Stipa-Caproni

Stipa-Caproni

Vue de l'avion.

Données clés

Rôle	Avion experimental
Constructeur	Caproni
Équipage	1 ou 2
Premier vol	7 octobre 1932
Premier client	Royaume d'Italie Regia Aeronautica
Production	1

Dimensions

Données clés

Longueur	6,04 m
Envergure	14,30 m
Hauteur	3,24 m
Surface alaire	19 m2

Masse et capacité d'emport

Max. à vide	0,510 t
Max. au décollage	0,850 t

Motorisation

Moteur(s)	1 × de Havilland Gipsy III, 4 cylindres en ligne inversé, refroidi par air
Puissance totale	90 kW (120 ch)

Performances

Vitesse maximale	131 km/h
Plafond	3 700 m

Le Stipa-Caproni, également connu sous le nom de Caproni Stipa, était un avion expérimental italien conçu en 1932 par Luigi Stipa (1900-1992) et construit par Caproni. Il présentait un fuselage creux en forme de tonneau, dans lequel le moteur et l'hélice étaient entièrement intégrés, en pratique, le fuselage entier constituait une unique turbine carénée. Bien que la Regia Aeronautica (Force aérienne royale italienne) n'ait pas souhaité poursuivre le développement du Stipa-Caproni, sa conception a influencé l'évolution de la propulsion à réaction.

Conception

Vue de face du Stipa-Caproni, montrant la conception dans laquelle l'hélice et le moteur sont montés à l'intérieur d'un tube creux qui constitue le fuselage de l'avion.

L'idée de base de Luigi Stipa, consistait à installer le moteur et l'hélice à l'intérieur d'un fuselage formant un conduit conique, ou tube de Venturi, de manière à comprimer le flux d’air de l’hélice ainsi que les gaz d’échappement avant leur sortie à l’arrière de l’appareil. La conception s’appuie sur le principe de Bernoulli pour améliorer l'efficacité de l'hélice. Ce principe est similaire à celui utilisé dans les turboréacteurs à double flux, à la différence qu'il emploie un moteur à pistons pour entraîner l'ensemble compresseur hélice, au lieu d'une turbine à gaz.

Luigi Stipa consacra des années à étudier mathématiquement cette idée au sein du département d'ingénierie du ministère italien de l'Armée de l'air. Il conclut finalement que, pour obtenir un rendement maximal, la surface interne du fuselage devait adopter un profil aérodynamique en forme de tube de Venturi. Ces études lui permirent également de déterminer la forme optimale de l'hélice, la distance minimale entre le bord d'attaque du tube du fuselage et l'hélice, ainsi que la vitesse de rotation idéale de cette dernière. Enfin, il sollicita le gouvernement fasciste italien pour produire un prototype. Le gouvernement, désireux de mettre en valeur les réussites technologiques nationales, notamment dans le domaine aéronautique, confia la construction de l’appareil à la société Caproni en 1932.

L'avion ainsi obtenu était un monoplan à aile médiane, principalement construit en bois, baptisé Stipa-Caproni ou Caproni Stipa. Le fuselage, court et trapu, était un tube de forme cylindrique ouvert aux deux extrémités formant un conduit interne conique. Il était équipé de deux cockpits ouverts, montés en tandem, installés dans un renflement sur le dessus de l'appareil. Les ailes étaient elliptiques et les longerons principaux traversait le tube du fuselage formant les supports de la nacelle du moteur. Le bord du fuselage avait un profil similaire à celui des ailes et une dérive ainsi que des empennages horizontaux de petite taille étaient montés sur le bord de fuite arrière. Le flux d'air de l’hélice était alors dirigé, grâce a la forme en tube du fuselage, directement sur ces surfaces en sortant du fuselage, ce qui améliorait la maniabilité. L'hélice était montée à l'intérieur du tube du fuselage, au ras du bord d'attaque. Le moteur De Havilland Gipsy III de 120CV qui le propulsait était monté dans le conduit situé derrière lui, au milieu du fuselage. L'appareil était doté d'un train d'atterrissage principal fixe et caréné, ainsi que d'une roulette de queue. Il arborait une livrée bleu et crème, typique des avions de course de l’époque, et sa dérive portait les couleurs du drapeau italien.

Vols d'essai

Vue de trois quarts avant du Stipa-Caproni avec les carénages de roues déposés.

Le Stipa-Caproni effectua son premier vol le 7 octobre 1932, avec aux commandes, le pilote d’essai de la société Caproni, Domenico Antonini. Les essais initiaux confirmèrent que la conception à hélice tubulaire améliorait effectivement le rendement du moteur, comme Luigi Stipa l’avait prévu. La portance supplémentaire générée par le profil aérodynamique de l’intérieur du fuselage permettait une vitesse d’atterrissage très faible, de seulement 68 km/h, tout en conférant à l’appareil une vitesse ascensionnelle supérieure à celle d’autres avions de puissance et de charge alaire comparables. L’emplacement de la dérive et des gouvernes de profondeur dans le flux d’air de l’hélice, au bord de fuite arrière du fuselage, procurait une stabilité notable en vol, par la suite ces gouvernes furent agrandies pour améliorer davantage les conditions de vol. Le Stipa-Caproni se révéla également plus silencieux que les avions conventionnels de son époque. Toutefois, la configuration à hélice intubée générait un niveau de traînée aérodynamique tel que les gains en rendement moteur étaient annulés, et la vitesse maximale de l’appareil ne dépassait pas 131 km/h.

Une fois les premiers essais achevés par Caproni, la Regia Aeronautica prit possession de l’appareil et l'a transféré à Guidonia Montecelio pour une brève série de vols d'essai supplémentaires. L'ensemble des pilotes d'essai ont rapporté que l'avion était extrêmement stable en vol, au point qu'il était difficile de changer de cap, ils ont également été surpris par la très faible vitesse ainsi que par la courte distance nécessaire pour poser l’appareil.

Comme l'avion n'offrait pas de performances sensiblement supérieures aux avions de conception conventionnelle, la Regia Aeronautica a arrêté le développement et aucun autre prototype ne fut construit.

Influence

Le Stipa-Caproni sans carénages.

Luigi Stipa n'avait jamais envisagé que son hélice tubulaire soit utilisée sur des avions monomoteurs de série comme le Caproni-Stipa, qu'il considérait uniquement comme un banc d'essai. Il imaginait plutôt son emploi sur de grands avions à aile volante multimoteurs pour lesquels les problèmes de traînée aérodynamique rencontrés sur le Stipa-Caproni seraient négligeables. Le gouvernement italien présenta le Stipa-Caproni comme une démonstration du savoir-faire technologique national dans le domaine aéronautique. Aucun des avions à aile volante conçus par Stipa ne fut construit, mais l'expérience acquise avec le Stipa-Caproni influença fortement le développement du Caproni Campini N.1, un avion à réaction.

Les vols d'essai du Stipa-Caproni ont également suscité un vif intérêt académique et ont conduit à l'étude des travaux de Stipa en France, en Allemagne, en Italie et au Royaume-Uni, ainsi que par le Comité consultatif national pour l'aéronautique aux États-Unis. La France conçut, mais ne construisit jamais, un bombardier de nuit basé sur la conception de Luigi Stipa au milieu des années 1930.

Divers modèles d'avions tels que le chasseur allemand Heinkel « T » de 1940 sont également considérés comme ayant repris certaines des idées du Stipa-Caproni. L'hélice à tuyère Kort, conçue en Allemagne en 1934, utilise de nombreux principes de Stipa. Certains historiens de l'aviation pensent que le turboréacteur moderne est un descendant de l'hélice tubulaire du Stipa-Caproni.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Stipa-Caproni » (voir la liste des auteurs).

Bibliographie

• Jonathon W. Thompson, Italian Civil and Military Aircraft 1930-1945, USA, Aero Publishers Inc., 1963 (ISBN 0-8168-6500-0, lire en ligne ), 97
• [1], issued 1937-02-16 
• (en) « Luigi Stipa - a pioneer of jet flying » [archive du 13 mars 2022], Aerotec Queensland (consulté le 11 mai 2022)
• (en-US) « New Italian Airplane for High Speed is a Flying Tunnel » [archive du 10 février 2012], Modern Mechanix, janvier 1933 (consulté le 11 mai 2022)

Voir aussi

• [vidéo] « Stipa-Caproni Flying Barrel (take-off footage only) », 30 septembre 2007, Bomberguy
• (it) [vidéo] « 1933 Voli sperimentali aeroplano Stipa Caproni », 12 octobre 2012, Milan Airports