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Si le Cessna 310 ne fut pas le premier bimoteur de cet avionneur, il demeure toutefois le premier conçu spécifiquement pour le marché civil. En effet le Bobcat avait lui été conçu pour répondre aux attentes de l'US Army Air Corps et avait connu une carrière civile après la Seconde Guerre mondiale.
C'était donc un nouveau pari technologique pour les équipes d'ingénieurs et de designers de l'entreprise. Lorsque l'avion sortit d'usine pour la première fois en 1953 il s'agissait d'une machine résolument nouvelle avec son moteur en ligne, là où la majorité des avions concurrents volaient encore avec des moteurs en étoile à l'instar du Beech 18. L'avion a immédiatement connu le succès, notamment auprès des militaires.
En effet en 1955 l'US Air Force fit l'acquisition d'un premier lot de 160 machines, désignés L-27A. Cinq ans plus tard elle acheta 35 appareils de plus, d'une version légèrement améliorée, qu'elle désigna cette fois ci L-27B. Ces avions étaient surnommés Blue Canoe (canoë bleu en français) par les aviateurs américains. Ces avions remplissaient des missions de liaisons et de communication.
En 1962 lorsque l'US Air Force réaligna ses désignations sur celles des autres composantes militaires américaines les L-27A et L-27B devinrent respectivement U-3A et U-3B. L'US Navy et l'US Army ont reçu dans le courant de l'année 1965 quelques U-3A pour des missions de soutien logistique.
Le Cessna 320 Slyknight (chevalier du ciel en français) est apparu en 1961 et se différencie par sa motorisation qui fait appel à des propulseurs turbocompressés donnant plus de puissance et de confort de pilotage. Le Skyknight visait notamment le marché de l'aviation légère d'affaire alors en plein développement.
La production globale de cette famille d'avions s'est échelonnée entre 1954 et 1981 représentant une vingtaine de versions civiles et militaires différentes.
Le Cessna 310 est un monoplan à aile basse, bimoteur construit en métal. Il dispose d'un train d'atterrissage tricycle escamotable. De petits réservoirs annexes de carburant sont installés en bout d'aile afin d'accroître le rayon d'action. Le pilote prend place dans un cockpit biplace côte à côte, tandis que ses quatre passagers s'installent dans la cabine à l'arrière. Un cinquième passager peut éventuellement rejoindre le pilote à l'avant.
Le Cessna 310 n'est pas prévu pour l'emport d'armement.
Il s'agit de bien différencier le Cessna 310 du Cessna 320, car ce second fut au final une évolution assez distincte du premier.
Le Cessna 310, et son descendant le 320, sont deux des avions bimoteurs les plus vendus par la firme américaine. De ce fait, ils sont fréquemment encore utilisés en 2012 de par le monde. Outre l'aviation militaire américaine ce bimoteur a été vendu à plusieurs pays6 pour des besoins militaires.
Colombie, Équateur, France : les Cessna 310Q servent au sein du Centre d'essais en vol depuis 1975. Iran, Madagascar, Paraguay, République démocratique du Congo, Suriname, ThaÏlande, Trinité-et-Tobago, Uruguay, Venezuela.
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