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Le cœur du SR-71 "Blackbird" : le puissant réacteur J-58

Description technique

2.3 : La turbine

par  Philippe Ricco

La turbine est composée de deux étages, dans un logement en acier. Elle est montée directement sur son arbre et maintenue par des roulements à billes et à aiguilles. Elle supporte des températures (T4) dépassant les 1 100°C (2 000°F), ce qui est déjà remarquable pour l'époque. Les aubes du premier étage, ainsi que son distributeur d'entrée, sont refroidis par circulation d'air. Malgré cela, la chaleur intense rencontrée en vol et la méconnaissance de certains matériaux tels que les céramiques, entraînèrent l'emploi d'alliages spéciaux (en particulier au titane) qui étaient seuls capables de résister aux hautes températures durant un temps suffisant, indépendamment de leur prix de revient. Cette solution est d'autant moins économique qu'elle nécessite une surveillance permanente des pièces exposées aux conditions de chaleurs excessives. Il en résulte un renouvellement fréquent des pièces essentielles du réacteur et des opérations de maintenance nombreuses et rapprochées. Les alliages utilisés étant assez coûteux, le prix de revient de ces réacteurs à l'emploi est beaucoup plus élevé que pour des moteurs plus classiques ou plus modernes.

Joseph Moore, un ingénieur métallurgiste du centre de recherche et de développement de Floride (FRDC : Florida Research and Development Center) perfectionna la fabrication des disques en Astralloy pour les deux étages de turbine du J58. Moore et son équipe développèrent un nouvel alliage résistant aux hautes températures pour les pales de turbine et un processus pour rouler de grandes feuilles de Waspalloy pour la fabrication des carters.

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Aérostories 2002                                                                    > suite

Sommaire du dossier

1 : Genèse

> 1.1  Développement
> 1.2  Évolutions
> 1.3  Les essais
> 1.4  Perfectionnements
> 1.5  Projets et dérivés
> 1.6  Notes sur les désignations

2 : Description technique

> 2.1  Le compresseur
> 2.2  La chambre de combustion
> 2.3 
La turbine
> 2.4  La postcombustion
> 2.5  Le dispositif de dérivation
> 2.6  Équipements et accessoires
> 2.7  Régulation
> 2.8  Lubrification
> 2.9  Le carburant
> 2.10 Performances

3 : Utilisation (à paraître : N°13)

> 3.1 Introduction
> 3.2 Le combiné turbo-stato de Pratt & Whitney
> 3.3 L'entrée d'air
> 3.4 La tuyère
> 3.5 En vol
> 3.6 Désamorçages
> 3.7 Commande automatique
> 3.8 Mise à jour des techniques
> 3.9 Préparatifs

4 : En savoir plus sur le SR-71

Le J-58 est un très gros réacteur simple corps, c'est à dire dont la turbine et le compresseurs sont entièrement solidaires, d'un seul tenant. Son architecture interne est très conservatrice pour l'époque. Sa seule véritable originalité réside dans les matériaux employés pour tenir les températures et les contraintes mécaniques incroyablement élevées rencontrées en vol.
Dessin Ph. Ricco        Clic