Napier Gazelle

L'entrée d'air du moteur est de forme annulaire et périphérique, formée dans un alliage de magnésium et de zirconium. Le choix de cet alliage léger permet d'obtenir une pièce qui ne pèse qu'à peine plus de 20 kg, malgré sa taille imposante[3]. Le moulage consiste en une paire de disques joints par six renforts radiaux. Cinq de ces six renforts sont chauffés par de l'huile provenant du moteur et le sixième par de l'air prélevé au niveau de compresseur, le tout permettant de combattre le givre sur l'entrée d'air. Le moulage de cette pièce se termine à l'entrée du compresseur axial et supporte une rangée de guides aérodynamiques d'entrée à incidence variable (de 10 à 35°), qui sont contrôlées de manière automatique pour toujours alimenter correctement le moteur quelle que soit sa vitesse de rotation. Ces guides sont formés à partir de feuilles fines d'un alliage de cuivre et de béryllium enroulées et brasées autour d'une longueur de câble, ce qui fait que ces guides sont creux et qu'on peut y faire passer de l'air chaud en provenance du compresseur (200 à 220 °C) pour les chauffer[3]. Une fois travaillé lorsqu'il était doux, l'alliage est durci par une trempe, et les guides sont insérés dans des extrémités moulées du même matériau, qui possède non-seulement les mêmes propriétés thermiques, mais qui agit aussi comme des roulements secs, bougeant à l'intérieur d'anneaux installés sur le carénage de l'entrée d'air. L'incidence des guides est contrôlée par des anneaux installés à leurs extrémités[3].

Le compresseur est doté de 11 étages. Toutes les ailettes sont en alliage d'aluminium-bronze, offrant une bonne résistance à la corrosion et à la fatigue. Les pales des rotors sont reliées à leurs disques supports par des « racines » en forme de sapin. Les disques des rotors 1, 8, 9, 10 et 11 sont en alliage d'acier inoxydable Rex 448, alors que les autres sont en alliage d'aluminium[3]. L'arbre qui entraîne les disques est également en acier inoxydable et le bout d'arbre situé au plus bas est fabriqué séparément (en prenant exemple d'un moteur installé verticalement, entrée d'air vers le haut). Il est assemblé par brasage et pressage à l'arbre principal à chaud, et cette conception permet de grandement simplifier la fabrication. Elle a toutefois été rendue possible par le fait que l'assemblage n'a pas de puissance à transmettre à l'hélice du moteur[3].

Le carénage du compresseur est moulé par la société Sterling Metals, Ltd. dans un alliage de magnésium et de zirconium. Chaque demi-carénage comporte des anneaux de support pour les ailettes de stator, dont les extrémités sont poussées dans des rails de maintien intégrés au carénage. La partie supérieure du carénage de compresseur est boulonnée à la plaque de support-moteur principale. Comme souvent avec les moteurs conçus par Napier, cette plaque est l'arête dorsale de l'ensemble du moteur et elle contient quatre attaches pour le maintien du moteur. Il s'agit d'un moulage en une seule pièce, qui contient également l'anneau des diffuseurs menant l'air du compresseur aux six chambres de combustion du moteur[3].

Les précédents moteurs conçus par Napier étaient dotés de chambres de combustion démontables individuellement, mais la durée de vie des sections dédiées à la combustion a tellement été améliorée depuis que cette caractéristique n'a pas été reprise sur le Gazelle. À la place, les six tubes à flamme sont montés à l'intérieur d'autres chambres tubulaires soudées à des plaques avant et arrière, formant ainsi un bloc unique, qui joue également un rôle structurel et supporte les efforts produits par la turbine[3]. Cela a permis au passage de supprimer les treillis tubulaires qui étaient habituellement présents sur les anciennes conceptions du constructeur. Les chambres sont en alliage Nimonic 75, et un joint fusible boulonné est disposé à la partie arrière, au cas où les chambres devraient être démontées[3].

L'injection du carburant est effectuée par des buses placées en amont du flux d'air comprimé, avec une géométrie assez ressemblante à celle des autres moteurs Napier. Un petit trou est percé au niveau de chaque carénage de tube a flamme pour éviter que le carburant ne s'accumule en cas de démarrage raté[3].

La turbine entraînant le compresseur est dotée de deux étages, dont les disques sont en alliage et fixés à un tambour en métal forgé. Celui ci contient un engrenage à son extrémité arrière, qui s'engage dans son équivalent installé sur l'arbre du compresseur. Cette disposition permet de séparer les deux éléments en laissant le reste du moteur attaché à la plaque-support principale. Les pales de la turbine sont en alliage Nimonic et sont fixées à leurs disques par des racines en forme de sapin[3].

Le refroidissement des ailettes est assuré par un prélèvement d'air sous pression pris au niveau du dixième étage du compresseur. La nature « toutes positions » du moteur a nécessité l'emploi de roulements étanches. Les joints sont également alimentés par de l'air sous pression pour assurer l'étanchéité des joints étant collés aux roulements[3].

La turbine dite « de puissance », celle qui fournit du couple sur l'arbre de sortie, est indépendante et intégralement forgée avec son arbre de rotation. Le mouvement est transmis via une boîte à engrenages réducteurs au rotor de l'hélicoptère ainsi équipé. L'ensemble turbine de puissance/boîte à engrenages peut être démonté séparément du reste du moteur[3].

• Napier Naiad
• Napier Eland
• Rolls-Royce Gnome
• Turbomeca Astazou
• Napier E.146 Oryx
• Liste des moteurs d'avions

• (en) John W.R. Taylor, Jane's All the World's Aircraft 1962-63, London (UK), Sampson, Low, Marston & Co Ltd, 1962
• (en) Bill Gunston, World encyclopedia of aero engines, Wellingborough New York, N.Y, P. Stephens Distributed by Sterling Pub. Co, 1989, 192 p. (ISBN 978-1-852-60163-8, OCLC 21117189, présentation en ligne)