui ont orienté les ingénieurs sur de tels choix. Pour cela, nous allons revenir à la genèse du mirage IV.


escadrons Forces Aériennes Stratégiques
Une petite illustration d'article faite maison avec tous les escadrons ayant été équipés de Mirage IV, le recordman étant bien sûr le 1/91 Gascogne, aujourd'hui sur Rafale à St Dizier autrefois fief du 2/94 Marne.







Après l'échec du mirage IV B, Le choix est donc fait de revenir au mirage IV A, mais devant le rayon d'action insuffisant de l'appareil, il est envisagé de faire des missions sans retour, mais l'idée est rapidement rejetée par l'armée de l'air qui refuse de sacrifier ses pilotes, une autre solution est finalement proposée et accepté, celle de ravitailleur en vol avec l'achat de 14 Boeing C-135F américains qui sont livrés en 1964.




Dassault Mirage IV A
Sans ravitailleur, le mirage IV est comme un couteau mal aiguisé, les deux sont étroitement lié dans leur mission, preuve en est que les Boeing C-135F ont été répartis dans les escadre de mirage IV à leur début de carrière.
ravitailleur FAS
Les réacteurs J57-P-59W étaient très gourmand en carburant poussaient relativement peu et nécessitait une injection d'eau déminéralisée dans les réacteurs pour en tirer le maximum de puissance or, celle-ci n'était pas disponible sur toute les bases. Ces défauts seront corrigés avec les CFM-56 qui équipent toujours les appareils de nos jours.

Malgré le fait qu'il ne soit pas aussi gros que le mirage IV B, le mirage IV A comporte pas mal de défis technologiques:

plan 3 vues
Le mirage IV est le plus gros mirage produit en série, ses formes sont très proches de celles du mirage III.
Si la définition aérodynamique reste très proche de celle du Mirage III, sa structure, ses aménagements et ses équipements doivent faire l’objet d’une réalisation spécifique. Alors que le mirage III peut rester à mach 2 uniquement quelques minutes, le mirage IV peut y rester jusqu'à près de 30 minutes et donc la température croît et se propage aux équipements, une étude thermique de chaque composant est donc nécessaire. L'industrie française des équipements fait face à la quasi-totalité des demandes.
Pour vous donner une idée, en fin de vol supersonique, il fait 45°c dans la cabine, et les montants des parois sont à plus de 60°c ( pour un vol 600 noeuds, 250 pieds pendant 20 minutes), malgré une climatisation sur plein froid, l'air de la cabine devient étouffant). 

Par ailleurs, le Mirage IV est le premier avion français à incorporer des commandes de vol électriques sur le gauchissement et la profondeur, 20 ans avant le  mirage 2000.



Le mirage IV est souvent qualifié de 2/3 d'un SR-71 américain (il fait du 55 000 pieds à Mach 1,8 contre 80 000 pieds à Mach 3 pour le SR 71).

Dassault Mirage IV A
Le SR-71 américain, cousin éloigné du Mirage IV.

En plus de la gestion de l'échauffement du fuselage, il faut également gérer les vols hautes altitudes:
Ainsi, près de 10h d'oxygène liquide sont embarqués dans la pointe avant de l'appareil. C'est l'une des limitation d'endurance de l'appareil (avec entre autre l'huile des moteurs). La mission la plus longue sur mirage IV étant la mission Tobus, le 18 février 1986. Il s'agissait d'aller photographier les résultats du bombardement de la base de Ouadi doum dans le nord du Tchad par les Jaguar Français. Cette mission assurée par le mirage IV A 31/BD a consisté en un décollage de Djibouti, suivi d'un vol comprenant 12 ravitaillements, le transfert de 48t de carburant assuré par 4 C-135F, elle a duré près de 11h ! Un récit de cette incroyable mission se trouve ici sur le site de l'ANFAS (association des anciens des forces aériennes stratégiques qui est une vrai mine d'or concernant l'avion !)

Dassault Mirage IV A
Le pod CT-52 utilisé entre 1970 & 2005 sur mirage IV sans modification majeure.


Par ailleurs, il est nécessaire de réduire la quantité de surface vitrées qui doivent supporter beaucoup de contraintes du fait de la haute altitude, les postes de l'équipage sont donc étroits avec une visibilité pas énorme surtout pour le navigateur en place arrière qui est un peu dans une boîte. D'ailleurs, la verrière du navigateur est creusée autour du casque du navigateur: on ne s'assoit pas dans cet avion, on s'y enfile !
Dassault Mirage IV A
Le navigateur enfermé dans sa "boîte" ! (photo Frielink)



C'est aussi pour cette raison que le navigateur dispose d'un périscope lui donnant une visibilité du dessous du nez de l'appareil.

Dassault Mirage IV A
Le DOA (Dispositif Optique Asservi) est visible légèrement sur la gauche du fuselage.





Un autre problème se pose au passage du mur du son (Mach 1), à cette vitesse, un effet aérodynamique se manifeste, il s'agit d'une variation brusque du centre aérodynamique de l'appareil qui doit être compensée par une variation du centrage de l'appareil. La solution retenue pour faire varier le centrage est donc un transfert de carburant solution qui sera retenue également 10 ans plus tard sur le concorde.




Pour résoudre le problème de l'autonomie insuffisante, on a déjà vu qu'il était prévu d'avoir recourt au ravitaillement en vol. Ce qui est déjà une nouveauté en soit (il est le deuxième appareil français (après l'étendard IV) à avoir cette capacité et le 1er appareil de l'armée de l'air).

Dassault Mirage IV A
Un mirage IV se prépare à ravitailler sur un C-135F, les premiers équipages iront se former à la manœuvre sur vautour du fait du nombre insuffisant de Mirage IV disponible.


Cependant il faut quand même pouvoir intervenir assez loin en territoire ennemi (ce qui en peut se faire avec un ravitailleur). Les ingénieurs de Dassault ont donc cherchés à placer le maximum de carburant dans l'appareil à tous les endroits libres (jusque dans la dérive). Ainsi l'appareil embarque 14 000 litres en interne et peu rajouter 2 bidons de 2500 litres ainsi qu’éventuellement un bidon RS-21 à la place de l'arme nucléaire en position semi encastrée (relativement peu utilisé puisque l'emplacement ventral est utilisé soit par l'arme nucléaire soit par le conteneur de reconnaissance CT-52).

Dassault Mirage IV A
Sur ce mirage IV, on voit très bien les deux bidons de 2500 litres.
RS 21
Un mirage IV A équipé du réservoir supplémentaire RS-21

Concernant les moteurs, c'est les ATAR 9K qui vont être retenus (une évolution du réacteur des mirage III). Ce moteur peut aller jusqu'à 14 900 tr/min et pousser 4,7 tonnes en sec et 6,7 tonnes avec la post combustion. Il permet à l'appareil d'atteindre une bonne vitesse maximale mais certaines phases du vol comme le ravitaillement en vol (remise des gaz progressive au fur et à mesure que l'appareil s'alourdi avec éventuellement un réacteur en PC et l'autre non, ce qui fait que l'appareil devait parfois voler en crabe) et le décollage (Si un des moteurs lâche entre 250 et 400 km/h, le crash est quasi certain) peuvent s'avérer délicate .

Dassault Mirage IV A
L'atar 9K qui équipait le Mirage IV
Dassault Mirage IV A
La conception de l'ATAR est plutôt simple: simple corps, simple flux.


Dassault Mirage IV A
Les Jatos étaient montés par groupe de 6 sur des rampes, durant le décollage elles étaient déclenchées vers 120 noeuds et donnaient presque 6 tonnes de poussée supplémentaire soit l'équivalent d'un troisième réacteur. L'adaptation des fusées Jato a été faite sur les mirage IV afin de les rendre moins dépendants des longues pistes d'envol.



Parler du mirage IV, c'est aussi parler de ses équipages, le pilote bien sûr mais aussi et surtout le navigateur qui avec des instruments à la fois rudimentaire et complexe (le système de navigation et  de bombardement était entièrement électromécanique, de la véritable horlogerie  devait guider le pilote sur l'objectif situé à plusieurs milliers de kilomètre de là. Ce tandem devait durant toute la mission travailler en osmose pour arriver à délivrer leur armement. Le pilote avait principalement à faire décoller l'avion, le poser, assurer les ravitaillement en vol et les manœuvres évasives au dessus de l'objectif, le navigateur devait lui utiliser les calculateurs du mirage IV (de très bonne qualité dans les années 60, mais loin de valoir les centrale à inertie et autre GPS que nous connaissons maintenant) et régulièrement, il devait chercher des points de recalage soit au radar (situé sous l'appareil) soit avec son périscope (appelé en réalité hyposcope) ou DOA, la précision de la mission dépendait entièrement de lui!


Le radôme du mirage IV, c'est aussi l'occasion de voir l'emplacement de la bombe ou du conteneur CT-52, en position semi encastrée.


  • Les équipements du mirage IV A


A l'été 1964, la première bombe atomique mise en service est l'AN 11 de 50 kilotonnes qui est retiré du service en décembre 1967 du fait de sa trop grande instabilité. L'AN 11 était une arme de 2200 kg à fission au plutonium Pu 239 qui a équipé uniquement les 1/91, 2/91, 1/93 et 2/93 assez peu de temps.

Elle est remplacée par l'AN 21 à implosoir amélioré et mise en oeuvre simplifiée qui entre en service à l'automne 1965 au 3/91 Beauvaisis puis 3/93 Sambre, 1/94 Bourbonnais, 2/94 marne et 3/94 Arbois.. Cette arme est plus légère, elle ne pèse "plus que" 1500kg. C'est une arme à fission à l'uranium de 70 kilotonnes, qui à été mise en service dans le but de corriger les défauts de l'AN 11.
Sa procédure d'emploi est un larguage en supersonique à haute altitude. C'est cette arme qui est utilisée durant l'opération Tamouré dans le pacifique (voir article 2 sur le mirage IV).

Dassault Mirage IV A
Schéma de la constitution d'une bombe AN-22



A partir de 1968, une nouvelle bombe AN 22 retardée par un parachute entre en service, c'est la dernière bombe conçue pour le mirage IVA. Il s'agit en fait d'une simple version de l'an 21 largable en basse altitude et haute vitesse. Toute les AN 21 ont été converties en AN 22 à partir de l'automne 1966.


Dassault Mirage IV A bombe atomique
La bombe AN 22 sur son chariot de manutention. Les bombes qui ont volées sur mirage IV étaient systématiquement des maquettes pour éviter tout risque. Les vrais bombes étaient bien sûr prêtes à l'emploi sur les avions d'alerte.

A côté de ses armes nucléaires, le mirage IV a aussi employé un autre instrument (tout aussi puissant dans son domaine): Le CT-52 a été conçu par la firme Hurel Dubois spécialement pour le mirage IV, d'une masse de 800kg à pleine charge, ce pod de reconnaissance est entré en service en 1970 sur mirage IV.
Il était modulable puisqu'il pouvait emmener tout un éventail de caméra adapté à la mission voulue (basse ou haute altitude).

Hurel Dubois
Le pod sans doute chez Hurel Dubois.



Haute altitude:

3 OMERA 36 de focale 600mm (8 images d'oméra 36 pour couvrir le tiers centrale de la wild RC8F), les 3 caméras peuvent faire 880 vues dont les  négatifs mesurent 114*114mm.
Wild RC8F, focale 152mm, 1 photo toute les 4secondes, négatif de 228*228mm.

Avec plusieurs modes de fonctionnement:

Strip: le mirage photographie des bande prédéfinies,à hauteur max on peut photographier 1980km*22km.
Mapping: juxtaposition de plusieurs bandes, avion ratisse région, vues mises côte à côte, on peut couvrir 30 000km².


Reconnaissance Stratégique
Le mirage IV peut photographier une zone large comme 8 fois son altitude !
Basse altitude


4 OMERA 35, caméra nasalle, focale de 150mm, photographie paysage en face sur 42° des deux côtés de l'appareil à 3 images/seconde.
Caméras obliques de 150mm de focale+ verticale 75mm focale permettent de voir les côté et sous l'avion, cadence max de 5im/seconde. Système de compensation de filet, négatif 114*114mm


Enfin pour assurer le bon fonctionnement des caméra dans toutes les conditions de température et de pression rencontrées, le CT-52 est équipé d'un compartiment destiné à pressuriser et chauffer le pod.

Ainsi avec ce pod, le mirage IV pouvait voler de quelques dizaines de mètres jusqu'à 20km d'altitude vers 850 km/h en basse altitude et 2500km/h en haute altitude. Le pod a été utilisé durant 30 ans sans une panne sérieuse.

Les contre mesures électronique:

Pour sa défense le mirage IV ne pouvait compter que sur sa vitesse or dès 1966, il apparaît que cela n'est plus suffisant, les missiles soviétiques le rendent désormais trop vulnérable. Plusieurs études d'équipements électronique sont lancées pour protéger l'appareil efficacement durant ses missions.

Les CME internes:


-Mygale: équipement dont les antennes sont situées dans les bord d'attaque de voilure. Il sert à protéger l'avion contre les conduites de tir air-air et air-sol des missiles SA-3 et SA-6.

-Agasol: Apparu au cours de l'année 1970 et destiné à contrer le missile SA-6 Gainful, ses antennes amovibles sont situées sur le nez.

Dassault Mirage IV A
La On distingue les deux antennes du système Agasol (les petites barette juste à côté sont des pièges à ondes pour éviter les perturbations entre émission et reception).
-Lance-leurres Alkan F-1A: ces lances leurres sont situés sur le croupion du mirage IV, ils peuvent délivrer des leurre Electro magnétiques et des leurres infrarouges. Cet équipement sera monté en série à partir de 1972.

Les CME externes

-Le CT-51A: Programme datant de 1967, les CT-51 sont livrés en série entre juillet 1969 et juillet 1970 et mis en service en 1971. Initialement commandé à 40 exemplaires, la commande fut réduite  à 20 du fait de la forte dégradation de l'aérodynamique engendrée par le CT-51, celui-ci réduisait en effet l'autonomie de l'appareil de  20 à 25%. Le conteneur fut donc principalement utilisé par les appareil du CIFAS pour les missions de reconnaissance.
Il est composé  de 3 parties:
-A l'avant le turbogénérateur Espadon qui alimente l'ensemble.
-Dans le compartiment central, l'a mangouste. Cet équipement est destiné au brouillage par "confusion et déception". Il est destiné à contrer les radar de tir Fan Song et le SA-2 Guideline.
-Dans la partie arrière, l'agacette ARAB 2B qui était initialement interne au mirage IV à la place du lance leurre Alkan mais du fait de problème de conditionnement d'air (dus à la proximité des réacteurs) il a été placé en externe.
Une version du CT-51J a été utilisé par la FATAC notamment sur Jaguar.

Dassault Mirage IV A
Un mirage IV vu avec un CT-51 en emport extérieur.


Le Matra Phimat: Conçu en collaboration par Matra et Philips (d'où son nom), ce pod lance leurre est adapté aux vitesses supersoniques. Mis en place au début des années 1980, l'ARAL 1A assure l'autoprotection par formation  d'un nuage de paillettes électromagnétique qui créé un faux echo radar destiné à leurrer les conduites de tir adverses.

Dassault Mirage IV A
En emport extérieur droit, un lance leurre phimat du même type que celui employé sur mirage IV


Tous ces équipement sont bien sûrs réglables et adaptables.  En fonction de la mission effectuée et des terrains survolés l'officier de renseignement de l'escadron va pouvoir donner les meilleurs réglage possible pour le type de mission en question.



  • L'évolution du camouflage:


Comme tous les autres avions de chasse du début des années 60, le mirage IV lorsqu'il est entré en service en 1964 était couleur aluminium avec la dérive tricolore. Les premiers appareils ne possédaient pas de lettre d'immatriculations, ceci pour les rendre plus discret et compliquer le rôle des agents secret soviétiques quant au mouvement des avions et leur quantité.


Dassault Mirage IV A
Le premier schéma de couleur des mirage IV



L'immatriculation apparaît finalement à partir de 1966 (uniquement les deux dernières lettres de AA à CI (dans l'ordre des numéros de série en prenant C/N 2 AA, C/N 3 AB ... jusqu'à C/N 62 CI avec une exception puisque les 1 & 17 sont tout deux AP, le 17 s'étant écrasé assez tôt en 1966, il y a peu de risque de confusion).

Dassault Mirage IV A
Le 43/BP aujourd'hui préservé sur la Ba 118 de Mont de marsan. 

Suite au changement de profil de mission des mirage IV (basse altitude), le camouflage fait son apparition sur le 4/AC le 27/07/1975. L'application des nouveaux marquages durera de 1975 à 1979. Ce camouflage se révèle beaucoup plus adapté à la mission de pénétration basse altitude qui est devenue la sienne à partir de 1968.

Dassault Mirage IV A
Le 4/AC, 1er appareil camouflé aujourd'hui préservé sur la base 721 de  Rochefort Saint Agnan, A noter, les cocardes, toujours de taille importante (photo Eric Tammer)
En 1982, c'est au tour des cocardes basse visibilité (petit diamètre et absence de liseré jaune) d’apparaître.



Dassault Mirage IV A
L'Alpha Papa dans les années 80, il est aujourd'hui au musée Canopée sur la base de Chateaudun.

A noter que contrairement au Mirage IV P (exception faite du 28/BA, le prototype du mirage IV P), les mirage IV A ont toujours porté l'inscription "mirage IV A" sur leur nez.

Dassault Mirage IV A
L'inscription mirage IV A vue sur un appareil bien fatigué, à Chateaudun


Au début des années 90, les mirage IV reçoivent l'insigne de leur escadron sur leur dérive (chose qui n'avait jamais été faite auparavant contrairement à tous les autres avions de l'armée de l'air). Ainsi seuls les appareils du CIFAS ont eu leur insigne d'escadron sur la dérive (il y a eu quelques exceptions faites).


Dassault Mirage IV A
Les derniers mirage IV du CIFAS en 1991, porteurs de l'insigne de l'escadron
L'insigne du CIFAS




Pour finir, je vous rappelle que vous pouvez aimer la page Facebook de Spot'aero pour être mis au courant rapidement des derniers articles:
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Bon week end et à la semaine prochaine pour la suite !



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