Accueil🇫🇷Chercher

General Electric J79

General Electric J79 est le nom gĂ©nĂ©rique d'une famille de turborĂ©acteurs militaires construits par la compagnie amĂ©ricaine General Electric Aircraft Engines. MalgrĂ© des problèmes de fiabilitĂ© sur les premiers modèles, il a Ă©tĂ© finalement construit Ă  plus de 17 000 exemplaires[1] et est restĂ© en production pendant une trentaine d'annĂ©es.

General Electric J79
(caract. J79-GE-17)
Vue du moteur
J79 exposé au National Museum of the United States Air Force.

Constructeur General Electric Aircraft Engines
Premier vol
Utilisation • B-58 Hustler
• F-104 Starfighter
• F-4 Phantom II
• A-5 Vigilante
• IAI "Kfir
Caractéristiques
Type Turboréacteur simple flux monocorps avec postcombustion
Longueur 5 303,52 mm
Diamètre 975,36 mm
Masse 1 750 kg
Composants
Compresseur Axial, Ă  17 Ă©tages
(avec aubes de stator à géométrie variable)
Chambre de combustion Plusieurs chambres séparées reliées à l'intérieur d'une plus grande (système « Cannular Combustor »)
Turbine Axiale, Ă  3 Ă©tages
Performances
Poussée maximale à sec 52,96 kN
Poussée maximale avec PC 79,33 kN
Taux de compression 13,5 : 1
DĂ©bit d'air 77 kg/s
TempĂ©rature EntrĂ©e Turbine 930 °C (1 210 K)

Historique et DĂ©veloppement

DĂ©veloppement

Le J79 a été développé dans les années 1950 pour pouvoir propulser des avions à Mach 2. L’US Air Force avait besoin de propulser son bombardier de nouvelle génération, qui devint plus tard le Convair B-58, et ce besoin lança la conception et le développement du J79[2].

Le premier essai en vol a eu lieu le , avec un prototype installĂ© dans la soute d'un bombardier B-45C Tornado propulsĂ© par des J47. Le J79 a Ă©tĂ© sorti et descendu de la soute Ă  bombes et les quatre J47 ont Ă©tĂ© arrĂŞtĂ©s, laissant le B-45C voler sur la seule poussĂ©e du J79[3]. Le premier vol rĂ©el, après un test de qualification de 50 heures, eut lieu le , le moteur propulsant le deuxième F4D Skyray de prĂ©-production, remplaçant son Westinghouse J40 d'origine, suivant un plan de dĂ©veloppement et de qualifications Ă©tabli par General Electric. L'YF-104 Starfighter fut le second appareil Ă  voler avec le J79, en 1956, suivi d'un F11F-1F Super Tiger remotorisĂ©, dans le cadre d'un programme sponsorisĂ© par l’US Navy pour accumuler de l'expĂ©rience avec le moteur avant le premier vol du F4H (F-4).

Ce rĂ©acteur a Ă©tĂ© ensuite dĂ©clinĂ© en versions de plus en plus puissantes, et mĂŞme dĂ©rivĂ© en une version civile, le CJ805. Produit pendant plus de 30 ans, il a Ă©tĂ© assemblĂ© Ă  plus de 17 000 exemplaires aux États-Unis et sous licence au Canada, en Belgique, en Allemagne, en IsraĂ«l, en Italie et au Japon. Il a Ă©tĂ© utilisĂ© sur les B-58 Hustler, F-104 Starfighter, F-4 Phantom II, A-5 Vigilante, IAI Kfir et le missile de croisière supersonique SSM-N-9 Regulus II (en). Une version dĂ©tarĂ©e du F-16 avec un J79 fut proposĂ©e comme chasseur Ă  faible coĂ»t pour l'exportation, et mĂŞme si un prototype a volĂ©, aucun avion de sĂ©rie n'a trouvĂ© preneur.

Le J79 a été remplacé vers la fin des années 1960 dans les nouveaux chasseurs par des turbofans à postcombustion, tels que le Pratt & Whitney TF30, utilisé par le F-111 et le F-14, et d'autres turbofans encore plus récents, tels que le Pratt & Whitney F100 utilisé par le F-15 Eagle, qui offre une meilleure consommation en vol de croisière, en déviant une partie de l'air admis autour du cœur du moteur.

Pour leur participation à la conception du J79, Gerhard Neumann et Neil Burgess, de General Electric Aircraft Engines, furent tous-deux récompensés par le Collier Trophy en 1958, partageant les honneurs avec Clarence Johnson (Lockheed F-104) et l’US Air Force (records en vol)[4].

Problèmes des premières versions

De nombreux problèmes ont été rencontrés avec les premières versions du J79 (J79-GE-1, J79-GE-3, J79-GE-5) : extinctions en vol, problèmes d'allumage, retours de flammes, etc. Ces problèmes affectèrent le B-58 Hustler mais surtout le F-104A Starfighter, dont tous les exemplaires en service furent temporairement interdits de vol en 1958 afin d'éviter des accidents supplémentaires. Une modification du système de postcombustion améliora les choses. Quelques années plus tard, de nouveaux problèmes affectèrent la version J79-GE-7 utilisée pour le F-104C Starfighter, et General Electric dut lancer un programme de modification (projet Seven Up) de mi-1963 à mi-1964.

Caractéristiques techniques

Schéma technique d'un J79.
Vue en section des Ă©tages de compresseur d'un J79.
Vue en coupe d'un démarreur à air comprimé de J79.

TurborĂ©acteur monocorps, le J79 a Ă©tĂ© conçu comme un dĂ©veloppement du J73, capable de fonctionner Ă  plus de Mach 2. Pour cela, les ingĂ©nieurs l'ont dotĂ© d'un compresseur axial Ă  17 Ă©tages, dont les ailettes de stator orientables permettent de fournir une compression Ă©quivalente Ă  celle d'un compresseur Ă  double-corps, pour un poids et une complexitĂ© mĂ©canique moindres.

Chaque nouveau constructeur voulant se lancer dans l'aventure des stators Ă  gĂ©omĂ©trie variable doit faire face Ă  de nombreuses difficultĂ©s, telles que la complexitĂ© des liaisons et la difficultĂ© Ă  rendre Ă©tanches les pivots des ailettes et l'espace tolĂ©rĂ© au niveau de leur jonction avec les carĂ©nages du moteur. Une architecture « deux corps » demandait plus de connaissances au sujet des roulements et des joints. General Electric a Ă©tudiĂ© les deux options pendant presque une annĂ©e avant de dĂ©cider, en 1952, qu'ils devraient poursuivre sur la route des stators variables pour le compresseur Ă  12 pour 1 de taux de compression[5]. Rolls-Royce Limited avait testĂ© un compresseur tĂ©moin Ă  4 Ă©tages de stator variables en 1949, mais avait laisser tomber l'idĂ©e, Ă  l'Ă©poque de l’Avon et ses 6,5 pour 1 de taux de compression[6]. Dans son ouvrage, Jack Connors affirme que Pratt & Whitney avait choisi l'architecture Ă  deux corps pour leur J57 parce-qu'ils en connaissaient beaucoup plus sur les roulements et les joints que sur les stators variables[7]. Le J79 Ă©tait initialement connu sous la dĂ©signation X-24A[8] et Ă©tait supportĂ© par un moteur de dĂ©monstration, le GOL-1590.

Les aubes de compresseur sont faites d'acier inoxydable et sont montĂ©es sur des disques (les 7 premiers Ă©tant faits de titane) et espacĂ©s avec des entretoises rĂ©sistantes Ă  la corrosion en acier (pas de l'inox)[9]. Le J79 produit un sifflement particulier Ă  certains angles de manette de gaz. Cette particularitĂ© Ă©trange donna au F-104B Starfighter de la NASA, le N819NA, le surnom de « Howling Holland »[10]. Les premières versions produisaient une Ă©paisse fumĂ©e noire lorsque le moteur fonctionnait Ă  mi-puissance et en croisière, ce qui s'est avĂ©rĂ© ĂŞtre un dĂ©savantage pour les avions de combat qui en ont Ă©tĂ© Ă©quipĂ©s, car cela permettait de les repĂ©rer de loin. Certaines versions du rĂ©acteur ont toutefois reçu un dispositif rĂ©ducteur de fumĂ©es.

Pour le démarrage, des compresseurs extérieurs à turbine à gaz étaient raccordés au moteur. La rotation des étages de compresseur était directement actionnée par l'arrivée d'un grand volume d'air exerçant une pression sur les pales du compresseur. Le démarrage pouvait aussi être fait en envoyant l'air comprimé à travers une petite turbine à engrenages installée dans le moteur.

La version turbomoteur du J79 est le General Electric LM1500 (en), utilisé pour des applications terrestres ou marines. Beaucoup de dérivés du J79 ont trouvé usage comme générateurs de puissance à turbines à gaz (turbogénérateur) dans des endroits isolés, par exemple les installations de pipelines.

Versions

Le J79 mesure environ 5 mètres de long, et pèse entre 1 600 et 1 750 kg suivant les versions.

Le J79-GE-3 et le Lockheed YF-104A Starfighter.
  • XJ79-GE-1 : Prototype. Premier essai statique au sol le . Il produisait 63,83 kN de poussĂ©e avec la postcombustion[11] ;
  • YJ79-GE-1 : Les moteurs des essais en vol reçurent la dĂ©signation YJ79-GE-1 ;
  • J79-GE-2 : Propulsait le McDonnell F-4H-1 Phantom (F-4A), 71,62 kN de poussĂ©e avec la postcombustion ;
  • J79-GE-2A : Essentiellement similaire au -2 ;
  • J79-GE-3 : UtilisĂ© par les YF-104A, F-104A et le Grumman F11F-1F Super Tiger ;
  • J79-GE3A : YF-104A, F-104A et F-104B ;
  • J79-GE-3B : F-104A et F-104B, 42,70 kN de poussĂ©e Ă  sec, 69,39 kN avec la postcombustion ;
  • J79-GE-5A : Convair B-58 Hustler, 43,99 kN de poussĂ©e Ă  sec, 69,39 kN avec la postcombustion ;
  • J79-GE-5B : Convair B-58 Hustler, 43,99 kN de poussĂ©e Ă  sec, 69,39 kN avec la postcombustion ;
  • J79-GE-7 : F-104C, F-104D et F-104F , 44,48 kN de poussĂ©e Ă  sec, 70,27 kN avec la postcombustion ;
  • J79-GE-7A : F-104C, F-104D and F-104F ;
  • J79-OEL-7 : Production sous licence du GE-7 par Orenda Engines (en) pour propulser le Canadair CF-104 Starfighter ;
  • J79-GE-8 : North American A-5 Vigilante et F4H-1 (F-4B), 48,48 kN de poussĂ©e Ă  sec, 75,4 kN avec la postcombustion ;
    • J79-GE-8A : Sous-version de la -8 ;
    • J79-GE-8B : Sous-version de la -8 ;
  • J79-GE-10 : F-4J, 79,379 kN de poussĂ©e avec la postcombustion ;
  • J79-GE-11A : F-104G et TF-104G, 44,48 kN de poussĂ©e Ă  sec, 69,38 kN avec la postcombustion. Beaucoup de moteurs de la version -11 furent assemblĂ©s sous licence en Europe, participant au large consortium de production du F-104 : Alfa Romeo Avio Ltd., Fiat Aviazione et Fabrique Nationale Ă©tant les principaux participants au projet ;
  • J79-IHI-11A : GE-11A, produit sous licence au Japon par Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd pour propulser leurs F-104J et DJ, Ă©galement produits sous licence ;
  • J79-MTU-J1K : Version produite sous licence et amĂ©liorĂ©e de la version GE-11A par MTU Aero Engines, En Allemagne ;
Un J79-15A, au musée de l'armée de l'air des États-Unis.
  • J79-GE-15 : F-4C, RF-4C, F-4D, 75,6 kN de poussĂ©e avec la postcombustion ;
  • J79-GE-17 : F-4E, 52,79 kN de poussĂ©e Ă  sec, 79,61 kN avec la postcombustion ;
  • J79-GE-19 : Aeritalia F-104S, 52,79 kN de poussĂ©e Ă  sec, 79,61 kN avec la postcombustion. Ce moteur a aussi installĂ© en retour Ă  l'usine sur les F-104A du 319th FIS (en) ;
  • J79-GE-J1E : FabriquĂ© sous licence en IsraĂ«l par Beit Shemesh Engines Ltd. (BSEL), 83,40 kN de poussĂ©e avec la postcombustion pour le Kfir ;
  • J79-GE-119 : Moteur du F-16/79, une version d'exportation aux performances dĂ©gradĂ©es du F-16A. Ces limitations Ă©taient imposĂ©es par une loi promulguĂ©e par le prĂ©sident Jimmy Carter pour lutter contre la prolifĂ©ration des armes conventionnelles. Ses faibles performances et la concurrence du Northrop F-20 Tigershark font qu'il n'a pas Ă©tĂ© vendu.

Applications

Quatre J79 propulsaient le bombardier supersonique Convair B-58 Hustler.

Les avions qui ont été équipés du J79 sont :

Le J79 a deux dérivés commerciaux : le CJ805-3 (sans postcombustion, équipé d'un inverseur de poussée et d'un silencieux), et le CJ805-23 (doté d'une soufflante arrière à roue libre et d'un inverseur de poussée) équipant respectivement les Convair 880 et 990.

Notes et références

  1. (en) « GE Aviation: Powering a Century of Flight », sur http://www.geaviation.com/, GE Aviation (consulté le ).
  2. (en) General Electric 1979, p. 76.
  3. (en) Pace 1992, p. 67.
  4. (en) « Collier Trophy winners, 1950-1959 », National Aeronautic Association (consulté le ).
  5. (en) Garvin 1999, p. 13.
  6. (en) Gunston 1989, p. 133.
  7. (en) Connors 2010, p. 221.
  8. (en) General Electric 1979, p. 89.
  9. (en) [vidéo] Compressor Rotor II - Turbine Engines: A Closer Look sur YouTube.
  10. (en) Bashow 1986, p. 16.
  11. (en) Pace 1992, p. 69.

Bibliographie

  • (en) Steve Pace, Lockheed F-104 Starfighter, Osceola, Wisconsin, Motorbooks International, coll. « Motorbooks International warbird history », , 144 p. (ISBN 0-87938-608-8 et 978-0879386085, prĂ©sentation en ligne).
  • (en) Robert V. Garvin, Starting Something Big : The Commercial Emergence of GE Aircraft Engines, AIAA Inc., , 341 p. (ISBN 978-1-56347-289-3 et 1563472899, prĂ©sentation en ligne).
  • (en) Bill Gunston, Rolls-Royce Aero Engines, Haynes Pub Group, , 256 p. (ISBN 1-85260-037-3 et 978-1852600372, prĂ©sentation en ligne).
  • (en) Jack Connors, The Engines of Pratt & Whitney : A Technical History, Reston, Virginia (USA), American Institute of Aeronautics and Astronautics, , 1re Ă©d., 548 p. (ISBN 978-1-60086-711-8 et 1600867111, prĂ©sentation en ligne).
  • (en) General Electric, Seven decades of progress : A Heritage of Aircraft Turbine Technology, Fallbrook, Aero Publishers Inc., , 1re Ă©d., 232 p. (ISBN 0-8168-8355-6 et 978-0816883554, prĂ©sentation en ligne).
  • Enzo Angelucci et Paolo Matricardi (trad. de l'italien), Les avions, t. 5 : L'ère des engins Ă  rĂ©action, Paris/Bruxelles, Elsevier Sequoia, coll. « Multiguide aviation », , 316 p. (ISBN 2-8003-0344-1), p. 308.

Voir aussi

Articles connexes

Cet article est issu de wikipedia. Text licence: CC BY-SA 4.0, Des conditions supplémentaires peuvent s’appliquer aux fichiers multimédias.