Frank Whittle, né le à Coventry au Royaume-Uni Frank Whittle (1907 - 1996), BBC (consulté le 26 novembre 2014). et mort le à Columbia (Maryland) aux États-Unis, est un ingénieur britannique, officier de la Royal Air Force.
Il est reconnu, avec Hans von Ohain, comme l'un des inventeurs du réacteur qu'il breveta le , malgré l'existence d'un brevet antérieur déposé par René Lorin.. La RAF n'était pas convaincue du bien-fondé des principes défendus par Whittle et son brevet ne fut plus protégé en 1935 car il n'en paya pas les droits. Mais avec deux anciens de la RAF, il créa une petite structure la Power Jets Ltd et se mettant à temps partiel il réussit à construire un premier réacteur qui tourna le . Il était titulaire de nombreuses distinctions (OM, KBE, FRS, Hon FRAeS).
Débuts vignette|La maison où Frank Whittle est né. Whittle était né à Coventry en Angleterre. Son père était mécanicien. Il quitta le collège Leamington en 1923 et s’engagea dans la RAF. Pendant son apprentissage pour devenir mécanicien aéronautique dans la RAF (d’abord à Cranwell puis à Halton), il ne cessa de travailler pour la société « Model Aircraft » où il construisit des répliques dont la qualité attira l’attention de son supérieur qui le considérait comme un génie mathématique.
Il fut même si impressionné qu’il le recommanda pour suivre une formation d’officier à l’école de Cranwell (Lincolnshire) en 1926, chose rare pour un roturier dans une structure militaire encore très marquée par la conscience des classes. Pour Whittle ce fut la chance de sa vie, non seulement dans l’optique de devenir officier mais surtout parce que cette formation incluait des cours de pilotage. Seul un pour cent des apprentis terminait habituellement la formation. Whittle termina cependant second de sa classe à en 1928 dans les matières « académiques » et avec la mention « pilote exceptionnel et au-dessus de la moyenne. »
L’une des épreuves du cycle d’études consistait à écrire un mémoire. Whittle décida d’écrire le sien sur les futurs développements dans l’aéronautique, notamment sur le vol à haute vitesse et haute altitude (au-dessus de ). Il démontra que les progrès très lents de la propulsion par hélice avaient peu de chances de rendre un jour possible des vols avec un tel niveau de performance. Il décrivit au contraire ce qui serait plus tard l'ancêtre du moteur à réaction, c'est-à-dire un moteur à piston fournissant de l’air comprimé à une chambre de combustion dont les gaz d’échappement fourniraient la poussée nécessaire au déplacement de l’aéronef (motorjet ou thermojet en anglais), autrement dit, un système de « réchauffe » (ou post-combustion) fixé à un moteur à explosion). L’idée n’était pas nouvelle, on en parlait déjà dans l’industrie, mais Whittle démontrait que du fait de la raréfaction de l’air, son efficacité augmenterait avec l’altitude. Sur un vol long-courrier, une liaison transatlantique dans l’exemple qu’il avait choisi, le moteur fonctionnerait la plupart du temps à haute altitude et ses performances dépasseraient par conséquent celles des moteurs conventionnels.
Développement du moteur à réaction Whittle continua de travailler à son projet de moteur après ses études mais l’abandonna lorsque ses calculs firent apparaître qu’il serait aussi lourd qu’un moteur conventionnel fournissant la même poussée. C’est à ce moment qu'il eut l'idée de remplacer le moteur à pistons par une turbine. Au lieu d’utiliser un moteur à pistons pour fournir de l’air comprimé au dispositif de postcombustion, une turbine aval pourrait utiliser une partie de la puissance fournie par les gaz d'échappement et entraîner un compresseur placé en amont. La poussée résultante servirait à propulser l’appareil.
En , Alan Arnold Griffith avait publié un document sur les compresseurs et les turbines, sujet qu’il avait étudié au Royal Aircraft Establishment (RAE). Il démontrait que de tels dispositifs avaient jusque-là toujours été employés dans un écoulement tourbillonnaire et que l’efficacité des pales de compresseur augmenterait considérablement si on leur donnait un profil aérodynamiqueCf. .. Il poursuivait sa démonstration pour montrer comment le surcroît d’efficacité de tels compresseurs axiaux pourrait permettre de réaliser un moteur à réaction plus performant bien qu’il pensât que l’idée n’était pas utilisable telle quelle : il proposait plutôt d'appliquer cette idée à un turbopropulseur. À l’époque, on utilisait des compresseurs centrifuges et l’idée ne souleva que peu d’intérêt.
Whittle n’avait acquis que peu de connaissances sur le sujet. Pour soumettre son idée au Ministère de l’Air, il fit transmettre le document à Griffith, qui était la personne en place compétente. Ce dernier semble avoir été convaincu que le concept simpliste de Whittle ne pourrait jamais atteindre le niveau d’efficacité requis pour un moteur. Après avoir relevé notamment une erreur dans les calculs de Whittle, il ajouta qu'un compresseur centrifuge serait trop volumineux pour être utilisé en aéronautique et que les gaz d’échappement utilisés directement ne fourniraient pas une poussée suffisante. La RAF renvoya ces commentaires à Whittle en disant que le concept n’était pas réalisable.
D’autres membres de la RAF n’étaient pas aussi catégoriques, notamment qui le convainquit de faire breveter l’idée en . La RAF n’étant pas intéressée par le concept, elle ne le déclara pas « secret », ce qui fit que Whittle allait en conserver la propriété intellectuelle (qui dans le cas contraire aurait échu à la RAF). Ce refus se révéla plus tard être une chance inespérée.
Entre-temps Whittle avait rejoint le cycle de formation des officiers ingénieurs de la RAF à Henlow (Bedfordshire) en 1932 puis à Cambridge (Peterhouse) en 1934, obtenant son diplôme en Mécanique en 1936 avec la meilleure note (cycle appelé Tripos). Whittle rencontra après la guerre l’ingénieur allemand Hans Joachim Pabst von Ohain qui avait lui aussi conçu et breveté un moteur à réaction en 1936. Whittle lui reprochait de lui avoir volé son idée, mais von Ohain put cependant le convaincre de l’originalité de son invention ; ils devinrent ensuite bons amis.
La société « Power Jets » Le brevet déposé par Whittle expira en 1935 parce qu’il n'avait pas prévu de payer cinq livres sterling pour son renouvellement et se trouvait à court d'argent. Peu après, il fut contacté par deux anciens de la RAF, Rolf Dudley-Williams et James Tinling, qui désiraient pousser le développement de son moteur. À eux trois, ils fondèrent en 1936 la société Power Jets Ltd. avec un prêt bancaire de . Ils commencèrent leurs travaux avec un moteur expérimental dans une usine de Rugby, Warwickshire appartenant à British Thomson-Houston (BTH), une entreprise de turbines à vapeur. La RAF ne voyait toujours aucun intérêt à accompagner cette recherche mais bien que Whittle fût toujours pilote, il fut mis en disponibilité partielle et autorisé à travailler sur son concept à condition qu’il n’y consacrât pas plus de 6 heures par semaine.
Participer au financement du développement du moteur représentait un problème sérieux. La plupart des investisseurs se tenaient à distance d'un projet qui semblait être à moitié secret mais n’avait pas le soutien de la RAF. Quelque chose clochait : si le système devait marcher, alors pourquoi la RAF ne le finançait-elle pas ? Une fois de plus, quelqu’un n’était pas aussi sceptique que les autres ; en , Henry Tizard, recteur du College impérial de Londres (Imperial College London) et président du Comité sur la recherche aéronautique (Aeronautical Research Committee) envoya de nouveau des détails du moteur WU (Whittle Unit) à Griffith. Celui-ci avait entre temps commencé à réaliser son projet et, sans doute pour ne pas dévaloriser ses propres efforts, il émit cette fois un avis plus positif. Il maintint sa critique concernant certaines caractéristiques du moteur, semblant ne pas réaliser que ses performances à haute vitesse et à haute altitude constituaient le point clé du programme.
Malgré ces problèmes, Power Jets put terminer la mise au point du WU qui fit un premier essai au banc le . Tizard considéra qu’il avait plusieurs longueurs d’avance sur tout autre moteur moderne ; il réussit à obtenir du ministère britannique de l’Air un financement d’un montant de pour réaliser une version du moteur qui puisse être montée sur un avion. Cependant, un an devait s’écouler avant que les fonds ne soient disponibles, retardant d'autant le développement.
Pendant ce temps, les essais du WU continuaient, lequel montrait une fâcheuse tendance à s’emballer. Les travaux étant dangereux par nature, le développement fut transféré en 1938 de Rugby dans une fonderie à moitié désaffectée de BTH à Ladywood près de Lutterworth dans le Leicestershire. En , le WU y fit un essai réussi. Bien que le potentiel de ce type de moteur fût devenu évident, le ministère de l'Air continuait à considérer uniquement la production des moteurs à piston.
Pendant ce temps en Allemagne, Hans Joachim Pabst von Ohain qui avait développé un prototype en 1935, avait déjà dépassé ce stade et commencé à produire le réacteur destiné à voler sur le Heinkel HeS 3. Par contraste, lors du déclenchement de la Seconde Guerre mondiale en , Power Jets n'en était encore qu'à employer tout juste dix personnes et les efforts de Griffith au RAE, ou bien encore de Metropolitan-Vickers, restaient tout aussi modestes.
Whittle souffrit énormément du stress résultant de ces hauts et de ces bas. Pour tenir son rythme de travail de 16 heures par jour, il « sniffait » de la benzédrine pendant la journée puis prenait des somnifères pour dormir. Il maigrit beaucoup et devint irascible.
Au début de la guerre, le ministère intervertit les priorités et réexamina les divers projets en cours. Vers 1939, Power Jets pouvait à peine payer sa facture d’électricité lorsqu’une autre visite de représentants du Ministère de l’Air vint changer le cours des choses. Cette fois, Whittle put faire tourner le WU à pleine puissance pendant sans problèmes. L’un des membres de la commission était le directeur de la recherche scientifique H. E. Wimperis ; il quitta la démonstration entièrement convaincu de l'importance du projet. À cette époque en Allemagne les études de Hans Joachim Pabst von Ohain servent à Heinkel et Messerschmitt qui étudient deux avions à réaction différents mais équipés avec la même turbine à gaz Junkers Jumo.
Un contrat de développement fut alors immédiatement passé avec Power Jets ; un appel d’offres fut lancé auprès de plusieurs sociétés pour mettre en place une chaîne de production capable de fournir en 1942. Power Jets n’ayant aucun moyen propre de fabrication en série, le Ministère de l’Air proposa de répartir les contrats de développement et de fabrication entre BTH, Vauxhall et Rover. Finalement, seul Rover resta partie prenante au contrat. Le Ministère proposa aussi un contrat pour réaliser une cellule adaptée (un réacteur de grand diamètre de type WU (compresseur radial) ne pouvait pas être monté sur une cellule d'avion à hélice) et ce fut Gloster qui remporta le marché.
Whittle avait déjà réfléchi à la façon de monter le WU sur un avion ; le nouveau contrat porta sur un système appelé . Cependant, Rover était dans l’incapacité d’assurer la production du moteur W.1. avant que la cellule du Gloster expérimental ne soit prête. Whittle bricola alors un moteur à partir d’éléments récupérés des essais et l’appela le W.1X qui fit son premier essai au banc le . Ce moteur équipa le Gloster E28/39 pour effectuer des essais de roulage et l’appareil fit un premier bond en l’air le , soit deux ans après le premier vol de l'avion à réaction allemand Heinkel He 178 (en ). vignette|Le Gloster E.28/39, le premier avion à réaction britanniquevignette|Le moteur W2/700 qui vola sur Gloster E28/39 (le premier avion britannique équipé d’un turboréacteur) et sur le Gloster Meteor