dimanche 29 janvier 2012

Dewoitine D.520 et son évolution en pleine expérimentation (révisé le 03 / 08 / 2019 )


(You may read this post in English on my other Blog)


Ne pas confondre les évolutions d'avions bien réels avec les rêveries fumeuses d'ingénieurs Allemands cherchant à se vendre après la défaite nazie


On trouve partout des masses de données sur les "merveilleux avions futurs" du IIIème Reich, comme si leur existence avait été possible. 


Rien n'est plus faux parce que ce IIIème Reich était irrémédiablement vaincu : 

  • Il avait perdu des millions de ses propres soldats, 
  • Il avait épuisé les ressources de tous les pays d'Europe qu'il avait asservis, 
  • Les pays qui s'étaient alliés à lui - pour éviter les diktats Staliniens et, en aucun cas par adhésion à son idéologie - étaient eux aussi vaincus, 
  • Ses chefs avaient gaspillé toutes leurs ressources diplomatiques,
  • Si les principes technologiques étaient - parfois - plutôt avancés, la qualité des réalisations s'effondrait,
  • Enfin, il n'avait plus assez de carburant pour faire voler grand chose.
Non, ces avions de papier Allemands, uniquement imaginés pour impressionner les Alliés, ne sont plus, maintenant, que de la pure publicité pour que les revues qui s'y adonnent puissent vendre du papier.



C'est l'immense différence qu'il y a lorsque l'on se penche sur la situation du futur de l'Aéronautique Française en Juin 1940. 

Au 17 Juin 1940, lorsque Pétain a demandé l'armistice, il disposait encore d'immenses ressources économiques et humaines pour lutter contre Hitler. 

A voir ce que De Gaulle a obtenu en partant de si peu, on a vraiment le droit de se poser la question de ce qu'il eut été possible si la France avait continué la guerre (voir le livre éponyme de J. Sapir, F. Stora et L.Mahé, chez Taillandier).



Oui, le D. 520 était en pleine évolution


Ainsi, les avions Français, en cours d'essais ou à deux doigts de voler, auraient vraiment pu le faire si le gouvernement Français avait choisi la voie de l'honneur et du combat. 

Le Dewoitine D.520* était un avion réellement prometteur par son immense potentiel évolutif.

Si, à moteur égal, le prototype 02 donnait des performances similaires à celles qu'aurait donné le Nieuport 161 équipé du même moteur, il faut se souvenir que c'était obtenu malgré une surface alaire plus importante et une masse plus forte de 200 kg.

Cela explique la différence sensible des vitesses ascensionnelles (8000 m en 13'45" - D.520-02 - contre 12'03" pour le N 161-02).

Mais le D.520 restait un très bon grimpeur. 

Il s'était amélioré sur ce plan grâce au moteur 12Y45 et à son compresseur S39-H3 (voir le post de Alain Breton sur ce remarquable compresseur) malgré le blindage dorsal du pilote et les deux mitrailleuses supplémentaires (masse augmentée de 140 kg)

A noter que le blindage ne sera monté sur le Messerschmitt 109 qu'à partir de 1941 sur le modèle F.

Le D.520 de série avait maturé pendant la période qui s'étend de Novembre 1939 à Juin 1940. 

D'accord, cela faisait partie de la nécessaire mise au point d'un avion récent, mais chez Dewoitine, une recherche permanente était de mise.

Voyons donc un peu l'évolution qu'aurait suivi le D.520 sans l'armistice de Juin 1940.




Dewoitine D.520 de série (exemplaire du MAE) - photo récupérée sur le site Aviafrance où se trouve sa fiche technique

Il faut noter aussi que, malgré les dénigrements constants que Louis Bonte rédige contre les moteurs Hispano-Suiza 12Y dans son Histoire des essais en volces moteurs étaient très résistants pour l'époque (potentiel réel de 900 heures, lire le témoignage de l'Amiral Thabaud dans le tome sur l'Aéronavale en 1939-1940 de la revue Icare).

Ce potentiel s'exprimait dans la mesure où les utilisateurs ne faisaient pas dégrouper (réviser) trop souvent leurs moteurs, parce que les outils dynamométriques étaient très rares, pas du tout ou mal utilisés dans les unités de l'époque

Alain Breton m'a signalé que les notices techniques de ces moteurs Français ne préconisaient aucun couple de serrage (donc, cela se faisait "au pif") !

J'ai approximé les vitesses obtenues en fonction de la puissance des moteurs rétablissant à la même altitude. 

(Les valeurs que mes lecteurs ont pu lire avant le 20 / 09 / 2015 étaient trop optimistes... avec toutes mes excuses.)


Evolution en configuration I (celle du prototype 02 : avion court)

Ici, on suit la vitesse maximale à l'altitude optimale pour les puissances passant de 860 Cv à 1030 Cv. 

Les puissance de 950 et 1030 Cv correspondent à l'emploi d'un échappement propulsif pour chacun des cylindres, au lieu de la configuration groupant les cylindres 2 par deux. 

Il était admis que cette individualisation permettait de récupérer de l'ordre de 30 Cv.

 vitesse estimée à 860 Cv        507.5  

       vitesse mesurée à 920 Cv       527          
                 
 vitesse estimée à 950 Cv       532.7  

 vitesse estimée à 1030 Cv     547.2  


Tableau I :  La  configuration avec une sortie d'échappement par cylindre  est appliquée d'emblée pour le moteur 12 Y 51 de 1000 Cv (qui devient donc 1030 Cv).


Si l'on avait choisi de développer le 12 Y 51 plutôt que le 12 Y 45, cela aurait assuré ~550 Km/h.

On aurait gagné un temps précieux et une efficacité certaine.



Evolution en configuration II (configuration de l'avion de série - D 520 S) 



Là, j'ai introduit en premier la vitesse avec le moteur 12 Y 31, soit ~ 40 km/h en dessous de la vitesse minimum d'acceptation des avions de série ! 

Cette solution, choisie initialement, a fini par être éliminée, mais à entraîné 6 mois de retard à la vrai série... 

Le moteur 12 Y 51 - avec le même compresseur Szydlowsky-Planiol S 39 - permettait une vitesse proche de 560 km/h, comme le Spitfire Mk I et le Bf 109 E !


       
Vitesse estimée à 860 Cv        503.6


vitesse mesurée à 920 Cv        535     

       
vitesse estimée à 1 000 Cv       555.5   
       
vitesse estimée à 1 050 Cv       559.4   
       
vitesse estimée à 1 100 Cv       567.8   
       
vitesse estimée à 1 200 Cv       584.5   
        

Tableau II : sans  décimale, vitesse de l'avion de série n°2  à 5 500 m au CEMA (moteur 12 Y 45
et altitude de 5500 m). Pour le moteur de 860 Cv, altitude de 4 500 m


Les valeurs pour 1 000 Cv coïncident à peu près avec les 562 km/h obtenus en Mai 1940 par Doret avec le D 523 doté d'un Hispano 12 Y 51 de 1 000 Cv. 
Il les avait obtenus 950 m plus haut (6 450 m), ce qui aurait pu apporter un gain de vitesse encore plus important. 

Il est possible que le rendement de l'hélice n'ait pas été optimal, puisqu'une hélice à pales larges dite VG 33 était expérimentée sur un autre avion. 

La montée du D 523 donnait : 
  • 4 000 m en un peu plus de 5 minutes ;
  • 8 000 m en un peu moins de 12 minutes.
Cet avion était dans l'ultime stade de préparation de production en série, puisque le moteur 12 Y 51 commençait à sortir en série et que les premiers Dewoitine D 523 devaient sortir en mi-Juillet 1940

On est vraiment très loin d'une quelconque science-fiction !

Notez, par ailleurs, que si le moteur Hispano-Suiza avait évolué vers les 1 100 Cv, ce qui était relativement aisé, le D 523 de configuration classique aurait volé à 570 km/h, soit 45 km/h de mieux que le Mörko Morani équipé du Klimov M 105 PF de même puissance (et dérivé direct du 12 Ycrs).


La vitesse obtenue avec 1 200 Cv ne correspond pas aux estimations de Dewoitine pour son D 524 (616 km/h) qui devait bénéficier du nouveau moteur Hispano-Suiza 12 Z et d'amélioration aérodynamiques connexes : Son réducteur long améliorait le Cx et il bénéficiait automatiquement d'une pipe d'échappement par cylindre. 

Cependant, ce moteur, plus lourd de 160 kg, aurait aussi imposé un radiateur plus volumineux.

Les prévisions de Dewoitine étaient que les D 524 sortent en grande série en Septembre 1940.

 Cela ne me semble pas avoir été très réaliste

Cet avion étant à la fois 200 kg plus lourd et 25 % plus puissant, cela impliquait une mise au point minutieuse de son centrage et de ses empennages, choses qui prennent du temps.

D'autre part, le 12 Y 51 apportait déjà au D 523 un punch qui le gardait "dans le coup" jusqu'au début de 1941, d'autant plus que la configuration III (voir ci-dessous) permettaient de le maintenir en vie jusqu'à la fin de 1941.


Evolution en configuration III 



Cette configuration est fondée sur les développements aérodynamiques divers lancés au Printemps 1940 pour améliorer l'avion mais qui, du fait de la défaite de Juin 1940, n'ont été concrétisés qu'entre 1941 et 1942, d'abord sur le D 520 n° 465 dit amélioré, puis sur le SE 520 Z. 

Le moteur est un 12 Y 49, dont la puissance maximale tombée à 910 Cv était obtenue à 5 500 m (1 300 m de mieux que le 12 Y 45 du D 520 S de série). 

Les vitesses que je donne sont supposées atteintes à la même altitude et sans que l'avion ait subi d'augmentation significative de masse - ce qui est vrai jusqu'à 1 050 Cv. 

Au dessus, il faudrait tenir compte de l'augmentation de la masse du moteur 12 Z de l'ordre de 160 kg et d'un radiateur plus encombrant (perte de l'ordre de 15 à 20 km/h, compensée en partie par le réducteur long du 12 Z). 



v
itesse mesurée à 910 Cv        570    


v
itesse estimée à 1 000 Cv        588.2   

      
vitesse estimée à 1 100 Cv        607.2   

 vitesse estimée à 1 200 Cv        625.1     

      
vitesse estimée à 1 250 Cv        633.6     

               
Tableau III : la première ligne donne la vitesse du D 520 N°465 à 7000 m (moteur 12Y49) ;
les autres lignes donnent les vitesses en fonction des puissances à la même altitude ;
celles correspondant à l'emploi du moteur 12 Z sont un peu optimistes (voir paragraphe précédent le tableau). 
On voit que le D.523 affiné de cette manière qui aurait guerroyé au Printemps 1941 aurait été tout à fait à l'aise face au Messerschmitt Bf 109 F (615 km/h).  


Il aurait probablement ressemblé au dernier développement connu, celui du SE 250 Z lancé en 1942 (après moult retards d'autorisations des puissances occupantes).




SE 520 Z - un avion impressionnant mais un moteur jamais mis au point

La version ultime à moteur Z eut ressemblé beaucoup à cette dernière version (ainsi motorisée) à l'exception de la dérive qui eut été rehaussée de presque 30 cm pour encaisser les effets-moteurs du 12 Z de 1 250 Cv.

Le compresseur différent de cette version permettait, à la masse au décollage de 3150 kg, d'anticiper une vitesse de 660 km/h à 9 000 m, avec des vitesses ascensionnelles de :
  •   4' 10" pour   4 000 m,
  •   8' 20" pour   8 000 m,
  • 14' 20" pour 11 000 m.
Le plafond en eut été de 12 000 m.

L'armement devait consister en 3 canons HS 404 de 20 mm.

* les données sur lesquelles je me suis fondé ici sortent du Docavia n°4, Le Dewoitine D 520, de Raymond Danel et Jean Cuny, ed. Larivière.





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4 commentaires:

  1. Je trouve vos etudes sur le Dewoitine.520 ( mon avion préféré) tres interessante!
    Est-il possible de vous contacter par message privé? J'aurai diverse question a vous poser!

    Merci

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  2. Pour une conversation privée, il vous suffit de m'envoyer un commentaire comme vous l'avez fait mais avec votre adresse e-mail.

    Evidemment, je ne publierai pas ce commentaire.

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  3. Ce qui limitait aussi la puissance de l'Y12, c'est son vilebrequin non équilibré, qui interdisait toute augmentation du régime de puissance maxi à cause des vibrations...les Klimov avaient un vilebrequin équilibré et M105PF2 et 3 qui sont des évolutions directes de l'Y12, ont été poussés fiablement à 1300 et 1360cv (équipaient les Yak 3 et 9)

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  4. Bonjour Luc, et merci de votre contribution au débat.

    J'ai effectivement lu cette information sur le HS 12 Y déséquilibré et sauvé par le travail de l'ingénieur Klimov. C'était dans Avion, je crois, et bien longtemps avant que j'ouvre ce Blog, fin 2011.

    L'auteur était un journaliste russe.

    Si je n'en ai jamais parlé, c'est que la structure même du vilebrequin Hispano-Suiza est constitué de quelques séries de pièces identiques : Les manivelles étaient des disques strictement identiques les uns aux autres, les tourillons et les manetons étaient des cylindres tout aussi semblables entre eux.

    Dans la mesure où ces pièces de chaque sorte étaient choisies comme ayant des masses identiques, ce qui ne paraît pas demander une technicité superlative pour cette époque et au sein de l'entreprise Française, cela aurait donc dû aboutir à un équilibrage statique correct.

    Restaient cependant les vibrations dynamiques, en particulier en torsion. Pour cela, dès 1938 pour le 12 Y 51, Hispano a employé des amortisseurs Sarrazin agissant sur deux axes.

    Donc, a priori, cela aurait dû fonctionner.


    Maintenant, la technologie soviétique de 1936 n'avait rien à voir avec la notre et la main d'oeuvre non plus.

    La preuve en est que les premiers 12 Y de Klimov eurent beaucoup de difficulté à atteindre 750 Cv, alors que le même moteur fabriqué par Skoda donnait 100 Cv de plus.

    Donc, la version pro-Klimov est intéressante, je pense que son travail sur les flux renversés de mélange carburé était une très bonne idée pour améliorer la puissance et que, effectivement, à partir de 1942, il dominait bien son sujet.


    Cependant, les journalistes Russes de cette époque ne me paraissent pas vraiment objectifs. On ne peut pas leur en vouloir.
    Mais pendant que l'aviation soviétique était en train de travailler tranquillement à la maison, de Septembre 1939 à Juin 1941, notre industrie vivait d'abord une période de mobilisation compliquée, puis un blocage total dû à l'occupation Allemande.

    La puissance de la police politique Stalinienne empêcha très efficacement les sabotages.

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