Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp

Pratt & Whitney a entrepris l'étude d'un moteur en étoile à double rangée à la fin de 1929, et la première réalisation ne fut pas le Twin Wasp. Ce fut le R-2270, un quatorze-cylindres expérimental assemblé en grande partie à partir de pièces de Wasp et de Hornet existantes, qui tourna pour la première fois le 14 mai 1930. Le R-2270 était un moyen de découvrir ce que faisait un moteur à double rangée plutôt qu'un produit ; ce qu'il a produit, c'est la confiance nécessaire pour en concevoir un correctement. Le Twin Wasp qui suivit tourna pour la première fois le 16 avril 1931.

La raison d'être des deux rangées tient en une phrase d'aérodynamique. La puissance d'un moteur en étoile est limitée en pratique non par la cylindrée qu'on peut disposer autour d'un carter, mais par la surface frontale que l'avion peut se permettre de traîner dans l'air, puisque chaque cylindre doit se trouver dans le flux de refroidissement. Placer une seconde rangée de sept cylindres derrière la première achète de la cylindrée et de la puissance pour presque rien en diamètre. La contrepartie est que la rangée arrière se trouve dans un air déjà réchauffé par la rangée avant, et toute l'histoire ultérieure du grand moteur en étoile américain est une histoire de déflecteurs, de volets de capot et de surface d'ailettes.

L'étude détaillée fut dirigée par Luke Hobbs, plus tard l'une des figures déterminantes de l'ingénierie Pratt & Whitney. Le carter était une structure en aluminium forgé, le magnésium fut employé libéralement pour gagner du poids, et une attention inhabituelle fut portée aux dispositifs de fixation du moteur afin de tenir les vibrations à l'écart de la cellule. Pendant l'essentiel des années 1930, le R-1830 fut le plus gros moteur en développement chez Pratt & Whitney, ce qu'il faut garder en tête en lisant les modestes puissances des premières versions : c'était le fleuron de la maison, pas un expédient.

Les dates auxquelles le moteur « est arrivé » dépendent du jalon que l'on compte, et les sources ne s'accordent pas sur un seul. Les archives de Pratt & Whitney donnent un premier tour et un premier vol en 1931 et des années de production de 1932 à 1951. L'Aircraft Engine Historical Society date le premier tour précisément au 16 avril 1931 et la première livraison de série à la Navy au 9 novembre 1932. Le National Air and Space Museum de la Smithsonian indique que le Twin Wasp a été certifié en 1933. Les trois sont compatibles (essai, livraison, certification) et aucune ne répond à la question « quand est-il entré en service », ce qui eut lieu en 1935, sur un hydravion de la Pan American.

Suivirent deux décennies d'augmentation de puissance sans changement d'architecture. Les premiers moteurs de série donnaient 800 ch ; les Martin M-130 de 1935 furent remotorisés en quelques mois à un standard de 830 ch, puis plus tard de 950 ; les versions commerciales de la fin des années 1930 atteignirent 1 050 ; et 1 200 ch à 2 700 tr/min devint la norme de guerre sur les -41, -43, -65, -76, -86, -90 et -92. Le haut de la gamme atteignait 1 350 ch, sur des versions comme les -75 et -94. Sur l'ensemble de la famille, la puissance au décollage s'étend de 630 à 1 350 ch : plus qu'un doublement, pour un moteur dont l'alésage, la course et le nombre de cylindres n'ont jamais bougé.

Le facteur déterminant de cette montée, tel que Pratt & Whitney le formule, est précis et mécanique : un nouveau palier de bielle-mère multicouche, la pièce qui encaisse les efforts de toute une rangée de cylindres par un seul maneton et la première à céder quand la puissance monte. Lorsque Pratt & Whitney voulut davantage que ce que l'architecture pouvait donner, la firme cessa d'augmenter la puissance et réalésa les cylindres, donnant le R-2000 à partir de 1941.

Quatorze cylindres en deux rangées de sept, refroidis par air, avec un alésage et une course identiques, dans un peu moins de 30 litres. La masse à sec de la famille va de 1 162–1 467 lb selon la version et l'équipement, et le diamètre est le chiffre qui compte pour un concepteur de cellule, puisqu'il détermine la nacelle. Un quatorze-cylindres à deux rangées est un compromis précis : assez de cylindrée pour un moteur de la classe des 1 200 ch, dans un cercle à peine plus grand que celui d'une simple rangée de neuf cylindres.

Les cylindres sont assemblés plutôt que coulés en une pièce. Une culasse en aluminium coulé, dont les logements de distribution sont venus de fonderie, est vissée et frettée sur une chemise en acier forgé à ailettes de refroidissement intégrées. Les orifices d'échappement comportent des chemises en acier inoxydable frettées formant des joints coulissants avec les tubulures d'échappement en acier, de sorte que la dilatation thermique ne combatte pas la ligne d'échappement. Les sièges de soupape d'admission sont en bronze d'aluminium et ceux d'échappement en acier, tous frettés dans la culasse. Des déflecteurs de pression forcent un refroidissement uniforme de chaque cylindre dans toutes les conditions de vol, ce qui est la réponse technique au fait que la rangée arrière se trouve dans le sillage de la rangée avant.

R-1830-36

À l'intérieur, les pistons sont en aluminium forgé, nervurés sous la calotte et à l'intérieur de la jupe à la fois pour la résistance et pour l'évacuation de la chaleur, chacun portant trois segments de compression, un segment racleur et un double segment de contrôle d'huile. La bielle-mère de chaque rangée a un chapeau démontable et un palier au plomb-argent, avec six bielles articulées fixées par des axes à rotule et des bagues de bronze aux deux extrémités. Le vilebrequin est une pièce forgée monobloc à deux manetons portée par trois roulements à rouleaux dans les sections du carter et positionnée par le palier avant ; l'arbre d'hélice tourne à l'intérieur du vilebrequin sur un palier pilote plomb-cuivre et prend sa poussée sur un roulement à billes à gorge profonde dans la section avant.

Le carter est composé de six sections, et cette modularité explique en grande partie pourquoi le moteur a pu être construit par des constructeurs automobiles. Les pièces de la section motrice sont forgées, usinées ensemble et réunies par des tirants. La section avant loge le réducteur et, sur les versions à réducteur, l'installation d'une hélice Hamilton Standard Hydromatic à mise en drapeau complète, avec un canal d'huile percé dans sa partie supérieure pour commander le pas. La section du compresseur se boulonne à la section motrice, contient le compresseur et porte les pattes de fixation moteur en acier forgé à bagues de bronze. Une section intermédiaire de compresseur supporte le carburateur inversé et loge le train d'engrenages de l'impulseur, et une section d'accessoires s'y boulonne.

La distribution est simple et entièrement close. Une soupape d'admission et une soupape d'échappement par cylindre, la soupape d'échappement refroidie au sodium et rechargée au stellite, commandées par des culbuteurs sur roulements à billes et des tiges de poussée en alliage d'aluminium traité à embouts sphériques en acier trempé. Deux cames montées en tablette, l'une dans la section motrice avant et l'autre à l'arrière, sont entraînées par des engrenages droits directement depuis le vilebrequin au huitième de sa vitesse. Tout, y compris les tiges de poussée, est étanche à l'huile, des canaux percés alimentant les tiges et les paliers de culbuteurs. L'allumage vient de deux magnétos Scintilla à bride, chacune alimentant un jeu indépendant de bougies par un faisceau unique blindé monté à l'avant de la section motrice, ce qui donne les câbles les plus courts possibles et rend l'allumage accessible sans rien déranger d'autre.

La lubrification est à carter sec, comme elle doit l'être sur un moteur en étoile, puisque des cylindres pointant dans quatorze directions ne peuvent être servis par un carter humide. Une pompe à engrenages avec une section basse pression séparée alimente les entraînements d'accessoires arrière par un clapet de décharge indépendant, et des drains entre boîtiers de culbuteurs et entre cylindres se réunissent dans un carter séparé qu'une pompe logée à l'avant récupère. Le réducteur d'hélice est un train planétaire à engrenages coniques de conception Pratt & Whitney ; l'Aircraft Engine Historical Society en donne le rapport à 0,7625, tandis que des fiches publiées pour d'autres versions indiquent 3:2 et 16:9, de sorte que le chiffre est une propriété de la version plutôt que du moteur.

Tous les accessoires sont regroupés à l'arrière et entraînés par un seul arbre cannelé pris sur l'arrière du vilebrequin : deux magnétos, deux compte-tours, une pompe à vide, des pompes à huile et à essence, un démarreur, une génératrice, et la possibilité d'entraîner deux synchronisateurs de mitrailleuses ou des pompes auxiliaires. L'entraînement de génératrice est prévu pour prélever 30 ch sur le moteur au profit d'un boîtier d'accessoires déporté. C'est une disposition parfaitement pratique, agencée pour que ce qui demande de l'attention se trouve là où un mécanicien debout derrière le moteur peut l'atteindre.

Tous les Twin Wasp de série avaient un compresseur entraîné par engrenages, et les différences entre versions sont très largement des différences de compresseur. L'installation de base est un compresseur centrifuge General Electric monoétagé à une seule vitesse, à impulseur de grand diamètre sur roulements à billes de forte capacité, entraîné par un double train d'engrenages intermédiaires à accouplements élastiques à ressorts destinés à absorber les chocs et à égaliser les efforts, avec une multiplication d'environ 7,15 fois le régime vilebrequin. L'air arrive d'un carburateur Stromberg inversé, passe par des ailettes de la section intermédiaire jusqu'à l'impulseur, et repart par un diffuseur et des conduits d'admission agencés pour une répartition égale entre quatorze cylindres.

L'entraînement à deux vitesses fut le premier perfectionnement, et l'avion qui en montre la raison est le C-47B. La mission du Skytrain au-dessus de la « Bosse », le pont aérien de l'Inde vers la Chine par l'est de l'Himalaya, exigeait des performances de croisière à des altitudes qu'un compresseur à une seule vitesse ne pouvait tenir, si bien que le C-47B reçut des moteurs R-1830-90 à compresseur à deux vitesses précisément pour de meilleures performances en altitude, et 3 364 exemplaires de cette version furent construits. L'épilogue est tout aussi instructif : la guerre finie et les montagnes n'étant plus le sujet, le C-47D fut simplement le même avion avec les compresseurs à deux vitesses remplacés par des unités à une seule vitesse. L'étage d'altitude ne valait sa complexité que là où l'altitude valait d'être atteinte.

Deux étages furent l'étape suivante, et ils firent brièvement du Twin Wasp le moteur de chasse d'altitude le plus important de l'aéronavale américaine. Le Grumman F4F-3 fut commandé en octobre 1938 avec le R-1830-76, un moteur à deux étages et deux vitesses, et les résultats furent saisissants pour 1939 : au premier vol, en février 1939, l'appareil atteignit 289 kt, un plafond pratique de 33 000 ft et une vitesse ascensionnelle initiale de 3 000 ft/min, et le F4F-3 de série fut crédité de 285 kt à 21 000 ft et d'un plafond de 37 500 ft. Ce sont ces performances en altitude qui firent du Wildcat le chasseur américain le plus efficace face à l'aéronavale japonaise dans les mois qui suivirent Pearl Harbor. Quand les compresseurs à deux étages vinrent à manquer, le F4F-3A fut construit à la place avec le R-1830-90 monoétagé à deux vitesses : et il fut impopulaire, exactement pour la raison qu'on imagine.

La disposition la plus élaborée n'était pas celle de Pratt & Whitney. Le Consolidated B-24 était turbocompressé : une turbine General Electric entraînée par les gaz d'échappement faisait tourner un compresseur qui gavait le carburateur, sans rien coûter en puissance à l'arbre puisque le gaz qui l'entraîne a déjà fait son travail dans les cylindres, et, contrairement à un compresseur mécanique, sans perdre son débit lorsque l'air se raréfie. Les premiers Liberator avaient le R-1830-33 à compresseur mécanique ; ils furent remplacés par des R-1830-41 turbocompressés à turbines GE B-2 donnant 1 200 ch, et les B-24D et B-24E suivirent avec les -43 et -65. La version de transport Liberator Express utilisait des R-1830-45 turbocompressés. Le prix en était la tuyauterie, échappement collecté et conduit vers une turbine déportée, air comprimé ramené vers l'avant à travers un échangeur, une vanne de décharge pour évacuer les gaz quand la pleine suralimentation n'était pas voulue, le tout quatre fois sur un quadrimoteur.

Et le contre-exemple figure aussi au dossier, ce qui est l'intérêt d'une famille aussi vaste. Lorsque la Navy voulut un patrouilleur-bombardier à long rayon d'action dérivé de la même cellule, le PB4Y-2 Privateer fut construit avec des moteurs sans turbocompresseur, délibérément, pour gagner du poids et optimiser les altitudes basses et moyennes auxquelles la patrouille maritime se pratique réellement. Le même moteur, dans la cellule du même constructeur, avec le compresseur choisi pour la mission et non pour maximiser un chiffre.

Le système d'admission comporte un carburateur à injection Stromberg avec correcteur automatique de richesse, coupure au ralenti, tubulure et distributeur d'amorçage. Le correcteur automatique de richesse mérite plus de crédit qu'on ne lui en donne d'ordinaire : c'est lui qui permet à un pilote sans formation de mécanicien navigant de monter à vingt mille pieds sans appauvrir le moteur jusqu'à la détonation ni le noyer, et sur un moteur destiné à être piloté par des équipages de guerre formés à la hâte et en très grand nombre, c'est à la fois une mesure de sécurité et une mesure d'entretien. Les fiches publiées du R-1830-S1C-G commercial décrivent un carburateur Stromberg à double corps et une exigence de carburant de 95 à 100 d'indice d'octane.

L'indice d'octane a monté avec les puissances, et les chiffres du début corrigent utilement ceux de la fin. Les ingénieurs de la Pan American ont noté que les Martin M-130 de 1935 et 1936, avec les premiers Twin Wasp, tournaient à ce qui était alors la nouvelle essence à 87 d'octane. Pendant la guerre, les versions les plus poussées exigèrent un meilleur carburant, et lorsque Pratt & Whitney voulut plus de puissance encore, la firme ne se contenta pas d'exiger un indice supérieur. Elle réalésa les cylindres : le R-2000 du début des années 1940 était un Twin Wasp agrandi, avec un certain nombre de modifications de détail destinées précisément à améliorer la consommation et à permettre des puissances plus élevées sur un carburant d'indice plus faible. C'est un cahier des charges inhabituel, et il dit quelque chose de l'endroit où se trouvait réellement la contrainte en 1942.

La consommation est le chiffre qui a décidé de ce à quoi le moteur pouvait servir. Le R-1830-S1C-G commercial est annoncé à une consommation spécifique d'environ 0,49 lb par cheval-heure, soit à peu près 295 grammes par kilowattheure. En service, les meilleurs chiffres étaient meilleurs que cela : sur les traversées du Pacifique de 1935 et 1936, la Pan Am a mesuré des minima d'environ 0,41 lb par cheval-heure et les tenait pour les plus bas jamais relevés en vol. Ces valeurs expliquent qu'un hydravion à la finesse peu remarquable d'un peu plus de 12 ait pu franchir la distance de la Californie à Hawaï en emportant du courrier et des passagers : le rayon d'action supérieur venait de la capacité en carburant, du rendement des hélices et de la faible consommation du moteur, non de l'aérodynamique. Les étapes Alameda to Honolulu ont consommé en moyenne 126,6 gallons à l'heure sur la première année d'exploitation.

173 618 Twin Wasp ont été construits entre 1932 et 1951, par Pratt & Whitney à East Hartford (Connecticut) et à Kansas City (Missouri), et par ses licenciés. Rapporté aux quelque 150 000 Merlin ou aux 119 975 Wright Cyclone, c'est la plus grande série de moteurs d'aviation qui ait jamais existé, et elle a été obtenue par un moteur de spécification tout à fait ordinaire.

Les chiffres annuels montrent à quel point ce total est concentré. La production fut de 6 441 moteurs en 1941, 22 655 en 1942, 59 561 en 1943 et 65 060 en 1944, soit une moyenne d'environ 178 moteurs par jour, chaque jour, pendant un an. Puis elle s'effondra : 12 787 en 1945 à mesure que les contrats étaient annulés, et une longue traîne de quelques centaines par an jusqu'en 1951. Dix-neuf ans de production, dont plus des quatre cinquièmes en quatre années.

Pratt & Whitney ne pouvait pas y suffire seule et n'a pas essayé. La plus grosse contribution unique vint de Buick, qui construisit des R-1830 dans une usine propriété de l'État à Melrose Park, dans l'Illinois, à l'ouest de Chicago. Le chiffre habituellement donné est d'environ 74 000 moteurs, à peu près 43 % de tous les Twin Wasp jamais fabriqués, bien que les publications diffèrent dans le détail, citant 74 198 et 74 797, de sorte que le nombre exact doit être tenu pour approximatif. Les moteurs construits par Buick allèrent exclusivement au B-24 jusqu'en avril 1944, après quoi la firme fut chargée de construire aussi la version légèrement différente destinée au C-47, et elle y ajouta plus tard 2 548 exemplaires du dérivé R-2000. Melrose Park reçut cinq fois la distinction « E » de l'Army et de la Navy.

L'ampleur du travail de composants derrière ces moteurs se laisse facilement oublier et constitue, à sa manière, le chiffre le plus révélateur. Buick a fabriqué 3 120 000 culasses en aluminium pour les moteurs en étoile Pratt & Whitney, dont un tiers seulement était nécessaire à son propre assemblage de moteurs ; le reste partit en rechanges, car le cylindre est la pièce d'un moteur en étoile refroidi par air que l'on remplace le plus souvent sur le terrain, et une armée qui entend continuer à voler doit les stocker par millions. Chevrolet construisit également des R-1830 complets. Un moteur conçu à Hartford en 1931 était, en 1944, produit par l'industrie automobile américaine à un rythme plus proche des pratiques de l'automobile que de celles du moteur d'aviation, ce qui est précisément ce qu'exigent 173 618 exemplaires.

Le Twin Wasp fut concédé sous licence plus largement que la plupart des moteurs américains de sa génération, et le registre de qui l'a construit, et de qui l'a construit sans demander, est exceptionnellement embrouillé. Les licenciés de Pratt & Whitney sont habituellement énumérés comme Buick et Chevrolet aux États-Unis, la Commonwealth Aircraft Corporation en Australie, et Flygmotorbolaget en Suède après la Seconde Guerre mondiale.

La licence australienne fut une réponse à une rupture d'approvisionnement. La version australienne du Bristol Beaufort avait été conçue autour du Bristol Taurus, et lorsque les livraisons de Taurus depuis la Grande-Bretagne ne se matérialisèrent pas, l'usine de la Commonwealth Aircraft Corporation à Lidcombe, en Nouvelle-Galles du Sud, dut s'outiller pour le Twin Wasp à la place, à partir de 1940. La substitution fonctionna : les Beaufort australiens reçurent des R-1830-92 construits sous licence, quelque 700 appareils furent livrés avant l'arrêt de la production en août 1944, et le même moteur équipa le CAC Boomerang, le chasseur d'urgence de conception locale. Une grande installation à Rockley, dans le Queensland, réparait et reconditionnait des Twin Wasp pour les forces américaines comme australiennes. Pour un pays qui n'avait à peu près aucune industrie du moteur d'aviation en 1939, construire en série un moteur en étoile américain à Sydney fut un considérable acte d'improvisation.

STW-C3

Les Twin Wasp suédois sont une autre histoire, et les sources se contredisent réellement. La Suède était neutre et soumise à embargo, et le gouvernement des États-Unis refusa une demande d'achat de licence de fabrication du Twin Wasp. Svenska Flygmotor (l'ancienne Nohab, rebaptisée en 1941) le rétro-conçut donc : les ingénieurs mesurèrent chaque pièce, conduisirent des essais de matériaux et construisirent une copie sans plans américains, désignée STWC-3 pour Swedish Twin Wasp C-3, donnant 1 050 ch à 2 700 tr/min. Il équipa le chasseur FFVS J 22, le Saab 17 et le Saab 18, et les difficultés techniques furent assez sévères pour que le premier moteur pleinement homologué ne soit livré que le 24 octobre 1944. Certains récits ajoutent qu'après la guerre Svenska Flygmotor proposa spontanément de payer une redevance et qu'un dollar américain symbolique fut convenu. Savoir si la Suède peut à bon droit être appelée licenciée dépend donc de la date : une liste de musée des licenciés d'après-guerre de Pratt & Whitney comprend la firme suédoise, alors que les histoires d'appareils décrivent une copie de guerre construite sans licence. Les deux peuvent être vraies de la même entreprise.

La conséquence, comme pour tout moteur largement concédé, est que la conception a échappé à son propriétaire. Un moteur de rechange STW-C3 de construction suédoise, jamais utilisé, destiné à un Saab 17A, se trouve aujourd'hui dans un musée du centre de la Finlande ; un Twin Wasp construit par Buick est suspendu dans la nacelle d'un B-24 en état de vol aux États-Unis ; un R-1830-92 construit sous licence à Sydney a propulsé un bombardier-torpilleur de conception britannique dans le Pacifique sud-ouest. Bien peu d'objets de l'ingénierie américaine de 1931 ont été fabriqués sur trois continents en une décennie.

La vie opérationnelle du Twin Wasp est dominée par l'aviation de transport, et singulièrement par un avion. Le Douglas DC-3 et ses dérivés militaires représentent 16 079 cellules, dont seulement 607 DC-3 civils construits comme tels ; le seul C-47 Skytrain atteint 10 174 exemplaires. La version militaire définitive, les C-47B et C-47D, utilisait le R-1830-90C : 1 200 ch au décollage et 1 000 ch en régime normal à 14 500 ft. Partout où la Seconde Guerre mondiale exigea que quelque chose fût transporté, deux Twin Wasp l'ont transporté, des parachutistes au-dessus de la Normandie, du carburant au-dessus de l'Himalaya, des blessés hors du Pacifique, et après 1945 le fret de toutes les compagnies et de toutes les armées de l'air capables d'acheter une cellule de surplus.

En mer, l'application la plus caractéristique du moteur fut le Consolidated PBY Catalina, construit en 3 308 exemplaires : 2 661 aux États-Unis, 620 au Canada et 27 en Union soviétique. Les vertus du Catalina étaient l'endurance et la visibilité plutôt que la vitesse, et les deux Twin Wasp qui lui donnaient ces vertus ont passé la guerre à faire le travail le moins glorieux et le plus décisif qui fût, escorte de convois, patrouille anti-sous-marine, recherche et sauvetage, et, avec les escadrilles « Black Cat » peintes en noir à partir de décembre 1942, des attaques nocturnes à hauteur de mât contre la navigation japonaise. Les moteurs d'un avion de patrouille se jugent en heures et non en chevaux, et ceux du Catalina en ont fait de très longues.

Le palmarès de chasse revient au Grumman F4F Wildcat, qui fut le chasseur de première ligne de la Navy et du Marine Corps jusqu'à la fin de 1942 sur des Twin Wasp de 1 200 ch. À la fin de 1942, ses pilotes avaient accumulé un rapport de neuf contre un face aux avions japonais malgré la réputation de l'A6M Zero ; à la fin de la guerre, le type était crédité de 1 006 appareils ennemis et avait produit 58 as. Deux Martlet britanniques, le F4F-3 de la Royal Navy, abattirent un Ju 88 près de Scapa Flow le jour de Noël 1940, avant même que les États-Unis fussent en guerre. Rien de cela n'est imputable au seul moteur, mais la capacité du Wildcat à encaisser les dégâts et à continuer de voler n'est pas séparable du fait d'avoir un moteur en étoile refroidi par air, sans circuit de refroidissement à perdre.

Et puis il y a le B-24, qui a consommé plus de Twin Wasp que tout le reste réuni. Que le total des Liberator soit de 18 188 ou de 18 482 : les deux chiffres viennent d'autorités différentes et tous deux sont imprimés, quatre moteurs par appareil placent le seul Liberator aux alentours des trois quarts de toute la série des Twin Wasp. Les moteurs construits par Buick n'allèrent à rien d'autre jusqu'en avril 1944.

Le service du moteur n'a pas pris fin avec la guerre, et c'est là qu'il se distingue de la plupart de ses contemporains. Les DC-3 ont continué leur carrière commerciale pendant des décennies, les Catalina ont été convertis en bombardiers d'eau et ont fait des saisons de feu jusqu'au XXIᵉ siècle, et les estimations donnaient environ 2 000 DC-3 et dérivés encore en vol en 2013, plus de 300 en 2017 et à peu près 150 en 2023. Ce déclin en donne la forme honnête : une flotte qui se réduit mais reste véritablement opérationnelle, quatre-vingt-dix ans après la livraison du premier moteur.

L'argument structurel en faveur d'un moteur en étoile refroidi par air est qu'il n'y a rien à perdre. Pas de radiateur à percer, pas de liquide à faire bouillir, pas de pompe à gripper, pas de vase d'expansion à crever. Les cylindres ont des ailettes, l'hélice et la vitesse font le reste, et un moteur dont un cylindre a été arraché en garde treize. C'est cette propriété qui a mis des Twin Wasp sur des chasseurs embarqués, sur des avions de patrouille maritime traversant des milliers de kilomètres d'océan vide, et sur un bombardier lourd censé revenir d'Allemagne.

Il ne fut pas fiable dès le début, et l'expérience du premier exploitant est consignée avec un luxe de détail inhabituel. Les Martin M-130 de la Pan American entrèrent en service fin 1935 avec les premiers Twin Wasp, et le compte rendu technique de la compagnie elle-même note que, malgré des ennuis de moteurs en début d'exploitation, le dossier de service des Clipper fut bon. La surchauffe causait l'essentiel des ennuis, et elle fut guérie en remplaçant les capots et les volets de capot avant le début du service passagers, un problème d'installation de refroidissement plutôt qu'un problème de moteur, mais indiscernable de celui-ci à l'époque. Puis, sur une étape Honolulu to Alameda en décembre 1935, le Philippine Clipper fit demi-tour pour une bougie éclatée, redécolla, dut couper son moteur numéro un après une onzaine d'heures et voler les six restantes sur trois moteurs. L'expertise trouva la panne assez sérieuse pour inquiéter quant à l'avenir. Les deux appareils furent remotorisés avec des moteurs de 830 ch à paliers améliorés, et l'ingénieur en chef de la Pan Am exigea que chaque avion accumule trente heures de vol avant sa prochaine mise en ligne. Deux des mois qui suivirent passèrent en changements de moteurs et en vols d'essai.

Cet épisode désigne la pièce autour de laquelle tout le moteur tourne. Dans un moteur en étoile, le palier de bielle-mère encaisse les efforts d'une rangée entière de cylindres par un seul maneton, et c'est la première chose qui cède quand la puissance monte. Le résumé que Pratt & Whitney donne du Twin Wasp nomme un nouveau palier de bielle-mère multicouche comme l'élément qui a permis au moteur d'encaisser les contraintes des puissances supérieures : autrement dit, la différence entre un Twin Wasp de 800 ch et un de 1 350 ch est, plus que tout, un palier. Le palier de bielle-mère au plomb-argent, le chapeau démontable et les soupapes d'échappement refroidies au sodium et rechargées au stellite sont les trois pièces de métallurgie qui ont rendu possible tout le reste de l'histoire du moteur.

La facilité d'entretien est l'autre moitié de l'histoire de la fiabilité, et elle n'est pas accessoire : c'est la raison pour laquelle le moteur a pu être exploité à l'échelle à laquelle il a été construit. La disposition décrite plus haut place tout ce qui demande de l'attention là où un mécanicien debout derrière le moteur peut l'atteindre, et un cylindre peut être changé sans démonter le moteur, ce qui explique que Buick ait dû produire des culasses par millions. Les photographies de 1942 montrant des femmes formées en quelques semaines à monter et entretenir des Twin Wasp chez Douglas à Long Beach, à Willow Run et à la base aéronavale de Corpus Christi ne sont pas seulement de la propagande sur la main-d'œuvre ; ce sont des pièces à conviction sur le moteur. Il avait été conçu pour être travaillé par des gens qui ne l'avaient jamais fait.

Le contrepoids honnête est qu'un Twin Wasp tardif à 1 350 ch, avec sur certaines installations une turbine dans l'échappement, est un moteur exigeant. Les températures de culasse, la richesse, le calage de l'allumage et l'état des soupapes comptent continûment plutôt qu'occasionnellement, et la conséquence de la négligence sur un moteur en étoile refroidi par air se présente comme une perte partielle de puissance à basse altitude. Quatre-vingts ans plus tard, la population décroissante des gens capables d'en entretenir un correctement est la véritable limite à la durée pendant laquelle ces moteurs voleront encore.

La famille Liberator constitue le plus gros bloc. Quatre Twin Wasp turbocompressés équipaient le B-24 dans toutes ses versions, le transport Consolidated C-87 Liberator Express, le PB4Y-1 de la Navy et, turbocompresseurs supprimés pour la patrouille à basse altitude, le PB4Y-2 Privateer. L'usine Ford de Willow Run, près d'Ypsilanti dans le Michigan, construisait des B-24 et des C-87 sur une chaîne d'assemblage automobile, et les photographies de femmes y installant des R-1830-45 dans les nacelles de C-87 sont parmi les images les plus claires qui subsistent de ce qu'était l'aviation produite en masse en 1943.

L'usage que la Navy fit du moteur fut par ailleurs dominé par les hydravions et les appareils embarqués. Le PBY Catalina et ses équivalents Canso de construction canadienne, le quadrimoteur PB2Y Coronado, le PBN de la Naval Aircraft Factory, le Sikorsky VS-44A, et les bombardiers-torpilleurs, le Douglas TBD Devastator, qui vola vers sa destruction à Midway, et le Grumman F4F Wildcat avec sa version FM-1 construite par Eastern. Plusieurs de ces appareils reçurent le Twin Wasp précisément parce qu'une longue mission au-dessus de l'eau veut un moteur qui n'a pas de circuit de refroidissement.

Du côté de l'Army, le moteur équipa une génération de chasseurs que la guerre a ensuite pour l'essentiel laissés de côté : le Curtiss P-36 Hawk, le Seversky P-35 et son développement XP-41, le Republic P-43 Lancer, le Vultee P-66 Vanguard. Il propulsa aussi le Boeing XB-15, l'énorme bombardier expérimental qui précéda le B-17, et une longue liste d'avions d'entraînement et de servitude. Les CAC Boomerang et CAC Woomera australiens appartiennent à la même catégorie, des appareils conçus autour du moteur réellement disponible.

Dans le transport et l'aviation commerciale, la portée du Twin Wasp va bien au-delà du DC-3. Il équipa les hydravions Martin M-130 qui ouvrirent le Pacifique, le Lockheed Model 18 Lodestar, le Budd RB Conestoga, les Fiat G.212 et Savoia-Marchetti SM.95 de l'Italie d'après-guerre, les Bloch 174 et les Lioré et Olivier LeO 45 en France, et le SAAB Scandia. Le Lodestar du Canadian Museum of Flight illustre bien jusqu'où alla la substitution : la plupart des Lodestar utilisaient des Wright Cyclone, et le leur a des Twin Wasp.

Les applications britanniques et du Commonwealth sont presque toutes des substitutions, et ce sont les entrées les plus révélatrices de la liste. Le Short Sunderland V reçut des Twin Wasp à la place du Bristol Pegasus, et le changement transforma un hydravion qui avait constamment manqué de puissance. Le Vickers Wellington IV était une version à Twin Wasp d'un bombardier à moteurs Bristol. Le DAP Beaufort australien avait été conçu pour des Bristol Taurus et fut construit avec des moteurs américains. La notice du RAF Museum consacrée au moteur énumère, tout simplement, le Wildcat, le Dakota, le Sunderland et certains des Liberator employés par la Royal Air Force, quatre types sur trois missions très différentes, tous sur les mêmes quatorze cylindres.

La place du Twin Wasp dans les records a été acquise par des avions conçus pour transporter, non pour courir.

La première revendication appartient au Catalina. Le prototype XPBY-1, remotorisé avec des R-1830-64 de 900 ch et doté d'empennages verticaux redessinés pour corriger une tendance de la queue à s'enfoncer au décollage, effectua son premier vol le 19 mai 1936, et, au cours de ce premier vol, établit un record de distance sans escale de 3 443 milles. Un premier vol qui établit un record du monde de distance est un événement inhabituel, et il dit pour quoi la cellule et les moteurs avaient été optimisés.

La réalisation la plus considérable fut celle de la Pan American, et elle était commerciale plutôt que sportive. La Pan Am avait demandé aux constructeurs, en juin 1931, un avion capable d'emporter des charges transocéaniques ; seuls Sikorsky et Martin répondirent, et le Martin M-130 fut le premier appareil à satisfaire l'exigence. Le China Clipper, livré le 9 octobre 1935 et propulsé par quatre des premiers Twin Wasp de 800 ch, quitta Alameda le 22 novembre 1935 et arriva à Manille à l'heure prévue le 29 novembre, avec un temps de vol de 59 heures 48 minutes et une escale d'un jour à Guam due à une confusion sur l'effet de la ligne de changement de date. Il repartit de Manille le 2 décembre et atteignit Alameda le 6 décembre en 63 heures 24 minutes, 123 heures 12 minutes pour l'aller-retour. Il emportait du courrier et une charge contractuelle de 2 300 livres, croisait à environ 110 kt entre 8 000–10 000 ft, et disposait d'un rayon d'action par air calme d'un peu plus de 3 000 nm.

Ce qui rendait cela possible n'était pas la cellule. La finesse du M-130 dépassait à peine 12, sa coque était revêtue de tôle ondulée, son haubanage était extérieur et il n'avait pas de volets ; il était plus lent que le Sikorsky S-42 qui l'avait précédé. Son rayon d'action venait de la capacité en carburant, du rendement des hélices et de l'économie du moteur, ces 0,41 lb par cheval-heure que les ingénieurs de la Pan Am estimaient être la plus faible consommation spécifique jamais mesurée en vol. Avant que le DC-3 n'eût volé, quatre Twin Wasp avaient fait traverser l'océan Pacifique, sur un horaire régulier et en pleine conformité avec la réglementation de sécurité, à un avion commercial certifié. Toutes les traversées antérieures avaient été des exploits sur des appareils spécialement équipés de réservoirs supplémentaires et décollant en surcharge.

Les Twin Wasp survivent en nombre, et la géographie des survivants dessine assez bien la carte des endroits où le moteur est allé. Le National Air and Space Museum de la Smithsonian conserve un R-1830-92 donné par Grumman Aerospace, exposé dans la galerie America by Air, et un R-1830-90C de 1938 environ en réserve. Le Royal Air Force Museum présente un R-1830-90D dans le hangar 1 de son site des Midlands, catalogué avec la simple remarque que ce moteur équipait le Wildcat, le Dakota, le Sunderland et certains Liberator. Le Canadian Museum of Flight a des Twin Wasp sur son DC-3 comme sur son Lodestar. Des exemplaires sont conservés au Museu do Ar d'Alverca au Portugal, au musée de l'armée de l'air de la République de Chine à Gangshan à Taïwan, au Ballarat Aviation Museum en Australie et au musée de la Grande Guerre patriotique à Moscou.

Deux de ces collections méritent d'être signalées à part. Le musée de l'aviation de Finlande centrale possède à la fois un R-1830-S1C3G commercial et un STW-C3 de Svenska Flygmotor jamais utilisé : la copie suédoise, numéro de série 1123, moteur de rechange d'un Saab 17A qui ne fut jamais monté. Un Twin Wasp rétro-conçu, jamais tourné, posé à quelques centaines de kilomètres d'un authentique, est à peu près l'énoncé le plus compact de l'histoire des licences de ce moteur qu'un musée pouvait organiser.

R-1830-S1C3G

La population en état de vol est plus réduite et plus fragile. Le R-1830 n'est plus fabriqué depuis 1951 et ne le sera plus ; ce qui maintient en l'air des DC-3, des Catalina bombardiers d'eau et une poignée de B-24 et de Wildcat, c'est un commerce de pièces et de moteurs d'occasion, une refabrication en petites séries et un nombre décroissant d'ateliers de révision et d'individus qui connaissent vraiment le moteur. On estimait à environ 150 les DC-3 encore en vol en 2023, contre à peu près 2 000 une décennie plus tôt. Chacun de ces appareils représente deux Twin Wasp que quelqu'un doit maintenir en état, et la contrainte n'est pas la cellule.

Il n'y a ici aucun équivalent de la seconde vie du Wright Cyclone. Le descendant soviétique du Cyclone, l'ASh-62, est encore fabriqué en Pologne ; rien de ce qui descend du R-1830 n'est encore en production où que ce soit. La survie du Twin Wasp relève entièrement de la gestion de ce qui fut construit avant 1951, ce qui, avec 173 618 exemplaires, constitue un héritage plus vaste que celui de tout autre moteur d'aviation à pistons.

La première part de l'héritage est le chiffre, et il vaut la peine de dire clairement ce que signifient 173 618. C'est plus de moteurs d'aviation qu'aucune autre conception n'en a jamais produit, et cela appartient à une époque qui ne reviendra pas : un turboréacteur d'avion de ligne moderne se vend à quelques milliers d'exemplaires sur un programme de trente ans. Le total du Twin Wasp a été atteint parce que les États-Unis ont décidé en 1941 de construire des avions comme ils construisaient des automobiles, et parce que Pratt & Whitney avait une conception assez simple et assez modulaire pour que Buick et Chevrolet la fabriquent. Le moteur est le plus produit de l'histoire de l'aviation en grande partie parce qu'il était facile à produire.

La deuxième part est une descendance directe. Lorsque Pratt & Whitney eut besoin de plus que ce que l'architecture du R-1830 pouvait donner, la firme réalésa les cylindres pour produire le R-2000, à partir de 1941, un Twin Wasp agrandi doté de modifications de détail destinées à améliorer la consommation et à permettre des puissances supérieures sur un carburant de moindre indice. 12 966 R-2000 furent construits entre 1941 et 1959, pour le Douglas DC-4 et le C-54 Skymaster, puis pour le de Havilland Canada DHC-4 Caribou, et Buick en construisit 2 548 à côté de ses R-1830. Le R-2000 explique que l'avion de ligne civil quadrimoteur de la fin des années 1940 existe sous la forme qu'il a prise.

La troisième est ce que la disposition à deux rangées a fait au catalogue de Pratt & Whitney. Le Twin Wasp fut la première conception à double rangée de la maison, et tout ce qui suivit de grand fut bâti sur le principe qu'il avait démontré : le R-2800 Double Wasp à dix-huit cylindres, qui dépassa le R-1830 dans la production de la firme avant la fin de la guerre, et le R-4360 Wasp Major à vingt-huit cylindres. La production de moteurs à pistons de Pratt & Whitney entre 1926 et 1960 est pour l'essentiel l'histoire de rangées ajoutées à un cylindre éprouvé, et le R-1830 est là où l'addition a commencé. En 1944, la firme et ses licenciés sortaient 65 060 R-1830 et 45 259 R-2800 la même année.

La quatrième est celle que l'on voit depuis un terrain d'aviation. Le Douglas DC-3 est l'avion que l'on qualifie le plus souvent d'irremplaçable, et c'est un avion à Twin Wasp : la version C-47 fut construite 10 174 fois, la famille 16 079 fois, et une petite flotte travaille encore. Le Catalina combat toujours les incendies. Le moteur qui a assuré le premier vol commercial régulier à travers le Pacifique en 1935, qui a porté les bombes de la Huitième Air Force et les parachutistes de Normandie, et qui se trouvait devant les pilotes de Wildcat qui ont tenu la ligne en 1942, est retiré comme produit et toujours, en petit nombre, au travail. Bien peu de machines conçues en 1931 peuvent en dire autant.