Napier Lion

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Lion
Napier Lion II.jpg
Napier Lion II au Musée de l'aviation du Canada

Constructeur Napier & Son
Premier vol juin 1917
Caractéristiques
Type moteur à explosion W12

Le Napier Lion était un moteur d'avion 12 cylindres en W construit par Napier & Son entre 1917 et les années 1930. Un certain nombre de fonctionnalités avancées ont fait de ce moteur le plus puissant de son époque, et il est resté en production longtemps après que ses concurrents avaient été arrêtés. Il est particulièrement connu pour son utilisation sur un certain nombre de conceptions de course, avions, bateaux et voitures.

Conception et développement[modifier | modifier le code]

Au début de la Première Guerre mondiale Napier a été chargé de construire des moteurs d'avions conçus par d'autres entreprises : d'abord un modèle de Royal Aircraft Factory puis de Sunbeam. Les deux se sont révélés peu fiables et, en 1916, Napier a décidé de concevoir son propre moteur pour les remplacer. Estimant que les points forts de la conception étaient une forte puissance, une masse légère et une faible surface frontale, le moteur a été aménagé avec ses 12 cylindres dans ce qu'ils ont appelé un « Broad Arrow », trois bancs de quatre cylindres partageant un carter commun. Cela a suggéré le premier nom de la conception : le Triple-Four (Triple-Quatre). Aujourd'hui, ces conceptions, dont il n'y a eu que peu représentants, sont parfois désignés comme bloc W, même si cette désignation s'applique plus correctement à un moteur dans lequel un carter commun est partagé par quatre rangées de cylindre plutôt que trois (puisqu'un « W » est composé de quatre lignes ou barres). La forme du moteur a aussi été améliorée, les culasses comprennent quatre soupapes par cylindre avec arbres à cames en tête jumeaux sur chaque rangée de cylindres et un seul bloc en aluminium usiné au lieu de la construction séparée par cylindres les plus couramment utilisées sur presque tous les autres modèles.

Coupe montrant le double arbre à cames.

Sous la direction de A.J. Rowledge (en), la conception du nouvellement renommé « Lion » a été achevée en 1917, et les premiers prototypes construits à la main ont fonctionné plus tard cette même année. Il a équipé un DH.9 construit par de Havilland début de 1918 et a connu beaucoup de problèmes de refroidissement. De plus le bloc fraisé s'est avéré difficile à construire avec toute la précision requise et ils sont revenus à une configuration en cylindres séparés, toujours en aluminium. Ces deux problèmes ont été résolus au milieu de l'année et le moteur est entré en production en juin 1918. Les premiers Lion version 1 développaient 450 ch (335 kW) à partir de leurs 24 litres de cylindrée. Il a alors pris la couronne du moteur le plus puissant au Liberty L-12, la conception américaine de 400 ch (300 kW) réalisée pendant la guerre. En tant que moteur le plus puissant disponible (surtout après que le turbocompresseur soit devenu une option en 1922), le Lion est devenu un énorme succès commercial. Au fil des ans entre les deux guerres le Lion était omniprésent, et Napier n'a pratiquement fabriqué que cela. Ils ont cessé de fabriquer des voitures en 1925, et peu de recherches ont été faites pour remplacer leur célèbre produit. Entre les deux guerres, il propulsait plus de 160 différents types d'avions.

Le Napier Lion dans la voiture Napier-Railton.

Dans les versions de course le moteur préparé pouvait atteindre 1 300 ch (970 kW), et il a été utilisé pour battre une foule de records du monde : altitude, vitesse, et distance pour les avions, vitesse sur l'eau (délivrant 1 375 ch (1 025 kW) avec un Lion spécialement préparé pour les 100 miles par heure (160 km/h) en 1933) et même de vitesse sur terre : les Lions motorisaient de nombreux détenteurs de records de Sir Malcolm Campbell (plus de 250 mph (400 km/h) en 1932) et la Railton Mobil Special (en) de John Cobb (394 mph en 1947) - un record que le Lion a atteint le premier et qu'il a tenu jusqu'aux années 1960. Le record était détenu par des pilotes britanniques depuis 32 ans. Le Lion motorisait les prétendants à la plus prestigieuse course aérienne, la Coupe Schneider, en 1922 et 1927, mais a ensuite décliné en faveur du nouveau moteur de Rolls-Royce, le Rolls-Royce R, de l'hydravion Supermarine qui avait été spécialement conçu pour cette course.

Durant les années 1930 une nouvelle génération de moteurs de plus gros et plus puissants ont commencé à apparaître, et le Lion avait clairement fini ses jours les meilleurs. Progressivement, il a perdu du terrain. Au moment où le Bristol Hercules (en) et le Rolls-Royce Merlin sont arrivés dans les années 1930, le Lion était devenu trop petit et désuet.

Une version marine du Lion, sans surprise appelée le Sea Lion (lion de mer), a été utilisée pour propulser les missions de secours rapides air-mer opérées par la Royal Air Force.

Une autre adaptation pour le moteur du Lion a été un traîneau à moteur à hélice, qui a été utilisé pour le transport à grande vitesse et les missions de recherche et sauvetage sur la banquise par les forces aériennes et de la marine finnoise.

S'éloignant de la structure W, Napier a commencé la conception de deux nouveaux moteurs utilisant l'agencement du moteur encore plus compact en H. Le Rapier (en) à 16 cylindres développait 400 ch (300 kW), le Daguer (en) à 24 cylindres délivrait un peu moins de 1 000 ch (750 kW). Toutefois, tous deux étaient plus petits que les concepts contemporains des autres sociétés, et Napier a dû repartir de zéro avec une conception nouvelle à chemises louvoyantes, qui a finalement évoluée pour devenir le superbe Sabre.

Variantes[modifier | modifier le code]

Modèles de Lion[1],[2]
Modèle Date No. Projet Puissance Notes Utilisation notable
I 1918 450 ch à 1 950 tr/min adaptation, IA et 1AY
II 1919 E64 450 ch à 2 000 tr/min
IIII adaptation expérimentale Utilisé sur le Gloster Gorcock (en)
V 470 ch à 2 000 tr/min
500 ch à 2 250 tr/min
la version VA avait un taux de compression augmenté à 5,8 Moteur principal de la RAF à la fin des années 1920, remplacé par le Lion XI
VS E79 Turbocompressé à refroidissement intermédiaire
VIS 1927 Turbocompressé Gloster Guan (en)
VII 1925 700 ch (compétition) Gloster III (en) (participant à la coupe Schneider)
Supermarine S.4 (en)
VIIA 1927 E86 900 ch (compétition) Golden Arrow
Blue Bird (1927) (en)
Miss England I (en)
Supermarine S.5 (en)
Gloster IV (en)
VIIB 1927 875 ch (compétition) adaptation Supermarine S.5 (en)
Gloster IV (en)
VIID 1929 E91 1 350 ch à 3 600 tr/min (compétition) Suralimenté, environ 6-8 construits Blue Bird (1931)
Fred H Stewart (en)s Enterprise
Bateau de course Estelle V de Betty Carstairs (en)
Miss Britain III (en)
Gloster VI (en) (Schneider Trophy entrant)
Railton Special (en) (voiture du record de vitesse de John Cobb)
VIII 1927 entraînement direct Gloster Gorcock (en)
XIA 1928 580 ch à 2 585 tr/min, 6:1 CR Modèle de production RAF Napier-Railton
Lioness E71 Inversé, pour une meilleure visibilité. Certains ont été construits turbocompressés, pour la compétition.
Sea Lion 1933 500/600 ch version marine du Lion XI British Power Boat Company Type Two 63 ft HSL (en)

Applications[modifier | modifier le code]

Avions[modifier | modifier le code]

Un Napier Lion exposé au Brooklands Motor Museum.

Autres applications[modifier | modifier le code]

Moteurs exposés[modifier | modifier le code]

Des moteurs conservés sont en exposition statique dans mes musées :

Caractéristiques (Lion II)[modifier | modifier le code]

Sources: Lumsden[4]

  • Type : moteur d'avion à pistons 12 cylindres en W (3 bancs de 4 cylindres) refroidissement liquide.
  • Alésage : 139,7 mm
  • Course : 130,17 mm
  • Cylindrée : 23,9 l
  • Longueur : 1 460 mm
  • Largeur : 1 067 mm
  • Hauteur : 1 105 mm
  • Poids sec : 435 kg
  • Admission : Deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement par cylindre actionnées par double arbre à cames par bloc-cylindres.
  • Refroidissement: refroidissement par eau
  • Puissance: 480 ch (358 kW) à 2 200 tr/min à 5 000 ft
  • Puissance spécifique: 15,0 kW/L
  • Taux de compression: 5,8:1
  • Puissance/poids: 0,5 ch/lb (0,82 kW/kg)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • (en) « The Napier Lion Aeromotor », Flight (en), vol. XI, no 13,‎ 27 mars 1919, p. 397–402 (lire en ligne [PDF]) Description technique du Lion avec photographies et dessins.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Vessey 1997
  2. (en) « Lion », Flight,‎ 27 juin 1958 (lire en ligne [PDF])
  3. [PDF]The 2nd MTB Flotilla
  4. Lumsden 2003, p. 166.

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) Alec Lumsden, British Piston Engines and their Aircraft, Marlborough Wiltshire: Airlife Publishing,‎ 2003, 322 p. (ISBN 1-853-10294-6).
  • (en) Alan Vessey, Napier Powered : Images of England, Arcadia Publishing,‎ octobre 1999, 128 p. (ISBN 978-0-752-40766-1).