Évaluation des essais du crochet d’arrêt du F-35C

À propos des essais du crochet d’arrêt du F-35C

• Le F-35C est une variante du chasseur d’attaque interarmées F-35, conçue pour les porte-avions CATOBAR (décollage assisté par catapulte, appontage avec brins d’arrêt) exploités par l’US Navy.
• Cet appareil décolle via une catapulte à vapeur ou électromagnétique et, à l’atterrissage, utilise son crochet d’arrêt pour accrocher un brin d’arrêt.
• En vol, le crochet d’arrêt est dissimulé par une trappe en forme de coquille ; il est commandé électroniquement et actionné par hydraulique.

Échec des premiers essais

• À l’été 2011, les essais d’aptitude à l’emploi sur porte-avions du F-35C ont commencé à la base NAS Lakehurst.
• Au début des essais, le crochet d’arrêt ne fonctionnait pas correctement, ce qu’un technicien avait d’ailleurs anticipé pendant les tests.
• Des contraintes de conception existaient, car la position du crochet d’arrêt n’était pas située à plus de 7 pieds de l’axe central du train d’atterrissage principal.

Problème de conception et erreur de modèle

• Les ingénieurs de Northrop Grumman ont conçu le système sur la base d’un modèle informatique simulant le comportement des brins d’arrêt, mais ce modèle était erroné.
• Lors de l’appontage, le brin d’arrêt est censé heurter les pneus, créer une ondulation puis être plaqué à plat sur le pont ; en réalité, il ne s’écrasait pas et passait au-dessus du crochet d’arrêt.

Difficultés au cours des essais

• Plusieurs tentatives ont été menées pour faire fonctionner correctement le crochet d’arrêt, mais elles ont échoué.
• La forte accélération angulaire du crochet d’arrêt a endommagé les instruments de mesure, et l’ouragan Irene a interrompu les essais.

Refonte du crochet d’arrêt

• Le nouveau crochet d’arrêt intégrait un holddown damper plus robuste, un nouvel upstroke damper, des limiteurs latéraux améliorés ainsi que des équipements d’instrumentation renforcés pour une meilleure durabilité.
• Le nouveau crochet d’arrêt a été conçu avec une forme en pelle afin de pouvoir accrocher un brin d’arrêt même sur un pont bas.

Problèmes persistants et résolution

• Des problèmes ont continué à survenir au niveau du roulement interne de l’axe de pivot en tangage du crochet d’arrêt, ce qui a nécessité de fréquents remplacements de l’axe.
• Les ingénieurs ont trouvé un moyen de remplacer l’axe de pivot sans devoir effectuer une nouvelle calibration.

Phase finale des essais

• En 2016, des essais d’appontage décentré avec emport d’armement externe ont été menés à l’aide du CF-03.
• Lors d’un essai, un F-35C a apponté avec un angle anormal et a fortement rebondi, mais le pilote a repris le contrôle.
• Cet incident a nécessité le remplacement du train d’atterrissage, et les essais d’appontage décentré ainsi que les tentatives d’appontage utilisant uniquement les brins d’arrêt ont été officiellement arrêtés.

L’avis de GN⁺

• Les essais du crochet d’arrêt du F-35C montrent que la conception et les campagnes d’essais d’un avion peuvent se heurter à des problèmes imprévus. Cela reflète les défis inhérents au travail d’ingénierie sur des systèmes complexes.
• Cet article apporte un éclairage intéressant sur la complexité des projets de développement aéronautique et sur la manière dont les équipes d’ingénierie résolvent les problèmes concrets auxquels elles sont confrontées.
• D’un point de vue critique, ces problèmes peuvent entraîner des surcoûts et des retards de calendrier, ce qui peut alimenter les débats liés au budget de la défense.
• En développement aéronautique, l’importance des simulations et des essais en conditions réelles est mise en avant ; un principe qui peut aussi s’appliquer à d’autres projets technologiques de haut niveau.
• Avant d’adopter ce type de technologie, la vérification et la validation (V&V) des modèles de simulation sont essentielles, et il faut un processus permettant de détecter et corriger tôt les défauts de conception grâce à des essais étendus en environnement réel.

[GN⁺]

Avis Hacker News

• Commentaire de l’auteur : il dit qu’il ne s’attendait pas à voir cet article publié sur Hacker News. C’est une histoire de guerre d’ingénierie qu’il a partagée.
• À propos du fait que les médias présentent les itérations de conception du F-35 comme soit surévaluées, soit comme une preuve d’infériorité par rapport aux jets existants, un commentateur y voit plutôt de l’innovation et une nouvelle tentative, un processus qui connaît des échecs mais finit par produire un jet remarquable.
• Question technique sur l’atterrissage du F-35C : est-ce que le F-35C doit être suffisamment proche du centre à l’atterrissage pour que le crochet s’accroche correctement, et que signifie « wire only » ?
• Tous les ingénieurs ont déjà été trompés par du matériel de test défectueux, et tous les ingénieurs expérimentés ont déjà été trompés pour avoir fait confiance à du matériel de test qui semblait fonctionner correctement. Il dit avoir pris plaisir à lire cet article.
• Un ancien mécanicien sur Harrier, aujourd’hui ingénieur, aimerait en savoir plus sur le développement du F-35B. Il explique qu’entre 2002 et 2007, pendant son service, on lui disait souvent qu’il apprendrait à travailler sur le F-35B, mais que cela ne s’est jamais concrétisé.
• Fait intéressant à propos du F-35C : au moment de la commande et de la conception, il n’existait aucun appareil capable de remplacer son moteur sur un porte-avions. Il ne rentrait pas dans le C2 Greyhound, et bien qu’il puisse entrer dans les variantes CMV-22B Osprey et CH-53K King Stallion, ces appareils n’ont commencé à exister que récemment.
• Sur le ton de la plaisanterie, quelqu’un dit que le progrès dans ce monde consiste à faire économiser du temps et de l’argent à un programme parce qu’un ingénieur n’a pas envie de créer un nouveau format XML. En travaillant dans la santé, la fintech, la publicité et d’autres secteurs, il dit avoir écrit ou débogué des parseurs XML dans une vingtaine de langages afin d’éviter d’avoir à obtenir un consensus sur un nouveau format.
• Il plaisante aussi sur le fait que les nouveaux porte-avions disposent de catapultes électromagnétiques, et se demande si, comme dans les voitures hybrides, on ne pourrait pas utiliser le freinage régénératif pour recharger les condensateurs de la catapulte et économiser beaucoup d’énergie.
• Une personne qui a travaillé comme ingénieur logiciel junior sur l’IFLOLS dit que ce type d’ingénierie concrète lui manque depuis qu’elle a quitté l’administration pour travailler dans diverses startups logicielles.
• Un commentaire se demande si ce type d’informations liées au militaire n’est pas classifié, s’il a fallu obtenir une autorisation pour publier, et si l’armée américaine est peu regardante sur ce genre d’informations (celles mentionnées dans l’article).