Beverley Shenstone
ingénieur aérodynamicien
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Beverley Shenstone, né le à Toronto au Canada, mort le à Chypre, est un ingénieur aérodynamicien canadien.
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Beverley Strahan Shenstone |
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Ingénieur aéronautique, président d'association, directeur technique |
Il est particulièrement reconnu et réputé pour avoir développé l'aérodynamique de l'aile elliptique adaptée pour le Spitfire avec Reginald Mitchell[1],[2].
Il préside la Royal Aeronautical Society à partir de 1962, puis établit, à la tête de la British Overseas Airways Corporation (BOAC), les fondements techniques de l'industrie aérienne commerciale britannique[3], mais se montre réservé sur la rentabilité du projet de transport supersonique.
Biographie
Jeunesse, formation
Beverley Strahan Shenstone naît le à Toronto au Canada, dans l'Ontario[4]. Il est l'aîné des enfants de Saxon T. Shenstone et de Kitty Alison (née Paterson), ainsi que le neveu d'Allen Shenstone. Son père meurt le jour de Noël 1915, laissant Beverley et ses deux jeunes frères à la charge de leur mère Kitty et de leur grand-père paternel, Joseph Newton Shenstone[5]. Beverley Shenstone apprend à naviguer auprès de ses oncles[6]. Il conçoit, construit et participe à des courses de voiliers miniatures[réf. souhaitée]. En 1927, encore étudiant, il entreprend une expédition en canoë sur les voies navigables du sud et du sud-ouest de l'Angleterre. À l'issue de ce périple, il travaille quelques semaines dans un laboratoire du ministère de l'Air situé au sous-sol du Musée des sciences de Londres[7]. Il obtient son diplôme d'ingénieur à l'Université de Toronto en 1928, puis poursuit des études de maîtrise sur la stabilité des hydravions sous la direction du professeur John H. Parkin[7].
Début de carrière
En , Beverley Shenstone apprend à piloter dans le cadre d'une formation d'élève-pilote de l'Aviation royale canadienne (ARC), et effectue son premier vol en solo en moins de dix heures, ce qui lui vaut un poste permanent au sein de l'ARC[8]. À une époque où la plupart des avions sont des biplans en bois recouverts de toile, Beverley Shenstone comprend que les monoplans métalliques représentent l'avenir et que l'industrie allemande est à la pointe dans ce domaine[9]. Il postule pour un emploi chez Dornier à Friedrichshafen[réf. nécessaire] mais sans succès. Sa persévérance et ses contacts utiles finirent par payer : grâce à l’aide de John H. Parkin et du capitaine M.C. Christie, attaché de l’air britannique à Berlin, il obtient un poste chez Junkers en à Dessau[10].
Il travaille alors pendant un an chez Junkers, où il apprend les techniques de travail des métaux comme le repoussage et le rivetage. Il travaille dans les services techniques, notamment à l'atelier des moteurs. Il étudie également les théories de l'aile volante de l'ingénieur Hugo Junkers[11]. Beverley Shenstone travaille ensuite avec Yoshihara Seiji à la préparation du Junkers A 50 de ce dernier pour son vol de Dessau à Tokyo en [12].

Pendant l'été 1930, Beverley Shenstone apprend le vol à voile à la Wasserkuppe, qui est alors le principal centre de vol à voile d'Europe. Il y rencontre Geoffrey Hill et Alexander Lippisch, qui sont tous les deux les pionniers des avions à ailes complètes. Alexander Lippisch dirige alors la branche technique de la Rhön-Rossitten Gesellschaft. Beverley Shenstone passe l'hiver 1930-1931 à travailler avec Lippisch et son équipe au développement de planeurs sans empennage ; il apprend également à skier. Son amitié avec Lippisch dura quarante ans[13].
Lors de son séjour en Allemagne, Beverley Shenstone se rend à Heidelberg et rencontre Ludwig Prandtl, un pionnier de l'application des analyses mathématiques systématiques à l'aérodynamique. C'est également à la Wasserkuppe qu'il fait la connaissance du commandant de l'air John Adrian Chamier, pour lequel il travaille comme interprète. John Chamier suggère à Shenstone de venir travailler pour les Britanniques chez Vickers-Armstrongs, dont Chamier est directeur[14].
Pour trouver du travail, Beverley Shenstone s'installe en Angleterre en . Geoffrey Hill tente de lui trouver un emploi chez Westland, mais sans succès. Il est reçu en entretien par Sidney Camm, mais à la suite d'un malentendu, il quitte la salle[15].
Par l'intermédiaire de John Chamier, il obtient un entretien en 1932 avec Reginald Mitchell chez Supermarine (qui fait partie de Vickers-Armstrong). Déçu par les connaissances de Beverley Shenstone en matière de construction d'ailes monoplanes, Reginald Mitchell est en revanche impressionné par son expertise en théorie aérodynamique et lui offre un poste à temps plein, rémunéré 500 £ par an, après une période d'essai de deux mois[16],[17].
Aile elliptique du Spitfire


Beverley Shenstone est chargé par Reginald Mitchell, en plus du soutien technique, d'apporter un regard extérieur sur les conceptions de Supermarine. Pour cela, Beverley Shenstone voyage avec Ernest Hives de Rolls-Royce en Allemagne début 1934, puis aux États-Unis la même année, où il visite le NACA et plusieurs constructeurs aéronautiques américains. Il fait ensuite son rapport à Mitchell sur les derniers profils d'ailes du NACA et sur l'importance accordée par les autres concepteurs à une finition aérodynamique de haut niveau[18].
Reginald Mitchell décide en conséquence d'entreprendre une refonte complète du projet, notamment de l'aile. S'appuyant sur les suggestions et l'expertise de Beverley Shenstone en aérodynamique théorique, Mitchell, avec la contribution d'Ernest Mansbridge, Joe Smith et Alfred Faddy, commence à étudier l'utilisation d'une aile elliptique[19].
Mitchell et Shenstone sont tous deux conscients du potentiel d'une aile elliptique, Mitchell l'ayant proposée pour son hydravion Type 179, tandis que l'hydravion Short Crusader, engagé dans la Coupe Schneider de 1927, était doté d'une aile similaire en forme de lobe[20]. Par ailleurs, Shenstone sait que Frederick Lanchester a suggéré en 1907 qu'il est préférable de répartir le flux tourbillonnaire le long de l'aile plutôt que de le concentrer à son extrémité[21], et que Max Munk avait également constaté qu'une portance répartie de manière elliptique réduisait la traînée induite[21].
Les études successives conduisent les concepteurs de Supermarine à créer une aile elliptique modifiée, dont l'extrémité est avancée pour générer une portance accrue. Grâce à son longeron principal perpendiculaire, l'aile obtenue est rigide et stable, assurant la stabilité nécessaire à un avion équipé de canons sous les ailes[21],[19].
Cette nouvelle conception d'aile est intégrée au projet Type 300 qui devient par la suite le Supermarine Spitfire.
Projets ultérieurs chez Supermarine
Après son travail sur le Supermarine Spitfire, Beverley Shenstone est aérodynamicien en chef du projet Supermarine B.12/36[22]. Le cahier des charges de ce projet concerne un bombardier lourd quadrimoteur, et la proposition de Supermarine prévoit une aile à bord d'attaque fortement en flèche, la charge de bombes étant stockée à la fois dans l'aile et dans le fuselage. Bien que Supermarine ait obtenu un contrat de développement pour deux prototypes, le premier ayant été détruit lors d'un bombardement en , ce cahier des charges fut finalement rempli par le Short Stirling, qui constituait le plan de secours du ministère de l'Air en raison de ses doutes quant aux capacités de Supermarine[23].
Ministère de l'Air
En 1938, Beverley Shenstone quitte Supermarine et entre au ministère de l'Air comme conseiller scientifique principal auprès du directeur de l'aviation civile[24],[7]. Il a pour mission de promouvoir la coopération et l'efficacité au sein de l'industrie[25]. En , il est envoyé aux États-Unis au sein de la Commission aérienne britannique[7] afin de veiller à ce que les avions américains fournis dans le cadre du programme de Prêt-bail répondent aux besoins de la RAF. À ce titre, il s'intéresse au développement du P-51 Mustang.
Après ses premières recherches, en 1943, à la suite d'une traversée difficile de l'Atlantique en hydravion, Beverley Shenstone acquiert la conviction que ces appareils seront obsolètes dans l'aviation d'après-guerre. Cette position, inattendue chez un membre du Comité Brabazon, suscite des critiques de la part des autres membres du comité[26].
Retour au Canada
Après la guerre, Beverley Shenstone retourne au Canada en 1946, où il occupe le poste d'administrateur technique chez Trans-Canada Air Lines[27],[28]. Il rejoint ensuite Avro Canada à Toronto, où il participe à la gestion technique des nouveaux avions à réaction Avro Jetliner et CF-100[17], mais il est déçu par le manque de projets de développement qui lui permettraient d'exploiter pleinement son expérience[28].
Cela l'incite à écrire à N.E. Rowe, alors directeur de la recherche et du développement chez British European Airways (BEA), pour se renseigner sur les postes disponibles. Il obtient ainsi le poste d'ingénieur en chef en 1948[29].
Chez BEA, il met en place un système de contrôle statistique de la maintenance, utilisant les défaillances passées des composants pour orienter la maintenance future[30]. Plus important encore, il contribue de manière significative aux spécifications des futurs avions civils britanniques. Il joue notamment un rôle déterminant dans l'augmentation de la capacité de passagers du Vickers Viscount[31]. À la fin des années 1950, il est un acteur clé dans le développement de la configuration à moteur arrière du de Havilland DH121 (qui devient plus tard le Hawker Siddeley Trident) et du VC10[28].
Beverley Shenstone lance également les premiers services à réaction de BEA, en commençant par le de Havilland Comet en 1960, qui sera le premier avion de ligne à réaction de l'histoire. La même année, il est nommé au conseil d'administration de BEA. Il est le président de la Royal Aeronautical Society (RAeS) de à [24],[7].
Il garde de l'intérêt pour le vol à voile qu'il avait pratiqué à ses débuts. À la fin des années 1940, il travaille avec Waclaw Czerwiński à la conception du Czerwiński-Shenstone Loudon et du Harbinger. Il est membre fondateur du projet Sigma, qui est une tentative de développement d'un planeur à haute performance destiné à remporter la classe ouverte des championnats du monde de vol à voile de 1969[32].
En 1955, Beverley Shenstone publie des articles concluant que le vol à propulsion humaine est possible, mais que les données fondamentales font défaut[28]. Il suggère qu'avec des ressources investies dans ce domaine, une machine performante puisse être construite. Il présente une communication intitulée « Le problème de l'avion très léger et très efficace » lors de la conférence de la Low Speed Aerodynamics Research Association[33]. En , Beverley Shenstone et six autres passionnés, dont Terence Nonweiler, se réunissent à Cranfield et fondent le Comité des aéronefs à propulsion humaine (qui deviendra plus tard le Groupe des aéronefs à propulsion humaine de la RAeS) dans le but d'examiner la littérature pertinente, d'évaluer les perspectives et de promouvoir la réalisation de ce projet[34].
Directeur technique de la BOAC
Beverley Shenstone est nommé en 1964 directeur technique de la British Overseas Airways Corporation (BOAC), où il est chargé de coordonner les activités d'ingénierie et d'exploitation aérienne de la compagnie. À ce titre, il s'intéresse principalement aux projets à long terme, notamment aux avions de ligne supersoniques[7]. Il avait participé depuis le début au développement des avions supersoniques avec passagers. Un comité consultatif sur le transport supersonique avait été créé en 1956 pour formuler des recommandations, et il avait représenté la BEA au sein de son sous-comité technique[35]. Plus tard, lors d'une discussion de la RAeS sur « les difficultés et les avantages du transport civil supersonique » en , il exprime son scepticisme quant à la rentabilité du transport supersonique (TSS)[36],[37]. Il le décrit comme « le projet le plus vaste, le plus coûteux et le plus incertain jamais entrepris dans le développement des avions civils », en affirmant que « le plus grand doute réside dans l'improbabilité que le TSS puisse être rentable ».
Il prend sa retraite à la fin de 1966[38] et s'installe alors à Chypre où il occupe à temps partiel un poste de conseiller technique pour Cyprus Airways. Il reste à Chypre jusqu'à sa mort en [17],[39].
Prix et distinctions
Beverley Shenstone est intronisé en 1982 au Temple de la renommée du génie de l'Université de Toronto[40].
En 2016, il est nommé au Panthéon de l'aviation canadienne[41].