Heavy Press Program

Le Heavy Press Program (littéralement « programme de presse lourde ») était un programme militaire de l'United States Air Force, conçu et mis en place pendant la guerre froide, qui visait à construire les plus grandes presses à forger et les plus grandes presses à extrusion du monde.

La presse hydraulique à forger de 45 000 t exploitée par Wyman-Gordon.
Une autre vue de la presse exploitée par Wyman-Gordon.

CaractéristiquesModifier

 
Une pièce forgée par la presse de 45 000 t de Wyman-Gordon.

Ces presses hydrauliques permirent d'améliorer notablement la capacité de l'industrie de la défense américaine à forger de grandes pièces complexes d'alliages légers fabriquées à partir de magnésium et d'aluminium. Le programme a été lancé en 1950 et s'est terminé en 1957 après la fabrication de quatre presses à forger et de six presses à extrusion pour un coût total de 279 millions de dollars américains (2,2 milliards de dollars valeur 2014). En 2014, huit de ces presses sont encore en fonction, fabriquant des composants structuraux pour les aéronefs militaires et civils. Les deux de 45 000 t sont toujours les plus grandes utilisées par l'industrie aux États-Unis, mais la Chine, la France[1], le Japon[2] et la Russie (dès 1957[3]) disposent de presses de plus grande puissance (80 000 tonnes de pression pour la plus puissante au monde, installée en Chine et en service depuis )[4],[5],[6].

Le programme a permis de fabriquer dix machines, quatre à forgeage et six à extrusion[7],[8] :

Capacité
(tonne)[9]
Type de
presse
Fabriquée
par
Exploitée
par
Lieu Première exploitation/
fin de vie
Remarques[10]
12 000 t extrusion Schloemann Works[note 1] Alcoa Lafayette, Indiana 1953[11] La plus puissante presse à extrusion des États-Unis à sa mise en service.
45 400 t forgeage Mesta Machinery (en) Alcoa Air Force Plant 47
1600 Harvard Avenue
Cleveland, Ohio
Tire vers le bas, plaque stratifiée et conception de broche de liaison.
32 000 t forgeage United Engineering Co. (en) Alcoa Air Force Plant 47
1600 Harvard Avenue
Cleveland, Ohio
1955 Pousse vers le bas, 8 cylindres, 8 colonnes tirants.
7 348 t extrusion Loewy Hydropress[note 2] Kaiser Aluminum Halethorpe, Comté de Baltimore, Maryland 1955
7 348 t extrusion Loewy Hydropress Kaiser Aluminum Halethorpe, Comté de Baltimore, Maryland 1955
7 348 t extrusion Loewy Hydropress Harvey Machine Co. Torrance, Californie 1955 (démolie ou vendue dans les années 1990)
10 900 t extrusion Lombard Corporation Harvey Machine Co. Torrance, Californie 1957 (démolie dans les années 1990)
45 400 t forgeage Loewy Hydropress Wyman-Gordon North Grafton, Massachusetts Nom de code Major. Pousse vers le bas, 8 cylindres, 8 colonnes tirants.
32 000 t forgeage Loewy Hydropress Wyman-Gordon Grafton, Massachusetts 1955 Nom de code Minor. 2 béliers secondaires de 2 700 t chacun.
11 000 t extrusion Loewy Hydropress Curtiss-Wright Buffalo, New York La plus puissante presse à extrusion horizontale au monde à sa mise en service[12].
 
La presse à forger de 45 400 t exploitée par Alcoa en 1985.

L’American Society of Mechanical Engineers a jugé que les presses à forger de 45 400 t utilisées par Alcoa et Wyman-Gordon sont des Historic Mechanical Engineering Landmarks.

La presse d'Alcoa qui pèse 7 300 tonnes est constituée de quatorze principaux composants structurels, coulés en fonte ductile pesant jusqu'à 250 tonnes chacun ; ses boulons en acier font 24 mètres de long et, lorsqu'ils sont activés, ses huit principaux vérins hydrauliques fournissent jusqu'à 45 400 t de pression. La machine-outil mesure 26,5 mètres de haut. La table de moulage mesure 7,92 m par 3,66 m et la course maximale est de 1,83 m. Les deux presses de 45 400 t sont alimentées par d'énormes systèmes hydrauliques utilisant de l'eau à haute pression et qui consomment 45 000 litres/min. à une pression de 310 bar[13]. En 2012, la presse est remise en service chez Alcoa après trois ans de reconstruction au coût de 100 millions de dollars dont 16 millions d'aide de l'État. Un nouveau système de contrôle permet une meilleure finition avec moins d'usinage. L'entreprise estime, à cette date, pouvoir encore l'exploiter jusqu'aux années 2060 au moins[14]. En 2014, cette presse a fourni la plus grande coque monolithique en aluminium du monde pour les véhicules de combat[15].

Les trois presses de 7 400 t ont à l'origine une spécification pour 7 300 t. Étant d'une même série, les pièces sont interchangeables. L'installation des deux presses dans l'usine de Halethorpe a couté 25 millions de dollars de l'époque à Kaiser Aluminum and Chemical Corporation[16].

 
Des pièces en titane pour l'avion de combat McDonnell Douglas F-15 Eagle avant et après avoir été pressées par la presse à forger de 45 400 t exploitée par Alcoa.

HistoriqueModifier

 
Presse hydraulique à extrusion de 11 000 t exploitée par Harvey Machine Co. à Torrance, Californie. Elle mesure 91 m de long et pèse environ 3 600 tonnes pour une variance maximale de seulement 0,1 mm[17].

L’Heavy Press Program s'inspire d'expériences de la Seconde Guerre mondiale. L'Allemagne avait les plus grosses presses à forger pendant la guerre et les utilisait pour la fabrication d'avions de combat plus performants que les avions alliés. À la fin de la guerre, l'Union soviétique s'empara de la plus grosse presse allemande encore en activité, d'une capacité de 30 000 tonnes ; des spécialistes croyaient avoir mis la main sur les plans d'une presse de 50 000 tonnes. Deux presses d'une capacité de 15 000 tonnes furent saisies par l'armée américaine et apportées aux États-Unis. En 1946, une presse américaine de 16 400 t, commandée pendant le conflit, entre en service.

La guerre froide alimentant les inquiétudes américaines, des stratèges croyaient que la presse soviétique donnerait un avantage insurmontable à l'aviation soviétique, ce qui les incita à lancer l’Heavy Press Program dans le but de gagner la course aux armements[18],[19],[20].

Dix-sept presses, les plus grandes alors jamais construites aux États-Unis, étaient prévues au lancement de la fabrication pour un coût total de 389 millions de dollars américains (4134 millions actuels), mais ce nombre fut réduit à dix en 1953[21]. Une onzième, d'une puissance de 23 000 t, construite par E. W. Bliss Company (en) a vu sa construction arrêtée et fut stockée à Newark (Ohio)[9].

Le lieutenant général de l'Air Force Kenneth Bonner Wolfe[22], un des responsables du Air Materiel Command était le principal promoteur du Heavy Press Program. Alexander Zeitlin (en) est une autre personnalité qui a participé au programme[23].

Les dix machines auraient dû entrer en service en 1955 mais la dernière ne fonctionna qu'à partir de 1957. Reynolds Metals Company aurait dû recevoir deux presses dans son usine de Phoenix (Arizona) mais elles ont été réassignées à d'autres sites[9].

En 1982, Wyman-Gordon (en) rachète les deux presses et l’usine qui les exploite au gouvernement des États-Unis[23].

En 1983, l’armée de terre des États-Unis étudia la possibilité de construire des presses de 73 000–181 500 t de puissance pour concurrencer deux presses soviétiques de 75 000 t mises en service en 1957 et 1960. Ce projet, soutenu par Alexander Zeitlin, resta sans suite. À cette date, quatre des presses du programme sont parmi les sept plus puissantes en service aux États-Unis[10].

Le site de Californie opéré par Harvey Machine Co., devenue plus tard Harvey Aluminum (Incorporated), a fermé, ce qui a conduit au démantèlement d'une presse de 10 900 tonnes et au démantèlement ou à la vente de la presse de 7 300 tonnes dans les années 1990.

Notes et référencesModifier

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Heavy Press Program » (voir la liste des auteurs).

NotesModifier

  1. Du groupe allemand SMS Siemag.
  2. Les presses de 8 000 short tons sont conçues par Loewy Hydropress et fabriqué par Nordberg Manufacturing Company.

RéférencesModifier

  1. Geneviève Colonna d'Istria, « Auvergne : Issoire se sent pousser des ailes », L'Usine nouvelle,‎ (lire en ligne, consulté le )
  2. (en) « Four Japanese firms establish joint venture, Advanced forging press to make aircraft parts », sur kobelco.co.jp, (consulté le )
  3. (en) « Reference list: Hydraulic forging presses », sur nkmz.com, Novokramatorsky Mashinostroitelny Zavod (consulté le )
  4. (en) Tim Heffernan, « Iron Giant », The Atlantic,‎ (lire en ligne, consulté le )
  5. (en) « China Building World's Largest Press Forge », China Tech Gadget,‎ (lire en ligne, consulté le )
  6. (en) « China’s 80,000-ton press forge almost ready for use », sur chinesedefence.com, 2012-2013 (consulté le )
  7. (en) Horace F. Kurtz, R. August Heindl et al., « Aluminum », Minerals yearbook metals and minerals (except fuels), Bureau of Mines, vol. 1 (1958),‎ , p. 133–157
  8. (en) D. Delwin et Horace F. Kurtz, « Aluminum », Minerals yearbook metals and minerals (except fuels), Bureau of Mines, vol. 1 (1956),‎ , p. 143–163
  9. a b et c (en) « 8000-Ton Hydraulic ExtrusionPress », The Engineer, vol. 199, no 5180,‎ , p. 648 (lire en ligne [PDF])
  10. a et b (en) Feasibility of Using a Large Press (80,000-200,000 Ton) for Manufacturing Future Components on Army Systems, U.S. Army-Automotive Command Research and Development Center, , 49 p. (lire en ligne [PDF]), p. 11.
  11. (en) « Alcoa Gets Big Extrusion Press », Pittsburgh Post-Gazette,‎ (lire en ligne, consulté le )
  12. (en) « World Largest Horizontal Steel Extrusion Press » [img], Curtiss-Wright,
  13. (en) Robert Buorgloner, Historic American Engineering Record, Alcoa Forging Division: Mesta 50,000-Ton Closed Die Forging Press, Written Historical and Descriptive Data, National Park Services,
  14. (en) Tim Heffernan, « Iron Giant One of America’s great machines comes back to life. », The Atlantic, (consulté le )
  15. (en) « Alcoa Manufactures World’s Largest Single-Piece Forged Aluminum Hull for Combat Vehicles to Improve Troop Protection », sur Alcoa, (consulté le ).
  16. (en) « Heavy Extrusion Press Plant at Halethorpe, Maryland », The Engineer, vol. 201, no 5238,‎ , p. 689 (lire en ligne [PDF])
  17. (en) Tim Heffernan, « The machines that made the Jet Age », (consulté le )
  18. (en) 50,000 Ton Closed Die Forging Press, American Society of Mechanical Engineers, (lire en ligne [PDF]) — Histoire de la presse fabriquée par Mesta Press et installée chez Alcoa
  19. (en) The Wyman-Gordon 50,000 Ton Forging Press, American Society of Mechanical Engineers, (lire en ligne [PDF]) — Histoire de la presse fabriquée par Loewy Press et installée chez Wyman-Gordon
  20. (en) Peter Edson, « Revolutionary Metal Press Cuts Cost of Planes and Guns », Sarasota Journal,‎ (lire en ligne, consulté le )
  21. (en) Drew Pearson, « Aircraft Presses Cut Back Here as Soviet Forges Ahead », The Free Lance-Star,‎ (lire en ligne, consulté le )
  22. (en) « Lieutenant Général Kenneth Bonner Wolfe », United States Air Force, (consulté le )
  23. a et b (en) Forging Industry Association–100 Years, Forging Industry Association, , 44 p. (lire en ligne [PDF]), p. 29

Lien externeModifier