Avro Canada Orenda

TR5 Orenda
	Турбореактивный двигатель Avro Canada Orenda 10 на выставке Rolls-Royce Heritage Trust, Дерби
Тип	Турбореактивный двигатель
Национальное происхождение	Канада
Производитель	Авро Канада
Первый запуск	1949
Основные приложения	Авро CF-100 ; Канадэйр Сэйбер
Количество построенных	4000+
Разработано на основе	Авро Канада Чинук

Avro Canada TR5 Orenda был первым серийным реактивным двигателем подразделения Avro Canada газовых турбин . По конструкции похож на другие ранние реактивные двигатели, такие как Rolls-Royce Avon или General Electric J47 .

В 1950-е годы было поставлено более 4000 Orenda различных марок.

Разработка

Проектирование Orenda началось летом 1946 года, когда Королевские ВВС Канады (RCAF) разместили у Avro Canada заказ на новый ночной/всепогодный истребитель . Для обеспечения эффективности конструкции Avro решила создать собственные двигатели. Avro недавно приобрела Turbo Research , бывшую коронную корпорацию, созданную в Лисайде , Торонто , для разработки реактивных двигателей.

Компания Turbo Research находилась в процессе разработки своего первого двигателя, TR.4 Chinook мощностью 3000 фунтов силы (13 кН) , который можно было легко увеличить для конструкции нового истребителя. Было решено продолжить работу над «Чинуком», чтобы набраться опыта, хотя его производство не собиралось.

Пока работа над Chinook продолжалась, недавно созданное подразделение газовых турбин Avro приступило к работе над более крупной конструкцией тяги 6000 фунтов силы (27 кН), необходимой для контракта RCAF. Виннетт Бойд приступил к рабочему проектированию осенью 1946 года, а официальный контракт был получен в апреле 1947 года. Единственным серьезным изменением было добавление десятой ступени компрессора из нержавеющей стали, а также замена третьей ступени с алюминия на сталь. Работы по проектированию были завершены 15 января 1948 года, незадолго до первого запуска Chinook 17 марта 1948 года. Во время проектирования с Джозефом Лукасом из Великобритании был заключен контракт на помощь в проектировании системы сгорания, что привело к небольшой задержке, поскольку они рекомендовали. использование более длинной камеры сгорания, чем изначально предполагалось. Получившийся TR-5 получил название «Оренда», ирокезское слово, означающее «Племенная душа на правильном пути».

Учитывая опыт «Чинука» и тот факт, что обе конструкции во многом были схожи, прогресс в разработке «Оренды» был быстрым. Запчасти начали поступать в 1948 году, а первый двигатель был завершен и впервые запущен 8 февраля 1949 года. Avro была настолько уверена в конструкции, что пригласила высокопоставленных чиновников из RCAF и правительства Канады стать свидетелями этого самого первого испытания. который заработал без сучка и задоринки после устранения небольшой проблемы с электричеством. В течение двух месяцев двигатель уже отработал 100 часов и 10 мая достиг проектной тяги в 6000 фунтов силы (27 кН). В то время это был самый мощный реактивный двигатель в мире, хотя этот рекорд он удерживал лишь недолго, пока Rolls-Royce Avon в следующем году не был представлен RA.3.

К 1 июля он отработал 500 часов, из них 477 часов, прежде чем потребовался ремонт. В сентябре наработка приближалась к 1000 часам, когда в двигатель засосало лабораторное пальто техника вместе с набором бритвенных лезвий в кармане. С тех пор испытания проводились с набором металлических колец во впускном отверстии, чтобы избежать заглатывания посторонних предметов. После устранения повреждений двигатель вернулся к испытаниям, к которым теперь присоединились еще два экземпляра Orenda 1 . К 10 февраля 1950 года они вместе отработали 2000 часов. К этому моменту стала очевидна проблема с усталостными трещинами на седьмой и восьмой стадиях, что потребовало их перепроектирования и увеличения толщины. Это решило проблему, и к июлю они отработали 3000 часов.

Летные испытания начались с переоборудованного Avro Lancaster , FM209 , одного из многих Mk.10, построенных на заводах Victory Aircraft (ныне Avro) во время войны. Два подвесных двигателя Merlin были заменены на Orendas, и 10 июля новый самолет поднялся в небо. Летчики-испытатели Avro испытали самолет через озеро Онтарио в районе Буффало, штат Нью-Йорк , где они смогли легко превзойти P-47 Thunderbolts ВВС Национальной гвардии , отправленных для расследования. ^{[ 1 ]} В одном инциденте на авиашоу все четыре двигателя были выключены по ошибке, но быстрый запуск Orenda позволил им спасти положение. ^{[ 1 ]} К июлю 1954 года, когда эта часть летных испытаний закончилась, самолет налетал 500 часов; он был уничтожен пожаром в ангаре 24 июля 1956 года.

Производство

Orenda 2 была первой серийной моделью, прошедшей квалификационные испытания в феврале 1952 года. Эта версия показала дополнительные трещины на девятом этапе, и ее пришлось усилить, как и предыдущую модель. Еще до прохождения квалификации двигатель был установлен на Avro CF-100 и совершил полет 20 июня 1952 года, а 17 октября на вооружение RCAF поступила эскадрилья предсерийных самолетов Mk.2. Orenda 3 был похож, но имел ряд модификаций, позволяющих устанавливать его на Sabre вместо J47. Один экземпляр был произведен и отправлен в North American Aviation .

Первой настоящей серийной моделью стала Orenda 8 , представлявшая собой силовую установку CF-100 Mk.3. Эта модель впервые поднялась в воздух в сентябре 1952 года и поступила на вооружение в 1953 году. Вскоре за ней последовал Mk.4 с двигателем Orenda 9 , поднявшийся в воздух 11 октября 1952 года, а затем Mk.4A с ракетным вооружением мощностью 7400 фунтов силы (33 кН). ) Оренда 11 . Orenda 11 требовал более высокого потока воздуха через двигатель и имел вторую ступень турбины для питания более мощного компрессора. Модель 11 станет основной серийной версией CF-100, установленной на Mk.4A и всех будущих версиях, всего будет произведено более 1000 двигателей.

Пока работа над CF-100 продолжалась, RCAF также начал рассматривать новый истребитель , в конечном итоге выбрав Sabre. Единственный Sabre 3 был построен с двигателем Orenda 4 , характеристики которого аналогичны американским моделям. Затем производство перешло на Sabre 5 с Orenda 10 , а затем на Sabre 6 с Orenda 11 с тягой Orenda 14 7500 фунтов силы (33 000 Н) . Получившийся в результате Sabre был легче и мощнее, чем его аналоги с двигателем J47, и впоследствии установил ряд рекордов скорости полета. Самым примечательным среди них был сверхзвуковой полет Жаклин Кокран на единственном самолете Sabre 3, который Canadair предоставила ей для этого взаймы. Всего Canadair построила 1815 самолетов Sabre, 937 из них были оснащены Orendas. Несколько примеров, в частности один в Boeing , работавший в 1970-е годы.

Двигатель оказался настолько успешным, что подразделение газовых турбин было переименовано в Orenda Engines, когда компания Hawker Siddeley реорганизовала свои операции в Канаде в 1955 году.

К 1953 году к Orenda планировалось добавить двигатель Waconda с диапазоном тяги 10 000 фунтов силы (44 кН) . ^{[ 2 ]}

Дизайн

Orenda имела довольно традиционную компоновку и состояла из трех основных частей; компрессор, зона сгорания и турбина/выхлоп.

В передней части находилась компрессорная секция, содержащая десятиступенчатый компрессор, заключенный в сужающийся корпус из магниевого сплава. На корпусе были сделаны канавки, в которых удерживались статоры. В передней части компрессора находился впускной обтекатель с выступающим «носовым обтекателем», в котором находился передний коренной подшипник. Четыре направляющих аппарата удерживали конус на месте, а внутри двух из них проходили два вала отбора мощности, приводившие в действие верхнюю и нижнюю секции вспомогательного оборудования (топливные насосы, масляные насосы). В носовом обтекателе также находился электростартер, который действовал как генератор, когда двигатель запускался. Двигатели, использованные на CF-100, также содержали уникальное канадское изобретение: два выступающих крылышка в самой передней части, которые распыляли спирт во впускное отверстие в качестве противообледенительной системы. На версиях CF-100 также был установлен контейнер для мусора, упомянутый ранее.

Компрессор имел десять осевых ступеней смешанной конструкции из стали и алюминия. работала 5,5:1 В оригинальных Orenda 8, 9 и 10 степень сжатия по сравнению с примерно 3,5 для моделей военного времени. Ступица состояла из трех алюминиевых дисков, несущих первые девять ступеней, и стального диска, прикрепленного болтами к концу, несущего десятую. Центральный кожух удерживал приводной вал и был изготовлен из магниевого сплава. Вокруг него было шесть огненных баллончиков . Турбина была изготовлена из цельных лопаток из инконеля, прикрепленных к ступице из аустенитной стали. Лопасти охлаждались воздухом за счет отбора сжатого воздуха из пятой ступени компрессора и подачи его по трубопроводу к лицевой стороне турбины, шесть трубок располагались между пламегасителями. Выхлопная секция состояла из сварного стального листа.

Варианты

Данные из: Авиационные двигатели мира 1959/60 г., ^{[ 3 ]} Авиационные двигатели мира 1953 г. ^{[ 4 ]}

Orenda 1: оригинальные модели-прототипы, 6000 фунтов силы (27 кН)
Orenda 2: первая серийная модель
Orenda 3: Orenda 1, модифицированная для установки на североамериканский F-86A Sabre , став первой Orenda, совершившей полет собственным ходом. ^{[ 5 ]}
Orenda 8: повышенная надежность, 6000 фунтов силы (27 кН)
Orenda 9: улучшенная тяга, 6500 фунтов силы (29 кН), потребовала некоторых изменений в гондолах
Orenda 10: Orenda 9 адаптирована для Sabre
Orenda 11: основная серийная версия CF-100, 7400 фунтов силы (33 кН)
Оренда 11Р: с форсажной камерой
Orenda 14: аналогичен Orenda 11 мощностью 7500 фунтов силы (33 кН), используемому как на CF-100, так и на Sabre.
Orenda 17: объединил компрессор от 9 с турбиной от 11, а также форсажную камеру мощностью 8490 фунтов силы (37,8 кН) в мокром состоянии

Технические характеристики (Оренда 14)

Данные авиационных двигателей мира 1959/60 г. ^{[ 3 ]}

Общие характеристики

Тип: Турбореактивный
Длина: 121,51 дюйма (308,6 см)
Диаметр: 42 дюйма (110 см)
Сухой вес: 2430 фунтов (1100 кг) в сухом состоянии

Компоненты

Компрессор: 10-ступенчатый осевой поток
Камеры сгорания : баночные, 6
Турбина : двухступенчатая с осевым потоком
Тип топлива: JP-1 или JP-4.
Масляная система: распыление под давлением с сухим картером при давлении 18 фунтов на квадратный дюйм (1,2 бар), один нагнетательный насос с четырьмя продувочными насосами, со вспомогательным продувочным насосом для центрального и заднего подшипников.

Производительность

Максимальная тяга : 7500 фунтов силы (33 кН) при 7800 об/мин на взлете.
Общий коэффициент давления : 6,1:1
Массовый расход воздуха: 125 фунтов/с (57 кг/с)
Температура на входе в турбину:

Температура на входе в турбину (TIT): 1682 ° F (917 ° C; 1190 К) при 7800 об / мин.

Температура реактивной трубы (JPT): 1319 ° F (715 ° C; 988 K) при 7800 об / мин.

Удельный расход топлива : 0,9 фунта/фунт-силы/ч (92 кг/кН/ч)
Тяговооруженность : 3,09

См. также

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Список авиационных двигателей

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Милберри, Ларри, Avro Canada CF-100 , МакГроу Хилл Райерсон, Торонто, 1981 г. ISBN 0-9690703-0-6 стр.46
^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 4 ноября 2012 г. Проверено 23 февраля 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^б Уилкинсон, Пол Х. (1959). Авиационные двигатели мира 1959/60 (15-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 180–183.
^ Уилкинсон, Пол Х. (1953). Авиационные двигатели мира 1953 (11-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 180–181.
^ Бриджмен, Леонард (1955). Джейн «Все самолеты мира», 1955–56 гг . Лондон: Jane's All the World's Aircraft Publishing Co. Ltd.

Дальнейшее чтение

Кей, Энтони Л. (2007). Турбореактивный двигатель: История и развитие 1930-1960 гг . Рамсбери, Уилтс: Crowood Press. стр. 215–216. ISBN 978-1-86126-939-3 .

Внешние ссылки

Orenda , Avroland
Lancaster FM-209 , изображения установок Оренда
Orenda-8
"Авро Оренда", 1949 года. о полете статья
Avro CF-100 Canuck , Грег Гебель
Avro Lancasters канадской постройки, FM209

[Milberry-1] Jump up to: ^а ^б Милберри, Ларри, Avro Canada CF-100 , МакГроу Хилл Райерсон, Торонто, 1981 г. ISBN 0-9690703-0-6 стр.46

[flight_19530904-2] «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 4 ноября 2012 г. Проверено 23 февраля 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[Wilkinson59/60-3] Jump up to: ^а ^б Уилкинсон, Пол Х. (1959). Авиационные двигатели мира 1959/60 (15-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 180–183.

[Wilkinson53-4] Уилкинсон, Пол Х. (1953). Авиационные двигатели мира 1953 (11-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 180–181.

[JAWA5556-5] Бриджмен, Леонард (1955). Джейн «Все самолеты мира», 1955–56 гг . Лондон: Jane's All the World's Aircraft Publishing Co. Ltd.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

v т и Avro Canada / Orenda Авиационные двигатели
Турбореактивные двигатели	TR.4 Чинук TR.5 Orenda PS.13 Ирокезы
V-образные двигатели	ОЕ600
См. Также : Хоукер Сиддели Канада