Catapulte hydraulique

La description du principe des catapultes à vapeur pour porte-avions est largement accessible. Mais on ne voit pratiquement jamais de schéma du fonctionnement d'une catapulte hydraulique, équipement aéronautique courant sur les porte-avions avant les années '1950 et l'apparition de la catapultes à vapeur.

On raisonne parfois comme si les deux systèmes ne différaient que par le fluide de transmission de l'énergie.

Il apparaît que la catapulte hydraulique se composait de réservoirs (accumulateurs) d'un ensemble cylindre-piston et de câbles (d'acier) reliant l'appareil à lancer par l'intermédiaire d'un sabot de pont.
Pour éviter que la longueur de course du piston soit égale à celle du sabot (note), une démultiplication de la course doit être montée, sous la forme de palans à poulies multiples de diamètres réducteurs.

Ainsi, une course de piston d'environ dix mètres devait pouvoir procurer au sabot une course quatre fois plus longue.

La déperdition d'énergie provoquée par ces jonctions mécaniques (câbles, poulies, piston) devait être considérable. Ce qui explique pourquoi la vitesse maximale obtenue en sortie de catapulte n'était que de l'ordre de 75 nœuds.

Ci-après, est présentée une ébauche de ce à quoi ça pouvait ressembler.


Schéma à critiquer sans retenue, s'il y a lieu, en vue d'amélioration.

Note : Ce qui aurait imposé pour les ultimes catapultes de ce type, les H8 ou les H.IV-C US ou les BH5 britanniques des AUDACIOUS un piston de 40 à 45 mètres de long ; à quoi il aurait fallu ajouter une longueur équivalente pour le cylindre. Soit au total un dispositif de quatre-vingt dix mètres.

DahliaBleue a écrit:

La déperdition d'énergie provoquée par ces jonctions mécaniques (câbles, poulies, piston) devait être considérable. Ce qui explique pourquoi la vitesse maximale obtenue en sortie de catapulte n'était que de l'ordre de 75 nœuds.

à l'époque le besoin n'était pas forcément d'avoir plus... les vitesses de décrochage étaient souvent entre 100 et 120km/h... Avec 20nds de vent relatif, cela laissait l'avion décoller sans l'artifice des catapultes...

Je n'ai pas eu l'occasion de "fréquenter" les catapultes hydrauliques, mais pendant 3 ans  celles de nos vieux PA CLEM et FOCH (à vapeur et pistons libres) Le schéma tracé par DahliaBleue correspond cependant exactement au dispositif assurant la séquence de "Remise en Batterie" c'est à dire du mouvement vers l'AR du chariot entrainant l'ensemble Croc de lancement/pistons, pour ensuite renvoyer ce chariot sur l'AV. De mémoire, le piston du palan hydraulique devait avoir une course de 3/4 m et la multiplication du palan devait être de l'ordre de 10 ou 12. l'opération durait 4 ou 5 secondes. mais les souvenirs s'estompent et les choses deviennent floues malheureusement!
Je suppose que sur le CdG c'est le même système qui est utilisé pour déplacer l'ensemble mobile qui reste cependant identique à celui des "ancêtres".
Pendant que je rédigeais ce message, Palez a posté le sien tout à fait exact. Pourtant sur nos vieux PA, il était possible de mettre nos avions en l'air (les ALIZES) sans catapulte en faisant ce que l'on appelle un "Pont droit". Suite à une grave avarie de catapulte sur le CLEM (perte d'un ETENDARD et du pilote) et donc la mise au "rouge" desdites catapultes nous avons renvoyé tous nos ALIZES en "pont droit". Les ETD et CRUZ ont été me semble-t-il débarqués à la grue dans des chalands. Je n'ai pas le souvenir de la façon dont ils ont rejoint leur base, Peut être ont-ils été renvoyés à Hyères par la route, mais la mémoire, je dois maintenant apprendre à m'en méfier (cela fait bientôt 40ans).......

anecdote exacte tout le monde est reparti en camion ...

Les catapultes des porte-avions américains de la WWII donnaient environ 65 noeuds en bout de pont pour un avion de 7 t. (de mémoire mais les valeurs sont proches) à) plus le vent sur le pont çà le faisait ...

Un CVE catapultant un Avenger avec torpille à l'aide d'une de ces catapulte devait avoir minimum 26 noeuds de vent sur le pont sachant que ces bécanes en donnaient 17.5 environ en opération

Citation :

[…] Un CVE catapultant un Avenger avec torpille à l'aide d'une de ces catapulte devait avoir minimum 26 nœuds de vent sur le pont sachant que ces bécanes en donnaient 17.5 environ en opération

… ce qui exigeait donc un minimum de 8,5 nœuds de vent vrai.
Dans le Pacifique, au large, c'est tout de même assez fréquent. Ne restait plus alors qu'à espérer que la route Avia résultante ne soit pas trop pénalisante.

Citation :

Ça, c'est une catapulte à vapeur.

Le schéma proposé par Gilles17137 est celui d'une ancienne version de la catapulte BS5, celle que nous avions sur nos P.A. Sur les P.A US actuels et sur notre CdG, les avions n'ont plus de "tow rope" (l'élingue) - 3 sur le schéma - puisqu'ils sont tractés par la roulette de nez.
Pour les curieux, et à titre d'info, le repère 5 du schéma "water brake" est un cylindre maintenu plein d'eau dans lequel - en fin de course - les béliers (prolongeant les pistons) légèrement coniques compriment l'eau (pression interne jusqu'à 3000bars) et sont ainsi freinés sur une longueur de moins de 2m. Toujours pour les curieux, j'ai rédigé avec mes souvenirs et quelques documents un petit topo sur les catapultes. Voir le post "Catapultes et Porte-avions"

Citation :

Toujours pour les curieux, j'ai rédigé avec mes souvenirs et quelques documents un petit topo sur les catapultes. Voir le post "Catapultes et Porte-avions"

topo très instructif ...

@Dahlia
à Samar ce ne fut pas le cas la route aviation de Taffy 3 à l'est était très pénalisante face à la force A

Citation :

[…] @Dahlia
à Samar ce ne fut pas le cas [:] la route aviation de Taffy 3 à l'est était très pénalisante face à la force A

C'est en effet un des cas défavorables, ou pénalisants, auxquels je pensais.

jean veillon a écrit:

[…] De mémoire, le piston du palan hydraulique devait avoir une course de 3/4 m et la multiplication du palan devait être de l'ordre de 10 ou 12. […]

Effectivement, une course du piston de trois ou quatre mètres doit être vraisemblable pour la catapulte hydraulique.
Dans cette hypothèse, l'ensemble palan doit aboutir à une multiplication par dix, pour donner au sabot une course de l'ordre de quarante mètres.
Le piston doit d'ailleurs être poussé vers l'arrière, plutôt que vers l'avant.
Ce qui simplifie l'ébauche de schéma, en supprimant la supposée "roue fixe".

Nous en arrivons donc à un procédé encore plus épuré :


Les roues et poulies que nous représentons "à la verticale" sont en fait positionnées "à l'horizontale" (mais leurs axes de rotation sont bien verticaux).

Une course du piston de trois ou quatre mètres transmise à l'ensemble palan doit aboutir à une multiplication par dix, pour donner au sabot une course de l'ordre de quarante mètres.

Nous en revenons donc à inverser le cylindre et la course du piston, ce qui simplifie de schéma.


Les roues et poulies que nous représentons "à la verticale" sont en fait positionnées "à l'horizontale" (mais leurs axes de rotation sont bien verticaux).

Le principe du fonctionnement de la catapulte hydraulique, parfaitement illustré par Jacques Marquet (JJMM) :


Quand même plus beau (et plus clair !) que mon ébauche (qui ne s'intéressait pas à la question de la remise en batterie du sabot (ici appelé "chariot" ; mais qui doit être distingué du "Chariot mobile" de la Machinerie, l'appareil plein de poulies, poussé puis tiré par le vérin hydraulique).

Schémas tout à fait remarquables de Jacques Marquet. Dommage qu'il ne sévisse pas sur Marine Forum.........

Hello Jean et DahliaBleue !
Je vous ai rejoint, pas pour sévir mais pour parler technique !!  
J'ai eu une longue discussion avec un copain de ma classe au sujet de la catapulte de l'Arromanches et je suis en train de la dessiner. Le schéma de notre amie est vraiment très ressemblant à peu de chose près.
Seulement c'était une catapulte hydro-pneumatique, lancement assisté à l'air comprimé et retour hydraulique, la fin de course servant de frein en étranglant le débit. Une turbo pompe à huile pour la mise en pression et une turbo pompe de circulation pour le réfrigérant d'huile, alimentées par le collecteur 2bis de la chaufferie AV, les compresseurs étant situés aussi à la chaufferie AV (45 bar de pression), pas de souvenir de mon copain de celle de l'huile, mais une grosse canalisation.
Je tente de finir le dessin pour ce soir...
A suivre.

Voilà la catapulte type BHIII comme me l'a décrite mon copain affecté aux IA de l'Arromanches. J'aurais parié l'inverse au niveau du lancement hydraulique et retour pneumatique, mais il est catégorique, c'est bien le montage ci-dessous qu'il a connu, il a même évoqué un bruit de "canon"...

Dessins (c) JJMM
Y a t'il un contradicteur qui a connu l'engin ou qui a un schéma ?

Bienvenue sur Marine Forum. Tu vas pouvoir nous régaler avec tous tes dessins.
Bravo pour le schéma de la catapulte hydraulique de l'ARRO. A part si les archives de Châtellerault (et encore......car je crois qu'on l'a rendu aux anglais) sont accessibles On doit faire confiance à ce que tu nous a décrit et aux souvenirs de ton copain des IA. Sur le CLEM on disait, "I.A un jour, I.A toujours"

JJMM a écrit:

Voilà la catapulte type BHIII comme me l'a décrite mon copain affecté aux IA de l'Arromanches. J'aurais parié l'inverse au niveau du lancement hydraulique et retour pneumatique, mais il est catégorique, c'est bien le montage ci-dessous qu'il a connu… Dessins (c) JJMM
Y a-t-il un contradicteur qui a connu l'engin ou qui a un schéma ?

Impeccable schéma ! Je suis ravie !

Merci à vous pour ces compliments,  bien content que cela réponde à tes attentes DahliaBleue.
C'est un plaisir  ! Oui Jean, avec un plan original, cela aurait été plus sûr, mais on fait au mieux...

Citation :

[…] schéma de la catapulte hydraulique de l'ARRO. A part si les archives de Châtellerault (et encore…… car je crois qu'on l'a rendu aux Anglais) sont accessibles […]

Citation :

[…] Oui Jean, avec un plan original, cela aurait été plus sûr, mais on fait au mieux… : roll:

Les plans de l'Arromanches (ou plutôt du Colossus) n'ont pas été rendus aux Britanniques (qu'en auraient-ils fait, d'ailleurs ? De toute façon ce n'étaient que des copies, dont ils* avaient évidement conservé les originaux).
Les autres chantiers et l'Amirauté en disposaient encore lors de la cession, puisque quinze autres unités de la classe étaient en service (ou en achèvement) dans la Royal Navy.
Ils sont donc toujours disponibles à Châtellerault.
Mais, étrangement, uniquement pour la version Colossus en ce qui concerne la coque (logique, car inchangée par l'installation de la piste oblique) et le pont d'envol (pourtant modifié). En revanche les plans de la mâture modernisée sont bien à Châtellerault.


* Vickers-Armstrong (Walker).

Reçu hier un mail en réponse à ma demande au CAAPC concernant cette catapulte, j'attends un CD avec l'inventaire détaillé des cartons, mais il faut se déplacer sur place pour en faire une photo ou une copie ! A noter aussi qu'on parle de catapulte à vapeur au niveau des études ?

- inventaire n° 415 de la sous série 5I : plans anglais à cartons 7 à  22
- inventaire n° 420 de la sous série 5I : plans (y compris anglais) à cartons 1, 207, 209 à 221
- inventaire n° 934 de la sous série 5I : Mission effectuée sur le PA Arromanches notamment pour l’étude des catapultes à vapeur : rapports, correspondance à carton 1
- inventaire n° 573 de la sous série 5I : Généralités (Notes)  à carton 7
- inventaire n° 927  de la sous série 5F1 : essais de catapultages et d’appontages à bord du porte–avions ARROMANCHES à carton 121

A suivre...

JJMM a écrit:

Reçu hier un mail en réponse à ma demande au CAAPC concernant cette catapulte, j'attends un CD avec l'inventaire détaillé des cartons, mais il faut se déplacer sur place pour en faire une photo ou une copie ! A noter aussi qu'on parle de catapulte à vapeur au niveau des études ? […]
- inventaire n° 934 de la sous série 5I : Mission effectuée sur le PA Arromanches notamment pour l’étude des catapultes à vapeur : rapports, correspondance à carton 1 […]
- inventaire n° 927  de la sous série 5F1 : essais de catapultages et d’appontages à bord du porte–avions ARROMANCHES à carton 121
À suivre…

Qui donc a écrit « étude des catapultes à vapeur » ? Le rédacteur (CAAPC) du courriel ? Il a pu simplement commettre un lapsus calami, tellement habitué à cette association d'idées… Par ailleurs, c'est écrit au pluriel ; alors qu'il n'a jamais été question d'en installer une autre, en plus de l'unique d'origine.
Toutefois, des catapultes à vapeur ont bien remplacé l'hydraulique sur certaines unités de la classe COLOSSUS (Karel Doorman, Vikrant…)

DahliaBleue a écrit:

JJMM a écrit:

Reçu hier un mail en réponse à ma demande au CAAPC concernant cette catapulte, j'attends un CD avec l'inventaire détaillé des cartons, mais il faut se déplacer sur place pour en faire une photo ou une copie ! A noter aussi qu'on parle de catapulte à vapeur au niveau des études ? […]
- inventaire n° 934 de la sous série 5I : Mission effectuée sur le PA Arromanches notamment pour l’étude des catapultes à vapeur : rapports, correspondance à carton 1 […]
- inventaire n° 927  de la sous série 5F1 : essais de catapultages et d’appontages à bord du porte–avions ARROMANCHES à carton 121
À suivre…

Qui donc a écrit « étude des catapultes à vapeur » ? Le rédacteur (CAAPC) du courriel ? Il a pu simplement commettre un lapsus calami, tellement habitué à cette association d'idées… Par ailleurs, c'est écrit au pluriel ; alors qu'il n'a jamais été question d'en installer une autre, en plus de l'unique d'origine.
Toutefois, des catapultes à vapeur ont bien remplacé l'hydraulique sur certaines unités de la classe COLOSSUS (Karel Doorman, Vikrant…)  

Je risque de me faire lyncher mais sur l'Arro, il était d'usage de parler de catapulte à vapeur.
Je viens de découvrir, sur ce fil, qu'elle aurait été du type hydraulique.

Ohhhh Loïc, un carton jaune !!! Plus sérieusement, il faut parler de catapulte pneumo-hydraulique, du moins selon les dires d'un copain de promo qui l'a servi, c'est pourquoi je cherche une confirmation...
Oui DahliaBleue, c'est bien la rédactrice qui a écrit les termes que j'ai mis en gras, toutefois on parle ici de correspondance ou de notes concernant une "étude" pour des modèles à vapeur, car les jets arrivaient et le modèle BHIII était trop lent. Raison donc pour ne pas y avoir vu les Sea Venom et Aquilon du moins sur l'Arromanches...
On verra bien avec l'inventaire dans le détail, attendons

Le dernier "collègue" que j'ai cotoyé, qui avait servi sur l'Arro, avait effectué les navettes de récupération des Crusader... chargés et déchargés à la grue portuaire.

Citation :

Le dernier "collègue" que j'ai côtoyé, qui avait servi sur l'Arro, avait effectué les navettes de récupération des Crusader… chargés et déchargés à la grue portuaire. : D

Effectivement, s'il les avait ramassés sur la piste oblique, et lancés à la catapulte, ça se serait su…