Nathan C. Price - Nathan C. Price
Nathan C. Prix était un Américain ingénieur et inventeur. Il a apporté des contributions substantielles à plusieurs projets d'avions américains au cours de la première moitié du XXe siècle.
Cabine pressurisée
Avant la Seconde Guerre mondiale , l'avionneur américain Boeing avait répondu à une sollicitation du gouvernement pour un gros bombardier stratégique. Sa proposition, le B-17 Flying Fortress , a été jugée «trop grande» par certains membres du Congrès lorsque des financements supplémentaires ont été demandés pour le projet. Craignant que le projet ne soit annulé et espérant sauver quelque chose de l'effort de conception, la présidente de Boeing, Claire Egtvedt , qui était consciente que les compagnies aériennes naissantes Trans World Airlines et Pan American World Airways cherchaient à exploiter leurs avions de ligne au-dessus de la plupart des basses fréquentes. -niveau de turbulence sur leurs routes, a proposé que ces compagnies aériennes assument le coût de création d'un avion de ligne pressurisé à partir de composants du B-17. L' avion de ligne modèle 307 utiliserait les ailes et la queue du B-17.
Les quatre moteurs radiaux Curtiss Wright R-1820 de l'avion de ligne utilisaient des surpresseurs à deux vitesses entraînés par vilebrequin à la fois pour plus de puissance et pour de meilleures performances en altitude. Pour fournir de l'air sous pression à la cabine proposée, les deux moteurs intérieurs ont également entraîné (via un arbre) un compresseur supplémentaire monté sur le pare-feu de chaque moteur.
Le Dr W. Randy Lovelace, de la Mayo Clinic , a été consulté; il a indiqué que la pressurisation de la cabine commençait à 8 000 pieds MSL. Ensuite, de l'air sous pression serait ajouté au besoin pour maintenir une pression de 8 000 pieds dans la cabine. Au-dessus de 16 000 pieds MSL, la pression dans la cabine diminuerait à nouveau, en raison de la capacité limitée des suralimentateurs. L'avion devait avoir une altitude de croisière maximale de 20 000 à 22 000 pieds MSL.
Le régulateur de pression de la cabine de Price était le cœur du système de pressurisation. Sa soupape d'admission régulait le débit d'air de ventilation vers la cabine; sa soupape de décharge s'est ouverte comme indiqué pour maintenir la pression requise. Le fonctionnement des vannes était contrôlé par une «boîte noire», un labyrinthe de vannes, de venturis et de soufflets métalliques plissés. L'air entrant était aspiré par des fentes sur le bord d'attaque de l'aile; l'air évacué sortait sous l'empennage.
Price a reçu un brevet américain pour son travail. Une fois le prototype fonctionnant correctement, un contrat a été attribué à Garrett AiResearch en Californie pour la fabrication des composants.
Compresseur P-38
En 1937, la société Lockheed a répondu à une proposition du gouvernement pour un chasseur avancé avec une conception à deux moteurs de configuration inhabituelle . Les concepteurs ont choisi d'incorporer le moteur Allison V-1710 , qui utilisait un compresseur à un étage. Cela limitait considérablement ses performances à des altitudes plus élevées, de sorte que Lockheed a ajouté des suralimentateurs à échappement, ce qui a résolu le problème d'altitude. Les turbocompresseurs fournis par GE ont été mis à niveau en 1941 pour des missions à plus haute altitude, de sorte que Lockheed a passé un contrat avec Price pour analyser l'installation et apporter des améliorations. Il est crédité du succès du système après cette période.
Moteur à réaction à flux axial
En 1930, Nathan Price rejoint Doble Steam Motors, un fabricant de moteurs à vapeur pour voitures et autres usages. En 1933, il a commencé à travailler sur une turbine à vapeur pour les avions. Le moteur comportait un compresseur centrifuge qui alimentait en air une chambre de combustion, qui à son tour alimentait de la vapeur dans une turbine avant de sortir par une buse, alimentant le compresseur et une hélice. Le moteur a été installé sur un avion d'essai au début de 1934, où il a démontré des performances comparables à celles des moteurs à pistons existants, à l'exception de la difficulté à maintenir la puissance à des altitudes plus élevées en raison du compresseur. Les travaux sur la conception se sont terminés en 1936 après que Doble eut trouvé peu d'intérêt pour la conception de la part des avionneurs ou de l'armée.
Price a commencé à travailler sur sa propre conception de turboréacteur en 1938. Pour améliorer le rendement énergétique, il a utilisé une combinaison d'étages de compresseur axial à faible compression alimentant un compresseur alternatif à haute compression. En 1941, il fut embauché par Lockheed pour évaluer l'adaptation des superchargeurs General Electric au XP-49 expérimental, une version haute altitude du P-38. Price a fait terminer la conception de base de son jet et a pu attirer l'intérêt de l'ingénieur de recherche en chef Kelly Johnson . Johnson avait pensé à une nouvelle conception à grande vitesse après avoir rencontré divers problèmes de compressibilité avec le P-38 et le moteur à réaction semblait résoudre certains des problèmes. En 1941, il ordonna le développement d'un nouvel avion propulsé par le moteur de Price, développant le moteur comme le L-1000 et l'avion comme le L-133 .
Le moteur proposé n'a pas été officiellement accepté, car à cette époque, le gouvernement des États-Unis avait été informé des travaux britanniques sur les moteurs à réaction . Cependant, Price a été encouragé par les responsables de l' armée de l'air des États-Unis (USAAF) à Wright Field à affiner sa conception. Sa refonte a incorporé deux compresseurs axiaux à seize étages avec un seul étage de refroidissement intermédiaire. Les quatre premiers étages du compresseur avant sont restés embrayés pour leur permettre de fonctionner à une vitesse optimale. La turbine a été réduite à quatre étages. Le compresseur basse pression était enfermé dans un boîtier cylindrique en deux parties avec des nervures de renforcement, ce qui lui donnait un aspect étrange semblable au fond d'une boîte à œufs. Le compresseur haute pression plus court était encastré de la même manière, mais avec des nervures d'avant en arrière uniquement. La puissance a été prélevée entre les deux étages de compresseur pour alimenter les accessoires, la boîte de vitesses étant placée sur le dessus du moteur à l'extérieur des carters de compresseur.
En juin 1943, l'USAAF a donné à Lockheed un contrat pour un avion à réaction, mais il devait incorporer un turboréacteur britannique. Par la suite, Price a arrêté de travailler sur sa conception. Le seul exemple de son moteur est exposé au Planes of Fame Air Museum , à Chino, en Californie .