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Le Boeing Model 307 Stratoliner (appelé Strato-Clipper chez Pan American, ou C-75 sous l'uniforme de l'USAAF) est un avion de ligne américain à quatre moteurs, voilure basse, construction en tôle travaillante (stressed-skin), directement dérivé du bombardier B-17 Flying Fortress, qui entre en service commercial en juillet 1940. Il s'agit du premier avion de ligne en service commercial doté d'une cabine pressurisée, ce qui, combiné à des moteurs suralimentés, lui permettait de voler au-dessus des perturbations météorologiques.
Son histoire commence avec l'échec du programme Douglas DC-4 :
en 1935, plusieurs grandes compagnies américaines (Pan American, United, American, Transcontinental & Western Air) avaient financé le développement d'un avion de ligne de 40 places, le DC-4. Mais des problèmes de développement et des performances décevantes ont conduit toutes les grandes compagnies à se retirer du programme, laissant un vide sur le marché car les compagnies avaient besoin d'un avion pressurisé capable de survoler les Rocheuses même en été, lorsque les orages sont fréquents. C'est Wellwood Beall, célèbre concepteur du Clipper 314, qui dirigea l'équipe débutant en décembre 1935 le développement du 307 comme dérivé du modèle 299/XB-17. Pan American et Transcontinental and Western Airlines commandèrent 9 appareils (4 pour PAA, 5 pour TWA), et le millionnaire Howard Hughes en commanda un dixième et ce fut la totalité des commandes de l'appareil, facturé environ 250 000 $ pièce.
Le lien avec le B-17 n'est pas qu'une image marketing mais une réutilisation directe de composants
:La structure monocoque du fuselage est directement dérivée du B-17 Flying Fortress, construite entièrement en alliage de duralumin Le design initial du 307 reposait sur les ailes (plus de 90 cm plus larges), l'empennage et le train d'atterrissage du modèle 299/XB-17, associés à une nouvelle section de fuselage circulaire pressurisée, avec des moteurs de type B-17B sans turbocompresseurs Le Stratoliner reprenait les ailes, l'empennage et les moteurs et le train d'atterrissage du Boeing B-17 Fait intéressant, le lien technologique a aussi fonctionné dans l'autre sens : les avions de production reçurent des fentes de bord d'attaque (slots), une dérive dorsale et un grand empennage vertical ces deux derniers éléments furent ensuite adoptés sur les B-17E à G, et les grandes dérives verticales caractérisent les avions Boeing jusqu'au 777 actuel. De même, le développement du système de pressurisation du B-29 Superfortress découle directement de celui du 307.
Premier vol et accident du prototype
Le prototype Model 307, immatriculé NX19901, effectua son premier vol le 31 décembre 1938 à Boeing Field (Seattle), piloté par le chef pilote d'essai Eddie Allen, avec Julius Barr comme copilote. Cela le plaçait avant le premier vol du Renard R-35 belge (avril 1938) en date... mais Boeing revendiquait néanmoins être le premier transport commercial haute altitude, une affirmation en partie contestée puisque le R-35 avait lui aussi une cabine pressurisée, avant de s'écraser et de voir son développement abandonné. Wikipedia
Le développement fut marqué par un accident grave et décisif : le 18 mars 1939, le premier appareil complet (NX19901) s'écrasa lors d'une démonstration, après avoir été fraîchement équipé d'instruments de mesure des efforts sur les commandes de vol. L'appareil décolla à 12h57 avec dix occupants à bord, monta à 3 400 m pour des essais de stabilité et, lors d'un dérapage près d'Alder, décrocha et partit en vrille. Cet accident coûta la vie à l'équipage et aux observateurs à bord, dont des ingénieurs de KLM — l'appareil s'écrasa près du mont Rainier lors d'essais menés pour le compte de la compagnie néerlandaise KLM. À la suite de cet accident, les Stratoliner de série furent équipés d'une dérive verticale similaire à celle du B-17E — une modification directement liée à la découverte du phénomène de vrille profonde à haute altitude sur ce type de voilure.
La pressurisation, innovation centrale
Le fuselage combinait des sections avant et arrière arrondies faisant office de caisson pressurisé, reliées par une section centrale non pressurisée pour des raisons structurelles et d'accès. Cette configuration supportait une différence de pression de 2,5 psi, permettant à la cabine de maintenir une altitude équivalente à 2 400 m en croisant vers 4 480 m ; à 6 100 m, l'altitude cabine équivalente augmentait en conséquence, réduisant significativement l'inconfort lié à l'altitude.
Le processus de test était artisanal mais rigoureux : le système de pressurisation nécessita de longs mois d'essais, la pression étant augmentée progressivement après chaque test réussi ; à chaque fois, le fuselage poli était recouvert d'eau savonneuse pendant la mise sous pression, les ouvriers cherchant des bulles révélant une fuite. Détail ingénieux et contre-intuitif : la porte s'ouvrait vers l'intérieur (et non vers l'extérieur), afin que la pression cabine plus élevée la maintienne elle-même fermée hermétiquement.
Autre première mondiale liée à cette complexité technique : ce fut le premier avion à embarquer un mécanicien navigant comme membre d'équipage à part entière avec comme fonction surveiller les moteurs, gérer la consommation de carburant entre les six réservoirs pour l'équilibre de l'appareil, superviser l'hydraulique et le système de pressurisation, et parfois effectuer lui-même les réparations en escale.
7. Service commercial et exploitants
10 Stratoliner furent construits au total. Le prototype fut perdu dans l'accident ; 5 furent livrés à TWA et 3 achetés par Pan American Airways Le propriétaire de TWA, Howard Hughes, acheta une version très modifiée pour son usage personnel . C'était le modèle spécial SB-307B, équipé de moteurs plus puissants et de réservoirs supplémentaires pour un tour du monde qui fut finalement annulé au début de la Seconde Guerre mondiale. Il fut le premier Stratoliner livré à un client (vol initial le 13 juillet 1939) et fut plus tard aménagé en version luxe avec chambre à coucher, sous le nom "The Flying Penthouse" Les Stratoliner volaient normalement avec un pilote et un copilote ; Pan Am et TWA embarquaient un mécanicien navigant, et les appareils Pan Am (vols longue distance au-dessus de l'eau) emportaient en plus un navigateur, non encore jugé nécessaire par l'administration pour les vols terrestres desservis par un réseau de balises La Seconde Guerre mondiale : de C-75 à retour civil
Dérivé du bombardier militaire B-17, le 307 incorporait un fuselage redessiné pour le confort passager, avec climatisation et chauffage, et entra en service en 1940 comme premier avion de ligne quadrimoteur en service régulier aux États-Unis. Mais la guerre rebattit les cartes : Pendant la Seconde Guerre mondiale, TWA vendit ses Stratoliner au gouvernement américain, qui les désigna C-75 et les affecta au service passager transatlantique
Les C-75 furent révisés et modifiés avec des ailes de B-17G modifiées (avec fentes 307), des empennages horizontaux plus grands montés plus en arrière, des moteurs Wright GR-1820-G205A Cyclone de 1 200 ch, ainsi que les systèmes électriques du B-29. Les fuselages furent mis à nu et recâblés avec un système électrique 24V/1800A du B-29, remplaçant l'ancien système 24V/800A ; le poids maximal fut porté à 24 500 kg, et la capacité passager augmentée de 33 à 38, la cabine étant divisée en une section avant de 10 places et une section arrière de 28 places, sans couchettes — le système de pressurisation cabine ne fut jamais réinstallé L'extérieur fut alors camouflé aux couleurs standard de l'USAAF (vert olive dessus, gris neutre dessous), et chaque appareil reçut son nom peint sur le nez et au-dessus de la porte cabine des noms déjà utilisés dans la publicité TWA d'avant-guerre mais jamais peints sur les appareils jusque-là Après trois ans, l'USAAF disposait de suffisamment de transports long-courrier et n'avait plus besoin des C-75 ; ils furent revendus à TWA, qui paya leur reconversion au standard civil sous la désignation Boeing SA-307B-1. Des inquiétudes de l'administration de l'aviation civile (CAA) concernant des fissures dans le longeron d'aile conduisirent à équiper les Stratoliner TWA de nouvelles ailes et empennages horizontaux de B-17G, avec le bord d'attaque de l'empennage plus long et plus étroit déplacé d'environ 90 cm vers l'arrière, et une puissance moteur portée de 1 100 à 1 200 ch mais sans les turbocompresseurs du B-17G. Fait notable : la pressurisation cabine ne fut jamais réinstallée sur ces appareils 9. Projets dérivés (non aboutis)
Un développement 50 places avec des versions plus puissantes des mêmes moteurs Cyclone (portés à 1 350 ch) fut envisagé ; Boeing en demandait 267 230 $ plus 13 000 $ par moteur, mais le développement fut annulé au profit du 377 Stratocruiser, basé sur le B-29
Un projet d'avion de ligne dérivé du XB-15 avec une cabine pressurisée similaire fut proposé à KLM comme un Stratoliner agrandi, mais sans suite Le lien de parenté va même jusqu'au B-29 : un développement du 307 au fuselage similaire mais à voilure médiane et train avant, conçu comme bombardier, évolua finalement vers le B-29 — dix 307 furent construits au total Exemplaires survivants
Bien que seulement 10 appareils aient été construits, le Stratoliner connut un beau succès en service commercial ; l'un d'eux transportait encore des passagers en 1986. Aujourd'hui, deux cellules ont survécu :
Le NC19903 Clipper Flying Cloud de Pan American Airways, restauré et de nouveau en état de vol depuis le 11 juillet 2001 — restauré par Boeing en 2001, il est aujourd'hui exposé au National Air and Space Museum (Smithsonian) National Air and Space Museum Un autre exemplaire fut restauré en état de vol par un groupe de retraités de Boeing et de bénévoles du Museum of Flight, en vue d'une livraison au National Air & Space Museum en 2002 En résumé
Le 307 Stratoliner illustre parfaitement une pratique industrielle typique de l'aéronautique américaine des années 1930-40 : réutiliser la cellule d'un bombardier militaire (voilure, empennage, moteurs, train) pour bâtir rapidement un avion de ligne performant, plutôt que de tout redévelopper depuis zéro. Sa véritable innovation ne résidait pas dans l'aérodynamique héritée du B-17, mais dans le nouveau fuselage circulaire pressurisé — une technologie qui, ironiquement, profita ensuite... au B-29, le successeur du B-17 lui-même. C'est un cas d'école de transfert technologique croisé civil-militaire dans les deux sens.
5. Caractéristiques techniques
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