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

Description technique

2.7: Régulation.

par  Philippe Ricco

Le système de contrôle et de régulation du J58 est de type hydromécanique. Il assure de manière automatique les phases de démarrage et d'accélération. Il comprend le contrôle du carburant et de la tuyère d'éjection. La gestion du débit de carburant maintient le taux de pression du kérosène au taux de combustion, en fonction de la température de l'entrée du compresseur (C.I.T.: Compressor Inlet Temperature), la vitesse du rotor et la position de la manette des gaz. Le flux de carburant est modulé d'après la température d'éjection pour conserver un rendement maximum du cycle du réacteur. Le flux d'air est régulé, par l'intermédiaire de la vitesse de rotation du compresseur, en fonction de la température d'admission (CIT), grâce à l'entrée d'air à géométrie variable. Le régime est maintenu en agissant sur la tuyère. Le tout est contrôlé automatiquement grâce à des systèmes sensibles à la température d'admission et au régime, mais peut aussi être contrôlé directement depuis le cockpit par le pilote.

Le contrôle des températures d'entrée du compresseur est un paramètre critique sur ce moteur qui utilise la postcombustion en croisière, bien que la température de l'échappement fut également surveillée et utilisée pour équilibrer le réacteur. Par ce biais, le contrôle s'effectue indépendamment du nombre de Mach. Toutes les vannes et tuyères sont commandées par un système hydraulique à passe unique utilisant le kérosène comme fluide hydraulique. Celui- ci, trop chaud pour être encore employé dans les vérins, est brûlé aussitôt après.
Très tôt au cours du développement, il apparut qu'un cycle thermique rectiligne ne pouvait ni être adapté correctement à l'entrée d'air, ni fournir la poussée requise aux grands nombres de Mach. Pour venir à bout de cette difficulté, Pratt & Whitney inventa un cycle à dérivation par aspiration, précurseur du double flux, qui permit d'adapter le cycle de combustion à celui de l'entrée d'air. Autre avantage, à partir de Mach 2, le débit d'air peut être maintenu constant à un nombre de Mach donné, indépendamment de la position de la manette des gaz, depuis le ralenti jusqu'à plein régime. Ce cycle particulier fournit de plus un surcroît de poussée de plus de 20% durant les vols à grande vitesse. La régulation est d'autant plus importante et délicate que le cycle de fonctionnement du réacteur lui-même varie au cours du vol. Il faut donc adapter la régulation au fur et à mesure, ce qui fait dire à Pratt & Whitney et à Lockheed "tout est variable sur ce réacteur, même la régulation".

©
Aérostories 2002

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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

C'est dans le domaine du contrôle de la régulation que le J-58 marqua une étape importante. Le pilote disposait a bord du SR-71, d'afficheurs numériques de température de sortie des gaz. Cette température caractérise le régime de fonctionnement des réacteurs, ce qui permet de régler les moteurs selon la phase de vol. Elle permet également de détecter très rapidement des anomalies de combustion.
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