Dès 1953, plusieurs constructeurs sont persuadés que les exploitants aéronautiques seront, dans la prochaine décennie, amenés à retirer du service actif le vénérable Douglas DC 3, en raison de son grand âge et de l'évolution des techniques. Trouver un successeur au DC 3 c'est étudier un appareil d'une classe particulière : celle d'une "bonne à tout faire" dont les qualités et la polyvalence ne sont plus à démontrer. En fait, pour prendre la succession du DC 3, il faudra découvrir un appareil économique à l'achat et en exploitation, plus rapide bien sûr que son prédécesseur mais susceptible de décoller de pistes quelquefois sommairement aménagées, facile à piloter, spacieux, d'une accessibilité aisée, qui puisse voler par tous les temps, stationner à l'extérieur et conserver une solide fiabilité. Le choix est difficile, pourtant il faudra bien le remplacer ce bon vieux DC 3 ! Pour l'époque, le problème est de taille - 1500 appareils sont encore en exploitation et cela depuis 1935...

De tous les projets à l'étude connus dans le monde, le FOKKER "FRIENDSHIP" F 27 est l'un des plus séduisants. En le créant, Fokker a voulu produire un avion de dimensions et de poids moyens, d'un rayon d'action approprié au trafic continental, entièrement pressurisé, assez rapide et économique pour rivaliser avec les avions nouveaux des années 50. La production principale du F 27 peut être réalisée en série par les usines royales néerlandaises de construction aéronautique FOKKER, sur l'aéroport de Schiphol/Amsterdam. Son prix est plus faible qu'aux Etats Unis, en raison de la présence en Europe de main d'œuvre à meilleur marché. Par contre, pour surmonter une certaine réticence manifestée par les compagnies américaines à l'égard de la production étrangère, Fokker a recours à la collaboration de la société américaine FAIRCHILD afin de fabriquer, en série et sous licence, un certain nombre de FRIENDSHIP F 27 dans les usines de la FAIRCHILD STRATOS CORPORATION du Maryland. C'est ainsi la première fois qu'un avion de ligne européen est construit, sous licence, aux Etats Unis. C'est une formidable preuve de confiance ! ...

En septembre 1953, Fokker va commencer la construction de 2 prototypes de vol et de 2 avions destinés aux essais statiques de structure.

Le premier vol du "Friendship", le 24 octobre 1955, dure : " 34 minutes sans histoires ". Il est consacré, comme la plupart des premiers vols, à la vérification de la maniabilité et des caractéristiques aérodynamiques. Ce F 27-FI est piloté par HV.B BURGERHOUT, chef pilote d'essai, accompagné du mécanicien navigant G.C.DIK. En février 1956, malgré le mauvais temps, le F 27-FI a déjà effectué 50 heures de vol et il offre des performances supérieures a celles calculées lors de l'étude ! Le programme des essais statiques de structure se termine au cours de l'été 1956. Le 31 janvier 1957, le second prototype effectue son premier vol. En septembre 1957, le certificat américain de la FAA est officiellement décerné au Friendship.

Le 19 octobre 1957, le F 27 est homologué par la CAB. Cette consécration intervient après un total de 800 heures de vol accomplies par les deux prototypes, dont 300 heures sur un seul moteur et plus de 60 décollages avec simulation d'arrêt d'un moteur. L'obtention de cette certification par la CAB a une double signification. Elle marque, d'une part, la reconnaissance officielle d'un concept nouveau en matière d'aviation commerciale, d'autre part, elle donne le signal d'une résurrection de l'industrie néerlandaise après une longue éclipse.

En mars 1958, le premier ''Friendship'' de série sort de la chaîne de montage de Schiphol/Amsterdam. En juin 195 8, le premier avion de série fabriqué sous licence aux USA est livré par Fairchild

En novembre 1958, le premier Friendship construit par Fokker pour la vente est livré à Air Lingus En janvier 1959, le programme d'essais de résistance à la fatigue structurale est terminé. Les ensembles principaux de structure sont maintenant certifiés. En juin 196 1, un total de 400 000 heures de vol en ligne est atteint. Le 25 août 1961 : 191 commandes signées par 66 utilisateurs sont déjà enregistrées.

En terme de coopération internationale, suite à un accord industriel conclu en 1962, la société des AM Dassault Bréguet aviation assure la fabrication des fuselages du F 27 à Biarritz.

En 1967, le Centre d'Exploitation Postal Air France commande le renouvellement de sa flotte auprès de Fokker. Six "Friendship" F 27 de série 500 entrent en service l'année suivante à Orly. Cinq appareils supplémentaires sont livrés en 1969, quatre autres au cours des années suivantes. Les MY, 500 du CEP ont été choisis pour l'économie de leur exploitation, leur facilité d'entretien, leur vitesse cale à cale élevée et un niveau de bruit acceptable en exploitation de nuit. Chaque appareil emporte environ 5 tonnes de courrier contenues de part et d'autre de l'allée centrale dans des casiers constitués de sangles. Pour permettre un chargement et déchargement simultanés, l'avion est équipé d'une porte "cargo" avant standard et de portes arrière que l'on trouve normalement sur les versions militaires du F 27.

Au ler octobre 1985, 759 avions Fokker F 27, toutes versions confondues ont été fabriqués, dont 205 aux USA par " Fairchild ".

C'est déjà un succès incomparable pour un avion de ligne, conçu avant 1953 dans le but de faire du transport public court et moyen courrier, d'une ponctualité exceptionnelle... Ses particularités, les innovations techniques dont il fait l'objet, et la régularité de sa production ont fait que ses utilisateurs l'ont qualifié d' "avion sérieux, bien adapté et sans histoire particulièrement au sein de la Postale, durant des décennies ! ...

Mais voyons donc maintenant ces solutions techniques et autres qui ont fait le succès de notre avion.

Du côté de la cellule aérodynamique, l'aile possède une finesse (12) optimisée pour une vitesse de croisière de 480 km/h, bien supérieure à celle du DC 3. Le F 27 est un avion bimoteur à aile haute, formule qui lui apporte une bonne stabilité latérale. Grâce aussi à cette configuration, les opérations de déchargement et chargement simultanées sont facilitées par une hauteur réduite du plancher au sol. Par ailleurs, lorsque l'avion effectue du transport de passagers, la visibilité s'en trouve améliorée.

Détail nouveau et important pour un avion de ligne : des tôles de revêtement sont fixées aux longerons par collage selon le procédé " REDUC ". L'application de cette méthode permet de réaliser une économie de sept pour cent sur la masse de l'avion et diminue considérablement les conséquences de la fatigue due au vieillissement des matériaux. En effet, le montage des rivets est très limité sur les ensembles concernés, d'où l'absence de perçages habituellement générateurs d'affaiblissement structural et de "criques de fatigue". La rigidité des assemblages est plus importante par augmentation de la surface en contact intime entre les éléments : en effet, lors de l'assemblage par rivets, la "surface travaillante" est limitée à la circonférence de la tête du rivet, alors que par collage, la surface travaillante concerne la totalité des surfaces à solidariser. Les installations de Fokker sont suffisamment dimensionnées pour assurer le collage en autoclave des semelles rapportées sur les longerons d'une longueur de 10 mètres. Cette solution avait été expérimentée au préalable, avec succès, en Grande Bretagne sur le bimoteur de chasse "Hornet". Fokker s'est bien sûr entouré de toutes les garanties pour contrôler l'intégrité des forces d'adhérence et leur évolution dans le temps.

A l'origine, il est prévu d'équiper le F 27 de volets hypersustentateurs à double fente afin d'obtenir une vitesse d'atterrissage comparable à celle du DC 3. Or, lors des essais en vol, leur utilité n'est pas confirmée. En effet, compte tenu de la surface alaire du F 27 bien proportionnée, ses performances à l'atterrissage s'avèrent suffisantes avec seulement des volets à simple fente. Et c'est cette solution moins complexe, plus légère et moins onéreuse qui sera adoptée !

Les commandes de vol restent essentiellement mécaniques, rustiques, sans assistance ; mais un "pilote automatique" équipe les avions de la Postale...

Autre particularité importante, sur cette machine moderne, toutes les servitudes sont commandées par un "circuit pneumatique" au lieu du classique "circuit hydraulique ". Cette solution peut présenter certains avantages à l'époque de sa conception. Tout d'abord, un gain sur la masse du circuit, cela pour deux raisons :

1 - il n'existe qu'un circuit d'alimentation de pression mais pas de circuit de retour au générateur

2 - le fluide utilisé (air ambiant) a une masse spécifique plus faible que le liquide hydraulique Par ailleurs, si une fuite survient, le circuit reste propre ; en cas d'échauffement, les risques d'incendie sont moindres.

Ce circuit pneumatique assure l'escamotage du train d'atterrissage, l'orientation de la roue avant et la commande de freinage des roues du train principal. Les freins comportent un dispositif de limitation du freinage (anti skid) de type " MAXARET ". Un dispositif de secours permet de sortir le train d'atterrissage et de freiner l'avion au sol en cas de panne du circuit normal.

Les circuits de dégivrage de l'avion, pneumatiques pour les surfaces aérodynamiques, électriques pour les hélices, les moteurs et le pare-brise, détiennent les certifications nécessaires pour voler dans les conditions de givrage les plus sévères.

Par rapport au DC 3, les conditions de vol et de confort sont considérablement améliorées par l'installation d'une climatisation et pressurisation cabine. Par ailleurs, un radar météo autorise un meilleur choix de route et les turbomachines permettent le vol sensiblement plus haut.

Propulsion : pour la propulsion, notre Friendship F27 est équipé de deux turbopropulseurs Rolls Royce DART MK-532-7.

Historique : au cours des années 40 apparaissent les turbomachines. Si leurs caractéristiques apportent une possibilité d'augmentation de la vitesse avion, leur consommation spécifique en carburant est excessive et leur faible rendement de propulsion retarde leur adaptation sur avion de ligne. Rolls Royce, l'un des motoristes les plus innovants et les plus compétents du monde, sait qu'il lui faut, dans un premier temps, augmenter considérablement le taux de compression de ses moteurs pour obtenir une consommation spécifique acceptable. Il a acquis une expérience considérable en concevant les compresseurs centrifuges à deux étages du légendaire moteur à pistons "Merlin" monté sur le chasseur à hélice, non moins légendaire, SPITFIRE ! C'est cette précieuse expérience qui va lui permettre de concevoir son premier moteur à turbine RD-a- 1, homologué dès 1947. Pour diminuer la consommation spécifique, il associe, en série deux étages de compresseur centrifuge de taille appropriée. Puis, en améliore plusieurs fois les caractéristiques afin d'obtenir le but recherché. Maintenant, pour atteindre un bon rendement de propulsion sur un avion de la catégorie du F 27, il est nécessaire d'équiper la turbine, comme les moteurs à pistons, d'une hélice à pas variable, adaptée à la puissance de décollage et au régime de croisière. Seulement là, apparaît une nouvelle difficulté sur moteur à pistons, l'arbre moteur dépasse rarement 3000 tr/mn, sur moteur à turbine, l'arbre moteur (unique sur Dart) tourne à 15000 tr/mn. Le choix d'un réducteur pour entraîner l'hélice va prendre une plus grande importance. En effet, les éléments du réducteur (pignons, roulements etc... travaillent à des vitesses beaucoup plus élevées, transmettent des couples au moins aussi importants, avec des rapports de réduction disproportionnés en comparaison des moteurs à pistons. Dans le cas de notre moteur, c'est en 1953 que le Dart, monté sur le Vickers Viscount, devient le premier turbo propulseur au monde à équiper un avion de ligne en service régulier. Deux ans plus tard, il équipe le F 27 pour son premier vol. C'est le point de départ de l'une des collaborations les plus réussies entre l'avionneur et le motoriste.

Le Choix du Dart a déterminé les dimensions finales du F 27 dans son concept original. Mais, pour ce qui concerne l'entraînement de l'hélice, un rapport de réduction moins élevé est nécessaire pour bénéficier d'une puissance plus élevée en cas de panne de l'un des deux moteurs au décollage. Une telle situation se révèle en effet plus critique sur le Friendship, bimoteur que sur le Viscount, quadrimoteur. C'est au terme de longues estimations et essais que le motoriste et l'avionneur adoptent la correction nécessaire.

Aujourd'hui, la puissance sur l'arbre des Dart qui équipent la version la plus évoluée des F 27 atteint 2320 SHP, soit plus de deux fois celle obtenue lors des essais d'homologation du RDal en 1947. Plus de 50 ans après sa conception, il est toujours en utilisation sur de nombreux avions - on peut penser qu'il confirme ainsi les choix qui ont été faits à l'époque.

Réalisation technique et caractéristiques finalisées : Le turbopropulseur Rolls Royce Dart MK 532-7, monté sur les F 27 de la Postale est équipé d'un compresseur à deux étages en série et d'une turbine axiale à 3 étages. Environ 2/3 de la puissance de la turbine sont utilisés pour entraîner le compresseur et les accessoires. Un tiers reste disponible pour la propulsion soit 2078 CV sur l'arbre porte hélice, plus 258 kg de poussée résiduelle tuyère au régime de décollage. Sa vitesse de rotation est alors de 15000 tr/mn.

Le rapport manométrique de son compresseur atteint au maximum 5,62/1. La consommation spécifique de carburant est de 328 g/CV/heure. Il était difficile de faire mieux à l'époque pour une machine aussi rustique...

Le Dart est équipé d'une hélice "ROTOL" quadripale à vitesse constante et mise en drapeau à commande automatique ou manuelle.

Le rapport du réducteur principal est de 0,093/1. C'est à dire que, pour un régime de la turbine de 15000 tr/mn, l'hélice est entraînée à 1395 tr/mn seulement. Pour chacun en ce qui le concerne, le moteur et l'hélice sont à leur meilleur régime d'adaptation, situation qui favorise le rendement de propulsion.

Le moteur Dart 532-7 de la Postale utilise de l'eau/méthanol pendant le décollage pour augmenter la puissance disponible sur l'arbre et aussi pour maintenir la puissance normale lorsque l'on opère au-dessus de la température standard à certaines altitudes. Le mélange eau/méthanol est injecté dans le rouet du compresseur premier étage.

L'apparition de ce bi turbopropulseur apporte quelques différences dans les commandes moteurs. En effet, ce moteur est équipé de dispositifs mécaniques de régulation relativement rustiques et fiables. Ils ne comportent pas de correction électronique. Leur base de fonctionnement est un programme qui détermine le dosage en fonction des variations pression/température de l'atmosphère standard. Pour cela, le doseur et le régulateur d'hélice sont commandés par une manette unique appelée " manette de puissance ". Lorsque la température ambiante dépasse la température standard, l'équipage peut, par l'intermédiaire d'un dispositif électrique, modifier l'ouverture du doseur sans changer la position de la manette de puissance. Ce dispositif appelé "fuel trimmer" permet de corriger le programme de base, c'est-à-dire le dosage afin de maintenir la température turbine dans les limites définies par le constructeur.

Une autre commande, appelée " manette HP ", commande simultanément le robinet haute pression (HP) carburant et d'autres fonctions de l'hélice. Cette manette HP assure

- la mise en pression du carburant lors de la mise en route

- le déverrouillage en secours de la butée " petit pas sécurité croisière

- la commande manuelle de mise en drapeau des pales de l'hélice après fermeture automatique du débit carburant en cas de panne moteur.

- la coupure du débit carburant lors de l'arrêt moteur

Particularités succinctes de conduite moteur : - le rapport carburant/air (ou dosage) détermine la température TGT (1) - la TGT et le débit massique air déterminent le couple moteur - le couple moteur et la vitesse de rotation déterminent la puissance.

A chaque position de la manette de puissance correspond une combinaison optimale entre vitesse de rotation et TGT. Durant le démarrage et le fonctionnement au ralenti (7000 tr/mn), le régulateur reste en sous vitesse et l'hélice est maintenue en butée "petit pas vol".

Lorsque l'on pousse la manette de puissance, le débit de carburant et le régime augmentent mais l'hélice reste au "petit pas sol" jusqu'à 11000 tr/mn afin de faciliter l'accélération du moteur et éviter une surchauffe.

A partir de 11000 tr/mn, le régulateur hélice intervient tandis que la TGT et le couple s'accroissent suivant la demande de l'équipage et le programme de régulation.

Pour ce qui concerne l'hélice : la rotation du pied des pales va de la butée "petit pas sol" à la position "drapeau". Deux butées de positions intermédiaires sont déterminées dans le sens de la diminution du pas :

1 - une butée sécurité croisière (32' de pas) asservie au pas effectif des deux hélices

2 - une butée "petit pas vol" (20' de pas) asservie à la position de la manette de puissance. Ces deux butées constituent des sécurités. En limitant le pas à ces valeurs, elles évitent la possibilité de survitesse ou de traînée excessive suivant la configuration d'évolution de l'avion en vol.

La mise en drapeau des pales de l'hélice peut être automatique, consécutivement à une baisse de pression enregistrée par le couplemètre ou manuelle en utilisant la manette HP lors d'un arrêt moteur. En outre, à l'atterrissage le passage des hélices en butée "petit pas sol" qui intervient après le déverrouillage des butées "petit pas vol", augmente la traînée des hélices et assiste le freinage de l'avion tout en évitant une surchauffe turbine.

(1) TGT = température gaz turbine

Avion en roulage au sol : une manette de blocage des commandes de vol est mise systématiquement sur la position "verrouillé". Celle ci bloque les commandes de vol et maintient les deux hélices au "petit pas sol" en rendant inopérant leur dispositif de passage au grand pas. Elle évite ainsi le risque de surchauffe turbine au roulage.

La société Fokker VFW International publie

- " En 1977, ce remarquable turbopropulseur a déjà effectué plus de 80 millions d'heures de vol

dans le monde depuis sa certification en 1957. Au cours des années 1974,75 et 76 l'on a enregistré

un taux moyen d'arrêt moteur en vol de 0, 03 pour 1000 heures de vol C'est à dire un arrêt moteur

pour plus de 33000 heures de vol. Cette moyenne tient compte de toutes les causes possibles, y

compris les fausses alarmes. Si on considère le taux de pannes intrinsèques des DARTdu F 27,

celui-ci n'a atteint que 0, 008 entre 1974 et 1976.

Les résultais de la Postale de Nuit Air France offrent aussi, en eux-mêmes, un remarquable

exemple de fiabilité et de capacité tous temps. Ses limites à l'atterrissage réduites êtres

autant sur le plan horizontal que vertical sont très inférieures à celles normalement aux

compagnies aériennes. Il en résulte un remarquable record de régularité, soit: 99,77 % en 1974

pour un coefficient de charge de 56,20 % Cette même année, les Friendship F 2 7-500 ont effectué

14314 atterrissages. " -

Mais l'histoire du Fokker F 27 ne s'arrête pas encore là. Le 28 décembre 1985, un nouveau modèle effectue son premier vol : il s'agit du F 27 de type 050, de même gabarit, même silhouette, sensiblement de mêmes caractéristiques mais bénéficiant de nombreuses améliorations après plus de 40 ans de bons et loyaux services. Sa certification intervient en juillet 1986, la première livraison en 1987. En mars 1994, 197 F 27-050 ont déjà été construits

VIVE LE FRIENDSHIP !

MERCI FOKKER ET LONGUE VIE AUX F 27-050 !

Marcel VAUTRIN