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Armstrong Siddeley Screamer

L’Armstrong Siddeley Screamer était un petit moteur-fusée à ergols liquides britannique, conçu au cours des années 1950 par le constructeur Armstrong Siddeley. Ce moteur aurait dû propulser l'intercepteur piloté Avro 720 (en), proposition faite par Avro Aircraft Ltd. pour concurrencer le Saunders-Roe SR.53 dans le domaine des avions intercepteurs à moteur-fusée.

Armstrong Siddeley Screamer
Vue du moteur
Le Screamer fut installé pour essais sous le fuselage d'un Gloster Meteor F.8 modifié.

Constructeur Armstrong Siddeley
Premier vol
Utilisation • Avro 720 (en) (prĂ©vue, non rĂ©alisĂ©e)
• Gloster Meteor F.8 (pour essais)
Caractéristiques
Type Moteur-fusée à ergols liquides
Longueur 1 981,2 mm
Diamètre 711,2 mm
Masse 213,19 kg
Performances
Poussée maximale à sec 35,59 kN

Comme le Snarler, il fonctionnait en brĂ»lant un mĂ©lange d'oxygène liquide et de mĂ©thanol. Sa poussĂ©e Ă©tait variable et pouvait atteindre 35,59 kN[1] - [2] - [3].

Historique

Au début des années 1950, le seul constructeur extérieur aux États-Unis ayant suffisamment d'expérience dans le domaine de la propulsion par fusée à ergols liquides était Armstrong Siddeley. Les ingénieurs de la compagnie venaient en effet de marquer un point en concevant de Snarler, d'une poussée de 907 kgp, et bien que ce moteur ne connût aucune commande ou production en série, il intéressa fortement le gouvernement britannique, et le Ministry of Supply (en) (MoS), désirait désormais qu’Armstrong Siddeley développe un moteur plus gros, adapté à de futures applications militaires[2]. Désigné « Screamer », le moteur devait posséder sa propre turbopompe (celle du Snarler était entraînée par le turboréacteur de l'avion), afin de pouvoir fonctionner seul. Il devait également posséder une poussée modulable sur une large plage d'utilisation[2].

Au dĂ©but du projet, en 1950, le moteur devait dĂ©velopper une poussĂ©e de 1 800 kgp, et les premiers travaux se concentrèrent sur une simple version agrandie du Snarler, possĂ©dant encore des pompes Ă  entraĂ®nement externe. L'Ă©tape suivante fut de concevoir une turbopompe entraĂ®nĂ©e par une turbine, afin de rendre le moteur complètement intĂ©grĂ© et indĂ©pendant. Suivit ensuite la dĂ©cision de redessiner complètement le moteur pour qu'il accepte des carburants variĂ©s, comme le kĂ©rosène et le pĂ©trole. Cette modification, bien que paraissant superflue Ă  l'Ă©poque, fut cependant celle qui imposa le plus de travail de la part des concepteurs, principalement en raison des tempĂ©ratures de combustion plus Ă©levĂ©es de ces carburants[2]. Le premier essai avec le kĂ©rosène prit place en 1951.

Peu de temps après, une application aĂ©ronautique devint envisageable, et comme souvent, les besoins en puissance augmentèrent rapidement. La poussĂ©e du moteur dut alors passer Ă  2 720 kgp puis 3 175 et 3 401 kgp. Ă€ un moment, la conception du Screamer prĂ©voyait l'emploi de deux chambres de combustion, la plus grosse des deux Ă©tant utilisĂ©e pour les phases Ă  puissance maximale[Note 1], mais en 1952 la conception finale du moteur s'arrĂŞta sur une chambre unique, diminuant la complexitĂ© de l'ensemble, son poids, ainsi que la traĂ®nĂ©e aĂ©rodynamique gĂ©nĂ©rĂ©e en vol, malgrĂ© une consommation en lĂ©gère hausse[2]. Cette chambre devait fonctionner Ă  une pression Ă©levĂ©e, utile pendant les phases de vol Ă  puissance partielle, et Ă  haute altitude, la faible pression atmosphĂ©rique extĂ©rieure participait Ă  amĂ©liorer l'expansion des gaz de combustion. La chambre et sa tuyère furent dessinĂ©es pour ĂŞtre idĂ©ale Ă  pleine puissance et Ă  une pression extĂ©rieure de 460 hPa, soit l'Ă©quivalent d'une altitude de 6 000 mètres.

L'Ă©quipe chargĂ©e du dĂ©veloppement Ă©tant plutĂ´t rĂ©duite, avec seulement 25 personnes, la quantitĂ© de travail reprĂ©sentĂ©e par le dĂ©veloppement du moteur Ă©tait considĂ©rĂ©e comme Ă©norme. Afin de rapidement disposer d'un moteur pouvant ĂŞtre testĂ© en vol, l'Ă©quipe fit le choix d'utiliser comme troisième ergol... de l'eau ! En effet, Ă  cette Ă©poque, la conception de gĂ©nĂ©rateurs de gaz (combustion d'un mĂ©lange d'oxygène et d'hydrocarbures entraĂ®nant une turbine) n'Ă©tait pas encore maĂ®trisĂ©e, et l'eau Ă©tait souvent ajoutĂ©e au mĂ©lange initial pour crĂ©er de la vapeur surchauffĂ©e entraĂ®nant la turbine de la mĂŞme manière que le peroxyde d'hydrogène des premiers moteurs allemands[2]. Cette eau serait de plus utilisĂ©e comme système de refroidissement pour la chambre, Ă©tant diffusĂ©e dans le revĂŞtement de celle-ci puis Ă©tant ensuite rĂ©injectĂ© dans la chambre comme troisième ergol. Lors des essais qui suivirent, on dĂ©termina que le rĂ©servoir d'eau pouvait ĂŞtre supprimĂ©, car il rendait le moteur 50 % plus complexe que le dessin initial. Le moteur fonctionna donc ensuite avec un excès d'oxygène et le refroidissement dans les parois de la chambre Ă©tait assurĂ© par la circulation de kĂ©rosène.

La conception des turbopompes Ă©tait totalement diffĂ©rente de celle du Snarler, et cette dernière sut utilisĂ©e comme base de dĂ©part pour la conception des nouveaux systèmes. Le moteur comportait pas moins de trois turbopompes, usinĂ©es dans des alliages rĂ©sistant aux divers composants qu'elles devaient amener Ă  la chambre de combustion. Les essais pour leur mise au point furent rĂ©alisĂ©s Ă  l'aide de moteurs Ă©lectriques faisant circuler de l'eau[2]. De gros efforts furent Ă©galement faits pour la mise au point de la turbine du gĂ©nĂ©rateur de gaz, qui fut conçue Ă  Ansty par une Ă©quipe de recherche spĂ©cialisĂ©e dans les turbines Ă  gaz[2]. Le rĂ©sultat Ă©tait une turbine fonctionnant Ă  20 000 tr/min et dĂ©livrant une puissance Ă©quivalente Ă  350 ch[2]. Le gĂ©nĂ©rateur de gaz qui l'alimentait Ă©tait une chambre de combustion miniature ayant nĂ©cessitĂ© de gros efforts de dĂ©veloppement pour passer de la combustion d'un mĂ©lage oxygène/mĂ©thanol Ă  un mĂ©lange oxygène/kĂ©rosène. Les gaz issus du gĂ©nĂ©rateur de gaz Ă©taient expulsĂ©s par une double tuyère en V situĂ©e sous le moteur.

Quelques modifications mineures furent effectuĂ©es sur le dessin de la chambre de combustion, qui ne reprenait pas le dessin de celle du Snarler, et des essais furent menĂ©s en 1954, avec le premier dĂ©marrage du moteur Ă©tant effectuĂ© Ă  Ansty en [4]. De prĂ©cĂ©dents essais avaient Ă©tĂ© menĂ©s en 1951 et 1952, mais le nouveau dessin de la chambre Ă©tait celui qui posait le moins de problèmes. En , la poussĂ©e produite atteignit les 8 000 lbf (3 628 kgp, 35,56 kN)[2].

MalgrĂ© de bons rĂ©sultats, le programme fut abandonnĂ© en , suivi par celui de l'Avro 720, avant mĂŞme le dĂ©but des essais en vol[5]. Le coĂ»t total du programme Ă©tait estimĂ© Ă  650 000 livres sterling[6] (Ă©quivalent Ă  11 863 934 livres sterling de juin 2017[Note 2]).

En 1951, un Gloster Meteor F.8 fut équipé pour expérimentations d'un Screamer installé sous le fuselage[2] - [7].

Applications

Notes et références

Notes

  1. Un concept déjà mis au point par les Allemands pendant la Seconde Guerre mondiale, avec les moteurs Walter HWK 109-509.
  2. Calcul effectué avec mon-convertisseur.fr.

Références

  1. (en) S. Allen, « Rockets for Aircraft Propulsion », The Aeroplane,‎ .
  2. (en) « Armstrong Siddeley Screamer », Flight International magazine, Flight Global/Archive, vol. 70, no 2479,‎ , p. 160–164 (lire en ligne [PDF]).
  3. (en) « Rocket-Motor Design », Flight International magazine, Flight Global/Archive, vol. 70, no 2491,‎ , p. 637 (lire en ligne [PDF]).
  4. (en) « Scorpion and Screamer », Flight International magazine, Flight Global/Archive, vol. 70, no 2477,‎ , p. 76 (lire en ligne [PDF]).
  5. (en) Hill 2001, p. 28.
  6. (en) « Cancelled Projects: The Liste Re-Updated », Flight International magazine, Flight Global/Archive, vol. 92, no 3049,‎ , p. 362 (lire en ligne [PDF]).
  7. (en) « Keith Meggs: A Man ans his Machines », sur http://www.ctie.monash.edu.au, (consulté le ).

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

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