Le Napier Lion était un moteur d'avion à construit par Napier & Son entre 1917 et le début des années 1930. Un certain nombre de caractéristiques avancées ont fait de ce moteur le plus puissant de son époque, et il est resté en production longtemps après que ses concurrents ont été retirés du marché. Il est particulièrement connu pour son utilisation sur un certain nombre de véhicules de course, avions, bateaux et voitures.

Conception et développement Au début de la Première Guerre mondiale Napier a été chargé de produire des moteurs d'avions conçus par d'autres entreprises : d'abord un modèle de Royal Aircraft Factory puis de Sunbeam. Les deux se révélèrent peu fiables et, en 1916, Napier décida de dessiner son propre moteur pour les remplacer, en visant une forte puissance, une faible masse et une surface frontale réduite. Le moteur fut conçu comme un dans ce qui fut appelé un « Broad Arrow » (Flèche large), c’est-à-dire trois bancs de quatre cylindres partageant un carter commun. Cela a suggéré le premier nom du moteur : le Triple-Four (Triple-Quatre). Aujourd'hui, ce type d’architecture, dont il n'y a eu que peu de représentants, est désigné comme moteur en W, terme s’appliquant aussi bien au concept du Lion qu’à celui de doubles moteurs en V.

Dans ses débuts, ce nouveau moteur répondait au concept du moteur « surcomprimé » : son taux de compression très élevé (5,8:1 contre moins de 5 pour la plupart des moteurs aéronautiques contemporainsLa genèse du moteur et cette particularité sont rappelés dans https://www.enginehistory.org/Piston/Napier/NapierLionHx/NapierLionHx.shtmlLe taux des V-8 Hispano-Suiza n’était initialement que de 4,7:1 ) ne permettait pas d’utiliser près du sol la pleine admission, qui n’était possible qu’à partir d’une certaine altitude, où le taux de compression majoré permettait un gain de puissance. Par la suite, l’emploi d’essences d'indice d’octane majoré, de compresseurs et de régulateur d’admission rendirent cette particularité caduque.

Parmi les caractéristiques très avancées, on trouvait les culasses à quatre soupapes par cylindre avec double arbre à cames en tête sur chaque rangée de cylindres et le groupement des chemises en un ensemble monobloc d’aluminium usiné au lieu de la construction par cylindres séparés couramment utilisées sur presque tous les autres modèles, copiant en cela le dessin novateur du fameux V-8 Hispano-Suiza. L’inspiration de ce V8 se retrouvait également dans les cylindres borgnes, dont les chemises d’eau ne descendaient pas jusqu’au bas, laissant leur partie inférieure en contact direct avec l’air ambiant. Toutefois, le moteur anglais se démarquait de son modèle européen en ce que les sièges de soupapes étaient rapportés (alors qu’ils étaient usinés directement dans les fonds de cylindres sur l’Hispano) et vissés dans les culasses détachables, assurant un transfert calorique nettement amélioré. Une autre caractéristique particulière du moteur était l’usage de paliers principaux constitués de roulements à billes ou à rouleaux de fort diamètre, simplement enfilés sur le vilebrequinUne description très détaillée de l’architecture du Lion se trouve dans la référence 1..

Sous la direction de , la conception du nouveau moteur rebaptisé « Lion » fut achevée début 1917, et les premiers prototypes construits artisanalement commencèrent à tourner à la fin de cette même année. Le moteur équipa un DH.9 construit par de Havilland début 1918, qui connut beaucoup de problèmes de refroidissement. De plus le bloc fraisé s'avéra difficile à construire avec toute la précision requise, obligeant à revenir à une configuration en cylindres séparés, toujours en aluminium. Une fois ces deux problèmes résolus au milieu de l'année, le moteur entra en production en . Les premiers Lion version 1 développaient () à partir de leurs de cylindrée, affichant donc de meilleures performances que le Liberty L-12 de () conçu aux États-Unis. En tant que moteur le plus puissant disponible (surtout après qu’il eut été équipé d’un compresseur à entraînement mécanique en 1922), le Lion devint un énorme succès commercial. Au fil des ans entre les deux guerres le Lion était omniprésent, et Napier n'a pratiquement fabriqué que cela, abandonnant la production automobile en 1925. De ce fait, peu de recherches furent faites pour remplacer le produit-phare de la firme, qui propulsa plus de types d'avions.

Dans les versions de course, le moteur préparé pouvait atteindre (), et a été utilisé pour battre une foule de records du monde : altitude, vitesse, et distance pour les avions, vitesse sur l'eau (délivrant () avec un Lion spécialement préparé pour les par heure () en 1933) et même de vitesse sur terre : les Lions motorisaient de nombreux détenteurs de records de Sir Malcolm Campbell (plus de en 1932) et la de John Cobb ( en 1947) - un record atteint bien après les débuts du Lion et qui a tenu jusqu'aux années 1960, restant aux mains de pilotes britanniques pendant 32 ans.

Également, le Lion motorisait les prétendants à la plus prestigieuse course aérienne, la Coupe Schneider, en 1922 et 1927, mais s’est ensuite effacé au profit 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 de nouvelles générations de moteurs de plus grosse cylindrée et plus puissants ont commencé à apparaître, et le Lion a rapidement perdu du terrain. Au moment où le Bristol Hercules et le Rolls-Royce Merlin sont arrivés dans les années 1930, le Lion était devenu clairement dépassé.

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, 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 finlandaise.

Sous l’impulsion de l’ingénieur indépendant Frank Halford, Napier s’éloigna de la structure en W, et présenta à partir de 1928 deux nouveaux moteurs utilisant un agencement encore plus compact en H. Le à verticaux développait (), le à délivrait un peu moins de (). Toutefois, tous deux étaient plus petits que les concepts concurrents, et leur refroidissement à air peu satisfaisant. Finalement, pour satisfaire à la demande de l’Air Ministry pour un moteur de la classe , Napier dut reprendre très sérieusement le concept du Dagger, avec une cylindrée largement augmentée, des blocs-cylindres devenant horizontaux et utilisant une distribution à chemises louvoyantes et un refroidissement liquide : cette évolution majeure donnant le jour au superbe Sabre.

Variantes

+ Modèles de LionVessey 1997 Modèle Date No. Projet Puissance Notes Utilisation notable I 1918 à avec réducteur, aussi dénommés IA et 1AY II Napier Lion II, Napier Lion Series II aero engine / by Command of the Air Council, Air Ministry (1922) 1919 E64 à III 1923 Supermarine Sea Lion III V à à 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 Turbocompresseur avec échangeur VIS 1927 Turbocompressé VII 1925 (compétition) Gloster III (participant à la coupe Schneider)Supermarine S.4 VIIA 1927 E86 (compétition) Golden Arrow Blue Bird (1927) Supermarine S.5 (N219)Gloster IV VIIB 1927 (compétition) à réducteur Supermarine S.5 (N220 & N221)Gloster IV VIID 1929 E91 à (compétition) Suralimenté, environ 6-8 construits Blue Bird (1931) Fred H Stewart's Enterprise Bateau de course Estelle V de Gloster VI (Schneider Trophy entrant)Railton Special (voiture du record de vitesse de John Cobb) VIII 1927 entraînement direct XIA 1928 à , compression 6:1 Modèle de production RAF Napier-Railton Lioness E71 Inversé, pour une meilleure visibilité. Certains ont été construits turbocompressés, pour la compétition. Sea Lion 1933 version marine du Lion XI British Power Boat Company Type Two 63 ft HSL

Applications Avions

Avro Bison Blackburn Blackburn Blackburn Dart Blackburn Pellet Blackburn Ripon Blackburn Velos

English Electric Kingston hydravion (prototype) Fairey III Fairey Fawn

Handley Page Hyderabad Mitsubishi B1M

Supermarine S.4 Supermarine S.5

Supermarine Sea Lion III Supermarine Southampton Tarrant Tabor

Vickers Valparaiso Vickers Victoria Vickers Virginia Vickers Vixen Westland Walrus

Autres applications

The MTB Flotilla

Moteurs exposés Des moteurs conservés sont en exposition statique dans ces musées :

Musée de l'aviation du Canada Imperial War Museum Duxford Solent Sky

Caractéristiques (Lion II) Sources: LumsdenLumsden 2003, . Type : moteur d'avion à pistons en W ( de ) refroidissement liquide. Alésage : Course : Cylindrée : 23,9 l Longueur : Largeur : Hauteur : Poids sec : Distribution : 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 : () à à Puissance spécifique : Taux de compression : 5,8:1 Puissance/poids : ()

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes Napier-Bentley Campbell-Napier-Railton Blue Bird Napier-Campbell Blue Bird Golden Arrow

Napier-Railton Railton Special Liste de moteurs d'avions

Bibliographie

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Liens externes Description technique du Lion avec photographies et dessins.

Catégorie:Moteur d'avion à pistons