Comment fonctionne un moteur radial ?
Vous avez probablement entendu parler d’un moteur radial. Ce sont les centrales électriques des débuts de l’aviation, jusqu’au début de l’ère du jet Ces moteurs sont étonnants. Mais pourquoi ont-ils été inventés et comment fonctionnent-ils ? Et, pourquoi ont-ils disparu ? Découvrez-le…
Pure Power In A Circle
Les moteurs radiaux sont entrés en développement avant que les frères Wright ne réalisent leur premier vol motorisé, lorsque C.M. Manly a créé un moteur radial à cinq cylindres refroidi par liquide pour l’avion Aerodrome de Samuel Langley.
À l’époque, ils étaient en concurrence avec les moteurs rotatifs et les moteurs en ligne refroidis par eau. Mais, à la fin de la Première Guerre mondiale, les moteurs rotatifs ont atteint leur apogée et les moteurs radiaux les ont rapidement éclipsés.
Les moteurs radiaux refroidis par air présentent pas mal d’avantages par rapport à leurs cousins en ligne. Ils sont plus légers que les moteurs en ligne à refroidissement liquide et, comme ils ne dépendent pas du liquide de refroidissement, ils sont plus résistants aux dommages. Les moteurs radiaux sont plus simples : les vilebrequins sont plus courts et nécessitent moins de paliers de vilebrequin. Ils sont plus fiables et fonctionnent de manière plus régulière.
Mais les moteurs radiaux ont des inconvénients. Leur zone frontale massive crée de la traînée et limite la visibilité du pilote. Les moteurs radiaux ont besoin d’un flux d’air important pour refroidir les cylindres, de sorte que l’emplacement du moteur sur l’avion est limité. Il est pratiquement impossible d’installer un système de distribution à soupapes multiples, de sorte que presque tous les moteurs radiaux utilisent un système à deux soupapes, ce qui limite la puissance. Et, alors qu’une seule rangée de cylindres refroidit uniformément, les moteurs plus gros utilisent des rangées de cylindres. Les rangées arrière sont masquées par les rangées avant, et l’air est déjà chaud après avoir passé le premier ensemble de cylindres – ce qui limite le refroidissement.
Comment fonctionne un moteur radial ?
Un moteur radial fonctionne comme tout autre moteur à combustion interne à quatre temps. Chaque cylindre a une course d’admission, de compression, de puissance et d’échappement. Ils diffèrent des moteurs en ligne et opposés horizontalement par leur ordre d’allumage et leur mode de connexion au vilebrequin
Les cylindres d’un moteur radial sont numérotés à partir du haut, dans le sens des aiguilles d’une montre, le premier cylindre étant numéroté 1. La bielle du premier cylindre se fixe directement au vilebrequin – c’est la bielle maîtresse. Les bielles des autres cylindres se connectent à des points de pivotement autour de la bielle maîtresse.
Lorsque les cylindres s’allument, l’ensemble des bielles tourne autour du vilebrequin, le faisant tourner comme le ferait un vilebrequin. Un poids d’équilibrage se trouve à l’opposé du moyeu de la bielle pour éviter les vibrations du moteur.
Les turbines ont volé le marché
Pour obtenir plus de puissance d’un moteur radial, les ingénieurs ont ajouté plusieurs rangées de cylindres. Le Pratt & Whitney Wasp Major utilise quatre rangées de sept cylindres (soit 28 cylindres au total !) avec un surcompresseur pour générer jusqu’à 4 300 chevaux. Il a propulsé bon nombre des derniers gros avions à piston, notamment le B-36 Peacemaker (qui utilisait six Wasp Majors et quatre turboréacteurs) et le Martin Mars.
B-36 Peacemaker
Martin Mars
A Pratt & Whitney Wasp Major
Ultimately, the turbine and turboprop engines developed after World War II could develop much more power than a radial engine, more efficiently and with less weight. But it doesn’t change the fact that radial engines look cool, and sound even better.
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