Yakovlev Yak-40

Au début des années soixante, l'Union soviétique possédait deux aviations civiles superposées. Les lignes principales, nationales et internationales, volaient déjà avec des avions à réaction et des turbopropulseurs ; les lignes locales restaient aux mains d'appareils à moteurs à pistons obsolètes — Ilyushin Il-12, Il-14 et Lisunov Li-2 — qui opéraient fréquemment depuis des aérodromes en herbe. Le problème n'était pas de vitesse, mais d'infrastructure. Selon les données réunies par Piotr Butowski, on comptait au cours de cette décennie 2 980 aérodromes soviétiques aptes aux avions de petit gabarit ; un millier d'entre eux disposait de pistes en herbe de moins de 700 m, bonnes uniquement pour le biplan An-2 de douze places ou pour le Yak-12 de quatre, et 1 250 autres offraient des bandes en surface meuble ou en béton de 700 à 1 200 m, là où se posaient les Li-2 et les Il-14.

La réponse recherchée par Aeroflot était un appareil unique qui remplacerait toute cette flotte hétérogène et réduirait les coûts d'entretien et d'exploitation, aussi simple et peu exigeant que les avions auxquels il succédait, mais capable de doubler leur vitesse. La condition était d'opérer en sécurité depuis des aéroports mal équipés, avec des pistes non revêtues de moins de 700 m et par mauvais temps. Le décret du Conseil des ministres de l'URSS ordonnant de créer un remplaçant des Il-12 et Il-14 fut publié en 1960. Pour GlobalSecurity, le poids du programme se passe de commentaire : les services régionaux auxquels il était destiné représentaient environ 50 % du trafic passagers d'Aeroflot.

La commande échut au bureau d'études d'Alexandre Iakovlev, l'OKB-115 de Moscou, qui l'aborda par des voies très différentes avant d'aboutir à l'avion définitif. La préhistoire remonte à 1962, lorsque Iakovlev proposa un appareil de vingt places doté de trois moteurs R19-300 de 1 150 kgf de poussée. Peu après, le projet fut refondu selon la mode de l'époque : le transformer en avion à décollage et atterrissage verticaux, en ajoutant aux trois R19-300 à postcombustion — désormais de 1 200 kgf — six moteurs de sustentation RD35-36 disposés en deux blocs de trois, un par demi-aile. Ainsi configuré, il aurait emporté jusqu'à dix passagers sur 600 km à une vitesse de croisière de 500 à 550 km/h, chiffre qui pouvait monter à vingt places en décollage court, avec un roulement d'un peu plus de cent mètres. La Direction générale de la Flotte aérienne civile examina la proposition en septembre 1963 et l'accueillit avec intérêt.

Une variante supplémentaire fut encore étudiée, avec deux turboréacteurs à double flux de croisière sur les côtés du fuselage arrière et huit moteurs de sustentation RD-36-35 répartis en deux groupes de quatre, devant et derrière une cabine de quinze places. L'idée de l'avion de passagers ADAV fut ensuite abandonnée. La Wikipédia anglophone résume ce même processus par l'autre bout : Iakovlev évalua des formules à turbopropulseurs et à réaction, y compris celles à décollage vertical avec moteurs de sustentation dans le fuselage ou en nacelles alaires, et finit par retenir un triréacteur à aile droite pour vingt à vingt-cinq passagers. Key.Aero rappelle en outre que la proposition de Iakovlev, d'abord pour vingt passagers puis pour vingt-quatre, entra en concurrence avec l'Il-70 d'Ilyushin et avec l'An-Be-20 de l'équipe conjointe d'Antonov et Beriev.

Le Yak-40 est un monoplan cantilever à aile basse et droite, à empennage en T et train tricycle escamotable. La cabine passagers se trouve en avant de l'aile et le fuselage arrière, court, abrite les trois turboréacteurs à double flux : deux en nacelles sur de courts pylônes latéraux et le troisième à l'intérieur, alimenté par une prise d'air dorsale au travers d'un conduit en « S », à côté du groupe auxiliaire de puissance qui permettait de démarrer les moteurs sans équipement au sol sur des aérodromes rudimentaires. Le fuselage pressurisé a 2,4 m de diamètre ; pilote et copilote sont assis côte à côte et les passagers embarquent par un escalier ventral situé dans la queue.

L'aile, dépourvue de caisson central, réunit ses consoles dans l'axe du fuselage par un longeron principal continu d'un bout à l'autre et loge des réservoirs intégraux d'une capacité de 3 800 litres. La voilure, trapézoïdale en plan, couvre 70 m², avec une flèche nulle à 25 % des cordes, un angle de calage de +3° et un dièdre de +5° 30'. L'hypersustentation est délibérément sobre : de grands volets à fente de bord de fuite et rien d'autre, car la faible charge alaire suffit à assurer les performances sur terrains courts exigées. Les volets se déploient à 20° au décollage et à 35° à l'atterrissage, et les ailerons, en deux sections avec compensation aérodynamique et équilibrage massique, débattent de 19° vers le haut et de 15° vers le bas. Les réservoirs d'aile admettent jusqu'à 1 500 kg de carburant chacun. La dérive, très grande, présente une flèche de 50° afin de reculer le stabilisateur et de compenser la brièveté du fuselage arrière ; le plan horizontal, en revanche, est droit.

À l'intérieur, la cabine s'organise en trois sièges de front pour 24 à 27 passagers, avec la possibilité de passer à quatre de front et d'atteindre 32 places ; GlobalSecurity évoque des configurations de 32 à 36 places. Un petit compartiment à bagages se trouve dans la queue. La disposition de l'ensemble propulsif — tout entier dans le fuselage arrière — libéra l'aile sur toute son envergure au profit de l'hypersustentation, réduisit le bruit en cabine et facilita l'entretien quotidien des moteurs. Le Yak-40 fut par ailleurs le premier avion de ligne de construction soviétique conçu selon des exigences occidentales de navigabilité.

Les trois moteurs sont des turboréacteurs à double flux et double corps Ivtchenko AI-25, mis au point à Zaporijjia, de 14,7 kN (3 300 lbf, environ 1 500 kgf) de poussée au décollage et d'environ 1 120 kgf de poussée nominale chacun. À l'origine, ils étaient dépourvus de tuyère longue et d'inverseurs de poussée ; l'inverseur du moteur central n'arriverait qu'avec la deuxième série. Le choix de trois moteurs ne relevait pas d'un caprice de configuration : il apportait de la redondance et de bonnes performances sur terrains courts, par climat chaud et sur des aérodromes d'altitude, ce qui était déterminant en Sibérie, en Extrême-Orient, dans le Caucase ou dans l'Oural. Les essais en vol montrèrent que l'avion poursuivait son décollage avec n'importe lequel des trois moteurs arrêté et que le vol horizontal restait possible avec un seul moteur en fonctionnement.

L'autre moitié de l'équation était l'indépendance vis-à-vis de l'aéroport. Le groupe auxiliaire de puissance situé à l'arrière et l'escalier rabattable intégré permettaient d'embarquer et de démarrer sans passerelles mobiles ni groupes de parc, et le train d'atterrissage, à amortissement puissant et roues de grand diamètre, encaissait les pistes non préparées. GlobalSecurity ajoute que cet ensemble permettait d'opérer depuis des aéroports situés jusqu'à 2 500 m au-dessus du niveau de la mer et par températures élevées.

Le développement de l'avion définitif commença en avril 1965 et le premier prototype fut construit cette même année. Cinq exemplaires d'essai furent achevés. Le 21 octobre 1966, avec les pilotes d'essai L. Kolossov et Iou. V. Petrov aux commandes, le premier d'entre eux effectua le vol inaugural avec ses trois AI-25 ; cette date fut aussi la première mention publique du programme. La série se distinguait des prototypes par des détails tels que la prise d'air du moteur central, légèrement inclinée, et une cabine quelque peu allongée.

La production fut lancée en 1967 à l'usine aéronautique de Saratov et le certificat de type soviétique fut accordé en 1968. Le 30 septembre 1968, le Yak-40 immatriculé CCCP-87675 effectua le premier vol régulier de passagers, sur la ligne Moscou-Kostroma. Les modèles d'exportation commencèrent à être livrés en 1970.

L'avion ne fut pas figé à son entrée en service. La deuxième série, introduite en 1969, renforça le train d'atterrissage, ajouta une neuvième rangée de sièges, augmenta la capacité en carburant et intégra l'inverseur de poussée sur le moteur central. La troisième série arriva en 1973, avec une capacité passagers accrue et des changements dans la queue. La quatrième et dernière, de 1975, éleva la charge utile et permit de répartir l'intérieur en deux classes ou de le transformer rapidement en avion cargo ; c'est d'elle que sortirent les exemplaires de fret désignés Yak-40K, dotés d'une porte cargo derrière la porte du fuselage.

La Wikipédia anglophone consigne la même évolution à travers d'autres jalons : une correction du comportement en vrille sur la version de 1972, une augmentation de la distance franchissable sans escale en 1974 — avec le déplacement de la porte avant droite à hauteur du sixième hublot — et, en 1975, la réduction de neuf à huit hublots sur le flanc droit de la cabine. Quant aux masses, l'avion sortit initialement avec 14,7 t de masse au décollage et 27 places, et une distance franchissable de 710 km avec réserves ; on passa ensuite à la version améliorée de 16,1 t et 32 places, dotée de plus d'allonge, et enfin la masse au décollage et la capacité en carburant montèrent jusqu'à 17,2 t et 6 t, ce qui permettait des rayons d'action allant jusqu'à 2 500 km.

Les chiffres d'exploitation sont la meilleure mesure de ce que le Yak-40 a représenté. Aeroflot commença en 1968 avec onze appareils, en aligna 232 en 1972 et 542 en 1975. Le nombre de vols annuels passa de 1 256 en 1968 à près de 620 000 en 1975, année où environ 17 millions de passagers furent transportés. Au 1er janvier 1976, la flotte cumulait plus de 43,5 millions de passagers et 443 000 tonnes de fret, avec quelque deux millions d'heures de vol et 882 millions de kilomètres parcourus ; elle opérait depuis 59 aéroports base et couvrait plus de 515 lignes desservant 196 villes, où jusqu'à 35 % des pistes étaient en terre. En 1980, le type reliait 276 villes soviétiques par 669 lignes régulières. La Wikipédia anglophone chiffre à 354 millions les passagers transportés par les Yak-40 d'Aeroflot jusqu'en 1993.

L'expansion géographique fut tout aussi rapide. En 1969, sur l'aérodrome de Khorog, des spécialistes du GosNII GA mirent à l'essai le Yak-40 numéro 0304 (CCCP-87693) afin de déterminer ses possibilités d'exploitation depuis des aérodromes de haute montagne ; dès 1971, le type travaillait sur les lignes du Tadjikistan, où la difficulté consistait à voler en dessous des sommets, le long des gorges et des vallées. En 1970, la compagnie aérienne de Bratsk fut la première de Sibérie orientale à l'exploiter, sur la ligne Bratsk-Jeleznogorsk-Ilimski.

Le Yak-40 fut le premier avion soviétique à obtenir des certificats de navigabilité de l'Italie et de la République fédérale d'Allemagne, un fait que la littérature russe elle-même souligne systématiquement et qui tient à ce qu'il ait été conçu dès le départ en ayant les exigences occidentales en vue. Sur cette base fut montée une campagne commerciale ambitieuse : l'avion fut présenté dans 75 pays, y compris aux États-Unis, et des commandes furent reçues.

Les chiffres d'exportation diffèrent selon les sources. La Wikipédia anglophone donne 130 appareils exportés et énumère l'Afghanistan, l'Angola, la Bulgarie, le Cambodge, Cuba, la Tchécoslovaquie, la Guinée équatoriale, l'Éthiopie, l'Allemagne, le Guatemala, le Honduras, la Hongrie, l'Italie, le Laos, Madagascar, les Philippines, la Pologne, la Syrie, le Viêt Nam, la Yougoslavie et la Zambie ; GlobalSecurity parle de 125 appareils exportés vers 18 pays. Quoi qu'il en soit, et comme le rappelle Key.Aero, le succès occidental fut limité : le gros des ventes alla au bloc de l'Est.

L'épisode nord-américain illustre à quel point un avion civil pouvait se retrouver pris au piège de la politique de la guerre froide. Dès 1971, les États-Unis refusèrent la licence de vente du Yak-40 sur leur marché. Les entreprises américaines étaient intéressées par des ventes là-bas, et les Soviétiques voulaient en échange placer leur petit avion à réaction et leurs hélicoptères aux États-Unis, en plus d'obtenir une participation américaine à l'équipement d'une usine intégrée de production aéronautique et à la conception et au développement conjoints d'un nouvel avion commercial avancé. Le gouvernement américain subordonna l'accord bilatéral de navigabilité, indispensable à la vente, à l'achat d'avions américains, et la politique en vigueur limitait étroitement la participation d'entreprises du pays à une usine soviétique et excluait tout développement conjoint. On tenta d'ouvrir des discussions sur un accord bilatéral de navigabilité permettant de certifier le Yak-40, mais le principal partenaire prévu par les Soviétiques pour la vente, Rockwell International, se retira de l'opération en 1974.

La famille dérivée est remarquablement étendue. Le Yak-40K fut la version cargo et mixte, dotée d'une grande porte de chargement et d'une charge marchande maximale de 3 200 kg en configuration purement cargo ; il fut produit entre 1975 et 1981. Le Yak-40D (« Dalni », à long rayon d'action) reçut deux caissons de carburant supplémentaires qui portaient la capacité maximale à 6 tonnes, avec un système d'avitaillement centralisé, un indicateur distinct pour mesurer le carburant des caissons supplémentaires et un équipement de navigation aérienne pour les lignes internationales. Le Yak-40DTS fut la variante de transport d'assaut et sanitaire. À l'exportation furent employées les dénominations Yak-40EC et Yak-40V, cette dernière avec trois AI-25T.

Parmi les conversions militaires et spéciales figurent le Yak-40-25, doté du nez du MiG-25R et d'une installation de renseignement électronique SRS-4A ; le Yak-40 « Kalibrovchtchik », consacré à la vérification du fonctionnement des radiobalises au sol ; et une série d'appareils de guerre électronique et de laboratoire météorologique baptisés « Akva », « Liros », « Meteo », « Fobos » et « Chtorm », avec perches de nez, capteurs sur pylônes, lanceurs sur le fuselage, coupoles d'observation dorsales, antennes dipôles ou nacelles de brouillage sous l'aile. Le Yak-40REO emportait un grand carénage ventral en canoë pour un scanner à balayage linéaire infrarouge ainsi qu'un blister d'observation latéral. Le Yak-40/M-602 servit de banc d'essais volant pour le turbopropulseur tchécoslovaque M-602, installé dans le nez.

Il y eut aussi des propositions qui n'aboutirent pas. Le Yak-40M envisageait une version allongée de quarante places. Le Yak-40L, programme conjoint de Skorost et Textron Lycoming, aurait reçu deux turboréacteurs à double flux Lycoming LF507-1N et comportait dans son dessin d'origine une aile légèrement en flèche ; le Yak-40P était cette même configuration avec de grandes nacelles projetées en avant de l'aile. Le Yak-40TL est décrit comme une version remotorisée avec des moteurs Textron-Lycoming LF507-1N.

Le « Roukovodstvo po liotnoï ekspluatatsii » du Yak-40 — le manuel de vol officiel, dans l'édition de 1995 qui reprend celle de 1980 avec toutes ses modifications — est la source de performances la plus précise, et il montre un avion dont les chiffres varient beaucoup selon la masse maximale au décollage autorisée. Le manuel tabule quatre cas : 14 850, 16 100, 16 800 et 17 200 kg. Les masses maximales au roulage correspondantes sont de 14 915, 16 165, 16 865 et 17 265 kg ; la masse à l'atterrissage normale va de 13 250 kg dans le cas le plus léger à 15 500 kg dans les autres, et la masse maximale sans carburant se situe entre 12 200 et 13 750 kg. La charge marchande maximale oscille entre 2 280 et 2 300 kg pour 24 à 27 places et entre 2 435 et 3 240 kg pour des configurations de 27 à 36 places, avec 3 200 kg en version cargo.

En atmosphère standard, la course au décollage sur piste revêtue est de 630 m à 14 850 kg, de 755 m à 16 100 kg et de 800 m à 16 800 kg ; sur piste en terre, elle monte à 850 m et 960 m pour les deux premiers cas. La vitesse de décollage va de 185 à 202 km/h indiqués. La vitesse ascensionnelle au régime nominal est de 8,5 m/s au niveau de la mer dans le cas le plus léger et descend à 7,0 m/s dans le plus lourd ; le temps de montée à 6 000 m passe de 15,5 à 19,0 minutes. La vitesse de croisière vraie à 6 000 m est de 510 km/h dans les quatre cas, et la vitesse maximale à cette altitude tombe de 568 à 546 km/h à mesure que la masse augmente.

À l'atterrissage, la vitesse de toucher des roues à la masse maximale autorisée va de 175 à 192 km/h indiqués et, à la masse d'atterrissage normale, elle se situe entre 165 et 180 km/h. La distance de roulement au freinage sur piste revêtue à la masse d'atterrissage normale est de 400 m dans le cas le plus léger et de 550 m dans les autres en utilisant l'inverseur de poussée, et respectivement de 570 et 750 m sans lui ; la distance d'atterrissage depuis 15 m de hauteur jusqu'à l'arrêt complet va de 700 à 840 m avec inverseur et de 930 à 1 000 m sans. La plage de centrages opérationnels admet une limite avant de 13 % de la corde aérodynamique moyenne pour l'atterrissage et une limite arrière de 32 %.

Les données de catalogue, un peu plus arrondies, dessinent le même avion : 20,36 m de longueur, 25,0 m d'envergure, 6,50 m de hauteur, 70 m² de surface alaire, 9 400 kg à vide, une capacité en carburant de 3 910 litres, un plafond pratique de 8 000 m et un rayon d'action de l'ordre de 1 700 à 1 800 km. Avec la charge marchande maximale, la distance franchissable pratique tombe à environ 820 km, monte à quelque 1 280 km avec les réservoirs pleins et atteint 2 500 km en configuration de convoyage. Dans les années deux mille, l'équipement de navigation supplémentaire — GPS, TCAS et système d'alerte précoce de proximité du sol — permit aux Yak-40 de satisfaire aux exigences de navigation de surface BRNAV RNP-5 pour voler dans l'espace aérien européen, et l'avion respecte les limites de bruit du chapitre 3 de l'annexe 16 de la Convention relative à l'aviation civile internationale.

L'usine de Saratov construisit le Yak-40 entre 1967 et 1981, à un rythme qui monta vite — 6 appareils en 1967, 41 en 1969, 107 en 1972 — jusqu'au maximum de 143 unités en 1975, avant de décliner rapidement : 91 en 1977, 60 en 1978, 12 en 1979, 8 en 1980 et 2 en 1981. Le total exact fait l'objet de divergences entre sources sérieuses, qui donnent 1 009, 1 010, 1 011 ou 1 013 exemplaires.

Sur le plan de la sécurité, le décompte des accidents et incidents du type s'élève à 155 événements et 870 morts tout au long de sa vie opérationnelle. Le premier accident mortel et la première perte de coque survinrent le 3 septembre 1970, lorsque le vol Ch-4 d'Aeroflot (CCCP-87690) percuta le flanc du mont Airy-Tash, au nord-est de Léninabad — aujourd'hui Khoudjand, dans la RSS de Tadjikistan d'alors —, à 2 100 m d'altitude à la suite d'une erreur d'équipage, tuant les 21 occupants. La casuistique ultérieure reflète l'environnement pour lequel l'avion avait été conçu : sorties de piste après des atterrissages longs, pertes de contrôle par cisaillement de vent et givrage au décollage depuis des aérodromes du nord.

Après les changements politiques de 1990, le Yak-40 trouva un second marché comme avion d'affaires à réaction : plusieurs entreprises russes, dont des installations énergétiques et de construction mécanique, continuèrent à l'employer comme appareil d'entreprise, et une bonne partie de la flotte survivante fut reconfigurée avec des aménagements VIP. En parallèle, des travaux visèrent à prolonger la vie de l'appareil jusqu'à 40 000 heures de vol et 35 000 atterrissages, avec une durée de service de 38 ans et jusqu'à 18 ans entre révisions générales.

L'initiative technique la plus ambitieuse vint de l'Institut de recherche scientifique aéronautique de Sibérie S. A. Tchapline (SibNIA), à Novossibirsk, qui proposa une modernisation profonde consistant à remplacer les AI-25 par des moteurs de la famille TFE731 de Honeywell. Pour cela, il transforma en laboratoire volant une machine de série, la 40-04, fabriquée à Saratov en 1975 et immatriculée 87216. Avec un TFE731-3 et deux AI-25, elle vola pour la première fois le 8 décembre 2012 ; avec deux TFE731-3 et un AI-25 central, le 20 mai 2013 ; et en configuration bimoteur complète, le 29 novembre 2016 sur l'aérodrome de Yeltsovka. Les TFE731-3 prévus délivraient de l'ordre de 1 700 kgf de poussée au décollage chacun, et SibNIA mit au point de nouveaux pylônes pour les installer. La Wikipédia anglophone signale en outre un Yak-40MS expérimental doté de deux Honeywell TFE731-5.

L'étape suivante fut l'aile en matériau composite. Le 4 décembre 2018, sur ce même aérodrome de Yeltsovka, le démonstrateur technologique STR-40DT effectua son premier vol avec une aile en composites polymères munie de winglets et deux moteurs TFE731-5BR totalisant plus de 4 200 kgf de poussée ; l'équipage était commandé par Igor Moseïkine, directeur du centre de certification aéronautique de SibNIA. Le programme visait à documenter l'emploi de matériaux composites sur des avions légers à réaction à des vitesses de 600 à 700 km/h et à préparer un futur appareil entièrement composite de 19 à 32 places. La Wikipédia anglophone précise que le STR-40DT, proposé comme dérivé bimoteur à aile composite dans la lignée du TVS-2DTS, reçut la caution mais non le soutien matériel de Yakovlev. En juillet 2021 fut encore enregistré un autre essai : un Yak-40 commença à tester un moteur électrique à hélice installé dans le nez.

Le retrait fut progressif et inégal. En septembre 2009, la Wikipédia en espagnol comptabilisait 411 appareils encore en service actif sur les 1 011 construits ; dix ans plus tard, en juillet 2019, la Wikipédia anglophone ramenait le chiffre à 22 exemplaires aux mains d'opérateurs civils, la plupart reconfigurés pour des vols charter VIP et moins de dix en service régulier de passagers, avec des doutes sur la navigabilité de plusieurs appareils de petites compagnies russes et centrasiatiques. Du côté militaire, en novembre 2012 il ne restait pas plus de 17 avions en service, et le rapport World Air Forces 2026 publié par FlightGlobal à la fin de 2025 ne recensait plus aucun Yak-40 en service dans aucune force aérienne du monde. Parmi les opérateurs militaires disparus figure la Corée du Nord, dont l'armée de l'air commanda onze appareils en 1978, reçus en 1980, pour le transport VIP.

L'héritage du Yak-40 est double. D'une part, il fut le premier avion de ligne à réaction au monde pensé pour des lignes locales et, pendant des décennies, le seul de sa catégorie en service de masse où que ce soit : il précéda d'une trentaine d'années l'Embraer ERJ-135 et le Dornier 328JET. D'autre part, sa structure et l'expérience acquise conduisirent directement au Yakovlev Yak-42, un avion plus grand et à aile en flèche développé à partir de lui. Qu'un appareil conçu pour des pistes en herbe de moins de 700 m ait fini certifié en Italie et en Allemagne de l'Ouest, présenté dans 75 pays et recyclé un demi-siècle plus tard en banc d'essais d'ailes en fibre de carbone donne la mesure de la justesse avec laquelle le problème initial avait été résolu.