Allison J35

Le General Electric/Allison J71 était un turboréacteur simple flux monocorps, conçu originellement aux États-Unis par l'entreprise General Electric (désignation interne TG-180), en parallèle au turboréacteur à flux centrifuge de style « Whittle » Allison J33. Il fut le premier réacteur à flux axial de l’US Air Force. Le J35 était d'une conception très simpliste, avec un compresseur axial à onze étages, huit chambres de combustion tubulaires[3] et une turbine à étage unique. Avec la postcombustion, ce que la plupart des modèles possédaient, il produisait une poussée de 32,92 kN.

Allison J35
(caract. J35-A-35)

La partie échappement d'un Allison J35.

Constructeur General Electric
Allison Engine Company
Premier vol 1946[1]
Utilisation F-84 Thunderjet
F-89 Scorpion
Caractéristiques
Type Turboréacteur[2] monocorps simple flux avec postcombustion
Longueur 4 970 mm
Diamètre 1 100 mm
Masse sans PC : 1 050 kg
avec PC : 1 330 kg
Composants
Compresseur Axial à 11 étages
Chambre de combustion 8 chambres tubulaires interconnectées
Turbine Axiale à 1 étage
Performances
Poussée maximale à sec 24,91 kN
Poussée maximale avec PC 32,92 kN
Taux de compression 5 : 1
Débit d'air 41 kg/s
Température Entrée Turbine 675[3] °C

Comme pour l'Allison J33, la conception du J35 eut lieu chez General Electric, mais la majeure partie de sa production fut réalisée par l’Allison Engine Company. Son prix unitaire était de 46 000 $.

Conception et développement

Alors qu'elle était en plein développement du turbopropulseur à compresseur axial T31, en 1943, la compagnie General Electric réalisa qu'elle avait les ressources pour concevoir un turboréacteur à flux axial en même temps que leur J33 à compresseur centrifuge. Les ingénieurs remarquèrent que la technologie axiale allait offrir plus de potentiel pour le futur et ils se lancèrent dans la réalisation du moteur TG-180[4]. Les compresseurs axiaux conçus par GE furent développés à partir du compresseur NACA à huit étages[5].

Le moteur avait son démarreur et ses accessoires (contrôle du carburant, pompes à carburant, pompe hydraulique, génératrice, indicateur RPM) montés au centre du cône d'entrée du compresseur [6]. Cette disposition d'accessoires, qui était habituelle sur les moteurs à compresseur centrifuge, posait l'inconvénient de restreindre la surface disponible pour laisser l'air alimenter le compresseur. Cette disposition fut acceptée pour le J47 mais revue pour le J73 (éléments relocalisés sur une boîte à accessoires externes), lorsqu'une augmentation de 50 % du flux d'admission fut nécessaire[7]. Le moteur était également doté de protections contre l'ingestion de débris, ce qui était monnaie courante sur les premiers moteurs à réaction. Il pouvait fonctionner jusqu'à une altitude de 15 000 m.

Le compresseur, à onze étages était constitué de 10 disques en aluminium et du dernier en acier, le tout boulonné à un arbre central creux[3]. Chaque disque supportait des aubes en acier, et l'ensemble tenait sur deux roulements, un à rouleaux, l'autre à billes[3]. Les 11 séries d'ailettes en acier du stator sont maintenues empilées entre elles par un guide à l'avant et un autre situé juste avant les chambres de combustion. Ces dernières sont alimentées par des injecteurs Duplex éjectant le carburant vers le sens du flux du moteur[3]. La turbine contient un guide (stator) à 64 ailettes et un carénage qui sont intégralement soudés entre eux[3]. De même, les 126 ailettes en alliage du rotor de la turbine et leur disque support sont soudés directement à l'arbre creux central du moteur[3].

GE développa une postcombustion variable pour le moteur, mais il fallut attendre le J47 pour voir apparaître des contrôles reliant électroniquement le moteur aux commandes du boîtier de gestion de celui-ci[8]. G. Marrett[9] décrit l'une des conséquences si le lien entre le « lien » est humain entre le moteur et sa postcombustion : Si les brûleurs injectent du carburant mais que la tuyère ne s'ouvre pas (et que le pilote ne le remarque pas), l'indicateur RPM (qui donne les tours par minute de régime moteur) va surcharger en carburant les chambres de combustion jusqu'à faire griller la turbine par surchauffe.

Histoire opérationnelle

Le J35 effectua son premier vol à bord d'un Republic XP-84 Thunderjet en 1946. Plus tard, en 1947, la responsabilité complète de son développement et de sa production furent transférés à la division Allison Engine Company de la General Motors Corporation et quelques J35 furent même produits par Chevrolet. Plus de 14 000 J35 avaient été fabriqués, au moment de l'arrêt de leur production, en 1955

Le J35 fut utilisé pour propulser l'avion de recherches à ailes à géométrie variable Bell X-5 et d'autres prototypes, tels les XB-43 Jetmaster, XB-45 Tornado, Convair XB-46, XB-47 Stratojet, Martin XB-48, and Northrop YB-49. Il est toutefois surtout connu pour avoir équipé deux des célèbres chasseurs de première ligne de l’US Air Force des années 1950 : Les Republic F-84 Thunderjet et Northrop F-89 Scorpion.

Un développement largement revu du J35 fut ensuite produit sous le nom d'Allison J71, développant 48,49 kN de poussée.

Versions

  • J35-GE-2 : 16,99 kN de poussée, prototypes construits par General Electric ;
  • J35-GE-7 : 16,66 kN de poussée, construits par General Electric, propulsait les deux prototypes Republic XP-84 Thunderjet ;
  • J35-GE-15 : 17,79 kN de poussée, construits par General Electric, propulsait le seul Republic XP-84A Thunderjet ;
  • J35-A-3 : 17,79 kN de poussée ;
  • J35-C-3 : 16,99 kN de poussée, production par Chevrolet ;
  • J35-C-3 : 17,79 kN de poussée, production par Chevrolet ;
  • J35-A-5 : 17,79 kN de poussée ;
  • J35-A-9 : 17,79 kN de poussée ;
  • J35-A-11 : 26,69 kN de poussée ;
  • J35-A-13 : 23,13 kN de poussée ;
  • J35-A-13C
  • J35-A-15 : 17,79 kN de poussée, propulsait les quinze Republic YP-84 Thunderjet ;
  • J35-A-15C : 17,79 kN de poussée ;
  • J35-A-17 : 21,80 kN de poussée ;
  • J35-A-17D : 22,24 kN de poussée ;
  • J35-A-19 : 22,24 kN de poussée ;
  • J35-A-21 : 24,91 kN de poussée, 32,92 kN avec la postcombustion ;
  • J35-A-23 : 48,49 kN de poussée, désignation originale pour l'Allison J71 ;
  • J35-A-29 : 24,73 kN de poussée ;
  • J35-A-35 : 32,03 kN de poussée avec la postcombustion;
  • J35-A-33 : 24,91 kN de poussée, 32,92 kN avec la postcombustion ;
  • J35-A-35 : 24,20 kN de poussée, 32,03 kN avec la postcombustion ;

Applications

Galerie photographique


Notes et références

  1. (en) « Aero Engines 1957 », Flight International magazine, Flight Global/Archives, vol. 72, no 2531, , p. 129 (lire en ligne [PDF]).
  2. (en) Leonard Bridgman, Jane's all the World's Aircraft 1955-56, Londres (UK), Jane's Publishing Co. Ltd., (ASIN B000SCX4MQ, présentation en ligne).
  3. (en) « Foremost American Turbojet : Some Details of the Slim, Axial-flow J-35 », Flight International magazine, Flight Global/Archives, vol. 54, no 2067, , p. 163 (lire en ligne [PDF]).
  4. (en) Gunston 2006, p. 143.
  5. (en) Virginia P. Dawson, « SP-4306 Engines and Innovation: Lewis Laboratory and American Propulsion Technology - Ch.3 : Jet Propulsion: Too Little, Too Late », sur http://history.nasa.gov/, NASA (consulté le 19 octobre 2016).
  6. (en) « Aero Engines 1956 », Flight International magazine, Flight Global/Archives, vol. 2468, no 69, , p. 590 (lire en ligne [PDF]).
  7. (en) « Aero Engines 1957 », Flight International magazine, Flight Global/Archives, vol. 72, no 2531, , p. 133 (lire en ligne [PDF]).
  8. (en) General Electric Company 1979, p. 76.
  9. (en) Marret 2008, p. 21.

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

  • (en) Bill Gunston, The Development of Jet and Turbine Aero Engines, Sparkford, Somerset (UK), Patrick Stephens, Haynes Publishing, , 4e éd., 272 p. (ISBN 1852606185 et 978-1852606183, présentation en ligne).
  • (en) General Electric, Seven decades of progress: A Heritage of Aircraft Turbine Technology, Fallbrook, Aero Publishers Inc., , 1re éd., 232 p. (ISBN 0-8168-8355-6 et 978-0816883554, présentation en ligne).
  • (en) George J. Marrett, Testing Death: Hughes Aircraft Test Pilots and Cold War Weaponry, Annapolis (Maryland, USA), Naval Institute Press, , 512 p. (ISBN 978-1-59114-512-7 et 1591145120, présentation en ligne).
  • (en) Anthony L. Kay, Turbojet : History and development 1930–1960, vol. 2 : USSR, USA, Japan, France, Canada, Sweden, Switzerland, Italy, Czechoslovakia and Hungary, Marlborough, Wiltshire (England), Crowood Press, , 1re éd. (ISBN 978-1-86126-939-3).


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