Jets de puissance

Power Jets était une société britannique fondée par Frank Whittle dans le but de concevoir et de fabriquer des moteurs à réaction . L'entreprise fut nationalisée en 1944 et devint le National Gas Turbine Establishment .

Les origines de Power Jets sont étroitement liées aux travaux pionniers de l'inventeur britannique Frank Whittle . Whittle explorait l'utilisation des turbines à gaz comme forme de propulsion depuis les années 1920, ayant obtenu son premier brevet sur une telle conception de moteur en 1930. Le 27 janvier 1936, Power Jets a été fondée ; elle était initialement composée de Whittle, Rolf Dudley-Williams , James Collingwood Tinling et Lancelot Law Whyte des banquiers d'investissement OT Falk & Partners. À ce stade, la société n'avait aucun soutien officiel d'aucun ministère gouvernemental. L'obtention de financement a été un problème constamment préoccupant tout au long du développement initial du moteur.

Les premiers locaux de l'entreprise furent loués à British Thomson-Houston (BTH) à Rugby, dans le Warwickshire . En plus des membres fondateurs, la société emprunta initialement des installateurs à BTH pour l'aider dans le projet ; plus tard, Power Jets put obtenir « une ou deux » personnes prêtées par la Royal Air Force . En 1938, Power Jets avait déménagé de Rugby vers les usines de BTH à Lutterworth . Au début de 1940, l'entreprise comptait un effectif total d'environ vingt-cinq personnes.

Une percée majeure pour l'entreprise eut lieu en 1940, lorsque, à l'instigation de Stanley Hooker , Ernest Hives , président de Rolls-Royce , visita Lutterworth et proposa de fabriquer toutes les pièces dont Whittle avait besoin dans l'atelier expérimental de Rolls-Royce à Derby. Avant cela, les Power Jets avaient souvent été rejetés par les fournisseurs industriels britanniques potentiels ; lorsque Whittle discuta des exigences de sa chambre de combustion avec divers exposants à la British Industries Fair , beaucoup n'étaient tout simplement pas préparés à s'attaquer au difficile problème de la combustion. Une société britannique, appelée High Duty Alloys, produisit des alliages d'aluminium spéciaux sous le nom commercial Hiduminium qui s'avérèrent idéaux pour fonctionner dans les conditions à l'intérieur d'un compresseur à réaction. De son côté, Whittle chercha également à garder ses conceptions de moteurs aussi simples que possible afin de réduire la complexité de fabrication.

Le Power Jets WU « First Model », également connu par Whittle comme le premier moteur « expérimental », et la « 1ère édition », fut le premier turboréacteur à être construit et utilisé au monde. En tant que moteur expérimental de preuve de concept, il n'a jamais été destiné au vol et a été conçu pour être très léger par rapport aux normes d'ingénierie typiques. Whittle a conçu le compresseur centrifuge pour développer un rapport de pression d'environ 4:1 alors que, pour autant qu'il le sache, la meilleure performance démontrée auparavant dans un seul étage était d'environ 2,5:1. À la fin de 1936, les dépenses totales pour la conception et la fabrication du moteur s'élevaient à 2 000 £. Le WU a été testé pour la première fois le 12 avril 1937. Alors que le moteur WU était en cours d'exécution, les essais ont commencé au début de 1937 ; Le soutien à son développement est venu à la fois de Sir Henry Tizard , président du Comité de recherche aéronautique , et du ministère de l'Air .

Les travaux sur le moteur WU furent interrompus en 1941, date à laquelle il avait déjà été remplacé par un nouveau modèle de moteur, le Power Jets W.1 , qui (entre autres attributs) devait être apte au vol. Il fut sélectionné pour propulser le Gloster E.28/39 , le premier avion à réaction à voler au Royaume-Uni. Power Jets et Gloster avaient rapidement noué une bonne relation de travail vers le milieu de l'année 1939 pour produire un tel avion. Les essais au sol d'une version non apte au vol du W.1, installée dans l'E.28/39, commencèrent le 7 avril 1941 ; l'avion vola sous la puissance d'un réacteur pour la première fois le 15 mai 1941. Des versions de plus en plus raffinées du moteur W.1 furent fournies et installées sur les prototypes E.28/39 tout au long du programme d'essais en vol. Le succès de l'E.28/39 a prouvé la viabilité de la propulsion à réaction, encourageant Gloster à poursuivre ses projets de production d'avion de chasse.

En 1941, des expériences visant à augmenter la poussée du W.1 en introduisant un liquide de refroidissement furent entreprises. Le premier fluide essayé fut l'ammoniac liquide qui se révéla trop efficace, entraînant une survitesse du moteur et faisant sortir les indicateurs de poussée et de régime des échelles, avant que des essais ultérieurs ne soient effectués avec de l'eau et du mélange eau-méthanol . Un système pour tester la technique dans le E.28/39 fut conçu mais ne fut jamais installé. Le W.1 fut également le premier moteur à réaction construit aux États-Unis où, sous le nom de General Electric IA , il fut le premier moteur à réaction de fabrication américaine à fonctionner, et sous le nom de General Electric J31 de production, il propulsa le Bell P-59A Airacomet .

Le développement du Power Jets W.2 fut autorisé en 1940 en coordination avec la publication de la spécification F.9/40 du ministère de l'Air , qui demandait des prototypes d'un nouvel avion de chasse à réaction bimoteur . Le W.2 devait être produit par le constructeur automobile Rover , mais à la fin de 1942, Rover accepta d'échanger son usine de moteurs à réaction de Barnoldswick , dans le Lancashire, contre l'usine de moteurs de char Meteor de Rolls-Royce à Nottingham, sans échange d'argent. À la demande du gouvernement britannique, Rolls-Royce prit alors le contrôle du projet W.2, avec Frank Whittle et sa petite équipe de Power Jets agissant à titre consultatif. Le moteur, qui entra en production sous le nom de Welland , serait une étape clé pour la propulsion par réaction, propulsant les premières versions du Gloster Meteor , le premier chasseur à réaction opérationnel des Alliés.

Le modèle W.2B/500 fut modifié par Rover sous le nom de Rover B.26 ; après son transfert à Rolls-Royce et une nouvelle refonte, il entra en service sous le nom de Derwent , qui fut le successeur effectif du Welland. Power Jets et Rolls-Royce collaborèrent étroitement au développement du Derwent ; la confiance des ingénieurs de Rolls-Royce dans les performances du Derwent 5 était telle que le moteur passa en production directement depuis la planche à dessin avant tout essai pratique. Le moteur Derwent et le Derwent V redessiné basé sur le Nene furent installés sur de nombreux Gloster Meteor de production ultérieure ; l'adoption de ce nouveau groupe motopropulseur entraîna des augmentations de performances considérables.

Après des suggestions initiales en 1939 du département des moteurs du Royal Aircraft Establishment (RAE), la section Pyestock de ce dernier a expérimenté la technique d'injection de carburant dans la tuyère d'échappement du moteur, plus tard connue sous le nom de réchauffage , et cette technique a été affinée après la fusion de Power Jets et du personnel de Pyestock. Le réchauffage a ensuite été testé en vol dans les moteurs W.2/700 d'un Meteor I. La technique a augmenté la vitesse du Meteor de 30 à 40 mph. Le même moteur a également été testé avec un ventilateur à conduit arrière .

À la fin de 1943, le gouvernement britannique lança un programme de recherche supersonique visant à produire un avion qui atteindrait des vitesses allant jusqu'à 1 000 MPH. Cet avion, le Miles M.52 , devait être propulsé par une version du Power Jets W.2/700. Ce moteur était initialement estimé capable de fournir 2 000 livres de poussée, alors qu'il était calculé pour ne pouvoir fournir que des performances subsoniques en vol en palier, en piqué peu profond, il serait capable de voler en transsonique. Afin de permettre au M.52 d'atteindre des vitesses supersoniques, un développement supplémentaire du moteur W.2/700 aurait été entrepris. Cependant, ni ce moteur ni l'avion ne seraient terminés comme prévu car le gouvernement ordonna l'arrêt des travaux en février 1946.

En janvier 1944, l'existence du moteur à réaction et le rôle de Power Jets dans son développement furent rendus publics pour la première fois dans la presse écrite. Le 28 mars 1944, à la suite de discussions avec le ministère de l'Air , Whittle accepta à contrecœur la nationalisation de Power Jets Ltd. pour 135 000 £, et la société devint Power Jets (Research and Development) Ltd. Peu après la fin de la Seconde Guerre mondiale , la société fusionna avec la division Turbine du Royal Aircraft Establishment (RAE) à Farnborough , pour former le National Gas Turbine Establishment (NGTE Pyestock). En février 1946, à peu près au même moment que la fin du développement du M.52, Whittle démissionna de Power Jets et déclara que c'était en raison de son désaccord avec les politiques officielles du gouvernement britannique. Les derniers vestiges de la société furent dissous en 1948.

En 1951, le successeur de Power Jets a reçu 4 000 000 $ (1 428 600 £) du gouvernement américain en guise d'acompte pour l'utilisation américaine de quelque 200 brevets de turbines à gaz Power Jets Whittle pendant les 20 années suivantes. Auparavant, les frais de brevet payables par les États-Unis avaient été supprimés par Power Jets pendant toute la durée de la guerre.

• Power Jets WU : abréviation de Whittle Unit. Série de trois moteurs expérimentaux sur banc d'essai utilisés pour développer le concept d'un moteur à réaction. Le manque de trésorerie signifiait que des pièces étaient souvent cannibalisées par rapport à la version précédente.
• Power Jets W.1 : Premier moteur réellement conçu pour voler. Compresseur à double entrée, chambre de combustion à flux inversé, turbine axiale à un étage et configuration de moteur à tuyère convergente. Construit par British Thomson-Houston. Propulsé l'avion de démonstration Gloster E.28/39 lors de son premier vol et des vols de démonstration suivants.
• Power Jets WR.1 : Co-conception avec Rolls-Royce (RR) utilisant des composants Power Jets et un compresseur RR.
• Jets W.1X : Unité unique assemblée à partir de pièces détachées W.1, mais non jugée apte au vol. Utilisée pour les essais de roulage (et le « saut initial ») du Gloster E.28/39. L'unité a ensuite volé aux États-Unis pour aider General Electric à produire le premier moteur à réaction fabriqué aux États-Unis. Le W.1X a été le premier moteur à réaction à fonctionner aux États-Unis.
• Power Jets W.2 : Version plus puissante du W.1, conservant la même configuration de base.
• Jets puissants W.2B : Version développée par Rover du W2, qui après un développement ultérieur sous le nom de W.2B/23 est entrée en production sous le nom de Rolls-Royce Welland 1. Propulsé les premières versions du Gloster Meteor Le W.2B a également constitué la base du premier moteur à réaction fabriqué par GE, le General Electric IA .
• Power Jets W.2/500 : W.2B révisé. Premier modèle de Power Jets à atteindre sa vitesse nominale dès le premier essai. W.2/500 et Rover B26 ont servi de base au Rolls-Royce Derwent 1 à chambre de combustion directe , qui a propulsé les versions ultérieures du Meteor.
• Power Jets W.2/700 : Version améliorée du W.2/500 avec des modifications importantes apportées à la turbine du compresseur, au diffuseur et au carter de soufflante. A finalement atteint l'objectif de Whittle d'une efficacité de 80 % avec un rapport de pression de 4:1.
• Jets de puissance W.3X : conception directe. Non construit
• Turbopropulseur de 250 à 500 ch repris par Coventry Climax sous le nom de CP35