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

Description technique

2.5 : Le dispositif de dérivation

par  Philippe Ricco

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

L'une des originalités du J58 réside dans son dispositif de dérivation conçu par Robert Abernathy afin d'étendre les marges de décrochage du réacteur. Six conduits prélèvent l'air en aval du compresseur basse pression (entre le quatrième et le cinquième étage), à travers une couronne composée de vingt valves. Il est ensuite envoyé en arrière de la turbine, devant la rampe de postcombustion, suivant le principe des réacteurs double flux. Cependant ce système ne peut être considéré comme un double flux tel qu'on le connaît sur les réacteurs modernes. Il ne s'agit pas d'une véritable dilution mais seulement d'une décharge.

L'un des plus gros problèmes rencontrés sur les Blackbirds est d'obtenir un écoulement d'air régulier dans les nacelles afin d'assurer une bonne alimentation des réacteurs. Malgré un dispositif très complexe et soigneusement étudié qui permet de conserver une vitesse relativement constante, de fréquentes extinctions dues aux variations d'écoulement, provoquaient de brusques et violentes embardées de l'avion.

Prélever le surplus d'air avalé par le compresseur permet de réguler le flux entrant dans les chambres de combustion, tout en limitant les phénomènes de pompage et de gavage, souvent à l'origine des extinctions. L'air ainsi prélevé est réinjecté dans le canal de postcombustion, ce qui permet de refroidir et d'améliorer le rendement de la réchauffe. Le fait que la dérivation ne soit pas constante, mais s'effectue à travers un système de vannes de décharge, ne déviant que le surplus d'air absorbé par le réacteur, distingue ce système original du classique double flux. On ne peut pas véritablement parler de dilution, le taux n'étant pas constant mais fonction des conditions de vol. Un autre rôle important de cette dérivation concerne le vol à grande vitesse. En effet, par dérivation d'une partie du flux primaire, le cycle de fonctionnement du réacteur est progressivement modifié. Aux environs de Mach 3, il s'apparente d'avantage à celui d'un statoréacteur qu'à celui d'un turboréacteur. Une partie du flux d'air passe ainsi à travers le réacteur sans rencontrer tous les obstacles de la machinerie proprement dite, une partie seulement de l'air servant à maintenir l'indispensable fonctionnement du cycle du corps central. Ce cycle de combustion variable nécessite une parfaite mise au point de la régulation qui doit constamment être modifiée et adaptée au cycle du propulseur.

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Aérostories 2002                                                                    > suite


Bien qu'étant un réacteur à simple flux, le J-58-P4 est équipé de 6 vannes de décharge qui permettent de dévier automatiquement les surpressions du compresseur basse pression vers la réchauffe. Par la suite, les progrès de la régulation électronique permirent d'utiliser cette dérivation en régime établi, de manière à optimiser le rendement et la consommation spécifique du SR-71.
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