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Lockheed Constellation - Moteurs

Le 8 mai 2004, le « Breitling Super Constellation », un Lockheed L.1049 Super Constellation immatriculé N-73544 sous registre nord-américain (HB-RSC depuis le 28 avril 2007), s'est posé, pour la première fois, et après être passé par Le Bourget, sur l'EuroAirport Basel-Mulhouse-Freiburg, où il est désormais basé. Comme dans les années 50, ce mythique avion à hélices qui arbore fièrement son élégant fuselage et son triple gouvernail de direction fait le bonheur de ses admirateurs qui pourront le voir revoler à l'occasion de différents meetings européens et le visiter sur des salons de l'aviation.

Fait étrange, cinq moteurs Wright 3350 du Constellation ont été trouvés par hasard (!) chez un ferrailleur Belge qui les avait entreposés et oubliés depuis des années au fond de sa cour - les moteurs étaient entreposés dans des containers étanches remplis d'azote pour les protéger de la corrosion, ils sont comme neufs. Ces moteurs avaient subi une révision générale (Remise à neuf) par Air France au début des années 60 et on peut y voir la marque CRC avec la Crevette appliquée au pochoir.

Le moteur Wright R3350-18 « Cyclone » fut l'un des moteurs en étoile les plus puissants produits aux États-Unis. Il fut initialement fabriqué pour le Boeing B-29 sur une évolution du R-2600 de 14 cylindres. Il était en avance sur son époque : système d'injection directe dans les cylindres avec deux pompes à injection ; une pour chaque étoile. Le carburant débité par le « Master Control » est réparti entre les deux pompes qui l'injectent, sous haute pression, dans chacun des cylindres via un injecteur monté sur la culasse.

HISTOIRE, SAGA, GENÈSE DU R-3350

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Le système d'allumage est assez particulier. Il comporte une magneto (alternateur) qui alimente en basse tension deux distributeurs. L'un pour les bougies avant des 18 cylindres et l'autre pour les bougies arrières. Sur chaque cylindre les deux câbles basse tension alimentent une bobine haute tension double d'où sortent de très courts câbles haute tension pour les deux bougies de chaque cylindre. Cela limite, en altitude, l'effet corona sur le circuit d'allumage. Il fut très vite mis à disposition du mécanicien navigant un système analyseur des étincelles des bougies nommé « Spark Analyzer », Analyseur de Moteur Sperry (Sperry Engine Analyzer Ignition Patterns) qui permettait de déterminer les défauts, non seulement des bougies, mais aussi du circuit d'allumage complet.

Ce moteur est pourvu d'un couplemètre (torquemeter) qui transmet, sur le tableau de bord, la mesure d'une pression d'huile (torque pressure) dont la valeur est liée au couple moteur. L'indication de la « torque pressure » (1) permet, en combinaison avec la commande du carburateur (Commande de mélange ou mixture control), la recherche, en croisière, du point de meilleure économie.

(1) Nommée BMEP (Brake Mean Effective Pressure) est un des paramètres déterminant le couple. La formule utilisée pour calculer la puissance (Horse Power) est HP = (BMEP x RPM) / 236. 236 étant une constante pour les moteurs R3350 (3350 pouces cube de cylindrée, soit 54,8967 litres).

TOUS LES DÉTAILS SUR LA BMEP

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Quelques évolutions du moteur Wright R3350 « Cyclone »

Avion	Caractéristiques moteur	Type et puissance (Décollage)
L.049	Réducteur hélice 0,4375:1	R-3350-049C18BA-1 : 2200 HP à 2800 tpm (R-3350-35 militaire)
L.649 à L.749A	Idem plus : Pour remédier aux problèmes de surchauffe, les réservoirs d'huile sont désormais dans les ailes et non plus dans les nacelles et leur capacité passe de 47 à 56 gallons (118 à 212 litres)	R-3350-749C18BD1 : 2500 HP à 2800 tpm (R-3350-75 militaire)
L.1049	Idem	R-3350-956C18CA1 :2700 HP à 2900 tpm Poids :2850 lbs (1293 kg) R-3350-975C18CB1 : 2800 HP à 2900 tpm
L.1049A à E L.1049G & H	Idem plus introduction du « Turbo Compound » comprenant trois turbines disposées à 120° et mécaniquement connectées à l'arbre d'hélice. Chaque turbine étant alimentée par les gaz d'échappement de six cylindres.	R-3350-975TC18DA : 3250 HP à 2900 tpm R-3350-975TC18EA : 3400 HP à 2900 tpm (R-3350-34 &-42 militaire)
L.1649A	Idem mais avec apport réducteur hélice de 0,355:1	R-3350-988TC18EA2 : 3400 HP à 2900 tpm Poids : 3440 lbs (1560 kg)

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HP = Horse Power	1,34 HP = 1 kW = 1,36 CV	CV = Cheval Vapeur
Puissance nécessaire pour élever un poids de 550 livres à une hauteur de un pied en une seconde = 745,699 W		Puissance nécessaire pour élever un poids de 75 kg à 1 mètre de hauteur en 1 seconde = 735,499 W
Et non pas, comme disent certains cancres : Le cheval vapeur est la force d'un cheval qui traîne sur un kilomètre un litre d'eau bouillante

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FAC-SIMILÉ DU CERTIFICAT DE TYPE (FAA)

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Types de moteurs installés sur les Constellation

LAC No.	I	Désignation civile	N	Désignation militaire	ATC No.	TC	WI	Avions utilisés ou prévus	Dates production / utilisation prévue	Puissance HP	Nombre fabriqués pour Connies
16		P&W R-2800						49	(1939)
18		P&W R-2800-CA17						649	(1946)
19		P&W R-2800-CA15						649	(1946)
21		P&W R-2800-SA-A4-G						49	(1940/41)
26		P&W R-2800-985AN4-SB3						049	(1940)
28		P&W R-2800-2SC13-G						149	(1941)
39		P&W R-2800-C22 (=2SC15G)			231			XC-69E	1943		4
43		786C18-BB1		R-3350-31				49/349/449/549	(May 1942)
45		878C18-DA1		R-3350-32W				849/949	(1948)
46	(a)	711C18-BA1	1	R-3350-33				C69	(Jul 1942)	2200
46	(b)	711C18-BA2	1	R-3350-35				C69/49 Ventellation	Aug 1942 Oct 1944	2200	58
		711C18-BA3		R-3350-18
46	(c)	711C18-BA4	1	R-3350-35A				C69	Oct 1944 Sep 1945	2250	181
46	(d)	745C18-BA3	1		218			49/149 = actual “49-46”	Jun 1946	2200	41
47	(a)	GR-3350-B5						49/149 used on test-rig	(1940)		1
47	(b)	743C18-BA1						L.049	(1945)	2200
48		971C18-CA1						L.1049	(1949)
51	(a)	739C18-BA1	1	R-3350-35A				L.049	May 1945	2200	?
51	(b)	739C18-BA2	1		218			L.049	Sep 1945 Sep 1946	2200	232
51	(c)	745C18-BA1	1		218			L.049	Oct 1945 Jan 1946	2200	149
		745C18-BA4						L.049 updated by TWA only	1947	2200
53	(a)	956C18-CA1			270			L.749B/L.1049	Nov 1950 Apr 1952		83
53	(b)	974C18-CB1						L.1049	(1951)
54		975C18-CB1			270			L.1049	Jan 1952 Nov 1952	2800	64
55	(a)	872TC18-DA1		R-3350-34		X		RC-121C/D R7V-1 C-121C/F WV-1/2/3	Jun 1952 Sep 1957	3250	1640
55	(b)	972TC18-DA1	3		272	X		L.1049B/C/D/E/F R7V-1	Jan 1952 Feb 1955		596
55	(c)	972TC18-DA2		R-3350-91		X		L.1049B/C Douglas DC-7	May 1955 Aug 1956	3250	645
58		670C18-A1		R-3350-13				L.249 (=XB-30)	(Jan 1942 Jul 1943)
		670C18-BA1						C69	1944	2200
		670C18-BA2						C69	1944	2200
65		TC18-DA						L.1049C	(1950)
79	(a)	749C18-BD1			218			L.549/649/749/749A/949 C-121A	Feb 1946 Oct 1952	2500	939
79	(b)	744C18-BD1		R-3350-75				C121A VC-121B	Dec 1948 Jan 1949	2200	9
79	(c)	744C18-BD1		YR-3350-75				C121A VC-121B PO-1W	Nov 1949 Apr 1950	2200	15
80		Allison 501-D2						1149A/B/C/D/E	(1950)
LAC No.	I	Désignation civile	N	Désignation militaire	ATC No.	TC	WI	Avions utilisés ou prévus	Dates production / utilisation prévue	Puissance HP	Nombre fabriqués pour Connies
82		972TC18-DA3			272	X		L.1049A/B/C/D/E	Oct 1954 Aug 1958	3250	614
		972TC18-DA4				X		Douglas DC-7B		3250
84		952C18-BD1						L.649	(1945)
88		Bristol Centaurus 58						L.049/149/649/749	(1947)
89		Bristol Centaurus 663						649/749	(1947)
90		Bristol Centaurus 631						L.049/149/649/749	(1947)
94	(a)	GR-2600-A5A						49	(1940)
94	(b)	P&W T-34-P-6 (=PT-2G)						1249A/B/1449A/1549A YC-121F	1954
95		P&W T-34-P-12 (=PT-2F)						1249A R7V-2	1954
97		P&W T-52-P (=PT-3B srs)						1249	(1954)
98	(a)	Wright 586C14-BA		GR-2600-B5				49	(1940)
98	(b)	988TC18-EA2			287	X		L.1649A	Jun 1956 Nov 1958	3400	283
99		GR-2600-B650		XR-2600-8				49	(1939)
01		P&W PT-2G-3						1449	(1954)
		988TC18-EA1				X		Douglas DC-7C		3700
03		988TC18-EA3	2	R-3350-38		X		L.1049G/G01/H/H01	Jan 1956 Jul 1958	3400	294
		988TC18-EA4				X		Douglas DC-7C		3400
		988TC18-EA5				X		L.1649A		3400
06		988TC18-EA6	2		287	X		L.1049H/01/H02/G	Dec 1957 Dec 1958	3400	80
09		Allison T-56-A-8 (=501-09)						L-084 W2V-1	(1956?)
		981TC18-EA1				X	X	Canadair CP-107 Argus		3700
				R-3350-8A				Neptune P2V1		2300
				R-3350-24W			X	Neptune P2V2		2800
				R-3350-26W			X	Neptune P2V3		3200
				R-3350-26WA			X	Douglas AD Skyraider		2700
		856TC18-DA1		R-3350-30W			X	Neptune P2V4/5/6		3250
				R-3350-30WA
		856TC18-DB1 856TC18-DB2		R-3350-36W		X	X	Neptune P2V4/5/6		3500 Wet Rating
		932TC18-EA2		R-3350-38		X		C-121 W2V-1		3400
		868TC18-DB1		R-3350-85
		868TC18-DB2		R-3350-89		X	X	Fairchild C-119E/F/G Fairchild R4Q2		3500 Wet Rating
		923TC18-DA1	4	R-3350-91		X		C-121C RC-121C RC-121D		3250
I = Indice - N = Note - TC = TurboCompound - WI = Injection d'eau - Aussi avec l'acronyme ADI Anti Detonation Injection
LAC = Lockheed Aircraft Corporation - ATC = Air Transport Command (US Forces) Le numéro LAC correspond au deuxième groupe de chiffres de la désignation officielle de Lockheed pour chaque Constellation, par exemple 749-79-33, qui identifie les moteurs installés d'origine
Note 1 : Les moteurs de la série BA (désignations Lockheed LAC 46 & 51) étaient la série de base utilisée pour tous les avions du modèle 49/C69. Le grand nombre de moteurs répertoriés sous ces deux désignations témoigne du développement continu de ce moteur au cours des années 1942-1946.
Note 2 : L'US Navy et l'US Air Force ont toutes deux converti ou reconditionné leurs moteurs de la série DA en une configuration qui en fait essentiellement des moteurs de la série EA (EA3 ou EA6). Le R-3350-34 de la marine a été converti en R-3350-42, tandis que le R-3350-91 de l'armée de l'air a été converti en R-3350-93 ou en R-3350-93A.
Note 3 : Première commercialisation du Turbocompound - Note 4 : Équivalent au R-3350-34 mais avec avance manuelle

Caractéristiques communes à tous les Wright « Cyclone » R-3350
“R” signifie moteur en étoile (Radial) - “C18” signifie avec 18 cylindres 18 cylindres en double étoile suralimenté par un compresseur à une ou deux vitesses - Refroidissement par air Alésage : 6.125 pouces (155,575 mm) - Course : 6.312 pouces (160,324 mm) Cylindrée totale : 3347,66 cubic inches (54,8583 litres) “T” dans TC18 signifie la version Turbo-Compound Les chiffres avant “C18” ou “TC18” comme 988TC18, font référence à la spécification du modèle de moteur.
Caractèristiques particulières à certains modèles
MOTEURS NON-COMPOUND
LAC No.	Modéle	Puissance HP décollage à t/min	Puissance HP normal à t/min	Masse (lbs)	Rapport hélice	Compresseur rapport (bas)	Compresseur rapport (haut)	Taux de compression	Indice octane
51	739C18-BA2	2200 at 2800	2000 at 2400	2595	0.4375:1	6.06:1		6.5:1	100/130
51	745C18-BA1	〃	〃	2628	〃	〃	〃	〃	〃
46	745C18-BA3	〃	〃	2842	〃	6.46:1	8.67:1	〃	〃
	745C18-BA4	〃	〃	?	〃	〃	〃	〃	〃
79	749C18-BD1	2500 at 2800	2100 at 2400	2915	〃	〃	〃	〃	〃
43	956C18-CA1	2700 at 2900	2300 at 2600	2962	〃	〃	〃	6.7:1	115/145
54	975C18-CB1	2800 at 2900	2400 at 2600	3065	〃	〃	〃	〃	〃
Les BA2 et BA1 ont un compresseur à une seule vitesse et un carburateur Ceco. Le BA3 est équipé d'un compresseur à deux vitesses et d'injection de carburant. Les BA1, 2 & 3 ont des culasses en aluminium coulé. Le BA4 (BA3 modifié par Trans World Airlines) a une culasse en aluminium forgé, un carter arrière de type BD et un groupe frigorifique supplémentaire pour la cabine, ainsi que des modifications pour accueillir le carter d'huile pour les hélices réversibles installées (une caractéristique unique des modifications apportées par la TWA à ses 049).
MOTEURS TURBO-COMPOUND
LAC No.	Modéle	Puissance HP décollage à t/min	Puissance HP normal à t/min	Masse (lbs)	Rapport hélice	Compresseur rapport (bas)	Compresseur rapport (haut)	Taux de compression	Indice octane
55	872TC18-DA1	3250 at 2900	2600 at 2600	3641	0.4375:1	6.46:1	8.67:1	6.7:1	115/145
55	972TC18-DA1	〃	〃	3581	〃	〃	〃	〃	〃
	923TC18-DA2	〃	〃	3690	〃	〃	〃	〃	〃
82	972TC18-DA3	〃	2700 at 2600	3604	〃	〃	〃	〃	〃
	988TC18-EA1	3400 at 2900	2800 at 2600	3645	〃	〃	〃	〃	〃
98	988TC18-EA2	〃	〃	3745	0.355:1	〃	〃	〃	〃
03	988TC18-EA3	〃	〃	3645	0.4375:1	〃	〃	〃	〃
	988TC18-EA4	〃	〃	3675	〃	〃	〃	〃	〃
	988TC18-EA5	〃	〃	3775	0.355:1	〃	〃	〃	〃
06	988TC18-EA6	〃	〃	3675	0.4375:1	〃	〃	〃	〃

Le moteur Wright R-3350 Turbocompound (3250 HP au décollage) était une évolution du Wright « Cyclone » de 18 cylindres. Il fut d'abord mis au point sur le Lockheed P2V « Neptune » mis en service en 1951. Sur ce moteur, trois turbines d'échappement, dénommées PRT (Power Recovery Turbine), une par groupe de 6 cylindres, ajoutent leur puissance à celle du moteur. La consommation était réduite de 20% et la puissance augmentée d'autant. Lockheed monta ce moteur sur le Super Constellation 1049 alors que son concurrent, Douglas, en équipait le DC-7.

Le revers de la médaille était toutefois constitué par les grandes flammes qui s'échappaient des moteurs en fonctionnement jusqu'à atteindre le bord de fuite de l'aile. Ces flammes, outre qu'elles endommageaient la structure métallique de l'aile, offraient un spectacle particulièrement impressionnant, surtout de nuit, qui n'était pas de nature à rassurer les passagers ! Un partie de ce problème fut résolu en installant un blindage épais autour de chaque turbine.

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Arrivé à ce stade, la fiabilité s'était très nettement améliorée avec un temps moyen entre les révisions de 3500 heures et une consommation spécifique de carburant de l'ordre de 0,4 lb/hp/heure (243 g/kWh, soit une efficacité énergétique de 34%). Mais, les R-3350 utilisés de nos jours sont limités à une pression d'admission de 52 inHg (180 kPa), soit 2880 HP (2087 kW) avec un carburant d'indice d'octane 100/130 (ou 100LL) au lieu des 59,5 inHg (201 kPa) et 3400 HP (2535 kW) possibles avec un indice d'octane 115/145, ou plus, des types de carburants qui ne sont plus disponibles car beaucoup de ces formulations sont toxiques.

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Air France révise 10 000 moteurs d'avion

Courbevoie, 30 avril 1949

Air France n'utilise sur ses avions que des moteurs américains. A chaque type de moteur, le constructeur a fait correspondre un potentiel. C'est l'estimation du temps durant lequel le moteur peut tourner sans qu'on ait à remplacer ses pièces. Par exemple, le moteur Wright C-18BA de 2 200 ch doit être révisé toutes les 850 heures, alors que le C-18BD peut tourner 1 000 heures avant d'être révisé. Jusqu'à présent, les Pratt &Whitney R-2000 des DC-4 étaient entretenus par Hispano-Suiza. Les R-1830 des Languedoc et DC-3 furent confiés à d'autres ateliers et l'expérience fut désastreuse. En juillet 1948, Air France décidait de créer son propre atelier. Le centre de révision de Courbevoie (CRC) est en préparation. Ce sont les anciens ateliers Anzani qui ont été rachetés et que l'on modernise. Le processus mis au point est exemplaire. Les moteurs seront introduits par un sas afin d'éviter que les poussières extérieures pénètrent dans l'atelier. Ils seront d'abord lavés à la vapeur, fixés à un bâti monté sur un chariot, puis démontés sur trois chariots spécialement construits pour le CRC. Les 2 500 pièces de chaque moteur seront alors nettoyées grâce à un procédé chimique dans des cuves. Pour le décalaminage, il est prévu d'utiliser un jet de noyaux d'abricot concassés, procédé moins abrasif que le jet de sable. La cadence normale devrait être de quinze moteurs par mois. Le premier moteur révisé doit sortir en juillet 1949.

Le 3 mars 1963, le 9000e moteur révisé sortait du CRC.

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De la même manière il y avait :

• CRO, Centre de Révision d'Orly avec des ajouts comme CRO-RA, pour RAdio et CRO-IB pour Instruments de Bord,
• CRB, Centre de Révision du Bourget
• CRT, Centre de Révision de Toulouse,
• CRM, Centre de Révision de Marignane

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Caractéristiques techniques du Super Constellation N-73544