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Armstrong Siddeley Sapphire |
octobre 1948 |  |
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Vue d'un réacteur Armstrong Siddeley Sapphire (poussée 3.275 kgp). |
L'Armstrong Siddeley Sapphire, était un réacteur britannique largement produit dans les années 1950. D'une classe de poussée de 8.000 lbf (3.630 kg) jusqu'à 11.000 lbf (4.990 kg), il fut le plus grand réacteur produit par ce constructeur. Ce moteur combinait une forte poussée, une consommation faible, une maintenance aisée et était une des turbine à gaz de conception la plus simple.
Son histoire est assez paradoxale puisqu'il fut conçu par une compagnie anglaise reconnue, puis entièrement repris, développé et mis en production par une autre société. La Metropolitan-Vickers Electrical Co., Ltd., fut la première compagnie non allemande qui travailla sur des turbines à gaz de type axial destinées à la propulsion d'avions. Au nom et en collaboration avec le R.A.E. (Royal Aircraft Establishment), cette société de Manchester entreprit des études sur les compresseurs de type axial en 1937, et l'année suivante, une série d'unités de ce type fut mise au banc d'essai.
En 1940, le R.A.E. (Royal Aircraft Establishment) invita Metrovick à construire un réacteur d'un dessin identique à celui exprimé à Farnborough par l'équipe de Hayne Constant, alors directeur du National Gas Turbine Establishment (N.G.T.E. Pyestock). Le compresseur utilisé par le R.A.E. avait reçu le nom "Freda" et le propulseur résultant fut connu généralement comme Metropolitan-Vickers F.1. Divers modèles du F.1 furent construits, le premier étant mis au banc fin 1941. Plus tard, plusieurs tests spéciaux d'habilitation de vol furent réussis et le premier vol réel fut effectué fin juin 1943, le moteur étant monté dans la soute à bombes d'un Avro Lancaster. Ce fut le premier vol d'un réacteur type axial non allemand.
Le F.1 fut suivi du F.2, aussi construit en plusieurs versions, qui fut alors, un des plus avancés réacteur de son époque. Le F.2/1 avait alors une poussée de 1.800 lbf (environ 820 kgp), il fut essayé sur un Meteor DG 204/G en novembre 1943. Le développement fut continué pour arriver à la version F.2/4 d'une poussée de 3.500 lbf (environ 1.590 kgp), qui vola pour la première fois en 1945. Ce moteur nommé plus tard "Beryl", conformément au système de désignation de Metrovick, basé sur le nom de pierres précieuses, fut à la base des types F.3 et F.5. Le F.2/4 fut monté sur l'hydravion expérimental Saunders-Roe SR.A/1.
Tandis que la recherche et le développement sur le long terme se poursuivaient, la compagnie commença les études d'un réacteur à forte poussée, le F.9. Le projet de nature recherche pure, progressa pendant l'année 1945, sans l'aide du gouvernement. En février 1946, cependant, un contrat passé par le ministère de l'Approvisionnement (Ministry of Supply) fut à l'origine de la commande d'un prototype en mai 1946. Le F.9, projet d'études, devint le réacteur Sapphire, désigné MVSa.1 par le ministère, dont le prototype fonctionna pour la première fois en 1947.
A ce moment, ce moteur singulier comprenait un compresseur à treize étages, une chambre de combustion annulaire et une turbine à deux étages, chaque composant étant en avance sur son époque. Son rapport de compression était largement supérieur à celui atteint par les machines concurrentes et la conception générale de la chambre de combustion, avec le système typique des brûleurs à faible dispersion (six points de distribution principaux placés dans le fond de la chambre et alimentant chacun six fines conduites vers les brûleurs) était en avance par rapport aux chambres de combustion classiques montées sur la majorité des turbines depuis une dizaine d'année. En dépit de sa conception avancée, le développement du Sapphire se passait correctement, grâce à la grande expérience de Metrovick dans le domaine des turbines axiales et il aurait pu placer cette société dans une forte position dans le domaine des réacteurs et turbines pour avions. Néanmoins, cette compagnie décida, en 1947, de quitter entièrement ce domaine.
Il aurait été dommage d'abandonner un moteur si prometteur, et comme la politique de la branche Engine Research and Developpement du ministère de l'Approvisionnement (MoS) était de financer les études de deux moteurs pour chaque constructeur important, cet office chercha un fournisseur capable de reprendre ce propulseur, qui pourrait alors devenir une alternative au Rolls-Royce Avon. Le choix se porta sur Armstrong Siddeley, seule autre société britannique ayant de l'expérience dans les turbines axiales (projet ASX) et ayant les capacités de développement requises.
La désignation MVSa.1 fut changée en ASSa.1 et la compagnie de Coventry reprit le projet en 1948. Dans les mois qui suivirent, furent présentées, la version considérablement révisée, simplifiée et plus puissante ASSa.2 qui devait servir de base aux futures versions opérationnelles ainsi que le Sa.3. Par la suite, la recherche et le développement portant sur le compresseur, les chambres de combustion ou la turbine, mais aussi la pré-production furent menés de front, avec pour conséquence un chevauchement des numéros des versions. Les moteurs furent identifiés (avec les Mark additionnels correspondant aux numéros de variantes) par la série 100 comprenant les Sa.3, Sa.5, Sa.6, tandis que la série 200 comprenait les Sa.4, Sa.4/7 et Sa.7.
Le Sa.5 pouvait fournir une poussée de 7.590 lbf (3.440 kg), large augmentation par rapport au 7.000 lbf (3.175 kg), fournis par le MVSa.1 d'origine. En augmentant la vitesse de rotation maximale d'un Sa.3, une poussée de 8.300 lbf (3.765 kg), put être obtenue avec le Sa.6 (mars 1952). Le Sa.4 correspondait à une nouvelle orientation vers de plus grandes vitesses de vol, ce moteur devant être capable de fonctionner en supersonique à n'importe quelle altitude. Le développement du Sa.4 fut démarré en juin 1952, il fut suivi rapidement par le Sa.4/7 de vitesse de rotation maximale plus élevée qui fut essayé en février 1953, puis par le modèle Sa.7 qui fonctionna en février 1954. Ce dernier moteur d'une poussée atteignant 10.200 lbf (4.630 kg), fut testé en vol sur le Canberra WD 933 en septembre 1954. D'un encombrement identique à celui d'un Sa.3, le Sa.4 était largement modifié au niveau du compresseur, l'entrée d'air étant élargie pour atteindre le diamètre de la chambre de combustion. Le moyeu et la partie postérieure à la partie arrondie de nez du compresseur étaient aussi modifiés et le flux d'air était considérablement augmenté. Le Sa.5R fut une version équipé d'une réchauffe, mais ce type ne donna pas entièrement satisfaction.
Le Sa.5 fut essayé sur le prototype du English Electric Lightning P.1.A. Le Sa.6 fut monté sur le Gloster Javelin F.(A.W.) Mk. 1, le chasseur Hawker Hunter, versions F. Mk. 2 et F. Mk. 5, et le prototype du bombardier Sud-Aviation SO-4050 Vautour. Le Sa.7, de grande puissance, équipait le Gloster Javelin F.(A.W.) Mk. 7, le bombardier tactique, V-bomber, Handley Page Victor B.Mk. 1 et le prototype du chasseur-bombardier suisse FFA (Flug und Fahrzeugwerke Altenrhein) P-16. Egalement, une version du Sa.7, Sa.7R avec réchauffe d'une poussée de 12.300 lbf (5.580 kg), fut montée sur le Gloster Javelin F.(A.W.) Mk. 8 et Mk. 9. Le modèle moins puissant, Sa.7LR, (12.390 lbf, 5.620 kg), également avec réchauffe fut aussi monté sur certains Javelin F.(A.W.) Mk. 8.
Le Sapphire fut aussi construit sous licence aux Etats-Unis, comme Curtiss-Wright J65. Ce type dont la production fut démarrée sur le plan local en 1951 fut monté, malgré la concurrence du Pratt & Whitney J57, sur le Martin B-57 Canberra, le Douglas A-4 Skyhawk (jusqu'au A-4E), le North American FJ-1 Fury, le Grumman F11F Tiger, les Republic RF-84F Thunderflash et F-84F Thunderstreak et sur certains prototypes du chasseur Lockheed Starfighter, XF-104.
Source partielle : site web Wikipedia.
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