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MTU F-16 - F100 - CONCEPTION

 

 

 

Quelques jours ont passés depuis notre arrivée à l'MTU F-16. Les chapitres qui  suivent, sont présentés par l'Adj. Knaepen, ils vont nous plonger dans le vif du sujet, c'est à dire dans l'étute du moteur Pratt & Whitney F100-PW-200. 

 

PW F100 02 

L'histoire du Pratt & Whitney F100 débute en 1970, lorsque la US Air Force et la US Navy s'unissent au sein d'un programme qui va leurs permettre de trouver le meilleur moteur pour le F-15 Eagle et le F-14 Tomcat. Ce programme appelé  Advanced Turbine Engine Gas Engine Generator (ATEGG) à pour objectif d'augmenter la poussée d'un moteur, tout en diminuant son poids ; ceci afin d'obtenir un rapport poussée/poids de 9.  En 1970, Pratt & Whitney remporte le contrat portant sur la production du F100-PW-100 destiné à la US Air Force, et du F401-PW-400 destiné à la US Navy.  La US Navy annulera sa commande par la suite, décidant d'utiliser le Pratt & Whitney TF-30, motorisant jusque là le F-111 pour ses Tomcat's

Le premier F100-PW-100 vole dans un F-15 Eagle en 1972, avec une poussée de 23930 livres.

Une version F100-PW-200 est développée pour le F-16 et comporte quelques modifications dont certaines sont liées au fait que contrairement au F-15, le F-16 est monomoteur.  Une régulation carburant de secours BUC (Back-Up Control) est ajoutée à la régulation principale. Il est initialement certifié avec une poussée de 23770 livres.

Les deux premiers prototypes ( #721567 et #721568) volent en 1973 et 1974 équipés d'un F100-PW-100. Les premiers F-16A et F-16B de série (appelés Block 1) seront équipés du F100-PW-200.

 

Nous commençons par les générailtés de ce moteur qui bénéficie (à l'époque) des toutes dernières innovations technologiques : 

Le F100 est un moteur à écoulement axial, double flux, à bas taux de dilution, à haut taux de compression. Il est équipé d'une chambre de combustion annulaire, ainsi que d'une tuyère à section variable comprenant un système de post-combustion.

  • Dans un moteur double flux, le compresseur est divisé en deux parties successives, une partie basse pression (Le Fan) et une partie haute pression (Le Core).  Les deux compresseurs sont entrainés par leur propre turbine, une turbine basse pression pour le Fan, et une turbine haute pression pour le Core.
  • Le taux de dilution est le rapport entre le flux primaire (Core) et flux secondaire (Fan).  70% du flux d'air généré par le Fan est  canalisé par le conduit entourant la partie centrale du moteur, tandis que les 30% restant entrent dans le core engine.
  • Le taux de compression est le rapport de compression total des deux compresseurs qui comptent pour le F100 trois étages pour le Fan et dix étages pour le Core, soit treize étages au total. Le Fan multiplie la pression de l'air par 3, et le Core par 8 : le taux de compression de l'ensemble atteint donc la valeur de 24:1
  • La post-combustion ou réchauffe, ou A/B (After Burner), consiste à injecter du carburant à l'entrée de la tuyère. Le carburant se mélange aux gaz chauds en sortie de turbines et s'enflamme grâce à une bougie d'allumage. Le réchauffage du mélange air/carburant permet d'accroitre sa pression , de là sa vitesse, et donc la poussée du réacteur. Le gain de poussée dans le cas du F100 est de +/- 9000 livres (+ 60%)

L'ensemble rotor Fan et sa turbine (appelé N1), est supporté par trois roulements (n°1 - n°3 - n°5), tandis que l'ensemble rotor haute pression et sa turbine (N2) est supporté par deux roulements.(n°2 - n°4)

 

Ci-dessous une vue en coupe du moteur sur toute sa longueur. Les deux rotors N1 & N2 supportés par leurs roulements respectifs y sont bien visibles, ainsi que certains accessoires (Gear-box, Bougies, Accès pour inspection endoscopique, Injecteurs de post-combustion etc.

 

 

F100PW200Cut_2

 

 

Pour une vue haute définition : cliquez sur ce lien : F100-PW-200 Hires

 

Le F100 comporte les particularités suivantes :

  • Le moteur est construit selon un concept modulaire, permettant le remplacement de grands ensembles. Ce concept augmente la disponibilité, étant donné qu'un moteur peut être remis en service plus rapidement en lui installant un module servicible, plutôt que d'attendre que son propre module défectueux soit réparé. Les modules sont au nombre de 5 (Inlet Fan module - Core Engine module - Fan Drive Turbine module - Augmentor Duct & Nozzle module - Gear Box module)

 

 

PW F100 Modules 02

 

 

 

  • La régulation de carburant primaire consiste en un régulateur hydromécanique (UFC pour Unified Fuel Control)  supervisée par un système de contrôle électronique (EEC pour Engine Electronic Control).  Le EEC ajuste la régulation de base du UFC dans de nombreux domaines, afin d'optimiser le fonctionnement du moteur, et d'augmenter sa poussée.
  • Le -200 comporte une régulation en carburant de secours appelé Back-up Control System (BUC)
  • Longueur : 4,85 m
  • Diamètre : 1.20 m
  • Poids : +/- 1400 kg.

 

 

 

PW F100 Cutaway 02

 

 

 

 

Sources :

 

 

La suite : MTU F-16 - F100 - Systems    

   

 
 
 
 
 

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