Westinghouse J40

J40
Тип	Смятение
Национальное происхождение	Соединенные Штаты
Производитель	Отделение авиационной газовой турбины Westinghouse
Основные приложения	McDonnell F3H Demon

Westinghouse J40 был ранним высокопроизводительным турбофейным двигателем, спроектированным подразделением Aviation Aviation Aviation Aviation Aviation Gas, начиная с 1946 года до США запроса ВМС Аэронавтики (Buaer). Buaer намеревался использовать дизайн в нескольких истребителях и бомбардировщике. Однако, хотя ранний дизайн с низким энергопотреблением был успешным, попытки масштабировать его до полной мощности дизайна не удалось, а дизайн был окончательно отброшен, считал «фиаско» и «флоп».

Первоначально дизайн призвал к двигателю из 7500 фунтов (33 кН) упор на уровня моря статических условиях без запоздателя и 10 900 фунтов стерлингов с Afterburner. Более мощная модель 9500/13 700 фунтов -фунтов была предназначена для замены более ранних двигателей в различных планерах. Всего было запланировано тринадцать различных вариаций. Прогнозируемая потребность в более высоких двигателях заставила Buaer разместить контракт с Ford Motor Company, подразделение Lincoln Mercury для двигателей J40-WE-10 и J40-WE-12.

Версии с более высоким энергопотреблением оказались имеющими ущербную конструкцию компрессора и не имели подходящей системы управления. Это оставило военно-морской флот только с более ранними двигателями с более низким энергопотреблением. В конечном итоге они были использованы для ранних летных испытаний, но оказались в значительной степени непригодными. Особенно печально известное использование было в демона McDonnell F3H-1N , который оказался опасно недостаточным с небольшими двигателями. Конструкция была быстро заземлена после повторных инцидентов, вызванных полетом планера с избыточным весом, и ряд отказов двигателя, которые привели к потере самолета. Правительственное расследование проблемы программы F3H-1N не смогли определить, были ли утрачены пилоты исключительно из-за проблем с двигателем. Заземленные планеры были либо сбиты, либо использовались для наземных тренировок. F3H-2N использовал двигатель Allison J71 .

Программа J40 была прекращена в 1955 году, и в это время весь самолет, который он должен был, был либо заземлен, отменен, либо переработан для использования альтернативных двигателей. Провал J40 был среди тех, кто повлиял на большинство военных программ. Отказ программы был в основном из -за отсутствия инвестиций в исследовательские и экспериментальные ресурсы с помощью Westinghouse, в результате чего они неспособны решить проблемы с различными моделями двигателей. В 1953 году Westinghouse работал с Rolls-Royce, чтобы предложить двигатели на основе Avon , который имел аналогичные результаты, но созрел в отличную конструкцию еще более высокой мощности. Westinghouse был за пределами бизнеса авиационного двигателя к 1965 году, когда их 6200 фунтов (28 кН), уменьшенная версия двигателя Avon 300 серии 12 000 фунтов (53 кН), XJ54, также не смог найти рынок Соединенных Штатов.

J57 форме также заменит, для военно -морского флота США, катастрофического Westinghouse J40, который никогда полностью не материализовался в приемлемой

-Томас Гарднер, F-100 Super Sabre на войне

Разработка

J40 Powered XF3H-1 прототип на USS Coral Sea в 1953 году

Westinghouse Electric Corporation основала подразделение Aviation Aviation Aviation Gas Turbine (AGT) в 1945 году. Наряду с General Electric , Westinghouse имел большой опыт в дизайне турбин, который ставит их в лидерство над установленными производителями авиационных двигателей, у которых мало опыта с этими совершенно новыми концепциями дизайна Полем В то время как большинство ранних двигателей в США были перепроектированными версиями британских самолетов, J30 был первым по-настоящему американским турбоэджами, который использовался, и увидел использование в McDonnell FH Phantom . Увеличенный J34 был устарел при представлении, но умеренно успешным. Потребовался новый дизайн после быстрого прогресса в отрасли.

J40 представлял собой большую возможность для Westinghouse стать выдающимся игроком на рынке турбоевских двигателей. Военно -морской флот США проявил большую уверенность в компании, когда она ставила успех или провал нового поколения самолетов на Westinghouse по сравнению с тремя другими компаниями двигателя. В июне 1947 года Бюро аэронавтики военно -морского флота заключило контракт на его развитие. Двигатель прототипа впервые прошел в ноябре 1948 года. Согласно статье в апреле 1949 года издания « Военно -морской авиационный бюллетень» лейтенанта -командиром Нилом Д. Харклероадом из Подразделения Бюро авиационной электростанции », двигатель успешно работал. " На момент написания этой статьи 50-часовой тест на обоснование рейсов должен был быть проведен к июню 1949 года и 150-часовой квалификации к декабрю 1949 года.

J40 был разработан для того, чтобы доставить в два раза больше двигателей, которые в настоящее время находятся в эксплуатации, что позволило J40-WE-8 с Awpleburner для власти многих новых бойцов на базе Navy на базе переноски с одним двигателем. Они включали в себя Grumman XF10F Jaguar Variable-Sweep Wing Finger General-Purpose, McDonnell F3H Demon и Douglas F4D Skyray Interceptors. Был спроектирован рост до более чем 15 000 фунтов (67 кН) тяги. Версия без Afterburner, J40-WE-6, состояла в том, чтобы привести к укреплению Douglas A-3D SkyWarrior бомбардировщика с двумя двигателями .

J40-8 был всего лишь более 40 дюймов (1000 мм) в диаметре, но длиной 25 футов (7,6 м), с аксессуарами и включающим в себя. Он весил почти 3500 фунтов (1600 кг), -6 почти на 7 футов (2,1 м) короче и около 600 фунтов (270 кг) легче, потому что у него не было взлома.

В 1949 году была предложена в A3D, и разработана непрерывная версия J40-WE-12, которая разрабатывала 9500 фунтов (42 кН). (61 кН) была предложена тяга для проектов истребителей. Обе версии были приняты и стали двигателями, которые были разработаны планерами. Модели ранней разработки с более низким энергопотреблением были предназначены для использования только для наземных и первоначальных летных испытаний, пока не станут мощные двигатели.

Вывод

Разработка большого двигателя была длительной. Увлажнительный 150-часовой квалификационный тест, который должен был быть проведен в декабре 1949 года, не был завершен до января 1951 года, на год отставать график. Afterburner был особенно неприятным-аэпутательная версия двигателя, J40-WE-8, не проходила 150-часовую квалификацию до августа 1952 года. Тестирование, вызывая задержки в программах летных испытаний.

В начале даже низкопроводимых версий двигателя считались непригодными для использования из-за проблем с надежностью. A3D окажется успешным с альтернативными двигателями, но F3H-1 был переведен в дозвуковую производительность с использованием двигателя с более низким энергопотреблением и продолжал оставаться дозвуковым даже после замены более высокой мощности Allison J71. Было заявлено, что, хотя рассматриваемые неудачи, F3H-1 мог бы быть конкурентоспособным с ранними боевиками Supersonic Air Century Century, которые были предоставлены оригинальными двигателями по их дизайнерским спецификациям. Фактически, демон, который появился в разработке, был борцом, вооруженным ракеты, более 8000 фунтов (3600 кг) тяжелее, чем был XF3H-1, и даже мощный J71 не смог восстановить свою производительность.

Одномоновый истребитель Demon F3H-1N изначально был суровым разочарованием из-за ненадежности J40 и трудностей с летанием гораздо более тяжелого планера с помощью двигателей J40-WE-22A с более низким энергопотреблением. Дизайн планера предположил, что J40-WE-10 с более высоким энергопотреблением станет электростанцией. Эти первые производственные демоны были основаны на редизайне, чтобы принять двигатель J71 после потери шести самолетов и четырех пилотов. Решение о перемещении демона в J71 произошло задолго до того, как появилась первоначальная партия производства, и с разработкой подходящего ярожника для J71 затянулась, Буаер решил принять ранние самолеты с двигателями Westinghouse J40-WE-22A и -22. Полем Это решение стало под контролем Конгресса в 1955 году и вызвало резкую критику со стороны Конгресса. Журнал Time назвал основу военно-морского флота всех демонов F3H-1, способствующего Westinghouse, «фиаско», с 21 несправедливыми самолетами, которые можно использовать только для обучения на флоте с потерей в 200 миллионов долларов. Одной из высоких точек J40 была обстановка неофициальной записи о времени, когда в демоне составляет 10 000 футов (3000 м) за 71 секунду.

Заменяющий двигатель не может быть легко вставлен в заземленные демоны, так как фюзеляж должен был быть переработан и увеличен. Когда этот редизайн был сделан для размещения J71, область крыла также была увеличена, чтобы противостоять увеличению веса левоподного самолета. F4D Skyray, который был разработан, чтобы более легко принять различные двигатели, появились в производстве Pratt & Whitney J57 .

A3D появился и с не-а-afterburning двигателями J57. Программа F10F-1 была отменена в первую очередь из-за неразрешимых аэродинамических проблем с крылом с переменной подставкой и системами управления. Проблемы с двигателем J40 имели второстепенное значение во время прототипов летных испытаний.

Варианты

XJ40-WE-2, XJ40-WE-4

Внутренние двигатели для разработки.

J40-WE-1

Версия ВВС J40-WE-8, питающая беспилотные издержки североамериканского X-10 . (Два двигателя, существующие в выставке X-10, в музее ВВС США в Дейтоне, штат Огайо)

XJ40-WE-3

Первоначальное обозначение ВВС для первой предложенной версии XJ40-WE-12:

XJ40-WE-5

Обозначение ВВС для растерянного блока II/блока III версий XJ40-WE-12: 9 500–9,900 фунтов (42–44 кН)

J40-WE-6

Летные тестирование предварительных производителей двигателей, питание двух прототипов SkyWarrior Douglas XA3D-1 , прототипа Douglas XF4D-1-1 , прототипы демонов McDonnell F3H , прототипы Jaguar Grumman XF10F : 7500 фунтов

J40-WE-8

Двигатель предварительного производства с послеобедением заменил -6 версий в Skyray, Demon и Jaguar. (Один двигатель, существующий в Смитсоновском воздушном и космическом музее): 10 900 фунтов (48 кН).

XJ40-WE-10

Экспериментальная версия Afterburing of XJ40-WE-12. Насколько можно определить, ни один фактически не был построен, хотя был построен ярлен -ярлен: 13 700 фунтов (61 кН)

XJ40-WE-12

Экспериментальный двигатель с более высоким питанием. Четыре уничтожены в сбоях компрессора на испытательном руле: 9500 фунтов (42 кН)

XJ40-WE-14

Два дизайна катушки, размещенные по контракту, но не разработана: 12 000 фунтов (53 кН).

XJ40-WE-16

Afterburting версия J40-WE-14, размещенная по контракту, но не разработана: 17 400 фунтов (77 кН)

XJ40-WE-18

Модифицированная версия J40-WE-10 для программы Convair Skate, предложенной, но не принятой. Предложение позже изменено для самолета Martin Minelayer, но не принято для этого: 11 400 фунтов (51 кН) с большинством возможностей высоты удаленными.

Xj40-we-20

Модифицированный J40-WE-10 с Afterwurner для работы до 50 000 футов, ни один из них не построен.

J40-WE-22/-22A

Производственная версия J40-WE-8, две модели с использованием различных систем управления. (Один -22A сохранился как выставка выставки в Национальном музее военно -морской авиации): 10 900 фунтов (48 кН).

XJ40-WE-24

Предложенное растерянное раннее производство двигателя J40-WE-10: 12 050–13 100 фунтов (53,6–58,3 кН).

XJ40-WE-26

Предложенное растерянное раннее производство двигателя J40-WE-12: 9 500–9 900 фунтов (42–44 кН)

Приложения

• Дуглас XA3D-1 SkyWarrior
• Дуглас XF4D-1 Skyray
• Grumman XF10F-1 Jaguar
• McDonnell F3H Demon
• Северная Америка X-10

Технические характеристики (J40-WE-8)

Дата с полета.

Общие характеристики

• Тип: Afterburing Turbojet
• Длина: 300 дюймов (7,6 м)
• Диаметр: 40 дюймов (1 м)
• Сухой вес: 3500 фунтов (1600 кг)

Компоненты

• Компрессор: однопул, 11-ступенчатая осевая (большинство источников по ошибке, что компрессор двигателя имел 10 этапов), 50/50 Действие/Реакция
• Сгоревники : кольцевые
• Турбина : два этапа
• Тип топлива: JP-3, JP-4 и 100/130 Avgas
• Масляная система: сухой поддон, 4,5 галлонов США (17 л; 3,7 IMP GAL), масляный/топливный теплообменник, 30 -секундное ограничение полета

Производительность

• Максимальная тяга : 7300 фунтов (32 кН) сухой, 10 900 фунтов (48 кН) влажным (послеобеденный)
• Общее соотношение давления : 5,2: 1
• Удельный расход топлива : 0,94 фунта/(lbf порядка) (27 г/(кн)) сухой, 2,2 фунта/(lbf000h) (62 г/(кн)) влажный (послеочетания)
• Соотношение тяги к весу : 2,14 сухой, 3 влажного (послеочетания)

Смотрите также

Связанные списки

• Список авиационных двигателей

Библиография

• Дорр, Роберт (2006-01-23). «Разбитые недостатки двигателя» карьеры военно -морского флота » . Армейские времена . Получено 2008-05-29 .
• Грин, Уильям (1967). Мировое руководство по боевым самолетам . Doubleday.
• Кей, Энтони Л. (2007). История и развитие турбоев 1930-1960 гг. Том 2: СССР, США, Япония, Франция, Канада, Швеция, Швейцария, Италия и Венгрия (1-е изд.). Рамсбери: Пресса Кроуд. ISBN  978-1861269393 .
• «B-66 Destroyer / A3D SkyWarrior» . Получено 2006-10-12 .
• Кристиансен, Павел Дж. (2015). Westinghouse J40 Axial Turbojet Семейство, история развития и технические профили (1 -е изд.). Олни, Мэриленд: Блег Пресс. ISBN  978-0692358528 .