AircraftEdit
C. M. Manly a construit un moteur radial à cinq cylindres refroidi par eau en 1901, une conversion de l’un des moteurs rotatifs de Stephen Balzer, pour l’avion d’aérodrome de Langley. Le moteur de Manly produisait 52 ch (39 kW) à 950 tr/min.
En 1903-1904, Jacob Ellehammer utilisa son expérience dans la construction de motos pour construire le premier moteur radial refroidi par air au monde, un moteur à trois cylindres qu’il utilisa comme base pour un modèle à cinq cylindres plus puissant en 1907. Celui-ci a été installé dans son triplan et a effectué un certain nombre de sauts courts en vol libre.
Un autre moteur radial des débuts était le trois cylindres Anzani, construit à l’origine en configuration « ventilateur » W3, dont l’un alimentait le Blériot XI de Louis Blériot de l’autre côté de la Manche. Avant 1914, Alessandro Anzani avait développé des moteurs radiaux allant de 3 cylindres (espacés de 120 °) – assez tôt pour avoir été utilisés sur quelques exemples français du célèbre Blériot XI de l’usine d’origine Blériot – à un énorme moteur 20 cylindres de 200 ch (150 kW), avec ses cylindres disposés en quatre rangées de cinq cylindres chacun.
La plupart des moteurs radiaux sont refroidis par air, mais l’un des moteurs radiaux les plus réussis (et la première conception « stationnaire » produite pour les avions de combat de la Première Guerre mondiale) était la série Salmson 9Z de moteurs radiaux à neuf cylindres refroidis par eau qui ont été produits en grand nombre pendant la Première Guerre mondiale. Georges Canton et Pierre Unné ont breveté la conception originale du moteur en 1909, l’offrant à la société Salmson; le moteur était souvent connu sous le nom de Canton-Unné.
De 1909 à 1919, le moteur radial était éclipsé par son proche parent, le moteur rotatif, qui différait du radial dit « stationnaire » en ce que le carter et les cylindres tournaient avec l’hélice. Son concept était similaire au radial ultérieur, la principale différence étant que l’hélice était boulonnée au moteur et le vilebrequin à la cellule. Le problème du refroidissement des cylindres, facteur majeur avec les premiers radiaux « stationnaires », a été atténué par le moteur générant son propre flux d’air de refroidissement.
Pendant la Première Guerre mondiale, de nombreux avions français et alliés ont volé avec des moteurs rotatifs Gnome, Le Rhône, Clerget et Bentley, dont les exemplaires ultimes ont atteint 250 ch (190 kW) bien qu’aucun de ceux de plus de 160 ch (120 kW) n’ait réussi. En 1917, le développement des moteurs rotatifs était à la traîne par rapport aux nouveaux moteurs en ligne et de type V, qui en 1918 produisaient jusqu’à 400 ch (300 kW) et alimentaient presque tous les nouveaux avions de combat français et britanniques.
La plupart des avions allemands de l’époque utilisaient des moteurs 6 cylindres en ligne refroidis à l’eau. La Motorenfabrik Oberursel a fabriqué des copies sous licence des moteurs rotatifs Gnome et Le Rhône, et Siemens-Halske a construit ses propres modèles, y compris le Siemens-Halske Sh.III moteur rotatif à onze cylindres, ce qui était inhabituel pour l’époque en étant entraîné par un train d’engrenages coniques à l’extrémité arrière du carter sans que le vilebrequin ne soit fermement monté sur la cellule de l’avion, de sorte que les composants de travail internes du moteur (vilebrequin entièrement interne « flottant » dans ses paliers de carter, avec ses bielles et ses pistons) étaient tournés dans le sens opposé au carter et aux cylindres, qui tournaient toujours comme l’hélice elle-même puisqu’elle était toujours fermement fixée à l’avant du carter, comme avec les rotations allemandes à moteur umlauf classiques.
À la fin de la guerre, le moteur rotatif avait atteint les limites de sa conception, en particulier en ce qui concerne la quantité de carburant et d’air pouvant être aspirée dans les cylindres par le vilebrequin creux, tandis que les progrès de la métallurgie et du refroidissement des cylindres permettaient enfin aux moteurs radiaux fixes de remplacer les moteurs rotatifs. Au début des années 1920, Le Rhône convertit un certain nombre de ses moteurs rotatifs en moteurs radiaux fixes.
En 1918, les avantages potentiels des radiales refroidies par air par rapport au moteur en ligne refroidi par eau et au moteur rotatif refroidi par air qui avaient propulsé les avions de la Première Guerre mondiale étaient appréciés mais n’étaient pas réalisés. Les concepteurs britanniques avaient produit la radiale ABC Dragonfly en 1917, mais n’ont pas pu résoudre les problèmes de refroidissement, et ce n’est que dans les années 1920 que Bristol et Armstrong Siddeley ont produit des radiales fiables refroidies par air telles que la Bristol Jupiter et la Armstrong Siddeley Jaguar.
Aux États-Unis, le National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) a noté en 1920 que les radiales refroidies par air pouvaient offrir une augmentation du rapport puissance / poids et de la fiabilité; en 1921, la Marine américaine avait annoncé qu’elle ne commanderait que des avions équipés de radiales refroidies par air et d’autres armes aériennes navales emboîtaient le pas. Le moteur J-1 de Charles Lawrance a été développé en 1922 avec un financement de la Marine, et l’utilisation de cylindres en aluminium avec des chemises en acier a fonctionné pendant 300 heures sans précédent, à une époque où l’endurance de 50 heures était normale. À la demande pressante de l’armée et de la Marine, la Wright Aeronautical Corporation acheta la société de Lawrance, et les moteurs suivants furent construits sous le nom de Wright. Les moteurs radiaux donnaient confiance aux pilotes de la Marine effectuant des vols au-dessus de l’eau à longue portée.
Le moteur radial J-5 Whirlwind de 225 ch (168 kW) de Wright de 1925 a été largement revendiqué comme « le premier moteur d’avion vraiment fiable ». Wright employa Giuseppe Mario Bellanca pour concevoir un avion pour le mettre en valeur, et le résultat fut le Wright-Bellanca WB-1, qui vola pour la première fois plus tard cette année-là. Le J-5 a été utilisé sur de nombreux avions avancés de l’époque, y compris le Spirit of St. Louis de Charles Lindbergh, dans lequel il a effectué le premier vol transatlantique en solo.
En 1925, la société américaine Pratt &Whitney company fut fondée, concurrençant les moteurs radiaux de Wright. Pratt &L’offre initiale de Whitney, le R-1340 Wasp, a été testée plus tard cette année-là, commençant une gamme de moteurs au cours des 25 années suivantes qui comprenait le Pratt 14 cylindres à deux rangées Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp. Plus de Guêpes jumelles ont été produites que tout autre moteur à piston d’aviation dans l’histoire de l’aviation; près de 175 000 ont été construites.
Au Royaume-Uni, la Bristol Aeroplane Company se concentrait sur le développement de radiales telles que les radiales Jupiter, Mercury et Hercules. L’Allemagne, le Japon et l’Union soviétique ont commencé par construire des versions sous licence des Armstrong Siddeley, Bristol, Wright ou Pratt &Whitney radials avant de produire leurs propres versions améliorées. La France a poursuivi le développement de divers moteurs rotatifs mais a également produit des moteurs dérivés de modèles Bristol, en particulier le Jupiter.
Bien que d’autres configurations de pistons et de turbopropulseurs aient pris le relais dans les avions à hélices modernes, Rare Bear, qui est un Grumman F8F Bearcat équipé d’un moteur radial Wright R-3350 Duplex-Cyclone, est toujours l’avion à pistons le plus rapide.
125 334 du Pratt 18 cylindres à deux rangées américain&Whitney R-2800 Double Wasp, d’une cylindrée de 2 800 po3 (46 L) et entre 2 000 et 2 400 ch (1 500 à 1 800 kW), propulsait le monomoteur américain Vought F4U Corsair, le Grumman F6F Hellcat , Republic P-47 Thunderbolt, bimoteur Martin B-26 Marauder, Douglas A-26 Invader, Northrop P-61 Black Widow, etc. La cylindrée plus petite (30 litres) de la même firme, à double rangée radiale à 14 cylindres Wasp, a été utilisée comme conception de moteur principal pour le B-24 Liberator, le PBY Catalina et le Douglas C-47, chaque conception étant parmi les leaders de la production de tous les temps pour chaque type de conception de cellule.
Les avions de guerre américains à propulsion radiale à deux rangées de la série Wright Cyclone: le Twin Cyclone de près de 43 litres de cylindrée et 14 cylindres alimentait le monomoteur Grumman TBF Avenger, le bimoteur North American B-25 Mitchell et certaines versions du Douglas A-20 Havoc, avec l’énorme Duplex Cyclone de près de 55 litres de cylindrée et 18 cylindres alimentant le Boeing B-29 Superfortress à quatre moteurs et d’autres.
Le bureau d’études soviétique Shvetsov OKB-19 a été la seule source de conception pour tous les moteurs radiaux fabriqués en usine par le gouvernement soviétique utilisés dans ses avions de la Seconde Guerre mondiale, en commençant par le Shvetsov M-25 (lui-même basé sur la conception américaine du Wright Cyclone 9) et en continuant à concevoir le Shvetsov ASh-82 à quatorze cylindres radiaux de 41 litres de cylindrée pour les chasseurs, et le Shvetsov ASh-73 à dix-huit cylindres radiaux de 58 litres de cylindrée en 1946 – la conception radiale la plus petite cylindrée de l’OKB Shvetsov pendant la guerre était le 8 conçu de manière indigène.6 litres de cylindrée Shvetsov M-11 cinq cylindres radiaux.
Plus de 28 000 de la BMW 801 à deux rangées de 42 litres de cylindrée, 14 cylindres, d’une cylindrée comprise entre 1 560 et 2 000 CH (1 540 à 1 970 ch, soit 1 150 à 1 470 kW), propulsaient la monoplace allemande Focke-Wulf Fw 190 Würger et le bimoteur Junkers Ju 88.
Au Japon, la plupart des avions étaient propulsés par des moteurs radiaux refroidis par air comme les Mitsubishi Zuisei 14 cylindres (11 903 unités, par exemple Kawasaki Ki-45), Mitsubishi Kinsei (12 228 unités, par exemple Aichi D3A), Mitsubishi Kasei (16 486 unités, par exemple Kawanishi H8K), Nakajima Sakae (30 233 unités, par exemple Mitsubishi A6M et Nakajima Ki-43) et Nakajima Homare 18 cylindres (9 089 unités, par exemple Nakajima Ki-84). Les Kawasaki Ki-61 et Yokosuka D4Y étaient de rares exemples d’avions japonais à moteur en ligne à refroidissement liquide à l’époque, mais plus tard, ils ont également été redessinés pour s’adapter aux moteurs radiaux comme les Kawasaki Ki-100 et Yokosuka D4Y3.
En Grande-Bretagne, Bristol produisait à la fois des radiaux à clapet à manchon et des radiaux à clapet conventionnels: parmi les modèles à soupapes à manches, plus de 57 400 moteurs Hercules propulsaient les Vickers Wellington, Short Stirling, Handley Page Halifax et certaines versions de l’Avro Lancaster, plus de 8 000 des Bristol Perseus pionniers à soupapes à manches ont été utilisés dans divers types, et plus de 2 500 des radiaux britanniques de production de plus grande cylindrée de la firme de Bristol à utiliser des soupapes à manches, les Bristol Centaurus ont été utilisés pour alimenter les Hawker Tempest II et Sea Fury. Les radiales à clapet de la même entreprise comprenaient: environ 32 000 exemplaires de Bristol Pegasus utilisés dans les Short Sunderland, Handley Page Hampden et Fairey Swordfish et plus de 20 000 exemplaires du neuf cylindres Mercury d’origine 1925 de la firme ont été utilisés pour alimenter les Westland Lysander, Bristol Blenheim et Blackburn Skua.
TanksEdit
Dans les années précédant la Seconde Guerre mondiale, alors que le besoin de véhicules blindés était réalisé, les concepteurs ont été confrontés au problème de l’alimentation des véhicules et se sont tournés vers l’utilisation de moteurs d’avion, parmi lesquels des types radiaux. Les moteurs radiaux de l’avion fournissaient des rapports puissance / poids plus élevés et étaient plus fiables que les moteurs de véhicules en ligne conventionnels disponibles à l’époque. Cette dépendance avait cependant un inconvénient: si les moteurs étaient montés verticalement, comme dans les M3 Lee et M4 Sherman, leur diamètre relativement grand donnait au réservoir une silhouette plus élevée que les conceptions utilisant des moteurs en ligne.
Le Continental R-670, un moteur aérodynamique radial à 7 cylindres qui a volé pour la première fois en 1931, est devenu un groupe motopropulseur largement utilisé, étant installé dans la Voiture de combat M1, le Char Léger M2, le M3 Stuart, le M3 Lee et le LVT-2 Water Buffalo.
Le Guiberson T-1020, un moteur aérodynamique diesel à 9 cylindres en étoile, a été utilisé dans le M1A1E1, tandis que le Continental R975 a servi dans les chasseurs de chars M4 Sherman, M7 Priest, M18 Hellcat et l’obusier automoteur M44.
radialsEdit moderne
Un certain nombre d’entreprises continuent de construire des radiaux aujourd’hui. Vedeneyev produit le M-14P radial de 360-450 ch (270-340 kW) utilisé sur les avions de voltige Yakovlev et Sukhoi. Le M-14P est également utilisé par les constructeurs d’avions construits à domicile, tels que le Culp Special, et le Culp Sopwith Pup, le Pitts S12 « Monster » et le Murphy « Moose ». Les moteurs 7 cylindres de 110 ch (82 kW) et 9 cylindres de 150 ch (110 kW) sont disponibles chez Rotec Aerosport en Australie. HCI Aviation propose le 5 cylindres R180 (75 ch (56 kW)) et le 7 cylindres R220 (110 ch (82 kW)), disponibles « prêts à voler » et en kit de construction. Verner Motor de la République tchèque construit plusieurs moteurs radiaux d’une puissance allant de 25 à 150 ch (19 à 112 kW). Des moteurs radiaux miniatures pour modèles réduits d’avions sont disponibles chez O. S. Moteurs, Saito Seisakusho du Japon et Shijiazhuang de Chine, et Evolution (conçu par l’Allemand Wolfgang Seidel et fabriqué en Inde) et Technopower aux États-Unis.