Boeing 757

Le biréacteur Boeing 757, initialement en 1982, sur Wikipedia.Fr

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Le Boeing 757 est un avion de ligne biréacteur de taille moyenne à fuselage étroit qui est construit par Boeing Commercial Airplanes de 1981 à 2004. Il est le plus grand avion passager monocouloir du constructeur.

Le biréacteur a un cockpit avec une planche de bord tout écran pour deux membres d'équipage, des réacteurs à doule flux, un plan horizontal conventionnel et pour réduire la traînée aérodynamique, un profil de voilure supercritique.

Prévue pour remplacer le triréacteur 727 plus petit sur des itinéraires court et moyen-courrier, le 727 peut emporter 200 à 289 passagers sur une distance maximale de 3 150 à 4 000 milles nautiques (5 830 à 7 600 km), selon la version.

Le 757 est conçu en même temps qu'un biréacteur à fuselage large, le 767, et en raison de caractéristiques communes, les pilotes peuvent obtenir une qualification de type commune qui leur permet d'exploiter les deux avions.

Le 757 est produit avec deux longueurs de fuselage différentes. Le 757-200 original entre en service en 1983 ; le 757-200PF, version cargo (package freighter), et le 757-200M, un modèle combi passagers-fret, qui a fait ses débuts dans les années 1980.

Le 757-300 rallongé, le plus long biréacteur à fuselage étroit jamais produit, est mis en service en 1999. Les 757-200 de passagers sont modifiés au stardard de transport de fret spécial (SF : special freighter) pour un usage cargon alors que les dérivés militaires comprennent le C-32, les transporteurs de VIPet d'autres appareils polyvalents.

Des opérateurs privés et gouvernementaux ont également personnalisé le 757 pour les rôles de recherche et de transport.

Tous les 757 sont motorisés par les séries de turboréacteurs à double flux Rolls-Royce RB211 ou Pratt & Whitney PW2000.

Eastern Air Lines et British Airways mettent le 757 en service commercial en 1983.

Le biréacteur à fuselage étroit succède aux précédent avoins de ligne monocouloirs et devient couramment utilisé sur les itinéraires nationaux de courte et moyenne distance, les services navettes, et les vols transcontinentaux aux États-Unis.

Après avoir obtenu l'autorisation des régulateurs pour des vols à l'étranger en 1986, les compagnies aériennes commencent à utiliser l'avion sur les routes intercontinentales.

La plupart des clients du 757 comptent les compagnies de transport principaux américains, les compagnies charter européennes et les compagnies cargo.

En juin 2012, l'avion de ligne avait connu huit accidents avec perte de l'appareil, dont sept mortels.

La production du 757 prend fin le 28 octobre 2004 après que 1050 appareils ont été construits pour 54 clients. Le 757-200 est de loin le modèle le plus populaire, avec 913 appareils construits.

La diminution des ventes au milieu d'une tendance pour l'industrie du transport aérien pour de petits avions de ligne conduit Boeing à mettre fin à la production sans remplacement direct, en faveur de la famille 737.

Le dernier 757 est livré à Shanghai Airlines le 28 novembre 20052.

En 2011, 898 exemplaires du biréacteurs à fuselage étroit sont en service et Delta Air Lines est le principal utilisateur, avec 185 appareils.

Développement

Contexte historique

Au début des années 1970, suite au lancement du 747 à fuselage large, Boeing commence à envisager de nouvelles évolutions de son triréacteur 727 à fuselage étroit.

Conçu pour les itinéraires courts et moyens-courriers, le 727 est l'avion de ligne à réaction le mieux vendu des années 1960 ainsi qu'un pilier du marché aérien intérieur américain.

Les études se concentrent sur l'amélioration du 727-200 de 189 sièges, la version du 727 qui a le plus de succès.

Deux approches sont étudiées : un 727-300 rallongé et un tout nouvel avion au nom de code 7N77.

La première est un dérivé moins cher, qui utilise la technologie existante du 727 et les moteurs montés à l'arrière, tandis que la seconde est un appareil bimoteur qui doit utiliser les nouveaux matériaux et les techniques de propulsion améliorées qui deviennent disponibles sur l'industrie aérospatiale civile

United Airlines apporte une contribution au projet 727-300, que Boeing est sur le point de lancer en 19757, mais le manque d'intérêt après l'examen des études sur le développement du 7N77.

Bien que le 727-300 soit présenté à Braniff International Airways et d'autres compagnies, l'intérêt des clients reste insuffisant pour le développement.

À la place, les compagnies sont plutôt attirées par les turboréacteurs à double flux à grand taux de dillution, les nouvelles technologies du poste de pilotage, une masse plus faible, une aérodynamique améliorée et les coûts d'exploitation réduits, promis par le 7N7.

Ces caractéristiques sont également incorporées dans un effort de développement parallèle pour un nouvel avion de ligne de taille moyenne à fuselage large, nom de code 7X7, qui doit devenir le 767.

Suite à la reprise de l'industrie du transport aérien dans les années 1970, le travail sur les deux projets accélère.

En 1978, les études de développement se concentrent sur deux versions : un 7N7-100 avec 160 sièges et un 7N7-200 avec cabine pour 180 sièges.

Les nouveaux équipement comprennent une voilure redessinée, les moteurs sous les ailes et des matériaux plus légers tandis que le fuselage avant, l'agencement du cockpit et l'empennage en T sont les même que sur le 727.

Pour l'appareil, Boeing a l'intention de proposer la plus faible consommation de carburant par passager-kilomètre que les autres avions à fuselage étroit.

Le 31 août 1978, Eastern Air Lines et British Airways deviennent les premières compagnies à s'engager publiquement pour le 7N7 quand ils annoncent leurs intentions d'achat, totalisant 40 avions pour la version 7N7-2008,12.

Ces commandes sont signées en mars 1979, quand Boeing désigne officiallement l'avion comme le 757.

Le 757-100 plus court ne reçoit aucune commande et est abandonné ; les 737 ont par la suite pris leur place.

Travail de conception

Le 757 est prévu pour être plus performant et avoir un meilleur rendement que le 727 précédent.

L'accent mis sur les performances énergétiques reflète les préoccupations pour les compagnies aériennes sur les coûts d'exploitation, qui ont augmenté suite à la hausse des prix du pétrole pendant la guerre du Kippour en 1973.

Les objectifs de conception comprennent un réduction de la consommation de carburant de 20 pourcents avec les nouveaux moteurs, plus 10 pourcents supplémentaires avec les progrès aérodynamiques, par rapport aux avions précédents

Des matériaux plus légers et de nouvelles ailes sont également attendues pour accroitre les performances.

La masse maximale au décollage (MTOW) est fixée à 220 000 livres (99 800 kg), qui est supérieure de 10 000 livres (4 540 kg) à celle du 727.

Des masses plus élevées pour accroitre la charge utile en climats hot and high, où les performances au décollage sont dégradés en raison des températures et des altitudes plus élevées, sont en option.

La configuration bimoteur est choisie pour ses grandes performances énergétiques par rapport à des modèles à trois ou quatre moteurs.

Les clients de lancement Eastern Air Lines et British Airways choisissent le turboréacteur à double flux RB211-535C construit par Rolls-Royce, qui peut délivrer une poussée de 166 kN.

C'est la première fois qu'un avion de ligne de Boeing est lancé avec des moteurs produits en dehors des États-Unis.

Le constructeur américain Pratt & Whitney propose par la suite le PW2037 de 170 kN de poussée, lancé par Delta Air Lines avec une commande de 60 appareils en novembre 1980,. General Electric propose également le CF6-32 au début du programme, mais retire finalement son engagement en raison d'une demande insuffisante.

Avec la progression du développement, le 757 s'écarte de plus en plus de ses origines de 727 et adpote des éléments du 767, dont le développement est en avance de plusieurs mois.

Afin de réduire les risques et les coûts, Boeing unifie le travail de conception des deux biréacteurs, ce qui a pour conséquence de nombreuses caractéristiques communes tel que l'appareillage intérieur et les caractéristiques de maniement.

La conception assistée par ordinateur, d'abord utilisée sur le 767, est utilisée pour plus d'un tiers des dessins de conception du 757.

Début 1979, un cockpit commun pour deux membres d'équipage, avec une planche de bord tout écran est choisie pour les deux appareils, avec le partage de l'instrumentation, de l'avionique, et des systèmes de gestion de vol.

Un affichage en couleur par des tubes cathodiques (CRT) remplace les instruments électromécaniques conventionnels, avec l'automatisation accrue, ce qui permet de supprimer le poste d'officier mécanicien navigant, propre aux cockpits à trois personnes.

Après avoir suivi une petite formation, les pilotes de 757 peuvent être qualifiés pour piloter le 767 et vice versa, en raison de leurs similitudes de conception .

fine bande, comme sur les profils précédents, est utilisée pour la voilure du 757.

Les ailes, plus efficaces, ont une traînée réduite et une plus grande capacité en carburant8 ; elles sont similaires dans leur configuration à celles du 767.

Une plus grande envergure que celle du 727 produit une plus faible traînée induite, tandis que l'emplanture plus grande augmente l'espace pour le train d'atterrissage et fournit de la place pour les futures versions rallongées de l'avion .

L'un des derniers vestiges du 727, l'empennage en T est abandonne au milieu de 1979 en faveur d'un empennage conventionne.

Ceci évite un risque d'une situation aérodynamique appelée décrochage de la profondeur, et permet l'emport de plus de passagers dans une partie arrière du fuselage moins effilée.

Avec une longueur de 47,3 m, le 757-200 est plus long de 64 cm que le 727-200 et, avec une plus grande proportion de son volume intérieur consacré à la cabine, 239 passagers peuvent prendre place, soit 50 de plus que son prédécesseur.

La coupe transversale du fuselage, dont la partie supérieure est commune avec les 707 et 737, est la seule caractéristique structurelle qui est retenue du 727.

Il s'agit principalement de réduire la traînée et, alors qu'un fuselage plus large est envisagé, des études de marché de Boeing trouvent faibles les besoins en capacité cargo et réduisent les penchants des passagers pour un avion gros-porteur sur des itinéraires court-courriers

Production et essais

Boeing construit une chaîne d'assemblage final dans son usine de Renton, dans l'état de Washington, lieu de production des 707, 727 et 737, qui doit produire le 757.

Au début du programme de développement, Boeing, British Airways et Rolls-Royce ont fait pression, sans succès, sur l'industrie aéronautique britannique pour construire la voilure du 757.

Finalement, près de la moitié des composants de l'avion, dont les ailes, la section de nez et l'empennage sont produits dans les installations de Boeing et le reste est sous-traité à des sociétés principalement basées aux États-Unis.

Fairchild Aircraft construit les becs de bord d'attaque, Grumman fournit les volets et Rockwell International produit la partie principale du fuselage.

La montée en puissance de la production pour le nouvel avion de ligne coïncide avec le recul du programme 727, et l'assemblage final du premier appareil commence en janvier 1981.

Le prototype sort d'assemblage à l'usine de Renton le 13 janvier 1982.

L'appareil, équipé de moteurs RB211-535C35, réalise son premier vol le 19 février 1982, avec une semaine en avance sur le calendrier.

Lors du vol, un moteur est coupé, suite aux indications de basse pression d'huile.

Après vérification des diagnostics du système, le pilote d'essai John Armstrong et le copilote Lew Wallick remettent en marche le moteur concerné et le vol se poursuit normalement.

Par la suite, le 757 entame un programme d'essais en vol de sept jours par semaine.

À cette époque, l'avion avait reçu 136 commandes de sept clients : Air Florida, American Airlines, British Airways, Delta Air Lines, Eastern Air Lines, Monarch Airlines et Transbrasil.

Le programme d'essais en vol du 757, d'une durée de sept mois, emploie les cinq premiers appareils construits.

Les tâches comprennent les tests de la prouplsion et des systèmes de vol, les essais par temps chaud et froid et des vols sur des itinéraires de démonstration.

Les données du programme 767 permet d'accélérer le processus.

Une fois les problèmes de conception identifiés, les portes de sortie du 757 reçoivent des mécanismes à double ressort pour faciliter l'utilisation et le fuselage est renforcé pour augmenter la résistance en cas de collision aviaire.

Les appareils de production sont plus légers de 1 630 kg par rapport à ce qui était initialement précisé, la consommation de carburant est trois pourcents inférieure à celle prévue40.

L'autonomie est ainsi augmentée de 370 km ce qui pousse Boeing à vanter les performances énergétiques de son avion.

Le 21 décembre 1982, après 1 380 heures d'essais en vol, le 757 à moteurs RB211 reçoit la certification de la Federal Aviation Administration (FAA), suivi par la certification de la Civil Aviation Authority (CAA) du Royaume-Uni le 14 janvier 1983

La première livraison à Eastern Air Lines, client de lancement, a lieu le 22 décembre 1982, environ quatre mois après les premières livraisons du 767.

Le premier 757 avec les moteurs PW2037 sort d'assemblage environ un an plus tard et est livré à Delta Air Lines le 5 novembre 1984.

Entrée en service et exploitation

Le 1er janvier 1983, Eastern Air Lines exploite le premier vol commercial du 757 sur le trajet de Atlanta vers Tampa.

Le 9 février, British Airways commence à utiliser l'avion pour des services navettes entre Londres et Belfast, où il remplace les triréacteurs Hawker-Siddeley Trident 3B.

Les cmpagnies charter Monarch Airline et Air Europe commencent également leurs opérations dans l'année.

Les premiers opérateurs notent une fiabilité améliorée et un bruit réduit par rapport aux précédents avions de ligne à réaction.

Les formations de transition facilite l'initiation des pilotes aux nouveau cockpit à tubes cathodiques et aucun problème technique n'apparaît.

Eastern Air Lines, le premier opérateur du 727 à prendre livraison de 757, confirme que l'avion a une plus grande capacité en charge utile que son prédécesseur, avec des coûts d'exploitation moins élevés via une consommation de carburant réduite et l'utilisation d'un cockpit à deux membres d'équipage.

Par rapport aux 707 et 727, le nouveau biréacteur consomme respectivement 42 et 40 pourcents de carburant en moins par passager, sur des itinéraires moyen-courriers typiques

Malgré un début réussi, les ventes de 757 stagnent sur une bonne partie des années 1980, une conséquence de la baisse des prix du carburant et d'un passage à des avions plus petits sur le marché américain de l'après dérèglementation.

Bien qu'il n'existe pas de concurrent direct18, des avions moyen-porteurs de 150 sièges tel que le McDonnell Douglas MD-80 sont coûtent moins cher à l'achat et et peuvent emporter presque autant de passagers que les 757 de certaines compagnies

Une disette de ventes, qui a duré trois ans, s'apaise en novembre 1983, quand Northwest Airlines passe commande de 20 avions, ce qui évite une coûteuse baisse du taux de production.

En décembre 1985, une version cargo, le 757-200PF, est annoncée suite à une commande de lancement de 20 avions par UPS Airlines et, en février 1986, un modèle combi avec fret et passagers, le 757-200M, est lancé avec une commande d'un appareils par Royal Nepal Airlines.

Le modèle cargo comprend un soute cargo sur le pont principal ; il entre en service avec UPS Airlines en septembre 1987.

Le modèle combi, qui peut emporter à la fois des passagers et du fret sur son pont principal, est mis en service par Royal Nepal Airlines en septembre 1988.

À la fin des années 1980, l'enconbrement croissant des plate-formes de correspondance aéroportuaires et le l'entrée en vigueur des réglementations sur les nuisances sonores des aéroports américains créé un redressement des ventes de 757.

De 1988 à 1989, 322 commandes sont passées, dont 160 combinées pour American Airlines et United Airlines.

À cette époque, le 757 devient ordinaire sur les vols intérieurs court-courriers et les services transcontinentaux aux États-Unis, et remplace les 707, 727, Douglas DC-8 et DC-9 vieillissants.

Le 757-200 a une autonomie de 3 900 milles nautiques (7 220 km), plus d'une fois et demi celle du 727, ce qui permet aux compagnies d'exploiter l'avion sur de plus longs itinéraires sans escale.

Le 757 est également utilisé sur des aéroports aux réglementation exigeantes sur le bruit, comme l'aéroport John-Wayne dans le comté d'Orange en Californie, et les aéroports avec des restrictions sur la taille des avions, tel que l'aéroport national de Washington près du centre-ville de Washington, district de Columbia.

Les principaux opérateurs américains, Delta Air Lines et American Airlines, exploitent chacune, en fin de compte des flottes de plus de 100 appareils.