Convair 990 Coronado

L'histoire du Convair 990 commence par un besoin commercial très précis et par un refus. À la fin des années 1950, American Airlines cherchait un réacteur capable de relier sans escale les deux côtes des États-Unis, et en particulier de voler de New York à Los Angeles contre le vent dominant d'ouest, la direction pénalisée. La compagnie voulait en outre plus de sièges que n'en offrait le Convair 880 et son dérivé 880M, les plus petits des réacteurs commerciaux américains de première génération. Lorsqu'elle posa cette exigence à Boeing, le constructeur de Seattle refusa catégoriquement de développer un tel appareil.

Convair, division de General Dynamics implantée à San Diego, releva le défi. L'entreprise sortait d'une expérience amère : le 880 se vendait mal, et au lieu de se retirer du marché du réacteur commercial, elle choisit de doubler la mise avec un dérivé plus grand et plus rapide. Le projet démarra sous la désignation interne Modèle 600 et ne fut rebaptisé Convair 990 que le mois même où le prototype prit l'air.

Sur le papier, le projet était économiquement séduisant. Convair vendit vingt-cinq appareils à American Airlines pour environ cent millions de dollars, dont 22,8 millions furent payés en nature avec vingt-cinq Douglas DC-7 excédentaires dont la valeur marchande réelle atteignait à peine dix millions. Swissair, de son côté, transforma sa commande de cinq 880 en commande de 990. Sur le papier, le constructeur disposait d'un lancement soutenu par une compagnie de pavillon américaine et par une compagnie européenne de prestige.

Le 990 est, pour l'essentiel, un 880 allongé. Le fuselage gagna environ 3 m — 10 pieds dans les chiffres ronds de la documentation américaine, 3,04 ou 3,05 m dans les mesures métriques —, ce qui porta la capacité de 88-110 places du 880 à 96-121 en configuration normale, avec un maximum de 149 passagers en haute densité. La construction resta celle du 880M : aile cantilever basse, train tricycle rétractable, fuselage pressurisé en alliage d'aluminium à revêtement travaillant et section elliptique.

Il hérita également du 880 un détail extérieur caractéristique : la « goulotte » dorsale ajoutée sur le fuselage pour loger les deux antennes ADF et une antenne VHF, un carénage longitudinal qui parcourt le dos de l'appareil et qui permet d'identifier la famille Convair à distance.

L'aile conserva l'allongement de 6,2 et la flèche de 35 degrés au quart-arrière de corde, avec une corde de 10,26 m à l'emplanture et 3,19 m au saumon, un rapport d'épaisseur moyen de 12 % et un dièdre de 7 degrés. La structure, à deux longerons et conception fail-safe, comportait deux volets Fowler et un volet d'emplanture divisé par demi-aile, des spoilers et des becs Krueger de bord d'attaque. Ces derniers n'étaient pas prévus dans le projet initial : il fallut les installer entre le fuselage et le moteur intérieur pour améliorer l'efficacité de la gouverne de profondeur à basse vitesse, et leur traînée supplémentaire fut l'une des raisons pour lesquelles l'appareil n'atteignit pas la vitesse maximale promise.

Ce qui fait du 990 un avion inimitable, ce sont les quatre grands carénages fuselés montés sur le bord de fuite de l'aile, deux par demi-aile. On les appelle corps anti-choc ou corps de Whitcomb, et ils constituent l'application la plus visible qu'ait jamais connue la règle des aires sur un avion de transport civil : en ajoutant du volume précisément là où l'aile cesse d'en apporter, ils lissent la distribution des sections transversales de l'ensemble et retardent l'apparition des ondes de choc, relevant le Mach critique et réduisant la traînée transsonique.

Les corps intérieurs, plus grands que les extérieurs, furent en outre exploités comme réservoirs de carburant supplémentaires et comme conduit pour les tuyaux de vidange rapide de carburant, qui débouchent en une sortie bien visible à leur extrémité. Au cours du développement, Convair décida de loger également du carburant dans les corps extérieurs, mais lors des premiers vols d'essai, le poids ajouté provoqua des oscillations — du flottement — des moteurs extérieurs dans certaines conditions. La solution fut de redessiner les carénages extérieurs et de les raccourcir de 28 pouces (710 mm) ; les mâts des moteurs extérieurs furent raccourcis de la même façon sur les appareils de série, ce qui laissa une encoche caractéristique dans le profil. Le prix de cette correction fut une augmentation de la traînée, exactement l'inverse de ce qui était recherché.

La motorisation du 990 se compose de quatre General Electric CJ805-23, et il s'agit d'une rareté technique de premier ordre. Face au Pratt & Whitney JT3D qui équipait la concurrence, avec la soufflante en avant du compresseur, le CJ805-23 plaçait l'étage de soufflante derrière la turbine : un aft-fan, dans lequel le flux de dérivation est accéléré par des aubes solidaires d'une turbine libre située en queue du moteur.

Le CJ805 était, à l'origine, une version civile simplifiée et sans postcombustion du turboréacteur General Electric J79 qui propulsait les chasseurs supersoniques américains de l'époque. Il partageait avec lui une qualité — la poussée — et un défaut notoire : la fumée. Comme la plupart des versions du J79, le CJ805 et le CJ805-23 laissaient une traînée noire caractéristique au décollage, au point que les photographies de Coronado au décollage se reconnaissent à leur panache de fumée. Dès les années 1970, Spantax fit modifier les siens avec des chambres de combustion à faible taux de fumée.

Dans la version de production, le 990A, chaque moteur est un CJ805-23B développant 16 050 lbf (71,4 kN) de poussée. Les appareils de Swissair et de Varig s'écartaient légèrement du standard : ils étaient équipés de CJ805-23B, pouvaient emporter plus de carburant et étaient un peu plus lourds.

Le 990 débuta ses essais en vol le 24 janvier 1961. En mai de la même année, l'un des appareils de présérie démontra l'écart entre sa vitesse opérationnelle et sa capacité réelle lors d'une descente en piqué à Mach 0,97 depuis 32 000 pieds jusqu'à 22 500 pieds, au cours de laquelle il atteignit 675 mph (1 086 km/h) à 22 000 pieds (6,7 km) d'altitude : la plus grande vitesse vraie jamais atteinte jusqu'alors par un avion de transport commercial.

Le record, cependant, ne sauva pas le contrat. En vol horizontal, la vitesse maximale plafonna à Mach 0,84, en deçà du Mach 0,89 garanti à American Airlines, car les niveaux de traînée avec les corps anti-choc se révélèrent bien supérieurs aux prévisions. À la traînée parasite ajoutée par les becs Krueger et par le raccourcissement des carénages extérieurs s'ajouta une consommation de carburant dépassant d'environ 500 kg/heure les calculs. La vitesse de croisière promise avoisinait 1 021 km/h et le rayon d'action à charge marchande maximale aurait dû être de 7 380 km ; aucun des deux chiffres ne fut atteint.

Les livraisons prirent du retard : le premier appareil devait déjà être livré à Swissair en mars 1961, ce qui ne fut pas le cas. Convair lança un programme de réduction de traînée consistant à affiner la jonction entre le mât moteur et l'aile et à ajouter des carénages aux nacelles moteurs, avec lequel Mach 0,89 fut finalement atteint. Mais entre-temps, American Airlines et Swissair avaient déjà négocié des remises pour non-respect des performances garanties, et American avait réduit sa commande.

Les modifications furent consolidées dans la version 990A, définie par les carénages de nacelle et les améliorations aérodynamiques associées, avec une vitesse de croisière plus élevée et un rayon d'action plus long que le 990 initial. La modification fut si générale que les trente appareils déjà construits furent convertis au standard 990A : dans la pratique, ce qui vola en service commercial fut toujours le 990A, et le total de la production s'établit à 37 cellules.

Le problème n'était pas technique mais calendaire. Pendant que Convair luttait contre la traînée de son aile, Boeing mit sur le marché les premières versions du 707 à moteurs turbofan, et le principal argument commercial du 990 — être le seul réacteur de passagers à double flux — cessa d'être exclusif. American Airlines et Swissair mirent le Coronado en service en mars 1962, mais l'appareil ne tint jamais la promesse du vol transcontinental sans escale entre New York et Los Angeles : les horaires publiés par American montrent des écarts minimes ou nuls entre les temps programmés de ses 707 et de ses 990A.

Le créneau que le 990 devait occuper fut très vite capturé par le Boeing 720 et le 720B, dérivés allégés du 707, puis par le Boeing 727. American commença à se défaire de ses 990A dès 1967, à peine cinq ans après leur mise en ligne.

Les chiffres suivants correspondent au 990A selon le *Jane's All the World's Aircraft 1965-66*, complétés par des mesures publiées de la cellule.

L'appareil mesure 139 pieds 9 pouces (42,60 m) de longueur totale — le fuselage proprement dit, 41,07 m —, avec 120 pieds (36,60 m) d'envergure et 39 pieds 6 pouces (12,04 m) de hauteur. La surface alaire est de 2 250 pi² (209 m²) et l'allongement, 6,2. La voie du train principal est de 6,07 m et l'empattement, de 17,43 m.

En masses, le poids à vide est de 133 000 lb (60 328 kg) — environ 56 500 kg de poids à vide structural selon d'autres mesures, contre 59 170 kg de poids opérationnel à vide —, le maximum sans carburant 160 000 lb (73 000 kg), le maximum au décollage 253 000 lb (114 759 kg) et le maximum à l'atterrissage 202 000 lb (92 000 kg). La charge marchande structurale maximale avoisine 13 400 kg et la capacité de carburant utilisable, 46 244 kg (58 910 litres).

L'équipage de conduite compte quatre membres — pilote, copilote, navigateur et mécanicien navigant — plus le personnel de cabine, généralement cinq. La cabine passagers mesure 30,10 m de long, 3,25 m de large au maximum et 2,15 m de haut, pour un volume utilisable de 173 m³ ; la configuration typique en classe unique accueille 121 passagers avec un pas de 34 pouces, et la haute densité atteint 149 places. La soute inférieure offre environ 26,3 m³ de volume utile.

En performances, la vitesse maximale est de 540 kt (620 mph, 1 000 km/h) à 20 000 pieds (6 100 m) pour une masse totale de 200 000 lb (91 000 kg), soit Mach 0,871, avec une vitesse maximale admissible en piqué de Mach 0,91. La croisière se situe à 484 kt (557 mph, 896 km/h), Mach 0,84, à 35 000 pieds (11 000 m). La vitesse de décrochage est de 109 kt (125 mph, 202 km/h) à 170 000 lb (77 000 kg), train et volets sortis. Le plafond opérationnel est de 41 000 pieds (12 000 m). La charge alaire s'établit à 112,44 lb/pi² (549,0 kg/m²). La distance de décollage à masse maximale est de 9 800 pieds (3 000 m) et celle d'atterrissage, de 5 400 pieds (1 600 m) à 170 000 lb, toutes deux selon le critère de longueur de piste SR-422B.

Le rayon d'action est de 3 302 milles nautiques (3 800 milles, 6 115 km) avec 104 373 lb (47 343 kg) de carburant utilisable, 25 770 lb (11 690 kg) de charge marchande et 18 000 lb (8 200 kg) de réserve. Côté consommation, en 1963 il fut documenté que le 990A brûlait 13 750 livres (6,24 t) de carburant par heure en vol à Mach 0,84 et 35 000 pieds pour une masse de 200 000 livres (91 t) ; pour situer ce chiffre, un Boeing 737 MAX 8 moderne transporte habituellement 162 passagers en consommant 4 460 lb (2,02 t) par heure à Mach 0,78.

Il n'emporte aucun armement : c'est un avion civil de transport de passagers sans variante militaire armée.

American Airlines fut l'exploitant principal et celui qui donna son nom commercial à la flotte au sein de sa marque Astrojet. Sa relation avec l'appareil fut brève et décevante : commande réduite, performances non tenues et retrait amorcé dès 1967.

Swissair acheta huit 990A à partir de 1962 et leur donna un usage bien plus ambitieux : lignes long-courriers vers l'Amérique du Sud, l'Afrique de l'Ouest, le Moyen-Orient et l'Extrême-Orient, en plus des lignes européennes les plus fréquentées, où la vitesse du Coronado apportait un avantage appréciable. La compagnie baptisa individuellement ses appareils de noms de cantons et de villes suisses. Sa flotte fut retirée du service en 1975.

Scandinavian Airlines System exploita elle aussi le 990A sur ses lignes long-courriers vers Tokyo et d'autres destinations d'Extrême-Orient, ainsi que vers l'Amérique du Sud et l'Afrique. La liste des exploitants d'origine se complète avec Garuda Indonesian Airways et Varig. Au fil du temps, le Coronado vola également avec Aerolíneas Peruanas, Air Afrique, Air Ceylon, Air France — un appareil affrété en 1967 —, Alaska Airlines, Aerovías Ecuatorianas, Balair, Denver Ports of Call, El Al, Galaxy Airlines, Ghana Airways, Iberia — appareils affrétés à Spantax —, Internord Aviation, Lebanese International Airways, Middle East Airlines, Modern Air Transport, Nomads Travel Club, Nordair, Northeast Airlines, Paradise 1000 Travel Club, Spantax, Thai Airways International et la NASA elle-même. En 1967, Alaska Airlines racheta à Varig le Convair 990 immatriculé PP-VJE et l'exploita sous l'immatriculation N987AS en service régulier jusqu'en 1975.

Lorsque les grandes compagnies se défirent de leurs Coronado, l'appareil trouva un second marché dans le vol affrété, où sa vitesse restait un argument et où sa forte consommation pesait moins que le prix d'achat d'occasion. Spantax, la compagnie espagnole de vols non réguliers, réunit la plus grande flotte et la conserva jusqu'au milieu des années 1980 ; aux États-Unis, Denver Ports of Call en fit autant.

Spantax fut le dernier grand utilisateur du Coronado : elle retira le dernier de ses quatorze appareils en mars 1987. Presque tous furent démantelés à Palma de Majorque, sauf un qui fut conservé. C'est également Spantax qui fit moderniser ses CJ805-23 avec des chambres de combustion à faible taux de fumée dans les années 1970, résolvant à ses frais le problème d'image le plus visible de l'appareil.

Le bilan de sécurité du 990 est marqué par plusieurs événements graves, dont certains sont étrangers à la conception de l'avion.

Le 28 mai 1968, le vol 892 de Garuda Indonesian Airways (PK-GJA) s'écrasa après son décollage de l'aéroport de Bombay-Santacruz ; les 29 personnes à bord périrent, ainsi qu'une personne au sol.

Le 5 janvier 1970, un Convair 990 de Spantax (EC-BNM) s'écrasa à l'aéroport de Stockholm-Arlanda alors qu'il décollait sur trois moteurs pour un vol de convoyage vers Zurich ; cinq des sept passagers moururent, les trois membres d'équipage survécurent.

Le 21 février 1970, le vol 330 de Swissair (HB-ICD) s'écrasa près de Würenlingen, en Suisse, alors qu'il tentait de rejoindre l'aéroport de Zurich après l'explosion d'une bombe dans la soute arrière. Les neuf membres d'équipage et les 38 passagers moururent. Ce fut un attentat, non une défaillance de l'appareil, et l'un des épisodes les plus traumatisants de l'histoire de l'aviation civile suisse.

Le 8 août 1970, un Convair 990 de Modern Air Transport (N5603) convoyé de New York à Acapulco s'écrasa à l'approche de l'aéroport international Álvarez, au Mexique. Il n'y eut aucun mort, bien que l'un des huit membres d'équipage ait été grièvement blessé.

Le 3 décembre 1972, un Convair 990 de Spantax (EC-BZR) s'écrasa à l'aéroport de Los Rodeos, à Ténérife, en décollant par une visibilité quasi nulle ; les sept membres d'équipage et les 148 passagers moururent.

Le 5 mars 1973, le vol 400 de Spantax, un Convair 990 (EC-BJC) assurant la liaison Madrid-Londres, entra en collision en vol avec le vol 504 d'Iberia, un McDonnell Douglas DC-9, au-dessus de Nantes. Le Coronado perdit une partie de son aile gauche, mais ses pilotes parvinrent à atterrir sans dommage corporel sur la base aérienne de Cognac-Châteaubernard. Le DC-9 s'écrasa et ses 68 occupants moururent.

Le 12 avril 1973, un Convair 990 de la NASA (N711NA) entra en collision avec un Lockheed P-3C de la marine américaine lors de l'approche de la base aéronavale de Moffett Field, à Sunnyvale (Californie). Les deux appareils s'écrasèrent sur le terrain de golf municipal de Sunnyvale, à un demi-mille du seuil de piste ; tous les occupants moururent, sauf un membre d'équipage de la marine, installé dans la section arrière du P-3, qui fut éjecté lorsque celle-ci se détacha sous l'impact venu d'en haut.

Le 17 juillet 1985, un autre Convair 990 de la NASA (N712NA) éclata un pneu au décollage à Riverside-March AFB (Californie). En tentant de dégager la piste, le pneu se désintégra et perfora le réservoir de l'aile droite en avant du train principal. Les 19 occupants survécurent, mais l'incendie qui s'ensuivit détruisit l'avion, son équipement et sa documentation.

La troisième vie du 990 fut scientifique. La NASA utilisa au total trois appareils comme plateformes de recherche pour des expériences atmosphériques, météorologiques, astronomiques et solaires, tirant parti d'une cabine spacieuse, d'un plafond élevé et d'une autonomie permettant d'installer une instrumentation lourde et de l'emporter loin.

L'un des exemplaires fut consacré spécifiquement aux essais du train d'atterrissage de la navette spatiale, un travail qui se prolongea jusqu'en 1995 — la fiche du constructeur situe le retrait du type chez la NASA en septembre 1987 pour l'usage général et en 1994 pour le dernier appareil, si bien que la date exacte de la fin des essais varie selon la source. C'est précisément durant cette période que deux appareils furent perdus : le N711NA lors de la collision de Moffett Field en 1973 et le N712NA lors de l'incendie de March AFB en 1985.

Le dernier Coronado de la NASA, immatriculé N810NA, avait auparavant volé chez American Airlines et chez Modern Air Transport, et il est aujourd'hui conservé comme gardien d'entrée au Mojave Air and Space Port.

L'échec commercial du 880 et du 990 fut d'une ampleur peu commune. Lorsque la chaîne de montage s'arrêta en 1963, la production totale de réacteurs commerciaux de General Dynamics s'établissait à 102 cellules pour les deux modèles réunis : 37 Coronado et le reste en 880. Le seul programme du 990 se solda par des pertes de l'ordre de 96,5 millions de dollars de l'époque, et l'ensemble de l'aventure conduisit General Dynamics à enregistrer l'une des plus lourdes pertes d'entreprise de l'histoire.

La conséquence fut définitive : Convair abandonna le marché de l'avion commercial complet. La division continua d'exister et de travailler dans l'aéronautique, mais comme sous-traitant structurel : elle fabriqua des fuselages pour McDonnell Douglas, en particulier pour le DC-10, le KC-10 et le MD-11. Le nom Convair, qui avait pris l'air depuis le CV-240 jusqu'au B-58 Hustler, ne figura plus jamais sur le nez d'un avion de ligne.

Sur les 37 Coronado construits, cinq cellules identifiées sont conservées aujourd'hui. Le numéro de construction 30-10-2, immatriculé N990AB et exploité en son temps par Aerolíneas Peruanas, est entreposé depuis 1980 par Scroggins Aviation au Mojave Air and Space Port, en Californie. Le 30-10-12A, immatriculation HB-ICC, ex-Swissair, est exposé au Musée suisse des transports de Lucerne, avec son cockpit et son intérieur d'origine accessibles au public. Du 30-10-18, immatriculation EC-BZP, ex-Spantax, le fuselage avant est conservé à l'aéroport de Sabadell, utilisé pour l'entraînement des équipages de cabine. Le 30-10-29, immatriculation N810NA, passé chez American Airlines, Modern Air Transport et la NASA, veille à l'entrée du Mojave Air and Space Port. Et le 30-10-30, immatriculation EC-BZO, ex-Spantax, demeure entreposé à l'aéroport de Palma de Majorque depuis 1987.

Le Convair 990 Coronado est l'un des grands « presque » de l'aviation commerciale : le réacteur de passagers le plus rapide de son temps, doté d'une solution aérodynamique audacieuse et d'un moteur sans équivalent, vaincu par une marge de traînée mal calculée et par un calendrier qui joua contre lui. Sa carrière commerciale fut brève et son bilan financier, catastrophique, mais sa silhouette — les quatre fuseaux sur l'aile, la goulotte dorsale, le panache de fumée noire au décollage — reste l'une des plus reconnaissables des années 1960, et son étape scientifique avec la NASA lui offrit trois décennies de vie utile qu'aucune compagnie aérienne ne lui aurait accordées.