Роллс-Ройс Олимп

Олимп
	Сохранившийся блок замены двигателя (ECU) Bristol Siddeley Olympus Mk 301 в комплекте с вспомогательным оборудованием и переборками.
Тип	Турбореактивный двигатель
Национальное происхождение	Великобритания
Производитель	Бристоль Аэро Двигатели ; Бристоль Сиддели Энджинс Лимитед ; Подразделение двигателей Rolls-Royce Bristol
Первый запуск	1950
Основные приложения	Авро Вулкан ; БАК ТСР-2
Развитый в	Роллс-Ройс/Снекма Олимп 593 ; Роллс-Ройс Марин Олимп

Rolls -Royce Olympus (первоначально Bristol BE10 Olympus ) был вторым в мире двухкатушечным турбореактивным с осевым потоком двигателем , впервые запущенным в мае 1950 года и предшествовавшим только Pratt & Whitney J57 , впервые запущенному в январе 1950 года. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Он наиболее известен как силовая установка Avro Vulcan и более поздних моделей Concorde SST .

Проект восходит к предложению компании Bristol Airplane Company в ноябре 1946 года о реактивном бомбардировщике с четырьмя новыми двигателями, которые будут поставляться компанией Bristol Aero Engines . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Хотя их конструкция бомбардировщика была в конечном итоге отменена в пользу других бомбардировщиков V , использование в конструкции двигателя двухкатушечной компоновки вызвало постоянный интерес со стороны Министерства авиации и продолжило финансирование разработок. Двигатель впервые был запущен в 1950 году и быстро превзошел проектные показатели. ^{[ 5 ]}

Первоначально использовался в Vulcan, в более поздних версиях был добавлен подогрев для использования в сверхзвуковом BAC TSR-2 . Bristol Aero Engines объединилась с Armstrong Siddeley Motors в 1959 году и образовала Bristol Siddeley Engines Limited (BSEL), которая, в свою очередь, была передана Rolls-Royce в 1966 году. В этот период двигатель получил дальнейшее развитие как Rolls-Royce/Snecma Olympus 593. для Конкорда.

Версии двигателя были лицензированы компанией Curtiss-Wright в США как TJ-32 или J67 (военное обозначение) и TJ-38 «Зефир», хотя ни один из них не использовался. Olympus также успешно разрабатывался как морские и промышленные газовые турбины , которые имели большой успех. По состоянию на 2018 год Olympus продолжает использоваться как морская, так и промышленная газовая турбина.

Фон

Происхождение

В конце Второй мировой войны основным усилием компании Bristol Engine Company была разработка двигателей Hercules и Centaurus радиально- поршневых . К концу 1946 года у компании было всего 10 часов опыта работы с турбореактивными двигателями с небольшим экспериментальным двигателем под названием « Фебус» , который был газогенератором или ядром «Протеус», турбовинтового двигателя который тогда находился в разработке. ^{[ 6 ]} В начале 1947 года материнская компания Bristol Airplane Company представила предложение по бомбардировщику средней дальности той же спецификации B.35/46, что привело к созданию Avro Vulcan и Handley Page Victor . Конструкция «Бристоль» представляла собой Тип 172 и должна была быть оснащена четырьмя или шестью двигателями «Бристоль» с тягой 9000 фунтов силы (40 кН). ^{[ 7 ]} согласно спецификации двигателя Министерства TE.1/46.

Требуемая тяга от нового двигателя, получившего тогда обозначение BE10 (позже Olympus), первоначально должна была составлять 9 000 фунтов силы (40 кН) с потенциалом роста до 12 000 фунтов силы (53 кН). Соотношение давлений будет неслыханным — 9:1. ^{[ 8 ]} низкого давления (НД) Для достижения этой цели в первоначальной конструкции использовались осевой компрессор высокого давления (ВД) и центробежный компрессор , каждый из которых приводился в движение собственной одноступенчатой турбиной . Эта конструкция с двумя золотниками устранила необходимость в таких функциях, как регулируемые впускные направляющие лопатки (Avon, J79), впускные рампы (J65), регулируемые статоры (J79) или система отбора воздуха из компрессора (Avon), которые требовались для однокатушечных компрессоров с коэффициентом давления выше примерно 6:1. Без этих функций двигатель не мог бы ни запуститься, ни работать на низких оборотах без разрушительной вибрации лопастей. Они также не могли разогнаться до высоких скоростей с быстрым ускорением (« раскрутка ») без скачков напряжения . ^{[ 9 ]} Конструкция была постепенно изменена, и центробежный компрессор ВД был заменен осевым компрессором ВД. Это уменьшило диаметр нового двигателя до проектных 40 дюймов (100 см). Производство Bristol Type 172 было отменено, хотя разработка Avro Vulcan и других проектов продолжалась. ^{[ 10 ]}

Начальная разработка

Первый двигатель, получивший в разработке обозначение BOl.1 (Bristol Olympus 1), имел шесть ступеней компрессора низкого давления и восемь ступеней высокого давления, каждая из которых приводилась в движение одноступенчатой турбиной. Система сгорания была новаторской, поскольку десять соединенных жаровых труб были размещены в трубчатой системе: гибриде отдельных жаровых каналов и настоящей кольцевой системы. Диаметр отдельных каналов сгорания превышал бы проектный предел, а настоящая кольцевая система считалась слишком сложной. ^{[ 11 ]}

В 1950 году доктор (позже сэр) Стэнли Хукер был назначен главным инженером компании Bristol Aero Engines. ^{[ 11 ]}

BOl.1 впервые заработал 16 мая 1950 года и был спроектирован для создания тяги в 9140 фунтов силы (40,7 кН), без разрушительного вращающегося срыва при запуске и до скорости холостого хода, а также без помпажных колебаний при быстром ускорении до максимальной тяги. Двигатель запустился без проблем, и Хукер, наблюдая за первым испытательным запуском и демонстрируя свою уверенность в конструкции, резко нажал на дроссельную заслонку, чтобы обеспечить плавное ускорение до максимальной мощности. ^{[ 12 ]} Тягомер показал 10 000 фунтов силы (44 кН). ^{[ 13 ]} Следующей разработкой стал BOl.1/2, который в декабре 1950 года создавал тягу 9500 фунтов силы (42 кН). Примеры аналогичного BOl.1/2A были построены для американского производителя Curtiss-Wright, который купил лицензию на разработку двигателя как TJ-32 или J67 для проектируемого F-102 . Несколько переработанный BOl.1/2B работал в декабре 1951 года и имел тягу 9750 фунтов силы (43,4 кН). ^{[ 14 ]}

К этому времени двигатель был готов к воздушным испытаниям, и первые летные двигатели, получившие обозначение Olympus Mk 99, были установлены на самолет Canberra WD952 , который впервые поднялся в воздух с пониженной тягой до 8000 фунтов силы (36 кН) в августе 1952 года. В мае 1953 года этот двигатель был готов к воздушным испытаниям. самолет достиг мирового рекорда высоты 63 668 футов (19 406 м). ^{[ 15 ]} Оснащенный более мощными двигателями Mk 102, Canberra увеличила рекорд до 65 876 футов (20 079 м) в августе 1955 года. ^{[ 16 ]} Первый серийный Olympus, Mk 101, поступил на вооружение в конце 1952 года с номинальной тягой 11 000 фунтов, массой 3 650 фунтов и общим наработкой 250 часов. ^{[ 17 ]}

Варианты

Olympus тщательно разрабатывался на протяжении всего производственного цикла, и многие варианты можно отнести к четырем основным группам.

Первоначальные варианты без повторного нагрева были разработаны и произведены компаниями Bristol Aero Engines и Bristol Siddeley и использовались на дозвуковых двигателях Avro Vulcan . Эти двигатели получили дальнейшее развитие в компании Rolls-Royce Limited .

Первый вариант перегрева, Bristol Siddeley Olympus Mk 320, использовался на снятом с производства сверхзвуковом ударном самолете BAC TSR-2 . Для Concorde в 1960-х годах он был развит в Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 и получил дальнейшее развитие в нескольких последующих версиях, чтобы в конечном итоге обеспечить надежные авиаперевозки. Olympus 593 является ярким примером «интеграции силовой установки и планера». Для оптимизации работы двигателя при использовании на скоростях от взлета до 2 Маха на «Конкорде» были разработаны регулируемый впускной коллектор и сопло с изменяемым горлом с системой реверса тяги. ^{[ 18 ]} Заглядывая в будущее сверхзвуковых транспортных средств, учитывая ограничения по шуму для самолетов сверхзвуковой транспортной категории, ^{[ 19 ]} были проведены исследования глушителей эжектора, в результате которых был сделан вывод, что «новая версия модели 593 с низкой степенью двухконтурности может подойти для будущих поколений сверхзвуковых транспортных самолетов». ^{[ 20 ]}

Американская компания Curtiss-Wright провела испытания разработанной по лицензии версии, известной как J67, и турбовинтового двигателя, получившего обозначение TJ-38 Zephyr. Ни одна конструкция не была произведена.

Дальнейшие модификации Olympus были произведены для привода кораблей и наземной выработки электроэнергии.

Приложения

Предлагаемые применения для самолетов

На протяжении многих лет Olympus предлагался для множества других применений, включая:

C104, который привел к созданию C105 Avro Arrow : BOl.3" ^{[ 21 ]}
Avro 718: BOl.3 ^{[ 22 ]} Тип 718 представлял собой военно-транспортный самолет вместимостью до 110 мест. ^{[ 23 ]}
Avro 739 до OR339 (требование, кульминацией которого стало TSR2): BOL.21R ^{[ 22 ]}^{[ 24 ]}
Авро 740: 3 х Мк 551 ^{[ 22 ]}
Авро 750: 2 х Мк 551 ^{[ 22 ]}
Avro Vulcan Phase 6 (B3): BOl.23, развитие Mk 301. ^{[ 24 ]} Для этого самолета были предложены различные конфигурации двигателей БОл.21, БОл.21/2 и БОл.23 либо с промежуточным перегревом, либо с кормовым вентилятором для обеспечения необходимого увеличения взлетной тяги. ^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}
Бристоль Т172: BE10 ^{[ 24 ]}
Бристоль Т177 ^{[ 24 ]}
Бристоль Т180 ^{[ 24 ]}
Bristol T198: Mk 591. Ранняя конструкция сверхзвукового авиалайнера (132 места). Двигатель стоял цивилизованный БОл.22Р. ^{[ 24 ]}
Бристоль Т201: Мк 551 ^{[ 24 ]}
Бристоль Т202 ^{[ 24 ]}
Бристоль Т204 - OR339: BOl.22SR (упрощенный подогрев) ^{[ 24 ]}
Бристоль Т205: Марк 551 ^{[ 24 ]}
Бристоль Т213 ^{[ 24 ]}
Bristol T223 : Mk 593. Более поздняя конструкция сверхзвукового авиалайнера (100 мест). Двигатель как Mk 591 с компрессором низкого давления нулевой ступени и охлаждаемой турбиной высокого давления. ^{[ 24 ]}
Конструкция de Havilland по OR339: BOl.14R, BOl.15R. Разработан на базе БОЛ.6Р. ^{[ 24 ]}
Хэндли Пейдж HP98: вариант Виктора для Следопыта . ^{[ 24 ]}
Хэндли Пейдж Виктор B1: Mk 104 ^{[ 24 ]}
Хэндли Пейдж Виктор Фаза 3 ^{[ 24 ]}
Хэндли Пейдж HP107 ^{[ 24 ]}
Хэндли Пейдж Пасифик ^{[ 24 ]}
Hawker P.1121 : BOL.21R ^{[ 24 ]}
Hawker P.1129 до OR339: BOL.15R ^{[ 24 ]}
Martin / General Dynamics RB-57F Canberra : Mk 701, разработанный на основе Mk 301. ^{[ 24 ]}
Глостер P492/3: Mk 591 ^{[ 24 ]}
Республика XF-103 ^{[ 27 ]}
Republic F-105 Thunderchief : BOl.21 для возможной продажи RAF. ^{[ 24 ]}
будет 36 ^{[ 28 ]}
Сааб 37 Вигген ^{[ 29 ]}
Vickers VC10 : развитие Mk 555 с кормовым вентилятором. ^{[ 24 ]}

Двигатели на выставке

Северный Имперский военный музей , Манчестер - Mk 101
Музей Королевских ВВС в Косфорде - Mk 320
Музей авиации Гатвика, Чарлвуд, Суррей - два Mk 320
Коллекция Rolls-Royce Heritage Trust (Дерби, Великобритания) Mk 101 и Mk 593, а также морская версия.
Музей науки и промышленности (Манчестер) – Mk 202 (двигатель обозначен как Mk 201, но на табличке ЭБУ указано, что это Mk 202)
Музей самолетов Южного Йоркшира , Донкастер, Англия — Mk.104 предоставлен в аренду Фондом наследия Rolls-Royce.

Технические характеристики (Олимп 101)

Данные из «Оперативный Олимп» . Полет . Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года. и конспекты лекций, Vulcan Bristol Aero Engine School.

Общие характеристики

Тип: двухкатушечный турбореактивный двигатель с осевым потоком
Длина: 127,1 дюйма (10,59 футов; 3,23 м)
Диаметр: 40 дюймов (3,3 фута; 1,0 м)
Сухой вес: 3615 фунтов (1640 кг)

Компоненты

Компрессор: осевой, 6 ступеней НД, 8 ступеней ВД.
Камеры сгорания : канюлевые, 10 жаровых труб.
Турбина : одноступенчатая ВД, одноступенчатая НД.
Тип топлива: АВТУР или АВТАГ.

Производительность

Максимальная тяга : 11 000 фунтов силы (49 кН)
Удельный расход топлива : 0,817 фунта/(фунт-сила⋅ч) (23,1 г/(кН⋅с))
Тяговооруженность : 3,04

См. также

Связанные разработки

Сопоставимые двигатели

Пратт и Уитни J75

Связанные списки

Список авиационных двигателей

Ссылки

Примечания

Цитаты

^ «Авиационный двигатель Rolls-Royce Olympus» . Мир Воздушной Силы . Проверено 13 сентября 2016 г.
^ «Роллс-Ройс Олимп» . Гатвикский музей авиации. Архивировано из оригинала 8 января 2017 года . Проверено 13 сентября 2016 г.
^ Бакстер 2012, с. 16
^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 22 марта 2015 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ Бакстер 2012, с. 20
^ Бакстер 1990, стр. 10–13.
^ Бакстер 1990, стр. 13, 18.
^ Бакстер 1990, с. 13
^ http: //webserver.dmt.upm.en/zope/DMT/Members/jmtizon/turbomachines/NASA-SP36_extracto.pdf. Архивировано из оригинала 20 июля 2018 г. на Wayback Machine , стр. 44 и рис. 27a.
^ Бакстер 1990, стр. 16, 18.
^ Jump up to: ^а ^б Бакстер 1990, с. 18
^ «Не очень-то инженер» сэр Стэнли Хукер, The Crowood Press Ltd. 2002, ISBN 9780906393352 , стр.142.
^ «Всемирная энциклопедия авиационных двигателей - 5-е издание» Билла Ганстона , Sutton Publishing, 2006, стр. 36
^ Бакстер 1990, с. 20
^ Бакстер 1990, стр. 22, 24.
^ Бакстер 1990, с. 32
^ «Сверхзвуковые транспортные (СТД) двигатели» .
^ Гупта, ПК (1980). Advanced Olympus для сверхзвуковых транспортных самолетов нового поколения . Общество инженеров автомобильной промышленности, Inc. 2266.
^ https://www.ecfr.gov/current/title-14/chapter-I/subchapter-C/part-36 , пункт 36.301.
^ Гупта, ПК (1980). Advanced Olympus для сверхзвуковых транспортных самолетов нового поколения . Общество инженеров автомобильной промышленности, Inc. 2267.
↑ Arrow Flight, 25 октября 1957 г., с. 647
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года . Проверено 28 октября 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в качестве заголовка ( ссылка ) Список типов Avro [1] Avro Heritage
^ Филдс 2012, с. 424
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v ^В ^х Бакстер 1990, с. 172
^ Филдс 2012, с. 407
^ Приложение к брошюре Avro IPB 104.
^ Баугер, Джо. «Республика XF-103». Энциклопедия американских военных самолетов Джо Баугера , 4 декабря 1999 г. Дата обращения: 16 февраля 2011 г.
↑ Статья в Википедии со ссылкой на Бернса, Леннарта A36 — раскрыт атомный бомбардировщик SAAB , Flygrevyn выпуск No. 4 апреля 1991 г.
^ [2] История Виггена [3] Protec 2005 № 4

Библиография

Бакстер, Алан. Олимп – первые сорок лет . Дерби, Великобритания: Фонд наследия Rolls-Royce, 1990. ISBN 978-0-9511710-9-7
Блэкман, Тони. Летчик-испытатель Вулкана . Лондон, Великобритания: Груб-стрит, 2009. ISBN 978-1-906502-30-0
Буллман, Крейг. Vulcan B.Mk2 с другого ракурса . Бишоп-Окленд, Великобритания: Pentland Books, 2001. ISBN 1-85821-899-3
Филдс, Дэвид В. Avro Type 698 Vulcan Барнсли, Великобритания: Pen % Sword Aviation, 2012 г., ISBN 978 1 84884 284 7
Хукер, Стэнли. Не такой уж инженер . Мальсборо, Великобритания: Airlife Publishing, 2002. ISBN 978-1-85310-285-1

Внешние ссылки

Фонд наследия Rolls-Royce
Изображение опоры турбины электростанции Олимп
enginehistory.org Хорошее изображение Mk 301
Полетный разрез БОЛ.1/2А
"Олимпийские высоты" 1961 г. Летная статья
Могучий Олимп : Плейлист YouTube от AgentJayZ

[1] «Авиационный двигатель Rolls-Royce Olympus» . Мир Воздушной Силы . Проверено 13 сентября 2016 г.

[2] «Роллс-Ройс Олимп» . Гатвикский музей авиации. Архивировано из оригинала 8 января 2017 года . Проверено 13 сентября 2016 г.

[3] Бакстер 2012, с. 16

[4] «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 22 марта 2015 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[5] Бакстер 2012, с. 20

[6] Бакстер 1990, стр. 10–13.

[7] Бакстер 1990, стр. 13, 18.

[8] Бакстер 1990, с. 13

[9] ^ http: //webserver.dmt.upm.en/zope/DMT/Members/jmtizon/turbomachines/NASA-SP36_extracto.pdf. Архивировано из оригинала 20 июля 2018 г. на Wayback Machine , стр. 44 и рис. 27a.

[10] Бакстер 1990, стр. 16, 18.

[baxter18-11] Jump up to: ^а ^б Бакстер 1990, с. 18

[12] «Не очень-то инженер» сэр Стэнли Хукер, The Crowood Press Ltd. 2002, ISBN 9780906393352 , стр.142.

[13] «Всемирная энциклопедия авиационных двигателей - 5-е издание» Билла Ганстона , Sutton Publishing, 2006, стр. 36

[14] Бакстер 1990, с. 20

[15] Бакстер 1990, стр. 22, 24.

[16] Бакстер 1990, с. 32

[17] «Сверхзвуковые транспортные (СТД) двигатели» .

[18] Гупта, ПК (1980). Advanced Olympus для сверхзвуковых транспортных самолетов нового поколения . Общество инженеров автомобильной промышленности, Inc. 2266.

[19] ttps://www.ecfr.gov/current/title-14/chapter-I/subchapter-C/part-36 , пункт 36.301.

[20] Гупта, ПК (1980). Advanced Olympus для сверхзвуковых транспортных самолетов нового поколения . Общество инженеров автомобильной промышленности, Inc. 2267.

[flight647-21] Arrow Flight, 25 октября 1957 г., с. 647

[heritage-22] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года . Проверено 28 октября 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в качестве заголовка ( ссылка ) Список типов Avro [1] Avro Heritage

[23] Филдс 2012, с. 424

[baxter172-24] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v ^В ^х Бакстер 1990, с. 172

[Fildes_2012,_p._407-25] Филдс 2012, с. 407

[26] Приложение к брошюре Avro IPB 104.

[joe-27] Баугер, Джо. «Республика XF-103». Энциклопедия американских военных самолетов Джо Баугера , 4 декабря 1999 г. Дата обращения: 16 февраля 2011 г.

[28] Статья в Википедии со ссылкой на Бернса, Леннарта A36 — раскрыт атомный бомбардировщик SAAB , Flygrevyn выпуск No. 4 апреля 1991 г.

[29] [2] История Виггена [3] Protec 2005 № 4

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]