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Pratt & Whitney J52

Le Pratt & Whitney J52, dĂ©signĂ© par la compagnie JT8A, est un turborĂ©acteur Ă  flux axial de la sociĂ©tĂ© amĂ©ricaine Pratt & Whitney, conçu initialement pour l'US Navy[1], et de la classe des 40 kN de poussĂ©e. Il a Ă©quipĂ© l'A-6 Intruder et l'AGM-28 Hound Dog, et Ă©quipe encore de nos jours certaines versions de l'A-4 Skyhawk et de l'EA-6B Prowler. Il a Ă©galement servi de base pour la conception du Pratt & Whitney JT8D, un turborĂ©acteur Ă  faible taux de dilution civil ayant eu beaucoup de succès.

Pratt & Whitney J52
(caract. J52-P-408)
Vue du moteur
Un technicien effectue des opérations de maintenance sur un J52-P-408, dans l'atelier moteurs de l'USS Kitty Hawk.

Constructeur Pratt & Whitney
Premier vol
Utilisation • A-4 Skyhawk
• A-6 Intruder
• EA-6B Prowler
Caractéristiques
Type Turboréacteur simple flux et double corps[1] - [2]
Longueur 3 000 mm
Diamètre 814 mm
Masse 1 052 kg
Composants
Compresseur • 5 étages BP
• 7 étages HP
Chambre de combustion 9 tubes Ă  flamme dans une chambre annulaire (système « cannular combustor Â»)
Turbine • 1 étage BP
• 1 étage HP
Performances
Poussée maximale à sec 50 kN
Taux de compression 14,6:1
DĂ©bit d'air 64,86 kg/s
Consommation spécifique à sec 0.89 lb/lbf*hr kg/(kN⋅h)
Rapport Poids/Poussée 21,04 kg/kN
Chaud devant ! Le J52 d'un EA-6B Prowler rougit pendant des essais à pleine puissance dans la cellule de tests de l'Aviation Intermediate Maintenance Department (AIMD), à bord de l'USS Ronald Reagan. (Océan Pacifique, 2004)

Conception et développement

Le J52 fut développé au milieu des années 1950 comme un dérivé à taille réduite du J57/JT3A, pour la Navy[3]. Il devait initialement équiper l'A4D-3 Skyhawk, une version à l'avionique évoluée qui fut finalement abandonnée en 1957. Après cet échec, le moteur fut sélectionné par l'US Air Force pour propulser le missile de croisière AGM-28 Hound Dog. Le moteur avait été conçu pour cette utilisation avec des caractéristiques assez particulières, comme un carénage central conique dans l'entrée d'air et une section centrale variable dans la tuyère[4]. Puis, en 1958, L’US Navy sélectionna ce moteur pour propulser ce qui allait devenir l'A-6 Intruder.

La version J52-P-6, conçue pour l'YA2F-1 (YA-6A) Intruder, disposait d'une tuyère particulière, qui pouvait être orientée de 23° vers le bas pour donner des capacités de décollage court à l'avion, mais cette caractéristique ne fut pas conservée pour la version de série finale. Puis, finalement la roue tourna pour le J52, puisqu'il fut enfin choisi pour équiper une version de l'A-4, l'A4-D5, et demeurant ensuite utilisé sur tous les nouveaux avions produits[4].

Toutes version confondues, le J52 a Ă©tĂ© produit Ă  4 567 exemplaires.

Caractéristiques

DĂ©veloppĂ© Ă  partir du Pratt & Whitney J57, le J52 est un turborĂ©acteur Ă  simple flux mais possĂ©dant deux corps, aussi dĂ©signĂ© twin-spool en anglais. Le compresseur axial, comprenant en tout 12 Ă©tages, est ainsi sĂ©parĂ© en deux ensembles indĂ©pendants, chacun entraĂ®nĂ© par un Ă©tage de turbine coaxial sĂ©parĂ©. Le compresseur basse-pression est Ă  5 Ă©tages et le compresseur haute-pression est Ă  7 Ă©tages. Entre ces compresseurs et les deux turbines se situent neuf tubes Ă  flamme, eux-mĂŞmes contenus Ă  l'intĂ©rieur d'une chambre annulaire unique. Ce dispositif est dĂ©signĂ© « cannular combustor Â», contraction des mots anglais « can Â» (de « flame-can Â», « boĂ®te Ă  flamme Â»), et « annular Â» (qui signifie « annulaire Â» en anglais). Cet arrangement de la chambre de combustion est habituellement une caractĂ©ristique très commune des moteurs produits par la compagnie Rolls-Royce Limited dans les annĂ©es 1960.

Pour le dĂ©marrage du moteur, toutes les versions de l'A-4 Skyhawk, Ă  l'exception de la version A-4M, nĂ©cessitaient un chariot externe spĂ©cialisĂ©[5]. Seul l'A-4M disposait de son propre dĂ©marreur intĂ©grĂ© et ne nĂ©cessitait que quelques accessoires pour se lancer. Les premières versions A, B et C nĂ©cessitaient aussi qu'un arbre d'entraĂ®nement soit engrenĂ© dans une prise spĂ©ciale, dont l'orifice se situait Ă  la base et au niveau du bord de fuite de l'aile droite, afin de brasser une première fois le moteur avant que le carburant et l'air comprimĂ© ne soient injectĂ©s Ă  l'intĂ©rieur. Cet orifice portait le surnom de « hell hole Â» (« trou de l'enfer Â») et contenait un boĂ®tier d'engrenages. Ă€ partir de la version E, ce système d'entraĂ®nement n'Ă©tait plus nĂ©cessaire, et la prise d'air sous pression du groupe de dĂ©marrage pouvait ĂŞtre directement raccordĂ©e au compresseur du moteur pour le lancer[5]. Ce groupe de dĂ©marrage avait la forme d'un gros rĂ©servoir largable et contenait la turbine Ă  gaz qui produisait l'air sous pression nĂ©cessaire au dĂ©marrage. Il pouvait d'ailleurs ĂŞtre emportĂ© sous l'avion en vol. Lorsque c'Ă©tait le cas, l'avion n'Ă©tait autorisĂ© Ă  apponter sur un porte-avions qui si ce groupe de dĂ©marrage mobile Ă©tait emportĂ© sous le pylĂ´ne d'emport – central – de fuselage[5].

Un J52 vu en coupe, laissant entrevoir en détail ses deux corps séparés. La partie bleue à gauche est le compresseur basse pression, à droite se trouve la partie échappement et ses turbines.

Versions

Le missile de croisière à charge nucléaire AGM-28 Hound Dog, propulsé par le J52-P-3.
Un des huit prototypes Grumman YA2F-1 Intruder, exposant son système de tuyères pivotantes original, mais non conservé pour les appareils de production.
  • J52-P-3 : Version employĂ©e dans le missile AGM-28 Hound Dog, il produisait 33 kN de poussĂ©e. La conception de cette version P-3 comprenait une entrĂ©e d'air Ă  section variable, afin d'adapter idĂ©alement l'efficacitĂ© du moteur aux diverses altitudes que devait atteindre le missile pendant son vol.[6] ;
  • J52-P-6 : Version employĂ©e par l'A-6A, ce moteur produisait 38 kN de poussĂ©e et disposait de tuyères pouvant ĂŞtre inclinĂ©es de 23° vers le bas, pour donner Ă  l'avion des capacitĂ©s de dĂ©collage court ;
  • J52-P6A : Version installĂ©e sur les A-4E et TA-4J Skyhawk, ainsi que sur les premiers exemplaires de l'EA-6B Prowler. Elle produisait 38 kN de poussĂ©e ;
  • J52-P-8A/B : Version utilisĂ©e par les A-4F/G/H/K, TA-4E/F/G/H, A-6E et EA-6B, ce moteur produisait une poussĂ©e de 41 kN ;
  • J52-P-408 : Version utilisĂ©e par les A-4M/N, TA-4KU et EA-6B, ce moteur disposait d'Ă©tages intermĂ©diaires de compresseur (stators) Ă  gĂ©omĂ©trie variable (VIGV : Variable Inlet Guide Vanes), de turbines refroidies par air, et produisait une poussĂ©e de 50 kN[5]. Il est toujours utilisĂ© par IsraĂ«l, l'Argentine, le BrĂ©sil et l'IndonĂ©sie ;
  • J52-P-409 : Aussi connu sous la dĂ©signation PW1212, cette version du moteur dĂ©veloppe une poussĂ©e de 53 kN. Il s'agit d'un dĂ©rivĂ© du J52-P-408 dotĂ© d'une turbine basse-pression amĂ©liorĂ©e et disposant d'une plus grande capacitĂ© d'accĂ©lĂ©ration, qui fut conçu pour l'EA-6B et fut Ă©galement proposĂ© comme une Ă©volution pour l'A-4. Le J52-P-409 fut Ă©galement proposĂ© comme une alternative peu coĂ»teuse pour faire Ă©voluer l'A-6E au lieu de produire l'A-6F Intruder II[7], mais il ne fut pas commandĂ©. Le P-409 fut aussi proposĂ© pour Ă©quiper l'EA-6B ADVCAP[8], mais ce programme fut lui-aussi abandonnĂ©, après que seulement trois prototypes aient Ă©tĂ© construits et testĂ©s en vol. Le P-409 aurait Ă©tĂ© disponible comme moteur nouveau ou comme simple kit de mise Ă  jour des P-408 existants, mais ne fut jamais commandĂ© en quantitĂ©s suffisantes[9] - [10] ;
  • PW1216 : Version Ă  postcombustion dĂ©rivĂ©e du J52-P409, proposĂ©e pour le projet Sabre II (en) de Grumman (qui deviendra finalement le JF-17 Thunder). La postcombustion, conçue en Chine, aurait augmentĂ© la poussĂ©e du moteur Ă  71 kN[11] ;
  • JT8A : DĂ©signation de la compagnie des premières versions du J52 ;
  • JT8B-1 : DĂ©signation de la compagnie pour le J52-P-6.

Applications

Notes et références

  1. (en) Gunston 1989, p. 150 & 151
  2. (en) « Turbine engines of the World », Flight magazine, Flight Global/Archives, vol. 103, no 3330,‎ , p. 32 (lire en ligne [PDF])
  3. (en) Gunston 2006, p. 154
  4. (en) « Aero Engines 1961 », Flight magazine, Flight Global/Archives, vol. 80, no 2732,‎ , p. 94 (lire en ligne [PDF])
  5. (en) « Douglas A-4 Skyhawk Technical Data » [archive du ], sur skyhawk.org, Skyhawk Association (consulté le )
  6. (en) W.S. Griswold, « Mightiest Bomber Fires 1,000 Mile Missile », Popular Science,‎ , p. 90 & 91
  7. (en) B.M. Greeley Jr., « Congressional Clash Threatens A-6F, A-6E Compromise Effort », Aviation Week & Space Technology,‎ , p. 18
  8. (en) Polmar 2001, p. 416-417
  9. (en) « P&W provides more EA-6 power », Flight magazine, Flight Global/Archives, vol. 132, no 4080,‎ , p. 15 (ISSN 0015-3710, lire en ligne [PDF])
  10. (en) « Uprated A-4 Marketed », Flight magazine, Flight Global/Archives, vol. 133, no 4100,‎ , p. 16 (ISSN 0015-3710, lire en ligne [PDF])
  11. (en) « Pratt & Whitney's PW1216 turbojet », Flight magazine, Flight Global/Archives, vol. 132, no 4081,‎ , p. 62 (ISSN 0015-3710, lire en ligne [PDF])
  12. (en) Mary Field, « AGM-28 Missile Memos », sur http://www.ammsalumni.org/, AAMS Alumni, (consulté le )
  13. (en) R. D. Johnson, « Thoughts at 160 mph », Proceedings of the American Railway Engineering Association, vol. 89,‎ , p. 330–331 (lire en ligne)

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

  • (en) Bill Gunston, World encyclopedia of aero engines, Wellingborough New York, N.Y, P. Stephens Distributed by Sterling Pub. Co, , 192 p. (ISBN 978-1-85260-163-8, OCLC 21117189, prĂ©sentation en ligne)
  • (en) Bill Gunston, The Development of Jet and Turbine Aero Engines, Sparkford, Somerset (UK), Patrick Stephens, Haynes Publishing, , 4e Ă©d., 272 p. (ISBN 1-85260-618-5 et 978-1852606183, prĂ©sentation en ligne)
  • (en) Norman Polmar et James C. Fahey, The Naval Institute Guide to Ships and Aircraft of the U.S. Fleet : EA-6B Prowler, Annapolis, Maryland (USA), Naval Institute Press, , 17e Ă©d., 592 p. (ISBN 1-55750-656-6 et 978-1557506566)
  • (en) Jane's Information Group. Pratt & Whitney J52. Jane's Aero Engines.

Liens externes

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