Hamilton Standard

Hamilton Standard était un constructeur d'hélices pour avions, fondé en 1929. L'entreprise comportait de nombreux clients comme Boeing, Sikorsky, et Pratt & Whitney et fut pendant un temps le constructeur d'hélices le plus important au monde. Son importance historique est surtout liée au fait d'avoir diffusé des hélices à pas variable dotées d'un nouveau système hydraulique de contrôle.

Hamilton Standard
Création	1918
Disparition	1999
Activité	Secteur aéronautique et spatial
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Hamilton Standard a fusionné en 2009 avec Hamilton Sundstrand, lui-même devenu UTC Aerospace Systems en 2012, puis Collins Aerospace en 2018.

Origines (jusqu'en 1929)

En 1918 est fondée à Pittsburgh l'entreprise Dicks - Luttrell Propeller, par deux ingénieurs provenant de la compagnie Westinghouse Electric Company, pour produire des hélices en acier (le matériau le plus courant étant jusque-là le bois). Reprise et réorganisée, l'entreprise devient l'année suivante la Standard Steel Propeller. Vers 1920 elle produit déjà un premier type d'hélice à pas variable, offrant la possibilité de modifier l'inclinaison des pales pour s'adapter à la vitesse de vol, mais l'ajustement ne peut se faire qu'au sol en prévision d'un vol. Ce type d'hélice n'est pas produit pendant longtemps^[1]. L'entreprise connait un succès croissant à la fin des années 20. Elle fournit de nombreuses hélices à Fokker et c'est avec une hélice Standard Steel que Lindberg traverse l'Atlantique en 1927^[2].

Parallèlement, à Milwaukee, une société spécialisée dans le travail du bois, Matthews Brothers Manufacturing Company, décide de se lancer dans la production d'hélices et, pour cela, embauche un ingénieur aéronautique, Thomas Hamilton, en 1919. Deux ans plus tard, Hamilton rachète à ses patrons la branche aéronautique qu'il a mis en place, branche qui devient Hamilton Aero Manufacturing Co^[3].

Les deux entreprises sont fusionnées en 1929 sous l'égide de l'United Aircraft and Transport Corporation, un conglomérat qui réunit des activités aéronautiques de tout types (transport aérien, production d'avions, de moteurs)^[4]. En 1934, UATC est dissous en vertu d'une loi antitrust et Hamilton Standard est intégré à United Aircraft, un des groupes issus de la partition^[5].

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  Logo de la Standard Steel Propeller.
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  Logo de Hamilton Aero Manufacturing Company.
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  L'hélice du Spirit of St. Louis.

Invention de l'hélice hydromatic

Le mécanisme inventé par Hamilton Standard.

Varier l'incidence des pales d'une hélice permet de l'adapter au régime de vol. Une forte incidence permet d'avoir plus de poussée lors du décollage ou de la montée, tandis qu'il faut réduire l'incidence pour pouvoir voler en rythme de croisière avec un bon rendement. D'une certaine façon, le rôle joué par cet ajustement peut se comparer au changement de vitesse sur une voiture^[6]. Différents mécanismes permettant d'ajuster le pas d'une hélice pendant le vol sont inventées à la fin des années 1910 et au cours des années 1920. En 1929, Hamilton Standard brevette sa technologie d'hélice à pas variable asservie à controle hydraulique, nommé commercialement hydromatic, développée par son ingénieur Frank Cadwell. Le succès de cette technologie transforme l'entreprise en un géant mondial de son domaine^[7].

Cérémonie pour la production de la 1000^e hélice hydromatic, 1934.

Cette merveille technologique contrôle le pas de l'hélice afin de garantir une vitesse de rotation constante de l'hélice. Pour cela, elle possède un organe de contrôle analogue au régulateur à boules utilisé au 19e siècle sur des machines à vapeur, relié mécaniquement à l'axe de l'hélice. Lorsque l'hélice tourne plus vite que la vitesse de consigne, les masselottes du régulateur s'écartent, ce ouvre une vanne qui envoie plus d'huile sous pression (venant du réseau d'huile du moteur) dans les pistons qui contrôlent l'inclinaison des pales . L'angle d'attaque des pales augment, ce qui crée une trainée supplémentaire qui freine le moteur. A contrario, lorsque l'hélice va moins vite que la vitesse de consigne, la pression d'huile est réduite, ce qui dimine l'angle d'attaque. Il s'agit donc d'un système asservi ^[8].

Rapidement déclinée en plusieurs versions (nombre de pales, diamètre), l'hélice hydromatic est en concurrence avec d'autres types d'hélices à vitesse constante, notamment celles crées par Ratier-Figeac en France (électriques), celles de Curtiss-electric et celles de Junkers en Allemagne^[9].

Des licences pour la production d'hélices utilisant cette technologie sont accordées à d'autres entreprises, dont, en Grande-Bretagne, De Havilland Aircraft Company^[10]. C'est aussi le cas de Sumitomo au Japon. L'hélice du célèbre Mitsubishi "zéro" est une Sumitomo-Hamilton^[11].

Seconde guerre mondiale

Les hélices hydromatic sont produites en quantité énormes pendant la seconde guerre mondiale : 76% des avions alliés produits pendant le conflit sont équipés de ces hélices. 530 000 sont produites rien qu'aux Etats-Unis, que ce soit par Hamilton Standard ou par des entreprises travaillant sous licence, dont des sociétés produisant habituellement des équipements civils et mobilisés pour l'effort de guerre, comme le fabriquant de réfrigérateurs Frigidaire. Des hélices hydromatic sont aussi produites au Royaume-Uni et Canada^[12].

Le moyeu d'hélice hydromatic 23e50 (associé à plusieurs modèles de pales) est omniprésent : ces hélices se touvent sur les C-47, C-54, Liberator, Mitchell, Catalina, Ventura, Havoc, Corsair, Avenger, Dauntless et Hellcat, ainsi que certaines versions de B-17^[12].

• 
  Entretien de l'hélice hydromatic 23E50 sur un C-47.
• 
  North American P-51 Mustang équipé d'une hélice Hamilton Standard.

Diversification

Après-guerre, avec une baisse marquée de la demande d'hélices, Hamilton Standard se diversifie vers d'autres équipements pour l'aéronautique. Elle produit notamment des unités de contrôle du débit de carburant pour les turboréacteurs^[13].

Fusions

Une hélice moderne : la 568F, sur un ATR-42-600.

Début 1998, Hamilton Standard rachète son concurrent Français Ratier. LES deux entreprises s'étaient rapprochées au cours des années 1990, notamment en produisant en commun l'hélice 568F utilisée sur les ATR^[14],[15].

En 1999, United Technologies fusionne Hamilton Standard avec Sundstrand Corporation, la nouvelle entité prenant le nom Hamilton Sunstrand. En 2012 une fusion avec Goodrich produit UTC Aerospace Systems. Enfin, en 2018, après une nouvelle fusion, les actifs issus d'Hamilton Standard passent sous l'égide de Collins Aerospace^[16].