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Le C-5 Galaxy fut le plus grand avion du monde jusqu'à l'apparition de l'Antonov 124. Entré en service en 1971, il fut conçu pour être opéré à partir de terrains sommairement aménagés. La cellule de cet avion a été conçue pour résister à plus de 30.000 heures de vol.
L'US Air Force établit en 1963 un cahier des charges au nom de code "CX-LHS" (pour "Cargo Experimental-Heavy Logistics System") pour remplacer les C-133 Cargomaster. L'appareil devait par exemple transporter 60 tonnes de matériel sur une distance de 13.000 km, il devait décoller de pistes rudimentaires d'une longueur maximum de 2500 m au décollage et de 1200 m à l'atterrissage. Enfin, la résistance de l'aile devait être très importante à l'usure puisqu'elle devait pouvoir endurer 30.000 heures de vol. Deux constructeurs répondirent à l'offre; d'un côté Boeing avait dessiné les prémices du B-747 et Lockheed imagina le futur C-5. Le 22 décembre 1964, le président Johnson approuve le développement du projet de Lockheed.
Le 30 juin 1968, le tout premier vol du C-5A avait lieu et dès le 17 décembre 1969, le premier C-5A opérationnel fut livré à l'USAF, 81 exemplaires furent construits et le dernier fut livré en mai 1973. Puis, même si l'appareil coûtait cher à l'armée (il aurait été encore plus cher de faire construire un nouvel appareil), celle-ci demanda une version modernisée à Lockheed, principalement au niveau avionique mais aussi au niveau des ailes. Le C-5B fut construit à 50 exemplaires et livré entre janvier 1986 et avril 1989.
Sur une mission type, un C-5 peut transporter 136.080 kg sur une distance de 5526 km soit un chargement de 36 palettes standards, 2 chars d'assaut M1A1, 4 chars léger M551 Sheridan et un Hummer, 16 camions de 4 tonnes, 10 blindés légers LAV25, 6 hélicoptères Sikorsky UH-60 Black Hawk ou un hélicoptère lourd CH-47 Chinook. Il peut emporter 363 passagers (soit 73 sur le pont arrière supérieur, et 290 sur le compartiment principal). Fin 2003, il restait 125 appareils en service sur les 131 assemblés.
L'appareil a été utilisé au Viêt Nam, pendant la Guerre du Kippour en 1973 mais aussi pour la Guerre du KoweÏt de 1990 et la Guerre en Irak à partir de 2003.
Pendant les opérations "Bouclier du désert" et "Tempête du désert", les C-5 transportèrent 18% du matériel et 42% des troupes. Ils totalisèrent 15.800 missions avec 498.000 passagers. C'est cette très grande capacité d'emport qui fait du C-5 encore aujourd'hui l'un des piliers de l'armée américaine.
Sur les 131 appareils, seuls 3 ont été détruits dont un seul pendant un conflit militaire. C'était pendant la Guerre du Viêt Nam.
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