Le Boeing 747 est un avion de ligne à réaction américain à fuselage large construit entre 1968 et 2022 par Boeing, souvent désigné par son qualificatif, ou Reine des CieuxSutter 2006, p. 279.. Sa « bosse » caractéristique à l'avant du fuselage fait du 747 un appareil particulièrement reconnaissable. Le 747 est également le premier avion de ligne à fuselage large. Construit aux États-Unis par le groupe Boeing Commercial Airplanes, le 747 dans sa première version a une capacité deux fois et demie supérieure à celle du Boeing 707 qui est l'un des grands avions commerciaux des années 1960. Effectuant son premier vol le et mis en service en , le 747 détient pendant le record de la capacité de passagers, jusqu'à l'arrivée de l'Airbus A380.
Ce quadriréacteur dispose d'un double-pont sur une partie de sa longueur. Il est disponible en transport de passagers, avion cargo et sous d'autres versions. Le pont supérieur est conçu pour servir de salon de première classe ou accueillir des sièges supplémentaires et permet également à l'avion d'être facilement converti en cargo en retirant les sièges et en installant une porte cargo sur le nez. En effet, Boeing s'attend à l'arrivée d'avions de ligne supersoniques, dont le développement est annoncé au début des années 1960, ce qui rendrait le 747 et d'autres avions obsolètes tandis que la demande d'appareils cargo subsoniques devrait être soutenue. Le 747 est appelé à devenir obsolète après la vente de , mais il dépasse les attentes des critiques et, en 1993, le est construit. Au , avaient été livrés depuis 1970 et huit restent en commande.
Le 747-400, version en service la plus répandue, a une vitesse de croisière de à 0,855 (jusqu'à ) avec une distance franchissable intercontinentale de . La version passager du 747-400 peut accueillir selon les configurations en trois classes, en deux classes ou en classe unique. Dernière version de l'avion, le 747-8 reçoit sa certification en 2011 et est toujours en production en 2020. Les livraisons de la version cargo 747-8F au premier client Cargolux débutent en ; celles de la version passagers 747-8I pour la Lufthansa commencent en . En , toutes versions confondues sont en service dans les compagnies aériennes. Fin , Boeing annonce que la production du 747 sera définitivement arrêtée en 2022 avec un total de . Le dernier sorti d'usine est un Boeing 747-8 Freighter le . Il a décollé pour la première fois le ..
Le , la compagnie américaine Atlas Air prend livraison à Seattle (État de Washington) de l'ultime exemplaire du gros-porteur long-courrier ; une version cargo, comme la majorité des 747 sortis des chaînes ces dernières années. Immatriculé N863GT, ce tout dernier 747 est orné du portrait de Joe Sutter, considéré comme le père de l’avion. Pour l’occasion, Boeing, dont la renommée a grandement bénéficié du 747, organise une cérémonie dans son usine d’Everett, dans la grande banlieue de Seattle. Ce site a été construit en 1969 justement pour produire le jumbo-jet puis ses successeurs, le 767, le 777 et le 787 Dreamliner..
Conception et développement Contexte historique En 1963, la United States Air Force (USAF) lance des projets d'études pour un avion de transport stratégique à très grande capacité. Bien que le C-141 Starlifter soit alors en cours d'introduction, elle souhaite un appareil plus grand, polyvalent, afin d'emporter notamment des charges hors normes que ne peuvent embarquer les avions cargos existants.. Au terme de ces études, l'Air Force lance un appel d'offres pour le programme (CX-HLS) en ; l'avion doit pouvoir emporter une charge maximale de à une vitesse de () et avoir une distance franchissable de sans ravitaillement avec une charge de . La soute doit mesurer de large et de haut, pour une longueur de , et être accessible par l'avant et par l'arrière..
Il est prévu que l'avion soit motorisé par seulement quatre turboréacteurs, ce qui impose d'en améliorer les performances, au bénéfice de la consommation de carburant. En , les avionneurs Boeing, Douglas, General Dynamics, Lockheed et Martin Marietta présentent leurs propositions pour la cellule du nouvel avion. ; General Electric, Curtiss-Wright et Pratt & Whitney proposent des moteurs.. Après une première sélection, Boeing, Douglas et Lockheed se voient attribuer des contrats d'études supplémentaires pour la cellule et General Electric et Pratt & Whitney pour les moteurs..
Les trois propositions des avionneurs ont plusieurs caractéristiques en commun. Comme le CX-HLS doit pouvoir être chargé par l'avant, une porte doit occuper l'emplacement habituel du poste de pilotage ; les trois sociétés résolvent le problème en déplaçant le cockpit au-dessus de la soute. Sur le projet de Douglas, le cockpit forme une petite bosse juste en avant et au-dessus de la voilure ; celui de Lockheed présente un fuselage bilobé avec un pont supérieur, moins large, courant sur toute la longueur du fuselage ; chez Boeing, le pont supérieur est un peu plus long que sur le projet de Douglas et s'étend jusqu'à l'arrière de la voilure. En , l'avion de Lockheed et le moteur de General Electric sont sélectionnés. ; le nouvel avion est désigné C-5 Galaxy et est, à l'époque, le plus gros avion militaire du monde. La porte cargo frontale et le cockpit surélevé seront repris sur le 747..
Projet d'avion de ligne Le 747 est conçu au cours des années 1960, à une époque où le nombre de passagers transportés est en pleine augmentation.. L'ère du jet, inaugurée par les très populaires Boeing 707 et Douglas DC-8 a permis de révolutionner les voyages à grande distance. Avant même son échec pour le contrat du CX-HLS, l'avionneur de Seattle est approché par Juan Trippe, président de la Pan American World Airways, un des principaux clients de Boeing, qui lui demande de construire un avion de ligne ayant deux fois la capacité du 707. À cette époque, la congestion des aéroports, aggravée par le fait qu'un nombre de plus en plus grand de passagers voyagent dans des avions relativement petits, devient un problème qui pourrait être résolu, selon Juan Trippe, par des avions à plus grande capacité..
En 1965, Joe Sutter quitte l'équipe de développement du Boeing 737 pour superviser les études du nouvel avion de ligne, désigné sous le nom de modèle 747.. Joe Sutter lance une étude de développement avec la Pan Am et d'autres compagnies aériennes afin de mieux connaître leurs exigences. À cette époque, les spécialistes pensent que les vols à grandes distances seraient effectués tôt ou tard par des avions supersoniques. ; ainsi, Boeing conçoit son avion de manière à pouvoir être facilement adapté pour le transport de fret subsonique et rester en production, même si les ventes pour les versions de transport de passagers diminuent.. Comme avion cargo, le 747 doit pouvoir emporter des conteneurs, qui sont à ce moment-là en cours d'introduction massive pour le transport de marchandises ; ces conteneurs mesurent de haut et de large, et sont disponibles avec une longueur de ().. Avec une taille similaire à celui du projet CX-HLS, le fuselage de l'avion est suffisamment grand pour accueillir deux rangées de conteneurs côte à côte.
En , la Pan Am passe commande de pour un coût total de de dollars. ; cette commande comprend 23 appareils pour le transport de passagers et deux en version cargo.. Au cours de la cérémonie de signature du contrat, qui a lieu à Seattle lors du anniversaire de Boeing, Juan Trippe prédit que le 747 devrait être . En tant que client de lancement et en raison de son implication dans le programme avant de passer commande, la Pan Am peut influencer la conception et le développement du 747, dans une mesure jamais égalée par une seule compagnie aérienne..
Travail de conception Finalement, le dessin du CX-HLS à voilure haute de Boeing n'est pas repris pour le 747, bien que les techniques et technologies développées dans ce but aient une influence. À l'origine, le pont supérieur devait s'étendre sur toute la longueur du fuselage ; la cabine devait disposer de deux couloirs et il était prévu que les sièges fussent disposés en rangées de huit au pont principal et en rangées de sept au pont supérieur.. Cependant, en raison des préoccupations quant aux limites de la capacité cargo et aux problèmes d'insertion des systèmes et des conduites de conditionnement d'air, cette idée est abandonnée début 1966 au profit d'une cabine sur un pont unique, mais plus large.. Le cockpit reste placé sur un pont supérieur, très court, ce qui permet d'équiper le nez de l'avion d'une porte cargo ; cette caractéristique donne au Boeing 747 sa bosse reconnaissable... Sur les premiers modèles, l'utilisation de l'espace du pont supérieur en arrière du cockpit n'est pas précisément définie ; il est finalement utilisé comme un salon, et n'est pas destiné à accueillir des sièges..
thumb|Le turboréacteur à double flux à haut taux de dilution Pratt & Whitney JT9D est développé pour le 747.|alt=Le turboréacteur à double flux Pratt & Whitney JT9D accroché à un pylône, sous l'aile du prototype du 747. Les bandes de sa nacelle révèlent le cœur du moteur. Pour pouvoir faire voler un avion aussi grand que le 747, les turboréacteurs à double flux à taux de dilution élevé font partie des technologies qui doivent être développées. ; ces moteurs doivent avoir une poussée double de celle des turboréacteurs précédents, en consommant un tiers de carburant en moins. General Electric est la première à développer un moteur répondant à ces exigences ; cependant, le motoriste est chargé de développer le réacteur qui doit propulser le C-5 Galaxy et ne peut pas s'occuper du marché civil dans l'immédiat. Pratt & Whitney travaille également sur un turboréacteur semblable et, à la fin de l'année 1966, Boeing, la Pan Am et Pratt & Whitney se mettent d'accord pour que le motoriste développe un nouveau moteur, le JT9D, pour propulser le 747 ; le moteur est testé en vol à partir de sur un B-52 modifié..
Le projet est conçu avec une nouvelle méthode d'analyse de la sûreté de fonctionnement représentée dans un arbre de défaillances, qui permet d'étudier les effets d'une défaillance d'un seul élément pour déterminer son impact sur d'autres systèmes. Pour répondre aux exigences de sécurité, il est prévu que le 747 dispose de systèmes redondants, notamment hydrauliques, d'un train d'atterrissage principal à quatre bogies et de surfaces de contrôle doublées.. De plus, il incorpore des dispositifs hypersustentateurs parmi les plus aboutis pour lui permettre d'opérer depuis les pistes existantes sans nécessiter de les allonger. Ces dispositifs se composent de becs s'étendant sur presque tout le bord d'attaque des ailes et de volets à triple fente sur le bord de fuite. ; ces derniers augmentent la surface alaire de 21 % et la portance de 90 % lorsqu'ils sont entièrement déployés..
Boeing accepte de livrer le premier 747 à la Pan Am à la fin de l'année 1969, ce qui laisse pour concevoir l'avion, soit deux tiers de la durée habituellement nécessaire.. Le calendrier est si court que les personnes qui travaillent sur le programme sont surnommées (en anglais : ). Le développement de l'avion est un tel défi technique et financier que l'on dit alors que la direction de l'entreprise a lorsqu'elle a lancé le programme.
Site de production
thumb|Assemblage final du 747 dans l'usine Boeing d'Everett.|alt=Hall d'assemblage d'avions, montrant des machines lourdes. Les ailes et les grandes sections cylindriques de l'avion sont prêtes pour l'assemblage avec d'autres composants. Au-dessus se trouvent les grues qui transportent les gros morceaux du 747.