L'AVION CONCORDE
LES TURBORÉACTEURS
Introduction
Concorde est un quadriréacteur avec les moteurs montés par 2 sur nacelles sous les ailes.
Ci-dessous le Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 est un turboréacteur avec réchauffe (ou postcombustion) qui a été utilisé sur le Concorde. Il a d'abord été un projet conjoint entre Bristol Siddeley (en), Engines Limited (BSEL) puis avec Snecma. Il était basé sur le moteur Bristol Siddeley Olympus 22R.
| Caractéristiques - Turboréacteur avec postcombustion - Longueur 4 039 mm - Diamètre 1 212 mm - Masse 3 175 kg - Compresseur • BP : 7 étages • HP : 7 étages - Chambre de combustion Annulaire - Turbine • HP : 1 étage • BP : 1 étage |
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Vous pouvez consulter avant le chapitre LES TURBOMACHINES
Jusqu'à l'arrêt des vols commerciaux réguliers de Concorde, l'Olympus était l'unique turboréacteur à postcombustion à propulser un avion commercial.
Les différents éléments composant le turboréacteur Olympus 593.
Les entrées d'air
Les entrées d’air des réacteurs à section variable et à régulation électronique servent à controler la vitesse de l'air entrant dans le réacteur. Le but est d’amener la vitesse de l’air à une vitesse compatible avec le fonctionnement du moteur. Des panneaux articulés, appelés « rampes » assurent cette fonction. Ces rampes sont manœuvrées par des tubes de torsions, eux-mêmes entraînés par un moteur hydraulique. Ces moteurs sont au nombre de deux : un normal et un autre de secours.
Ce système est très important, et rend la croisière supersonique réalisable en modifiant constamment la position des rampes en fonction de l'écoulement, de la température de l'air, de la puissance du moteur et de l'incidence de l'avion.
À l’intérieur de l’entrée, une sonde de température et quatre sondes de pression permettent de connaître les paramètres d’entrée d’aie.
Les entrées d'air vue de face et de côté
Les différentes phases de fonctionnement
Décollage.
Au décollage, les moteurs ont besoin d'un flux d'air maximal, c'est pourquoi les rampes sont complètement rétractées et le volet d'entrée auxiliaire est grand ouvert.
1 - rampes mobiles relevées;
2 - vanne du conduit de ventilation fermée ;
3 - portes secondaires ou portes coupe feu fermées ;
4 - volet de décharge avant ouvert pour augmenter le débit d'air ;
5 - volet d'air de refroidissement du compartiment réacteur ouvert ;
6 - volet de décharge arrière fermé ;
7 - portes tertiaires ouvertes ;
8 - grilles des reverses ;
9 - Coquilles ou paupières ;
10 - augets de silencieux.
11 - tuyère secondaire en position convergente ;
Après décollage procédure anti-bruit.
Peu après le décollage, l'avion entre dans la procédure anti-bruit où la post-combustion (réchauffe) est coupée et la puissance réduite. Les tuyères secondaires davantage sont ouvertes, ce qui permet de réduire le bruit des gaz d'échappement. Les portes secondaires ou portes coupe feu s'ouvrent également à ce stade pour permettre à l'air de contourner le moteur.
1 - rampes mobiles relevées ;
2 - vanne du conduit de ventilation ouverte ;
3 - portes secondaires ou portes coupe feu fermées puis ouvertes ;
4 - volet de décharge avant ouvert vers l'avant ;
5 - volet d'air de refroidissement du compartiment réacteur fermé ;
6 - volet de décharge arrière fermé ;
7 - portes tertiaires ouvertes ;
8 - tuyère secondaire flottante ;
9 - augets de silencieux.
Accélération transonique.
À environ Mach 0,55, les portes secondaires ou portes coupe feu commencent à s'ouvrir en fonction du nombre de Mach, pour être complètement ouvertes lorsque l'avion est à M1,1.
1 - rampes mobiles relevées ;
2 - vanne du conduit de ventilation ouverte ;
3 - portes secondaires ou portes coupe feu fermées puis s'ouvrent suivant la Mach ;
4 - volet de décharge avant fermé ;
5 - volet d'air de refroidissement du compartiment réacteur fermé ;
6 - volet de décharge arrière fermé ;
7 - portes tertiaires ouvertes ;
8 - tuyère secondaire flottante ;
9 - augets de silencieux.
Vol supersonique.
À la vitesse de croisière supersonique de mach 2.0, les rampes ont dépassé la moitié de leur course disponible, ralentissant l'air en produisant une onde de choc supersonique (lignes jaunes) à la lèvre d'entrée du moteur.
Lorsque l’air passe à travers l’onde de choc, sa vitesse devient subsonique. En compensation la pression augmente. L’air arrive ainsi dans le compresseur à une vitesse convenable (environ Mach 0,5) et à plus haute pression.
La position de l’onde de choc est cruciale, et doit être contrôlée en fonction de la vitesse.
1 - rampes mobiles abaissées ;
2 - vanne du conduit de ventilation ouverte ;
3 - portes secondaires ou portes coupe feu ouvertes ;
4 - volet de décharge avant fermé ;
5 - volet d'air de refroidissement du compartiment réacteur fermé;
6 - volet de décharge arrière ouvert ;
7 - portes tertiaires fermées ;
8 - tuyère secondaire en position divergente ;
9 - augets de silencieux.
Lorsque la puissance est diminuée pour commencer la décente, le volet de décharge avant N° 4 est ouvert pour évacuer l'excès d'air dont le moteur n'a plus besoin, ce qui permet aux rampes de descendre jusqu'à leur niveau de déplacement maximal. Au fur et à mesure que la vitesse diminue, le volet de décharge se referme et les rampes commencent à se rétracter, de sorte que vers Mach 1.3 elles sont à nouveau complètement rétractées.
Panne moteur.
Si un moteur tombe en panne et doit être arrêté pendant la croisière supersonique, les rampes s'abaissent complètement et volet de décharge avant s'ouvre complétement vers l'arrière pour évacuer l'air excédentaire qui n'est plus requis par le moteur défaillant.
1 - rampes mobiles abaissées complétement ;
2 - vanne du conduit de ventilation ouverte ;
3 - portes secondaires ou portes coupe feu ouvertes ;
4 - volet de décharge avant ouvert vers l'arrière ;
5 - volet d'air de refroidissement du compartiment réacteur fermé;
6 - volet de décharge arrière fermé ;
7 - portes tertiaires ouvertes ;
8 - tuyère secondaire en position normale ;
9 - augets de silencieux.
Atterrissage.
Après l'atterrissage l'inversion de poussée, ou « reverse » (issu de « reverse thrust ») en anglais, est un dispositif permettant d'orienter vers l'avant une partie ou la totalité de la poussée exercée par un moteur à réaction, dans le but de ralentir l'avion et de réduire sa distance de freinage lors de l'atterrissage.
1 - rampes mobiles relevées;
2 - vanne du conduit de ventilation fermée ;
3 - portes secondaires ou portes coupe feu fermées ;
4 - volet de décharge avant ouvert pour augmenter le débit d'air ;
5 - volet d'air de refroidissement du compartiment réacteur ouvert ;
6 - volet de décharge arrière fermé ;
7 - portes tertiaires ouvertes ;
8 - grilles des reverses ;
9 - Coquilles ou paupières en position inversion de poussée ;
10- tuyère secondaire en position convergente ;
11 - augets de silencieux.
Les inverseurs de poussée ou paupières et les tuyères
Schéma des inverseurs de poussée (paupières) et des tuyères primaires et secondaires.
Principe de fonctionnement
- au décollage la position des paupières est constantes à 21° jusqu'à M 0.55
- en vol subsonique et jusqu'à M 1.1 les paupières sont contrôlées automatiquement de 21° à 0°
- en vol supersonique les paupières sont complètement ouvertes à 0°
- en aide au freinage (les inverseurs de poussée ou reverses) fermeture des paupières à 73°. C’était l’un des rares avions à utiliser les inverseurs de poussée en vol lors de la phase de retour en subsonique.
Nota : Ne pas confondre l'utilisation des paupières à 21° en vol subsonique avec une quelconque utilisation en mode inverseur de poussée. Bien que les paupières soit fermées à 21°, en aucun cas cela ne freine le Concorde.
Ci-dessous les inverseurs de poussée ou reverse appelés coquilles ou paupières.
Les grilles d'aubes de déviation du jet lorsque les paupières sont en position inversion de poussée. Et les tuyères secondaires en position convergente.
