Moteurs d'aviation soviétiques

[Marc_91]

M-86 (1937)

Lorsqu'il est abandonné, le M-85 comporte encore des pièces venant de France (soupapes, pompe à essence, carburateur, allumage) ou d'Angleterre (roulements du compresseur), et manque encore de fiabilité : MTBF de 100 heures environ ...
Il comporte néanmoins plusieurs innovations : réducteur planétaire à l'avant, double plateau de distribution commandant les 2 étoiles de 7 cylindres, carter des 14 cylindres d'un seul tenant (et non en 3 éléments comme le Pratt&Whitney Twin-Wasp bien connu pour "pisser" l'huile), carter d'alimentation, compresseur centrifuge non représenté sur ce dessin, issu de la notice technique :

Devant la mauvaise volonté des français qui veulent contrôler la production en conservant le monopole de certaines pièces et leur technique de fabrication, ce sont 3 ingénieurs soviétiques qui amélioreront et fiabiliseront ce moteur : successivement V.Ya. Klimov à Moscou, puis A.S. Nazarov (muté à cause des retards à l’usine n° 16 de Voronej pour le M-11) et enfin S.K. Toumansky, à l'Usine N°29 de Zaporojye (Ukraine).

La première étape fut de concevoir sur place les éléments importés. Puis, en augmentant le nombre d'ailettes de refroidissement des cylindres, en rajoutant des segments aux pistons, en nitrurant l'acier des chemises de cylindre (comme le firent les ingénieurs de Gnome&Rhone), en concevant un nouvel embiellage et en redessinant le compresseur, Toumansky obtint un moteur fiabilisé, déjà un peu plus puissant que l'original : 800 CV (950 en surpuissance) pour une cylindrée de 38,65 litres et un poids de 610 Kg.
548 exemplaires seront construit, principalement en 1937, et équiperont presque exclusivement les Ilyouchine DB-3.

Le compresseur, le carburateur et l'allumage à l'arrière ( https://xn--h1ajim.xn--p1ai/ )

Un bonne page d'explications sur les moteurs en étoile --> https://www.lavionnaire.fr/PistonEtoile.php

A propos de moteurs en étoile, de mon temps, ceux qui comportaient plus d'une rangée de cylindres étaient communément désignés (tout au moins, dans l'Aéronavale!), "moteurs en tonneau"; bizarrement, je ne trouve nulle part mention de ce "qualificatif", mais il faisait peut-être partie de notre "argot technique".

[Marc_91]

A propos de moteurs en étoile, de mon temps, ceux qui comportaient plus d'une rangée de cylindres étaient communément désignés (tout au moins, dans l'Aéronavale!), "moteurs en tonneau"; bizarrement, je ne trouve nulle part mention de ce "qualificatif", mais il faisait peut-être partie de notre "argot technique".

De rien ... J'ai aussi entendu ce terme-là, mais je n'en sais pas plus.


Toumanski M-87 (1938)

Ce sera la version la plus produite de cette famille de moteurs, avec 5.464 exemplaires construits.
Cette fois, c'est Toumansky et l'OKB de l'usine 19 qui, seuls, effectueront les modifications. Les principales furent :
- augmentation du taux de compression de 5,5 à plus de 6 grâce à de nouveaux cylindres avec de nouveau augmentation des ailettes de refroidissement,
- renforcement du carter et de la fixation des cylindres,
- nouveau carburateur et augmentation de la pression d'admission ...

La plaque d'un M-87, sur un épave de DB-3 ( https://dishmodels.com/gshow.htm?p=2672&mtheme=4 les 2 photos )
NKOP SSSR - M-87 - Usine N°29 au nom de P.I. Baranov (un fondateur des VVS)

La surpuissance de 950 CV à 2.250 tours/min. pouvait cette fois être maintenue et devint la puissance nominale, obtenue à 4.000m. La puissance au décollage (altitude 0) était de 925 CV. Le poids n'était monté qu'à 640 Kg. Ce moteur équipa non seulement les DB-3F, mais aussi une version du bombardier d'attaque Su-2, et aussi les petites séries d'I-180 et d'I-28.

Le Gnome&Rhone 14K fut aussi produit en France, en Italie et en Roumanie et, amélioré dans ces pays, atteignit de 940 à 1.000 CV mais quelques années plus tard, en 1939/40 et 41.

Un des facteurs qui avait permis d'accroitre la puissance des moteurs à pistons était ce que je vais désigner "vulgairement" l'enrichissement en octanes du carburant aviation.

Durant la "Der des Ders", les aviations britanniques et françaises étaient ravitaillées avec du pétrole extrait et de l'essence raffinée aux Etats-Unis, dont la teneur en octanes était de l'ordre de 50, voire moins. De plus, à l'époque, la "teneur en octane" de l'essence aviation n'étant pas prise en compte, ni mesurée, compte-tenu des taux de compressions des moteurs, ces carburants à "faible taux d'octanes" provoquaient des pré-allumages intempestifs à bas régime et au démarrage - rappelez-vous, à l'époque, il y avait un rampant, désigné "volontaire d'office", qui se coltinait le lancement de l'hélice à la main! -, qui "foiraient", et dont la répétition endommageait les chambres des cylindres, plus quelques autres "gâteries" du même acabit - dont la "noyade" du ou des carburateurs! -. On avait, alors, également exploité des gisements de pétrole originaires de Bornéo, Java, Sumatra, dont l'essence raffinée bizarrement semblait mieux correspondre aux moteurs d'aviation. Plus tard, elle s'était avérée avoir un taux d'octanes de 70.

Bref, la Première Guerre Mondiale s'achève sur ce constat. En 1931, Sam Heron, une tête pensante de Wright Field, rajoute une dose de plomb tétraétyle - vous savez, le truc qu'on a supprimé dans notre essence "bagnole" en le remplaçant par un autre artifice chimique! -, à raison de 8 cm³ par gallon (l'US gallon valant 3,78 litres) - afin d'obtenir une essence de "98 octanes", testée sur un moteur Pratt & Withney R-1340, dont la puissance nominale du bouzin, qui était, à l'origine , de 450 bourrins, était, dès lors, passée à 900 CV (!), ce qui avait amené à devoir augmenter le rapport du turbo-compresseur... ben voui, on a rien sans rien!... et en étant, aussi, amené à devoir modifier les caractéristiques du circuit d'alimentation!

A la toute fin de l'Entre-deux-Guerres, en 1939, les "Ricains" - comme par hasard... mais je me méfie car toutes ces infos proviennent, elles-mêmes, d'un ouvrage américain "pur jus"! - , après avoir, d'abord, "mis au point" une essence raffinée à 87 octanes, avaient pu ravitailler les "Brits", dès le début de "La Bataille d'Angleterre", avec de l'essence aviation à 100 octanes, carburant qui avait, alors, permis d'exploiter au mieux la puissance des bourrins! Vous voyez, ainsi, venir les Américains (pas chauvins pour deux sous, mais avec leurs "gros sabots"!), capables de s'arroger, par ce biais, la réussite de la RAF, face à la Luftwaffe, mais, passons!

Au cours du second conflit mondial, la teneur en octanes des carburants aviation était devenue un "paramètre" enfin mesurable! Néanmoins, en ce qui concerne la notion de "mesurable", ... pas trop, car l'échelle de mesure du taux d'octanes, elle, était restée "figée", une bonne fois pour toutes, à 100! Il y avait eu, à la suite, durant la guerre, la mise en service, d'un carburant "100/130", puis, à la fin, le célèbre "115/145", qui, dans les années 1960, était de règle pour remplir les réservoirs de carburant des appareils militaires à moteurs à pistons. De fait, ledit "115/145" octanes était censé délivrer un carburant dont le taux d'octanes était supérieur de 40% à la limite existante (plus ou moins bien mesurée!), à savoir, 100 octanes!

Source: Allied Aircraft Piston Engines of WW2 , ouvrage publié en 1995, sur la base, entre autres, d'un rapport US (Graham White, 1945)

Un post très technique.
C’est vraiment l’empire d’essences !
JD

[Marc_91]

Un des facteurs qui avait permis d'accroitre la puissance des moteurs à pistons était ce que je vais désigner "vulgairement" l'enrichissement en octanes du carburant aviation.

Durant la "Der des Ders", les aviations britanniques et françaises étaient ravitaillées avec du pétrole extrait et de l'essence raffinée aux Etats-Unis, dont la teneur en octanes était de l'ordre de 50, voire moins. De plus, à l'époque, la "teneur en octane" de l'essence aviation n'étant pas prise en compte, ni mesurée, compte-tenu des taux de compressions des moteurs, ces carburants à "faible taux d'octanes" provoquaient des pré-allumages intempestifs à bas régime et au démarrage - rappelez-vous, à l'époque, il y avait un rampant, désigné "volontaire d'office", qui se coltinait le lancement de l'hélice à la main! -, qui "foiraient", et dont la répétition endommageait les chambres des cylindres, plus quelques autres "gâteries" du même acabit - dont la "noyade" du ou des carburateurs! -. On avait, alors, également exploité des gisements de pétrole originaires de Bornéo, Java, Sumatra, dont l'essence raffinée bizarrement semblait mieux correspondre aux moteurs d'aviation. Plus tard, elle s'était avérée avoir un taux d'octanes de 70.

Bref, la Première Guerre Mondiale s'achève sur ce constat. En 1931, Sam Heron, une tête pensante de Wright Field, rajoute une dose de plomb tétraétyle - vous savez, le truc qu'on a supprimé dans notre essence "bagnole" en le remplaçant par un autre artifice chimique! -, à raison de 8 cm³ par gallon (l'US gallon valant 3,78 litres) - afin d'obtenir une essence de "98 octanes", testée sur un moteur Pratt & Withney R-1340, dont la puissance nominale du bouzin, qui était, à l'origine , de 450 bourrins, était, dès lors, passée à 900 CV (!), ce qui avait amené à devoir augmenter le rapport du turbo-compresseur... ben voui, on a rien sans rien!... et en étant, aussi, amené à devoir modifier les caractéristiques du circuit d'alimentation!

A la toute fin de l'Entre-deux-Guerres, en 1939, les "Ricains" - comme par hasard... mais je me méfie car toutes ces infos proviennent, elles-mêmes, d'un ouvrage américain "pur jus"! - , après avoir, d'abord, "mis au point" une essence raffinée à 87 octanes, avaient pu ravitailler les "Brits", dès le début de "La Bataille d'Angleterre", avec de l'essence aviation à 100 octanes, carburant qui avait, alors, permis d'exploiter au mieux la puissance des bourrins! Vous voyez, ainsi, venir les Américains (pas chauvins pour deux sous, mais avec leurs "gros sabots"!), capables de s'arroger, par ce biais, la réussite de la RAF, face à la Luftwaffe, mais, passons!

Au cours du second conflit mondial, la teneur en octanes des carburants aviation était devenue un "paramètre" enfin mesurable! Néanmoins, en ce qui concerne la notion de "mesurable", ... pas trop, car l'échelle de mesure du taux d'octanes, elle, était restée "figée", une bonne fois pour toutes, à 100! Il y avait eu, à la suite, durant la guerre, la mise en service, d'un carburant "100/130", puis, à la fin, le célèbre "115/145", qui, dans les années 1960, était de règle pour remplir les réservoirs de carburant des appareils militaires à moteurs à pistons. De fait, ledit "115/145" octanes était censé délivrer un carburant dont le taux d'octanes était supérieur de 40% à la limite existante (plus ou moins bien mesurée!), à savoir, 100 octanes!

Source: Allied Aircraft Piston Engines of WW2 , ouvrage publié en 1995, sur la base, entre autres, d'un rapport US (Graham White, 1945)

Oui Loïc ... On va y arriver !

Mais mis à part le Mikouline AM-42 de la page précédente, les autres moteurs fonctionnent avec de l'essence standard, la même que celle des camions et des voitures de l'époque.

Un post très technique.
C’est vraiment l’empire d’essences !
JD

Oui David ...

Mais je te répondrai, tout comme à Loïc : Ne nous enflammons pas trop vite !