Carénage NACA

Un carénage NACA (en anglais : « NACA cowling ») est un anneau de refroidissement installé autour des cylindres d'un moteur en étoile d'un avion, permettant de réduire sa traînée et d'améliorer son refroidissement. Ce système fut mis au point par le National Advisory Committee for Aeronautics, ou NACA, en 1927 et fut une avancée majeure pour l'aéronautique, son coût de développement ayant été très largement rentabilisé par les économies en carburant qu'il permettait d'obtenir sur les avions ainsi équipés[1].

Pour les articles homonymes, voir NACA.
Un Curtiss AT-5A Hawk équipé d'un carénage NACA au Langley Memorial Aeronautical Laboratory en .

Conception et développement
Vue rapprochée du carénage de l'AT-5A du NACA, en .

Le carénage NACA améliorait la vitesse de l'avion en réduisant la traînée créée par le moteur, tout en apportant un refroidissement plus efficace. Il a également été dit qu'il exploitait l'effet Meredith[2] pour créer de la poussée vers l'avant en tirant parti de l'expansion de l'air lorsqu'il traversait le moteur et était réchauffé à son contact. Bien qu'il soit théoriquement possible de créer de la poussée en expulsant de l'air réchauffé à grande vitesse, ce phénomène était en pratique imperceptible, car les vitesses, les différences de températures et les faibles débits invoqués étaient bien trop faibles pour tirer un quelconque gain de performances par ce procédé[3]. Le système aurait dû avoir un dessin très différent pour atteindre des vitesses ayant réellement un impact positif sur les performances[4].

Le carénage est constitué d'un anneau à profil circulaire symétrique, contrastant avec le profil aplati des ailes. Il dirige l'air frais à travers le moteur, où il est dirigé vers les parties les plus chaudes, essentiellement les cylindres et les culasses. De plus, la turbulence après que l'air soit passé autour des cylindres est réduite. La somme de tous ces effets réduit la traînée de près de 60 %. Les conclusions des essais menés sur ce concept menèrent à son installation quasi-systématique sur tous les moteurs d'avion en étoile construits à partir de 1932[5].

L'avion d'essais, un biplan Curtiss AT-5A Hawk équipé d'un moteur en étoile Wright J-5 Whirlwind, atteignit une vitesse de 220 km/h avec le carénage NACA, alors qu'il n'atteignait qu'une vitesse de 190 km/h lorsqu'il en était dépourvu[6].

Notes et références
  1. (en) White 1995, p. Fig. 2.2 & 2.3.
  2. (en) Meredith 1936.
  3. (en) Smith 1986.
  4. (en) J. Becker, « The high-speed frontier: Case histories of four NACA programs, 1920- SP-445, NASA (1980), Chapter 5: High-speed Cowlings, Air Inlets and Outlets, and Internal-Flow Systems: The ramjet investigation », NASA (consulté le ).
  5. (en) Theodore Theodorsen, M. J. Brevoort et George W. Stickle, « Full-Scale Testing of N.A.C.A. Cowlings – NACA Report #592 » [PDF], Langley Memorial Aeronautical Laboratory, .
  6. (en) James R. Hansen, « Engineering Science and the Development of the NACA Low-Drag Engine Cowling », sur history.nasa.gov (consulté le ).

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

 : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • (en) Graham White, Allied Aircraft Piston Engines of World War II, Society of Automotive Engineers, coll. « Reference », , 442 p. (ISBN 1-56091-655-9 et 978-1-56091-655-0, présentation en ligne).
  • (en) F. W Meredith, Cooling of Aircraft Engines. With Special Reference To Ethylene Glycol Radiators Enclosed In Ducts, Aeronautical Research Council R&M 1683, .
  • (en) Herschel Smith, History of Aircraft Piston Engines : Aircraft Piston Engines from the Manly Balzer to the Continental Tiara, Manhattan, Kansas, États-Unis, Sunflower University Press, coll. « McGraw-Hill Series in Aviation », , 255 p. (ISBN 0-89745-079-5 et 978-0-89745-079-9, présentation en ligne).
  • (en) Fred E. Weick, Drag and cooling with various forms of cowling for a "Whirlwind" engine in a cabin fuselage, National Advisory Committee for Aeronautics, , 46 p. (lire en ligne [PDF]).

Articles
  • (en) J. D. North, « Engine Cowling : With Special Reference to the Air-cooled Engine », Flight International magazine (supplément « The Aircraft Engineer »), vol. 24, no 1311,‎ , p. 133–137 (lire en ligne).
  • (en) J. D. North, « Engine Cowling », Flight International magazine (supplément « The Aircraft Engineer »), vol. 9, no 97,‎ , p. 174a–174f (lire en ligne).
  • (en) « Engine Cowling », Flight International magazine, vol. 21, no 1312,‎ , p. 157–158 (lire en ligne).


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