Moteur rotatif

Bien que souvent attribué à l'Américain F.D. Farewell, le moteur rotatif a une origine plus ancienne puisque déjà existant dans un moteur à air comprimé développé par le pionnier australien Lawrence Hargrave quelque 8 à 9 ans plus tôt.

En revanche, il est certain que les frères français Seguin ont insufflé au moteur rotatif une vie commerciale et mécanique. 

1909 voit la naissance de ce moteur qui restera dans l'histoire sous le nom de Gnôme Omega.  Il sera plus tard suivi de divers modèles plus développés qui ont plus ou moins réussi.

Nous sommes habitués à voir quelqu'un tourner à l'hélice pour démarrer le moteur d'un ancien type d'avion. Cependant, cela n'était pas toujours nécessaire: à l'aide d'une grande manivelle, un volant d'inertie pouvait tout aussi bien être tourné pour démarrer le moteur.

Quand on compare le démarrage de cette façon d'un moteur en étoile ou en ligne, avec le démarrage d'un moteur rotatif, on comprend que ce dernier démarre beaucoup plus facilement.

Lors du démarrage d'un moteur radial ou en ligne, il fallait vaincre l'inertie (un corps au repos veut rester au repos). Dans un moteur rotatif, la masse de tout le moteur était utilisée pour le démarrage, ce qui rendait la tâche beaucoup plus facile !

Le déclin et la décadence du moteur rotatif avaient plusieurs raisons.

L'une des plus importantes était la grande masse rotative du moteur qui générait des forces gyroscopiques. Cependant, celles-ci avaient des avantages très utiles, du moins si le pilote pouvait les maîtriser avant qu'elles ne lui enlèvent l'envie de voler !

Elles ont donné au Sopwith Camel l'avantage de prendre des virages très serrés. En revanche, il y avait la lourde charge sur le châssis et le support moteur lorsque le contact était coupé !

Il n'y avait pas de levier d'accélération sur les modèles Gnôme jusqu'à 100 ch; le pilote avait soit “pleine” puissance, soit “rien”.

Au sommet du manche, le pilote avait un interrupteur qui coupait l'allumage, empêchant ainsi les “bougies” d'enflammer le mélange gazeux.

Lorsque le plus gros 160 ch a vu le jour, le besoin s'est fait sentir de mieux contrôler la puissance, principalement afin de rendre l'avion plus maniable lors de l'atterrissage et du roulage.

On a commencé à utiliser 2 “magnétos”, le premier fonctionnait de façon simple: “on” ou “off”.

Lors de l'extinction du premier magnéto, un sélecteur à 5 positions était disponible: “pleine puissance”, “demi”, “quart”, “huitième” et “éteint”. De cette manière, la séquence normale d'allumage du moteur était interrompue.

Un moteur 4 temps s'allume normalement tous les 2 tours; avec l'interrupteur en position “demi”, il y avait un allumage tous les 4 tours; en position “quart” tous les 8 tours et en position “huitième” uniquement tous les 16 tours !

Il est très intéressant d'entendre ce moteur tourner. Si on ne savait pas mieux, on pourrait penser que le moteur était mal réglé. Ceci n'est qu'une impression car en vérité le moteur tournait à la perfection !

Un autre problème qui tourmentait les concepteurs de moteurs était la demande pour plus de puissance. Cela ne pouvait être réalisé qu'en agrandissant le moteur, soit en diamètre, soit en ajoutant une rangée de cylindres. 

Dans le premier cas, les effets gyroscopiques devenaient complètement ingérables; la seconde solution présentait la même difficulté avec en plus le problème que la rangée arrière des cylindres était difficile à refroidir.

Un autre argument majeur contre l'utilisation d'un moteur rotatif à l'époque moderne était sa “faim” insatiable d'huile ! Le carburant est mélangé à l'air dans une sorte de carburateur primitif généralement situé à l'arrière du vilebrequin. De cette façon, le mélange pénètre dans l'intérieur du moteur où il récupère toute l'huile volante. Lorsque le mélange pénètre ensuite dans la chambre de combustion, il s'agit plutôt d'un mélange de carburant, d'air et d'huile de ricin.

Un moteur rotatif n'a pas son pareil face au concept de “combustion incomplète”. L'huile de ricin, la moins compressible des deux liquides, était crachée dans le milieu libre. Il ne fallait que peu de temps pour que tout le fuselage derrière le moteur soit recouvert d'une couche d'huile de ricin, et bien sûr, le pilote dans son cockpit ouvert, en recevait sa part ! 

Le bordé de capot avait évidemment contribué à la rationalisation de l'avion, mais a également servi à maintenir l'épandage d'huile dans des limites raisonnables. En pratique, une ouverture a été laissée dans le placage au bas du moteur afin que l'huile ait une issue.

Cependant, le capot moteur n'était pas un élément favorable dans un moteur rotatif. Les cylindres étaient refroidis par air. Comme mentionné précédemment, une double rangée de cylindres avait causé des problèmes pour le refroidissement. En effet, le placage gardait le moteur trop chaud.  L'ouverture supplémentaire au bas du capot servait donc à faire entrer de l'air de refroidissement supplémentaire.

Beaucoup aiment l'odeur de l'huile de ricin brûlée. A l'extérieur, en plein air, sur une verte prairie, mêlée à d'autres senteurs, cela peut en effet être une sensation agréable. Il l'est également pour le mécanicien qui souhaite “bon vol” au pilote, mais pour ce dernier qui se trouve derrière le moteur et qui, pendant plusieurs heures est vaporisé d'huile de ricin brûlée et non brûlée, cela représente un problème vu que l'huile de ricin est également connue pour ses propriétés favorisant le transit intestinal … Il était donc quasiment impossible pour le pilote de ne pas subir les effets secondaires de cette huile. 

Afin de résoudre le problème du refroidissement, les pilotes avaient pris l'habitude d'allumer et d'éteindre les moteurs. Il était en effet difficile d'utiliser un accélérateur puisque les moteurs avaient besoin d'un mouvement de rotation afin d'être refroidis. La raison pour laquelle ces moteurs pouvaient être éteints, est la suivante: sans allumage, pas de combustion, et sans combustion, pas de dégagement de chaleur !

L'action de rallumer le moteur pouvait néanmoins conduire à une expérience palpitante. En effet, si les chambres de combustion n'étaient pas assez remplies avec le mélange explosif, elles pouvaient exploser ! Cependant, si un ou deux cylindres n'étaient pas suffisemment remplis, le moteur qui tournait mal pouvait être un casse-tête, jusqu'à ce que le problème se résolve de lui-même.

Bien que le capot pouvait entraîner une surchauffe, il augmentait également la puissance en faisant tourbillonner l'air entrant autour des culasses. En conséquence, on obtenait un meilleur refroidissement qu'un moteur “nu” qui devait compter pour son refroidissement sur le flux d'air frontal.

Ces moteurs étaient faciles à démarrer en plongeant en vol, l'hélice en rotation faisant tourner le moteur qui démarrait tout seul !

Ils étaient également connus pour leur capacité à continuer à fonctionner malgré les dégâts parfois très conséquents causés à un ou deux de leurs cylindres.

De nombreuses histoires sont connues sur les puissants effets gyroscopiques de ce type de moteurs qui, grâce à cette particularité, pouvaient tirer d'affaires les pilotes en difficulté.

L'une des phrases les plus typiques pour décrire un virage à bord d'un Camel nous vient de Dik D-Day: “Eh bien ça peut vous mettre les yeux du même côté du nez !”.