Au début de 1942, l’équipe du professeur Kurt Tank, au sein de la firme Focke-Wulf, travaillait à l’élaboration d’un bombardier rapide d’attaque désigné provisoirement Ta-211, en prévision de l’utilisation des moteurs Jumo 211R. En août de cette même année, le RLM fit connaître sa volonté d’obtenir un chasseur de nuit, et trois constructeurs proposèrent chacun un projet en cours d’étude : Heinkel avec le He-219 Uhu, Messerschmitt avec le Me-210/410 et Focke-Wulf en adaptant ses travaux conformément à la demande manifestée. La version modifiée du Ta-211 reçut la désignation de Ta-154.
L’appareil biplace de Kurt Tank était un bimoteur à aile haute, entièrement en bois, hormis le cockpit pressurisé, avec un train d’atterrissage tricycle escamotable. Le futur Grumman F7F Tigercat aura avec lui une certaine ressemblance.
1942 est aussi l’année où le De Havilland DH 98 Mosquito, tout en bois, léger et rapide, survola l’Allemagne et établit aussitôt un record : sur les 600 premières missions de bombardement, un seul appareil fut abattu alors que pour les bombardiers lourds, le rapport était de 1 pour 5. C’est par les similitudes du Ta-154 et en hommage au redoutable adversaire que Kurt Tank surnommera son avion Moskito.
La compétition entre les constructeurs fut de courte durée : le Me-210 rencontrait de nombreux problèmes de développement et fut éliminé ; le RLM se méfiait de l’appareil en bois et lui préféra le He-219, métallique et qui possédait en outre une meilleure visibilité vers l’arrière ainsi qu’un plus grand rayon d’action. Mais le maréchal Erhard Milch, inspecteur général de l’air et directeur de l’armement de l’air, qui voulait une réponse allemande aux attaques des Mosquito, prit l’initiative personnelle d’accélérer le développement du Ta-154 et d’en démarrer la production en dehors des circuits habituels, retardant de près d’un an la sortie du He-219, attendu par le RLM et les unités de chasse de nuit.
Le premier prototype du nouvel appareil (Ta-154 V1) effectua son vol inaugural le 1er juillet 1943. Il fut suivi par 11 autres (V2 à V12) qui se distinguaient par des variantes dans la motorisation (Jumo 211F, N, R, 213 E ), l’armement ou l’emport de radar de chasse de nuit (FuG 212 Lichtenstein, FuG 220 SN-2). Ces prototypes et les modèles de présérie (Ta-154A-0 furent testés pendant presque un an et le premier appareil de série ne vola que le 13 juin 1944. Les livraisons aux unités combattantes venaient de commencer quand la fabrique de Tego-film (colle utilisée pour le contre-plaqué dont était constitué l’avion) fut bombardée. Un produit de remplacement fut essayé, mais, moins résistant et induisant une réaction chimique avec le bois, il provoqua le crash de plusieurs appareils. Kurt Tank dut suspendre la production le 14 août 1944 et le RLM arrêta définitivement le programme en septembre.
Au total, 50 « Moskito » furent produits (dont les 12 prototypes et 3 de présérie), principalement dans les versions Ta-154A-1, A-2/U4 et A-4. Quelques uns furent affectés à l’escadrille de chasse de nuit NJG.3 et d’autres servirent plus tard à l’entraînement des futurs pilotes de jet.
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