Junkers Ju-287

Le Junkers Ju-287 marqua l'aboutissement d'une étude de projet menée par Junkers dans l'intention de réaliser un bombardier lourd aux performances supérieures à celles de tous les chasseurs alliés présents ou futurs. L'aile en flèche était en train de devenir à la mode en Allemagne, à la suite d'études théoriques et d'essais en soufflerie conduits par des instituts de recherches.

L'idée première de Junkers était une aile en flèche arrière, de la formule destinée à devenir classique. Le développement du Ju-287 fut alors démarré à l'automne 1942 par l'ingénieur Wocke. En raison de considérations aérodynamiques, Wocke décida de concevoir le Ju-287 avec des ailes à flèche inverse. Différentes raisons justifient ce choix.

L'aile en flèche arrière a de médiocres caractéristiques à faible vitesse, ce qui explique l'actuelle floraison sur les voilures de ce type de toute une gamme d'astuces aérodynamiques. Sans ces artifices, l'efficacité des ailerons se détériore vers les basses vitesses car les filets d'air ont tendance à s'écouler transversalement le long de l'aile, la combinaison de l'écoulement latéral et du décrochage marginal ayant pour effet pratique de dénier à cette section de l'aile toute valeur comme surface portante et de gouverne.

Les ingénieurs de Junkers pensaient pouvoir surmonter cet obstacle en inversant le sens de la flèche. Le bout d'aile était alors la dernière section à décrocher et le contrôle latéral demeurait efficace jusqu'au bout. Cependant, sous l'effort d'une rafale, une aile en flèche classique tend à une flexion dans laquelle le bord de fuite au voisinage du bout d'aile se courbe vers le haut davantage que le bord d'attaque. Sur ce type d'aile, la tendance à la torsion demeure dans des limites acceptables car le vent relatif s'y oppose et tend à abaisser le bord de fuite.

Sur une aile en flèche inversée, c'est le contraire. Le bord d'attaque a tendance à se soulever davantage que le bord de fuite, et l'effet du vent relatif est d'accentuer la tendance en faisant pression sous l'intrados, ce qui augmente la torsion. Lorsque ce phénomène se produit, l'aile subit un effort croissant de torsion, jusqu'à être littéralement arrachée du fuselage.

Bien sûr, il y a des moyens de protection. L'un des plus efficaces consiste à suspendre sous certains points clés de l'aile des masses qui s'opposent à la torsion. Les nacelles des turboréacteurs offrent des masses appréciables. Aussi le Ju-287 fut-il conçu avec des nacelles largement espacées sur l'envergure. Leur inertie s'opposait aux efforts de torsion aérodynamique et protégeait — on l'espérait du moins — la cellule de la catastrophe.

Plusieurs modèles furent testés en soufflerie pour obtenir des données sur les ailes à flèche inverse et sur la meilleure position à adopter pour les moteurs à réaction :

L'étape finale vers le Ju-287 était le modèle EF-122 (Entwicklungs Fluzeug, signifiant avion de recherches) qui a la même configuration aérodynamique que le Ju-287 V1. Le dernier modèle d'EF connu pour le développement du Ju-287 était l'EF-125.

Il semble qu'il y eut un modèle de soufflerie pour le Ju-287 de série, mais seulement équipé de deux Jumo 012 ou de BMW 018. Son aile inverse avait une envergure de 19.40 mètres. L'EF-125 était très semblable aux EF-140 postérieurs. Avec les résultats de soufflerie obtenus, l'étape des essais en vol pouvait être entreprise. Le Ju-287-V1 fut donc construit pour tester la configuration d'aile de l'EF-122.

Au début de 1943, l’équipe de construction, sous la direction du Pr Hertel, commence les travaux. Pour obtenir des résultats plus rapides, le premier prototype Ju-287 (RS+RA) fut construit avec des composants de plusieurs types d'avion existants. Le fuselage était celui d'un Heinkel He-177A-3, la queue fut pris sur un Junkers Ju-188 G-2, alors que le train d'atterrissage venait d'un bombardier américain B-24 Liberator capturé au-dessus de l'Allemagne. Six prototypes furent commandés par le RLM :

Ju-287-V3

Identique au V3 avec une tourelle de mitrailleuse à l'arrière du fuselage.

Seule l'aile était entièrement nouvelle et signée Junkers. Elle avait une flèche négative de -19,9° au longeron et -23,5° au bord de fuite avec une envergure de 20,10 m pour une surface de 58,30 m2.

Cette aile ne portait que deux turboréacteurs Jumo 004B-1 mais l'énorme appareil expérimental nécessitait davantage de puissance pour décoller et reçut une seconde paire de réacteurs montés sur les flancs du fuselage, à l'avant. La puissance installée étant encore trop faible pour le décollage, un moteur-fusée d'appoint Walter HWK 501 de 500 kgp fut placé en "pod" sous chacun des turboréacteurs sous voilure. Ces moteurs-fusées étaient largués après le décollage.

Quand le prototype Ju-287 V1 fut prêt, il fut transporté à Leipzig-Brandis, car les pistes de Dessau étaient trop courtes pour le décollage. Le 16 Août 1944, soit un peu plus d'un an après l'Ar-234, premier bombardier à réaction du monde, Siegfried Holzbaur réalise le premier vol du Ju-287 V1 a Brandis. Les essais en vol seront satisfaisant et valideront le concept de l'aile à flèche inverse. L’appareil, non seulement se comportait très bien en vol normal mais était aussi très stable aux basses vitesses, particulièrement à l’atterrissage. Après 17 vols à Brandis, le prototype fut convoyé à Rechlin.

Cependant, malgré une vitesse calculée de Mach 0,85, le Ju-287 V1 plafonnait à Mach 0,70. Avec les données recueillies à Rechlin, il fut calculé qu’avec des réacteurs un peu plus puissants, le Ju-287, dans sa forme définitive, atteindrait Mach 0,92. Des parachutes furent utilisés pour réduire la vitesse à l'atterrissage.

Tandis que le deuxième prototype était en construction, le RLM décide d'arrêter le travail de développement du Ju-287. Mais, en mars 1945, le programme était relancé par le RLM et une demande de production de série de 100 appareils était émise. La production de série de ces avions devait être exécutée par Allgemeine Transportanlagen GmbH à Leipzig. L'appareil de série devait être équipé du Jumo 012.

Courant janvier 1945, le Ju-287 V1 fut photographié à Rechlin par un Mosquito de reconnaissance de la RAF. Le nouvel avion fut répertorié Rechlin 66 (66 = 66 pieds soit 20,11 m) et cette découverte provoqua le bombardement de Rechlin au cours duquel le Ju-287 V1 fut gravement endommagé.