Le Toumanski R-11F-300 fut le réacteur qui a donné son souffle au MiG-21
Le premier turboréacteur soviétique à double corps
Le développement de ce moteur débute en 1953 au bureau d'études OKB-300, sous la direction du célèbre motoriste Alexandre Mikouline, avant que la responsabilité du programme ne passe à Sergueï Toumanski. Initialement désigné AM-11 en hommage à son premier concepteur, le moteur prend sa dénomination définitive, R11-300, après le départ de Mikouline le chiffre 300 renvoyant simplement au numéro du bureau d'études d'origine.
Il s'agit d'un jalon technique majeur pour l'aviation soviétique : le tout premier turboréacteur national à double corps doté d'une chambre de postcombustion. Cette architecture à deux arbres concentriques, chacun entraînant son propre compresseur et sa propre turbine, permettait d'obtenir de meilleures performances à haute altitude et à grande vitesse, tout en simplifiant la régulation du moteur par rapport aux solutions à un seul arbre alors en usage. Les essais officiels au banc sont menés avec succès en 1958, ouvrant la voie à la production en série sous la désignation R-11-300 dans les usines moteur de Moscou et d'Oufa.
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Vue de la section arrière : chambre de postcombustion, tuyère à géométrie variable et roue de turbine visibles à travers le carénage ouvert. |
Une architecture pensée pour la vitesse et l'altitude
Le R-11F-300 associe un compresseur axial à six étages, une chambre de combustion tubulo-annulaire, une turbine à deux étages et une chambre de postcombustion munie d'une tuyère à section variable. Cette dernière permettait d'adapter le débit d'éjection selon que le pilote sollicitait ou non la postcombustion, un dispositif alors à la pointe de la technique pour accroître ponctuellement la poussée lors du décollage, de l'accélération en combat ou du franchissement du mur du son.
Sur les photographies de l'exemplaire présenté, coupé dans le sens de la longueur à des fins pédagogiques, on distingue nettement les différents étages du compresseur, les injecteurs de carburant disposés en couronne autour de la chambre de combustion, ainsi que les boîtiers d'accessoires — pompes, régulateurs et démarreur — regroupés à l'avant du moteur, du côté de l'entrée d'air.
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Détail de la section avant, montrant le boîtier d'accessoires et la tuyauterie de carburant et d'huile.
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Le cœur du MiG-21 et de toute une génération de chasseurs
C'est en janvier 1956 que le tout premier avion propulsé par ce moteur, le prototype ?-2?/1, entame ses essais en usine, bientôt suivi par le ?-5 — l'ancêtre direct du légendaire chasseur MiG-21, dont il deviendra la motorisation emblématique pendant toute la première partie de sa carrière. Au fil de ses évolutions successives (R-11?2-300, R-11?2?-300 et autres variantes), le moteur équipera également l'intercepteur Soukhoï Su-15 ainsi que les avions Yakovlev Yak-25 et Yak-28, et sera même reproduit sous licence en Chine pour propulser le chasseur Chengdu J-7, copie locale du MiG-21.
Plus de vingt mille exemplaires de cette famille de moteurs auraient été produits au total, un chiffre qui témoigne de son rôle central dans l'aviation de chasse du bloc soviétique durant les décennies 1960 à 1980. Ses développements ultérieurs, comme les R-13F-300 et R-25-300, poursuivront la même architecture de base en repoussant encore les performances, avec des poussées en postcombustion dépassant les 6 000, puis 7 000 kilogrammes.
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Coupe ra pprochée de la zone de transition entre compresseur et turbine, avec le boîtier d'accessoires visible à droite, monté sur la cellule de l'avion porteur en arrière-plan. |
Caractéristiques techniques
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Désignation
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Toumanski R-11F-300 (initialement AM-11)
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Type
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Turboréacteur à double corps avec postcombustion
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Pays d'origine
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URSS
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Bureau d'études
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OKB-300 (A. Mikouline, puis S. Toumanski)
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Développement
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1953–1958
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Entrée en production
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1958
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Compresseur
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Axial, 6 étages
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Chambre de combustion
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Tubulo-annulaire
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Turbine
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2 étages
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Tuyère
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À section variable, avec postcombustion
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Avions équipés
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MiG-21, Soukhoï Su-15, Yakovlev Yak-25 et Yak-28 ; copie chinoise sur Chengdu J-7
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Production totale (famille)
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Plus de 20 000 exemplaires
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Cet exemplaire
Le moteur photographié, daté de 1959 selon sa plaque d'identification, est présenté en coupe au sein d'une collection consacrée aux moteurs d'aviation, aux côtés d'appareils à hélice et d'autres turboréacteurs. Ce type de présentation en écorché, très prisé des musées techniques, permet au visiteur de suivre visuellement le trajet de l'air à travers les différents étages du moteur — de l'entrée d'air jusqu'à l'échappement en passant par la combustion — et de saisir d'un coup d'œil la complexité mécanique cachée derrière le fuselage lisse d'un avion de chasse.
Aujourd'hui largement supplanté par des générations de moteurs plus modernes, le R-11F-300 n'en demeure pas moins une pièce fondatrice de l'histoire de la propulsion aéronautique soviétique : le moteur qui a permis au MiG-21 de devenir l'un des chasseurs les plus produits et les plus répandus de l'histoire de l'aviation.
Listes des avions ayant utilisés ce moteurs
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Voici les avions ayant utilisé le Toumanski R-11-300 et ses variantes (R-11F-300, R-11F2-300, R-11F2S-300, etc.) :
URSS
- MiG-21 (toutes les premières générations : ?, ??, ?, ??, etc.) — l'appareil emblématique de ce moteur, du prototype ?-2?/1 et ?-5 jusqu'aux versions de série
- Soukhoï Su-15 (premières versions, avant le passage au R-13-300)
- Yakovlev Yak-25 (certaines variantes)
- Yakovlev Yak-28 (variante R-11AF-300, poussée portée à 5 750 kgf)
Chine
- Chengdu J-7 — copie chinoise sous licence du MiG-21, propulsée par une copie locale du moteur (désignée WP-7)
Cibles et drones
- R-11K-300 — version à durée de vie réduite, utilisée sur des avions-cibles et certains drones de reconnaissance à usage unique
Les développements ultérieurs de la même architecture de base — R-13F-300 et R-25-300 — ont ensuite équipé les générations suivantes du MiG-21 (bis, MF, etc.), avec des poussées en postcombustion croissantes (jusqu'à environ 7 100 kgf pour le R-25-300).
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