On repère un Spitfire de très loin, et ce n’est ni le nez ni la verrière qui le trahissent. C’est l’aile elliptique du Spitfire. Cette forme a été arrêtée dans un bureau d’études de Southampton au milieu des années 1930, et elle ne l’a pas été pour des raisons esthétiques.
Deux exigences qui tirent en sens inverse
R. J. Mitchell dirigeait le bureau d’études de Supermarine depuis l’âge de 24 ans. Sa réputation venait des hydravions de course : la Spitfire Society rappelle que le S.5 prit les deux premières places de la Coupe Schneider 1927 à 281 mph (environ 452 km/h), que le S.6 l’emporta en 1929 à 328 mph (528 km/h) et qu’un S.6B offrit définitivement le trophée au Royaume-Uni en 1931 à 340 mph (547 km/h). Sa première tentative de chasseur, le Type 224, fut refusée. Le Type 300, qui en découle, devint le Spitfire.
Son aile devait faire deux choses incompatibles à la fois. Elle devait être mince, parce que l’épaisseur, c’est de la traînée, et que tout l’argumentaire de l’appareil reposait sur la vitesse. Elle devait aussi être assez profonde pour avaler huit mitrailleuses, leurs munitions et un train d’atterrissage escamotable.
Pourquoi l’aile elliptique du Spitfire répond aux deux
Le volet théorique ne fait pas débat. La théorie de la ligne portante montre que la traînée induite est minimale lorsque la portance se répartit de façon elliptique d’un saumon à l’autre ; les supports pédagogiques de la NASA le disent en citant l’appareil :
Les performances aérodynamiques remarquables du Spitfire britannique de la Seconde Guerre mondiale tiennent en partie à son aile de forme elliptique, qui donnait à l’avion une traînée induite très faible.
Le volet pratique vient de celui qui l’a dessinée. Beverley Shenstone, l’aérodynamicien canadien de l’équipe de Mitchell, expliquait ce choix sans la moindre référence à l’élégance :
L’ellipse était simplement la forme qui nous permettait d’obtenir l’aile la plus mince possible tout en gardant, à l’intérieur, la place nécessaire à la structure et à tout ce que nous voulions y faire tenir.
C’est un argument d’encombrement, et c’est le plus utile des deux. Une aile elliptique conserve de la corde — donc de la hauteur absolue — là où le longeron, les coffres à armement et les logements de train en ont besoin, pendant que le profil, lui, reste proportionnellement mince. Le Spitfire utilisait un profil de la série NACA 2200, d’épaisseur relative d’environ 13 % à l’emplanture et d’environ 9,4 % vers l’extrémité. Les chiffres publiés varient légèrement d’une source à l’autre ; le raisonnement qu’ils décrivent, non.
L’origine du tracé est une autre question, et elle reste ouverte. Le Journal of Aeronautical History de la Royal Aeronautical Society publie l’étude de J. A. D. Ackroyd « The Spitfire Wing Planform: A Suggestion », qui défend l’idée que la double ellipse remonterait aux travaux de Prandtl sur l’aile finie, à Göttingen, plutôt qu’à une intuition isolée chez Supermarine.
Ce que la forme a coûté
Beaucoup : elle a failli coûter à l’avion la guerre pour laquelle on se souvient de lui. La précision qu’exigeaient le longeron et le bord d’attaque a provoqué de graves retards de production, aggravés lorsque le travail fut sous-traité à des entreprises sans expérience des structures métalliques à grande vitesse. L’essentiel des problèmes fut résolu en juin 1939 — quatorze mois environ avant le moment où cela comptait le plus.
Le prototype K5054 vola pour la première fois depuis Eastleigh le 5 mars 1936, aux mains du pilote d’essais en chef de Vickers, « Mutt » Summers. Même cette date n’est pas totalement fixée : la Battle of Britain Memorial Flight de la RAF rappelle que Jeffrey Quill, qui vola l’appareil peu après, situait ce premier vol au 6 mars.
Les livraisons furent d’abord lentes. 1 566 Spitfire I furent construits. Le No. 19 Squadron reçut les premiers en août 1938, neuf squadrons en étaient dotés à l’entrée en guerre, et ils étaient dix-neuf en juillet 1940.
La forme a survécu au débat
Mitchell est mort le 11 juin 1937, à 42 ans. Il n’a jamais vu un squadron de Spitfire. Le travail s’est poursuivi sans lui : 24 versions, 20 351 appareils, et le seul chasseur britannique resté en production continue avant, pendant et après la Seconde Guerre mondiale.
Les moteurs ont changé, l’armement a changé, et le tracé de l’aile est resté lisible tout du long. C’est là que réside l’anomalie. La plupart des chasseurs de l’époque se reconnaissent à un nez ou à une dérive. Celui-ci se reconnaît à une décision sur la traînée induite et sur l’endroit où loger les mitrailleuses.
Le tirage, et ce que nous n’en disons pas
Dockside Daydream place un Spitfire là où l’on en voit un d’ordinaire — petit, haut, et en route vers ailleurs — au-dessus d’une silhouette assise sur un ponton. L’avion est le temps qu’il fait dans cette image, pas son sujet ; c’est précisément pour cela qu’elle tient dans une pièce qui n’est pas un musée.
Ce que nous ne vous dirons pas, c’est de quelle version il s’agit, quand la photographie a été prise, ni ce qu’elle survole. Rien de tout cela n’est consigné dans ce que nous détenons, et une légende inventée pour faire sérieux vaut moins que pas de légende du tout. L’avion est documenté jusqu’au dernier rivet. Cette photographie-là ne l’est pas, et nous préférons le dire plutôt que de deviner.
Le tirage est réalisé sur papier mat d’archivage 200 g/m² certifié FSC, en giclée pigmentaire à 300 dpi, imprimé à la commande et mis sous presse sous 72 heures. L’encadrement va de 27 × 35 cm à 70 × 100 cm, en bois massif, assemblé à la main, système d’accrochage posé au dos.
L’autre avion de la collection a répondu aux mêmes questions de conception presque à l’inverse : voilà pourquoi le P-47 Thunderbolt était aussi lourd. Et si ce qui vous retient est une machine saisie en pleine manœuvre, l’arithmétique du virage est la même au ras du sol : comment une moto de course tourne vraiment.
Questions fréquentes
Pourquoi l’aile du Spitfire était-elle elliptique ?
Deux arguments aboutissaient à la même réponse. La théorie de la ligne portante indique qu’une distribution elliptique de la portance donne la traînée induite la plus faible : la forme était donc rapide. C’était aussi une réponse à un problème d’encombrement. Beverley Shenstone disait que l’ellipse était simplement la forme qui permettait l’aile la plus fine possible avec la place nécessaire à l’intérieur.
L’aile elliptique rendait-elle vraiment le Spitfire plus rapide ?
La partie aérodynamique n’est pas contestée : les supports pédagogiques de la NASA attribuent à cette aile une traînée induite très faible. Mais la forme n’a jamais concerné la seule traînée. Le profil devait rester mince, environ treize pour cent d’épaisseur relative à l’emplanture et près de neuf en bout d’aile.
La forme de l’aile a-t-elle retardé la production ?
Fortement. La précision exigée par le longeron et par la structure du bord d’attaque a provoqué de sérieux retards, aggravés lorsque le travail a été sous-traité à des entreprises sans expérience des avions rapides à structure métallique. L’essentiel était réglé en juin 1939, environ quatorze mois avant le moment décisif.
De quelle version de Spitfire s’agit-il sur le tirage Dockside Daydream ?
Nous l’ignorons et nous ne le devinerons pas. Rien de ce que nous détenons ne consigne la version, la date ni le lieu de la photographie, et une légende inventée serait pire que pas de légende du tout. Ce que montre Dockside Daydream, c’est un Spitfire haut et lointain au-dessus d’une silhouette assise sur un ponton.
