Rolls-Royce Kestrel

Le Kestrel ou type F est un moteur d'avions de l'entre-deux-guerres, conçu et fabriqué par la firme britannique Rolls-Royce. Il s'agit du premier moteur à bancs de cylindres monobloc du motoriste, et il préfigure le style de la plupart de ses futurs modèles de moteurs à pistons. Il demeure quelque peu méconnu, mais il eut d'excellents états de service sur un certain nombre de chasseurs britanniques de l'époque.

Ironie du sort, le Kestrel équipa les prototypes de certains avions militaires allemands, dont les versions postérieures ont ensuite été utilisées pendant la bataille d'Angleterre. Plusieurs moteurs Kestrel restent en état de marche en 2010.

Conception et développement

Origine 

Le Kestrel arriva à la suite de l'excellent Curtiss D-12, très inspiré des Hispano-Suiza V8, et qui furent les premières véritables réussites de moteurs à bancs de cylindres monobloc. Les conceptions antérieures utilisaient des cylindres en acier usinés individuellement puis vissés séparément sur un carter, alors que les bancs monoblocs utilisent un seul bloc d'aluminium qui est usiné pour recevoir les cylindres d'acier. Le résultat est à la fois plus simple à construire, plus léger et beaucoup plus résistant, ne nécessitant qu'un investissement en nouveau matériel d'usinage.

Le D-12 a été l'un des moteurs les plus puissants de son époque, et il n'a cessé de battre les records établis par les moteurs de forte puissance contemporains. Aucune société britannique ne pouvait rivaliser, et quand Fairey en importa 50 (les renommant Fairey-Felix), le ministère de l'Air en eut assez et ordonna à Napier & Son et Rolls-Royce de commencer à travailler sur leurs propres moteurs à bancs monobloc.

, l'un des ingénieurs en chef de Napier et le concepteur du moteur Napier Lion, en désaccord avec sa direction, démissionna pour entrer chez Rolls. Ce seul changement diminua l'effort de conception chez Napier, alors que Rolls trouvait un second souffle. Appliquant tous les progrès connus depuis les débuts du D-12, Rowledge conçut le nouveau moteur pour utiliser la suralimentation à toutes les altitudes, lui permettant de surclasser les moteurs à aspiration naturelle.

Système de refroidissement 

Une avancée majeure dans le Kestrel est l'utilisation d'un système de refroidissement pressurisé. L'eau sans aditif (glycol ou similaire) bout à  à pression atmosphérique normale, mais cette température diminue avec l'altitude. La quantité de chaleur extraite du moteur est fonction de la température du liquide de refroidissement et de son volume. Or, comme le liquide de refroidissement doit être maintenu en dessous de son point d'ébullition, une quantité croissante de liquide doit donc être utilisée, avec un radiateur plus important pour le refroidir. La solution a donc consisté à pressuriser le système de refroidissement complet, ayant pour effet non seulement d'empêcher la diminution des performances du refroidissement avec l'altitude, mais aussi d'élever le point d'ébullition au sol. Le Kestrel a ainsi été construit pour maintenir une pression suffisante pour conserver le point d'ébullition à .

Améliorations 

La première version du moteur fut produite en 1927, avec une puissance de  (), et a été rapidement améliorée à sa version IB, passant à  (). Cette version a été largement utilisée sur la série des Hawker Hart, pilier des forces aériennes britanniques au début des années 1930. Toutefois, il ne fallut pas longtemps pour que des améliorations en augmentent considérablement la puissance. Le modèle V offrait  () à  sans changement important dans la conception, tandis que le XVI utilisé dans le Miles Master délivrait  ().

Le Ministère de l'Air du Reich (RLM) acquit quatre moteurs Kestrel VI en échange d'une version banc d'essai du Heinkel He 70 Blitz. En 1935, Messerschmitt testa son premier prototype du Bf 109 V1 avec un de ces moteurs Kestrel, car le moteur prévu, de conception allemande, n'était pas encore prêt. Junkers utilisa également un Kestrel pour le prototype du Junkers Ju 87 "Stuka". D'autres prototypes les utilisèrent, dont le Arado Ar 80.

La plus grande disponibilité de carburant pour avion à indice d'octane plus élevé vers la fin des années 1930 a permis au moteur d'être porté à des puissances plus élevées sans avoir à subir de détonation, et le Kestrel a finalement atteint une puissance de  () dans sa version XXX de 1940.

Les évolutions du Kestrel furent le Goshawk (qui n'était qu'un Kestrel IV spécialement équipé pour être refroidi par évaporation), et le Peregrine (et donc le Vulture). Dans la pratique, les développements du Peregrine et du Vulture furent perturbés et ils furent tous deux abandonnés, avec relativement peu d'unités construites.

Versions 
Le Kestrel fut produit en  distinctes qui peuvent être divisées en trois groupes principaux: à aspiration naturelle, moyennement suralimentés et entièrement suralimentés. Une variante, le Kestrel VIII, fut configuré en "moteur à hélice propulsive" pour l'hydravion Short Singapore. En dehors de la suralimentation, les différentes évolutions furent basées sur la modification du taux de compression et du rapport du réducteur d'hélice.

Applications 
Note:
Aviation

 Airco DH.9
 Avro 604 Antelope
 Blackburn Nautilus
 Blackburn Sydney
 
 Fairey Hendon
 
 Fokker D.XVII
 
 
 
 
 Handley Page Heyford
 Handley Page H.P.30
 Hawker Audax
 Hawker Demon
 Hawker Fury
 Hawker Hardy
 Hawker Hart
 Hawker Hind
 Hawker Hornet
 Hawker Nimrod
 Hawker Osprey
 Heinkel He 70 G-1
 Heinkel He 112
 Henschel Hs 122
 Junkers Ju 86
 Junkers Ju 87
 Messerschmitt Bf 109
 Miles M.9 Master
 
 
 Praga E-45
 Renard R.31
 
 
 Short Singapore
 Supermarine Scapa
 Supermarine Southampton
 
 
 
 

Autres applications

Survivants 
Un Hawker Hind est détenu et exploité par la Collection Shuttleworth et vole régulièrement durant les mois d'été.
Un Hawker Demon privé, entreposé avec la collection Shuttleworth, est le dernier en état de marche. Ces deux appareils sont équipés d'un moteur Rolls-Royce Kestrel V.

Moteurs en exposition 
Des Rolls-Royce Kestrel préservés, sont présentés au public dans les musées suivants:
 
 Imperial War Museum Duxford
 Royal Air Force Museum Cosford
 Royal Air Force Museum London
 Science Museum de Londres

Caractéristiques 
Source :
Caractéristiques générales (Kestrel V)
 Type : Moteur à refroidissement liquide, V12 à 60°, suralimenté
 Alésage :  ()
 Course :  ()
 Cylindrée : 
 Longueur : 
 Largeur : 
 Hauteur : 
 Masse à sec : 

Composants
 Distribution : deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement par cylindre, soupapes parallèles actionnées directement par un arbre à cames en tête unique dans chaque banc de cylindre, via quatre basculeurs à axe déporté.
 Culasses : non détachables, intégrées au bloc-cylindres. Les chambres de combustion sont à fond plat, "en galette" (pancake head).
 Taux de compression : 6,0:1
 Bloc-cylindres : monobloc, en aluminium coulé et émaillé. Les chemises d'acier sont du type "à chemise humide", l'étanchéité est assurée par pincement de collerettes en parties haute et basse.
 Compresseur : centrifuge à un seul étage, entrainement mécanique par pignons, une seule vitesse.
 Système d'alimentation en carburant : Un carburateur Rolls-Royce aspiré.
 Carburant : essence d'indice d'octane 87.
 Système de refroidissement : par liquide, sous pression ().
 Réducteur : à pignons droits, rapport 0,533:1

Performances
 Puissance développée :
  () au décollage à 
  () à  à  d'altitude
 Puissance spécifique :  ()
 Consommation spécifique : 
 Consommation d'huile : 
 Puissance massique :

Notes et références

Notes

Références

Sources

Liens externes 
 Royal Air Force Museum - Rolls-Royce Kestrel
 Data sheet and comparison

Moteur d'avion à pistons
Kestrel