L’ère du jet

à partir des années 1920, des progrès constants dans les performances des avions avaient été produits par des structures améliorées et des technologies de réduction de la traînée et par des moteurs suralimentés plus puissants, mais au début des années 1930, il était devenu évident pour une poignée d’ingénieurs clairvoyants que des vitesses seraient bientôt possibles qui dépasseraient les capacités des moteurs alternatifs et des hélices. Les raisons de cela n’ont pas été largement appréciées au début., Aux vitesses approchant Mach 1, ou la vitesse du Son (environ 1 190 km / h au niveau de la mer et environ 1 055 km / h à 11 000 mètres ), la traînée aérodynamique augmente fortement. De plus, dans la plage transsonique (entre environ Mach 0,8 et Mach 1,2), l’air circulant sur les surfaces aérodynamiques cesse de se comporter comme un fluide incompressible et forme des ondes de choc. Ceux-ci créent à leur tour de fortes discontinuités locales dans le flux d’air et la pression, créant des problèmes non seulement de traînée, mais aussi de contrôle., Parce que les pales d’hélice, décrivant une trajectoire en spirale, se déplacent dans l’air à des vitesses locales plus élevées que le reste de l’avion, elles entrent d’abord dans ce régime transsonique turbulent. Pour cette raison, il existe une limite supérieure inflexible sur les vitesses pouvant être atteintes par les aéronefs à hélice. Ces interactions complexes dans le régime transsonique—et non les effets prévisibles des ondes de choc du vol supersonique, que les balisticiens avaient compris depuis la fin du 19ème siècle-ont présenté des problèmes particuliers qui n’ont été résolus que dans les années 1950., Entre-temps, quelques pionniers se sont attaqués directement au problème en concevant une nouvelle centrale, le moteur à réaction.

alors qu’il était encore cadet au Royal Air Force College de Cranwell, en 1928, Frank Whittle avança l’idée de remplacer le moteur à pistons et l’hélice par une turbine à gaz et, l’année suivante, il conçut le turboréacteur, qui reliait un compresseur, une chambre de combustion et une turbine dans le même conduit., Dans l’ignorance des travaux de Whittle, trois ingénieurs allemands sont arrivés indépendamment au même concept: Hans von Ohain en 1933; Herbert Wagner, ingénieur en chef des structures pour Junkers, en 1934; et L’aérodynamicien du gouvernement Helmut Schelp en 1937. Whittle avait un modèle de banc courant au printemps 1937, mais le soutien de L’industriel Ernst Heinkel a donné von Ohain la tête. Le He 178, le premier avion à réaction, a volé le août. Le 27 mai 1939, près de deux ans avant son équivalent britannique, le Gloster E. 28/39, le 15 mai 1941., À travers une chaîne d’événements impliqués dans lesquels L’intervention de Schelp a été déterminante, les efforts de Wagner ont conduit au moteur Junkers Jumo 004. C’est devenu le moteur à réaction le plus largement produit de la Seconde Guerre mondiale et le premier turboréacteur à flux axial opérationnel, dans lequel l’air circule directement à travers le moteur. En revanche, les jets Whittle et Heinkel utilisaient un flux centrifuge, dans lequel l’air est projeté radialement vers l’extérieur pendant la compression., Le flux centrifuge offre des avantages de légèreté, de compacité et d’efficacité, mais au prix d’une plus grande surface frontale, qui augmente la traînée, et de taux de compression plus faibles, qui limitent la puissance maximale. De nombreux premiers chasseurs à réaction étaient propulsés par des turboréacteurs à flux centrifuge, mais, à mesure que les vitesses augmentaient, le flux axial devenait dominant.

premiers chasseurs à réaction

bien que Whittle ait été le premier sur la marque, les Allemands ont avancé leurs programmes avec persévérance et ingéniosité. Le Messerschmitt Me 262, propulsé par deux moteurs Jumo et avec des ailes balayées de 18,5°, était capable de 845 km (525 miles) par heure. Armé de quatre canons de 30 mm et de roquettes non guidées, c’était un destroyer Bombardier efficace, mais il est entré en service trop tard pour avoir un effet majeur sur la guerre., Le Gloster Meteor est entré en service le 27 juillet 1944, environ deux mois avant le Me 262; bien qu’il était moins capable que le chasseur allemand, il était efficace pour intercepter les bombes buzz V-1″. »Désespérés de combattre les bombardiers alliés, les Allemands se sont également tournés vers la propulsion par fusée, mettant en service le Me 163 Komet sans queue dans les derniers mois de la guerre. Propulsé par une fusée à peroxyde d’hydrogène conçue par Hellmuth Walter, le Komet avait des performances spectaculaires, mais sa courte portée et son armement de Canon inefficace en ont fait un échec opérationnel., De plus, les propulseurs étaient instables et explosaient souvent à l’atterrissage.

pendant ce temps, L’industrie aéronautique américaine est entrée dans la course aux jets avec la réception par General Electric d’un moteur Whittle en 1941. Le premier avion à réaction américain, le Bell P-59a Airacomet, effectua son premier vol l’année suivante. Il était plus lent que les chasseurs contemporains à moteur à piston, mais en 1943-44, une petite équipe dirigée par Clarence (« Kelly”) Johnson, concepteur de Lockheed, développa le P-80 Shooting Star. Le P – 80 et son contemporain britannique, le De Havilland Vampire, furent les premiers chasseurs à succès propulsés par un seul turboréacteur.,

Les jets de la Seconde Guerre mondiale ont inauguré la première génération de chasseurs à réaction, dans laquelle la propulsion à turboréacteur a été appliquée à la technologie et à l’aérodynamique existantes de la cellule. (En effet, certains premiers jets d’après—guerre-notamment les Yakovlev Yak-15 et Yak—23 des Soviétiques et le suédois Saab 21R-étaient simplement des chasseurs à hélice réingéniés.,) Ces avions ont généralement surpassé leurs contemporains à moteur à piston en raison de la poussée plus grande que leurs jets fournissaient à des vitesses élevées, mais ils souffraient de graves lacunes dans les caractéristiques de portée et de maniabilité en raison de la consommation de carburant élevée et de la lente accélération des premiers turboréacteurs., Plus fondamentalement, ils étaient limités à des vitesses subsoniques parce que les voilures relativement épaisses de l’époque étaient sujettes aux problèmes de compressibilité du vol transsonique—en particulier à haute altitude, où les vitesses plus élevées requises pour produire une portance dans une atmosphère mince amenaient les avions plus rapidement à la vitesse transsonique. Pour cette raison, les jets de première génération ont obtenu les meilleurs résultats à basse altitude.,

D’autres chasseurs de première génération comprenaient les États-Unis., McDonnell FH Phantom et le Hawker Britannique Sea Hawk (les premiers chasseurs à réaction), le McDonnell F2H Banshee et le français Dassault Ouragan. Ces chasseurs de jour monoplaces étaient en service en 1950, tandis que les chasseurs tout temps de première génération, surchargés de radar et d’un deuxième membre d’équipage, sont entrés en service à la fin des années 1950.