Porte-avions et catapulte ?

Je ne vous oublie pas....Un peu de lassitude m'a fait abandonner momentanément mes explications sur le présent sujet. je rassemble mes souvenirs et je continue.....

Vous savez maintenant que c'est la pression de vapeur derrière le pistons qui détermine la vitesse de sortie de l'avion. Avant d'essayer de vous détailler comment est réalisée l'étanchéité derrière les pistons, vous devez vous demander comment la vapeur  est stockée. On pourrait supposer que cette vapeur provient directement de la chaudière, mais non, la catapulte possède ses propres réservoirs biens sûr alimentés "à la demande" par les chaudières.

Pourquoi des reservoirs de vapeur? A mon point de vue deux raisons (sans doute d'autres....)

1/Les chaudières sont "timbrées" à 45 bars (ou peut-être 35, j'ai oublié...) et la pression de vapeur nécessaire au lancement varie entre 1 ou 2 bars pour un "tir à vide" (aprés à la fin de l'allumage pour s'assurer que la catapulte est "Verte" et avant la première pontée) et 20 / 25 bars en cours de pontée. La chaudière ne peut évidemment pas fonctionner dans ces conditions.

2/ Les 2 reservoirs,  peuvent donc être "Gonflés" a la pression necessaire pour un type d'avion  (cette pression est déterminée à partir d'abaques comme expliqué plus haut), La dexterité et l'habitude du servant de cabine, celui qui remplit les reservoirs, permet de moduler  l'admission de vapeur dans ces réservoirs pour les amener à la pression ordonnée en évitant de mettre les chauffeurs en colère, c'est à dire en évitant de trop faire varier la pression des chaudières.

Sur le CdG, il n'y  a qu'un réservoir plus gros qui reste à pression constante. Alors, penserez vous, QUID de la variation de pression correspondant à l'avion a mettre en l'air? Tout est dans la soupape de lancement. Sur les PA français, si mes souvenirs sont bons c'était une soupape à clapet dont l'ouverture progressive suivant un diagramme d'ouverture bien précis, permettait l'admission de vapeur derrière les pistons.  Sur notre CdG (et probablement sur les P.A US), le réservoir étant je le rappelle à pression constante, c'est une "rotovalve" pilotée par un système  "intelligent" (plus que moi en tous cas....) qui n'enverra que la quantité de vapeur nécessaire et à la bonne pression derrière les pistons. Ne me demandez pas comment fonctionne une "rotovalve" ce n'est pas de mon époque! Si quelqu'un le sait, je suis preneur!
Vous avez maintenant une petite idée comment est générée la puissance qui permet à un avion de décoller sur une longueur de 75m actuellement (50m au bon vieux temps!!!!).

A suivre

jean veillon a écrit:

Vous savez maintenant que c'est la pression de vapeur derrière le pistons qui détermine la vitesse de sortie de l'avion. […]
1/Les chaudières sont "timbrées" à 45 bars (ou peut-être 35, j'ai oublié...) et […]
Vous avez maintenant une petite idée comment est générée la puissance qui permet à un avion de décoller sur une longueur de 75m actuellement (50m au bon vieux temps!!!!). […]

 Éléments d'information précieux pour nourrir notre réflexion ! 

Note : Le timbre des chaudières est effectivement de 45 bars ! Celui des PA de la classe FORRESTAL (et dérivés) était de 84 bars (42 seulement sur le bâtiment tête de série, le Forrestal).

Deux points me chiffonnent et je ne me rappelle plus la raison exacte de la présence de ce réservoir à pression constante...  
Ou bien, contrairement au timbre du coffre d'une chaudière classique, la pression de vapeur saturée (et non pas surchauffée) d'une chaufferie nucléaire diminue lors d'un fonctionnement à vive allure (manoeuvres aviations)...
Ou bien la vapeur du circuit secondaire ne peut être utilisée directement sur les catapultes pour raison de sûreté nucléaire (bien que le secondaire se doit d'être propre)...
Un circuit vapeur spécifique existe, je crois sur le CDG pour le mouillage et les catapules...
Il se peut que je me trompe n'ayez pas peur de me corriger  

PALEZ a écrit:

Deux points me chiffonnent […]
Ou bien, […] la pression de vapeur saturée […] d'une chaufferie nucléaire […]
Ou bien la vapeur du circuit secondaire ne peut être […]
Un circuit vapeur spécifique existe, je crois sur le CDG pour le mouillage et les catapules...
Il se peut que je me trompe n'ayez pas peur de me corriger : oops: 

… il me semble bien que oui. Pour les raisons justement évoquées…  

PALEZ a écrit:

Deux points me chiffonnent et je ne me rappelle plus la raison exacte de la présence de ce réservoir à pression constante...  
Ou bien, contrairement au timbre du coffre d'une chaudière classique, la pression de vapeur saturée (et non pas surchauffée) d'une chaufferie nucléaire diminue lors d'un fonctionnement à vive allure (manoeuvres aviations)...
Ou bien la vapeur du circuit secondaire ne peut être utilisée directement sur les catapultes pour raison de sûreté nucléaire (bien que le secondaire se doit d'être propre)...
Un circuit vapeur spécifique existe, je crois sur le CDG pour le mouillage et les catapules...
Il se peut que je me trompe n'ayez pas peur de me corriger  

On évite de "tirer" par à-coups sur la chaudière nucléaire, comme ce serait le cas pour des catapultages, parce que ces à-coups de consommation (donc de réaction neutronique) génèrent des "poisons" (produits de fission indésirables) qui font perdre de la puissance en piégeant des neutrons. Ces pics de poisons prennent plusieurs heures à être résorbés.

Les réacteurs civils d'EDF et AREVA sont encore plus sensibles à cet empoisonnement que les réacteurs militaires.

Tout ça si je me souviens bien de ce que j'ai entendu il y a plusieurs années.

Takagi a écrit:

[…] On évite de "tirer" par à-coups sur la chaudière nucléaire, comme ce serait le cas pour des catapultages, parce que ces à-coups de consommation (donc de réaction neutronique) génèrent des "poisons" (produits de fission indésirables) qui font perdre de la puissance en piégeant des neutrons. Ces pics de poisons prennent plusieurs heures à être résorbés.[…] Tout ça si je me souviens bien de ce que j'ai entendu il y a plusieurs années. : study:

C'est sûr que les réacteurs nucléaires n'ont pas la souplesse de fonctionnement des chaufferies classiques !

C'est chouette que ce sujet sur les catapultes amène à la discussion. Je suis de "la vieille école" et je dois avouer que tous ces trucs nucléaires me dépassent. Nul doute que la solution du réservoir à pression constante du CdG est directement liée aux caractéristiques de la chaudière nucléaire peut-être moins réactive dans son temps de réponse qu'une chaudière Indret classique. Je suis en ce moment occupé par divers bénévolats, mais je me propose à terme d'aller faire un tour au GI Vapeur du CIN St Georges (ex GEM) pour avoir quelques éclaircissements (si c'est possible) sur ce qui se passe exactement sur notre CdG.
Takagi a écrit qu'on évite de tirer par à-coup sur une chaudière nucléaire, mais sur les chaudières classiques de nos bons vieux P.A, il fallait également être très "souple" et surtout être progressif dans les appels de vapeur pour remplir les réservoirs. Les chauffeurs n'étaient pas contents, mais pas contents du tout si les chaudières détimbraient de trop. Il arrivait parfois qu'ils nous rappellent à l'ordre, surtout quand la manette de gonflage était confiée à de nouveaux embarqués.

jean veillon a écrit:

[…] je me propose à terme d'aller faire un tour au GI Vapeur du CIN St Georges (ex GEM) […]

 

GEM ? CIN Saint-Mandrier ? :

Citation :

[…] surtout quand la manette de gonflage était confiée à de nouveaux embarqués.

… lâchés sans contrôle préalable de leur qualification ?

Rassure toi DahliaBleue, les nouveaux embarqués étaient parfaitement formés et savaient très bien ce qu'il y avait à faire, mais la manette de gonflage était extrêmement sensible et ne devait être manœuvrée que millimètre par millimètre, mais l'habitude venait vite.
Quand à l'appellation de l'ex GEM, c'est effectivement devenu le CIN Nord, mais il est aussi appelé CIN Saint Georges. Je préfère cette appellation car si CIN Sud sonne bien  CINNord avec les 2 N qui se suivent sonne moins bien. Enfin ce n'est qu'un avis perso

Comme promis, je reviens donc à ma catapulte pour vous parler de l'étanchéité piston/cylindre;
Reportez vous au msg de Jolly Rogers du 15 juillet 2010. Vous noterez que les ensembles lame d'étanchéité, couvercles de cylindre
pistons, béliers, sont identiques. La principale différence étant que la pièce d'entrainement de l'aéronef solidaire des pistons est située devant l'appareil alors que sur nos P.A le croc était sous l'avion. On en reparlera si vous êtes toujours intéressés

Il n'est effectivement pas évident de bien comprendre le système.
J'ai essayé, avec des documents d'école que j'ai un peu "bricolés", de vous expliquer la chose ou plutôt de vous en donner une idée

D'abord, une vue des cylindres dans la "fosse" avec les fameuses "lames d'étanchéité", bandes d'acier spécial courant sur toute la longueur de la catapulte (50m sur le Clem, 70 sur le C d G).



La coupe schématisée suivante montre comment est disposée la lame entre le cylindre et son couvercle.




Sur la photo suivante on peut reconnaître la pièce de jonction entre le piston et le chariot. Cette pièce est usinée de façon a porter les cames de levage et d'abaissement. (Clemenceau)





Les schémas suivants vont essayer de vous faire comprendre comment cette "lame" est d'abord décollée de son portage pour ensuite y être recollée si on peu dire...









Ce dernier schéma, montre le dispositif d'étanchéité sur l'AR du piston.
Cette pièce est appelée "Cote de boeuf" à cause de sa ressemblance avec ce que l'on trouve plus fréquemment sur un barbecue (et en tous cas plus digeste)...





Et pour terminer, une vue de l'AR d'un piston (Clemenceau).




a suivre


Agrandir cette image ...

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..

Vous avez sans doute vu au cours de reportages TV, de films ou sur des photos ce personnage qui au moment de catapulter un avion lève le bras qui tient un petit pavillon et avec un mouvement descendant lui fait toucher le pont donnant ainsi l'autorisation de libérer l'aéronef. Il existe un geste identique (que fort peu de gens connaissent) et qui consiste à remplacer ce petit pavillon par un sabre et la tenue "Pont d'Envol" par la tenue de cérémonie avec gants blancs.....
Il s'agit de l'exception qui confirme la règle comme on dit!. Cela a en général lieu pour une occasion spéciale voire très spéciale, par exemple un hommage pour le dernier vol d'un pilote à partir d'un P.A, un millième ou un X..ème catapultage, le dernier vol d'un appareil etc......Sur mes 3 ans à bord du CLEM, je l'ai vu une fois.

Détail du système de lancement d'un "Hauwkeye" et une très brève explication de ce qui se passe au moment du lancement



Sur nos anciens PA,  l'élingue et le holdback  faisaient corps avec la carlingue de l'avion. Ici, l'élingue est remplacée par la "Launch bar" et ces 2 éléments - holdback et launchbar - sont directement liés au train avant de l'appareil. Le principe du lancement est cependant exactement le même. Lorsque la vapeur est admise derrière les pistons, la force engendrée va à un certain monent casser l'éprouvette de retenue située dans le holdback et l'avion alors libéré va entamer sa course de lancement.




En bout de pont d'envol, la "launch bar" décapelle du croc et l'avion quitte le pont.





Divers types de dispositifs de retenue de l'avion
-Anneaux calibrés pour Alizés et Etendards
-Eprouvettes pour "Hauwkeye", "Super Etendard", et "Crusader" (une idée de la taille par rapport  à un crayon)
-L' éprouvette pour le "Rafale" est, aux dimensions près, identique à celle du "Hawkeye"

A suivre: la procédure de lancement

Félicitations Jean pour toutes ces explications détaillées et précises, quelle mémoire!

Je voudrais rebondir sur l'affaire du stockage de la vapeur. Sur le CDG comme sur les PA américains, les réservoirs sont maintenus à pression constante et sont diphasiques (c'est à dire remplis pour moitié d'eau et de vapeur). Cette technique permet effectivement de limiter les appels de puissance sur les chaufferies nucléaires car une partie de la vapeur consommée lors du tir est immédiatement compensée par vaporisation d'une partie de l'eau du réservoir.
D'un point de vue conduite de l'installation, c'est beaucoup plus simple car le maintien en pression du réservoir à 29 bar est assuré par un automate. Le réglage de la puissance de catapultage est quant à lui obtenu par un régulateur de débit hydraulique pilotant l'ouverture de la vanne de lancement; pour augmenter la puissance délivrée et donc la vitesse de sortie de l'avion, il suffit d'augmenter la vitesse d'ouverture de la vanne de lancement.

Par ailleurs, une petite correction à apporter à votre dernier post du 04/12 où la première photo est celle du train avant d'un Rafale et non celui d'un Hawkeye. Une autre précision concernant les Rafale comme les F18 et F14, ils utilisent un holdback dit à "échappement" qui fonctionne sans avoir recours à l'utilisation d'une pièce cassante comme pour le SEM ou le Hawkeye.

Cordialement

  pour vos expertises respectives !     

http://www.safran-group.com/site-safran/aerospatial/equipements-aeronautiques/systemes-d-atterrissage/avions-militaires-237/

sur le lien posté par JJ


on voit le train avant du Rafale avec le launch-bar, la contre fiche (pièce de fonderie en oblique sur l'arrière de la jambe de train) a une résistance à la traction de 150 tonnes ...
Cette pièce forgée et emboutie à la presse hydraulique (peut-être celle de 60 000 tonnes à Issoire) encaisse la majeure partie des efforts au catapultage et dieu saint si les 75 m du CDG sont brutales !

jean veillon a écrit:

Détail du système de lancement d'un "Hawkeye" et une très brève explication de ce qui se passe au moment du lancement […][…]

joce_IA a écrit:

Félicitations Jean pour toutes ces explications détaillées et précises, quelle mémoire! […] petite correction à apporter à votre dernier post du 04/12 où la première photo est celle du train avant d'un Rafale et non celui d'un Hawkeye.[…]

Bien vu, en effet ! On ne peut pas confondre ces deux trains !
D'ailleurs, que représente la sphère bleue sur celui du Hawkeye ?  

Starling a écrit:

[…] majeure partie des efforts au catapultage et Dieu sait si les 75 m du CDG sont brutales !

  Ce n'est pas la longueur de course (75 mètres) qui est cause de brutalité (au contraire ?) ; mais plutôt la pression (libérée) des C-13-3, non ? 

la longueur de course joue aussi, les 90 m sont réputées plus "progressives"; la navalisation de certains équipements et armements sous RAFALE (Reco NG, Mica en bout de plumes) a été délicate en raison de ces caractéristiques ...

Starling a écrit:

la longueur de course joue aussi, les 90 m sont réputées plus "progressives"; la navalisation de certains équipements et armements sous RAFALE (Reco NG, Mica en bout de plumes) a été délicate en raison de ces caractéristiques ...

  J'acquiesce ! J'avais en tête la comparaison avec les BS-5 des CLEMENCEAU !

le point bleu sur le train de l'E2C n'est que l'aimant qui retient la photo au mur   

DahliaBleue a écrit:

 Ce n'est pas la longueur de course (75 mètres) qui est cause de brutalité (au contraire ?) ; mais plutôt la pression (libérée) des C-13-3, non ? 

Les C13-3 n'ont absolument rien de brutal comparé aux BS5 des ex Foch et Clem; au contraire on dispose de 50% de course supplémentaire pour atteindre une même vitesse. Et c'est encore plus vrai pour les C13-2 avec leur course de 90m.
En revanche, le catapultage des Rafale à pleine charge impose d'augmenter sensiblement les vitesses de sortie catapulte (parfois plus de 150 Nds) et dans ces cas on retrouve des accélérations comparables à celles que l'on connaissait sur les BS5.

joce_IA a écrit:

le point bleu sur le train de l'E2C n'est que l'aimant qui retient la photo au mur  : cheers: 

Je me disais, aussi, que quelque chose clochait  

joce_IA a écrit:

DahliaBleue a écrit:

 Ce n'est pas la longueur de course (75 mètres) qui est cause de brutalité (au contraire ?) ; mais plutôt la pression (libérée) des C13-3, non ? 

Les C13-3 n'ont absolument rien de brutal comparé aux BS5 des ex Foch et Clem; au contraire on dispose de 50% de course supplémentaire pour atteindre une même vitesse. Et c'est encore plus vrai pour les C13-2 avec leur course de 90m.
En revanche, le catapultage des Rafale à pleine charge impose d'augmenter sensiblement les vitesses de sortie catapulte (parfois plus de 150 Nds) et dans ces cas on retrouve des accélérations comparables à celles que l'on connaissait sur les BS5.

  Ainsi précisé, c'est beaucoup plus clair ! 

Bonsoir Joce

combien embarquait-on d'élingues pour une croisière opérationnelle genre Liban, Bosnie ou Afars et Issas sur le Foch ou le Clem ?

confirmez vous ces propos d'un ancien pacha de p-a qui disait en substance que l'autonomie de son bâtiment devait essentiellement s'entendre par le nombre de coups de catapulte qu'il pouvait octroyer chaque jour

merci d'avance ...

pascal a écrit:

[…] un ancien pacha de p-a qui disait en substance que l'autonomie de son bâtiment devait essentiellement s'entendre par le nombre de coups de catapulte qu'il pouvait octroyer chaque jour […]

C'est exact pour les coups de catapulte. Toutefois, ce n'est pas le stock d'élingues qui en était la cause, mais les échéances de visites techniques de ces catapultes.