Бристоль Протеус

Протей
	Консервированный Бристоль Протеус
Тип	Турбовинтовой
Производитель	Бристоль Сиддели
Первый запуск	25 января 1947 г.
Основные приложения	Бристоль Британия , Сондерс-Роу Принцесс

Bristol Proteus был Bristol Engine Company серийного производства первым газотурбинным двигателем , турбовинтовым двигателем мощностью чуть более 4000 л.с. (3000 кВт). «Протеус» представлял собой газовую турбину с обратным потоком. Поскольку вторая турбина приводила в движение не ступени компрессора, а только воздушный винт, этот двигатель был классифицирован как двигатель со свободной турбиной . Он приводил в действие Bristol Britannia авиалайнер , небольшие военно-морские патрульные корабли, суда на воздушной подушке и электрические генераторные установки. Он также использовался для привода автомобиля-рекордсмена наземной скорости Bluebird-Proteus CN7 . После слияния Bristol с Armstrong Siddeley двигателем стал Bristol Siddeley Proteus, а позже Rolls-Royce Proteus.На смену «Протею» должен был прийти « Бристоль Орион» , который дал бы «Британии» увеличение мощности на 75% для более быстрого крейсерского полета. ^[1]

Проектирование и разработка

«Протеус» должен был стать двигателем очень большого авиалайнера, который будет использоваться после войны. Работы по проектированию начались в сентябре 1944 года со свободной турбиной и гребным винтом на базе более раннего двигателя Bristol «Тезей» . Компрессор имел 12 осевых и 2 центробежные ступени. Газогенератор был построен в виде турбореактивного двигателя и назван Bristol Phoebus , чтобы ускорить разработку двигателя, не препятствуя ему проблемами с коробкой передач. Он совершил испытательный полет в мае 1946 года и был установлен в бомбоотсек Avro Lincoln , характеристики были плохими, и первая ступень центробежного компрессора была удалена. Первый Proteus, Proteus 1, также работал с оригинальным компрессором, впервые испытанным на Phoebus, но к 1950 году был переработан в Proteus 2 только с одной центробежной ступенью. ^[2]

Proteus 2 (серия Mk.600) должен был производить 3200 л.с. и весить 3050 фунтов. Он был избыточным весом и недостаточной мощностью: весил 3800 фунтов и производил 2500 л.с., а также имел механические проблемы практически в каждой детали, включая лопатки компрессора, лопатки турбины и подшипники. который периодически выходил из строя даже на низких уровнях мощности. Это привело к знаменитой цитате главного инженера Proteus Фрэнка Хоулера главному инженеру отдела двигателей Стэнли Хукеру : «Знаете, Стэнли, когда мы проектировали Proteus, я решил, что мы должны создать двигатель с самым низким расходом топлива в мире, несмотря ни на что. его веса и объема. Пока что мы достигли веса и объема!» ^[3] Модернизированный Proteus 3 (серия 700) развивал мощность 3780 л.с. и весил почти на 1000 фунтов меньше, чем предыдущая конструкция. Однако для первого прототипа «Британия» и «Принцесса Сондерс-Роу» летающей лодки это произошло слишком поздно. Восемь двигателей на «Принцессе» были установлены четырьмя парами, каждая пара приводила в движение два гребных винта через коробку передач в противоположных направлениях. Они были известны как Спаренный Протей . Еще два двигателя устанавливались одиночно с реверсивными гребными винтами для маневрирования на воде. Спаренный Proteus также предназначался для использования на версии Mk.II Bristol Brabazon , но этот проект был отменен. Всего было построено три «Принцессы», из которых летала только одна, а к тому времени, когда вторая «Британия» была готова к испытаниям, на нее был установлен «Протеус-3». ^[4]

В 1954 году во время полета с делегацией голландской авиакомпании KLM, потенциального заказчика, наконец-то дала о себе знать потенциально неприятная конструктивная особенность редуктора воздушного винта - прямые шестерни. Шестерня стерла зубья, в результате чего самолет загорелся, который совершил вынужденную посадку в ил в устье реки Северн. Услышав об этой неудаче, лорд Уйвс из Rolls-Royce , бывший босс Хукера, послал инженеров Rolls-Royce на помощь команде Бристоля. Эта непрошеная щедрость по отношению к тому, что, в конце концов, было коммерческим конкурентом, растопила холодные отношения, существовавшие между Уйвсом и Хукером с момента ухода Хукера из Rolls-Royce по поводу разработки Avon в 1948 году.

Разработка противообледенительной системы воздухозаборника двигателя оказалась длительной задачей. Он должен был быть в состоянии справиться с типом обледенения, который, как считалось, мог вызвать проблемы у Британии. Испытания на обледенение установки Proteus на самолете Ambassador в Канаде показали, что противообледенительная система двигателя и силовой установки может справиться с суровыми условиями обледенения, которые считаются вероятными в тех частях мира, где будет эксплуатироваться Britannia. Однако во время маршрутных полетов в Африке в апреле 1956 г. произошло обледенение другого типа, при котором противообледенительные системы были неэффективны. Были внесены модификации, эффективные против второго типа обледенения. BOAC начал свою деятельность в феврале 1957 года. ^[5] но позже в том же году на рейсах в Австралию был обнаружен третий тип обледенения. ^[6] При длительных полетах в условиях обледенения накопление льда на поверхностях обратного воздухозаборника, унаследованного от первоначальной установки Brabazon II и Princess, и последующее его попадание через двигатель приводило к остановке пламени. Двигатель автоматически перезапускался, выбрасывая длинный язык пламени из реактивной трубы, что беспокоило пассажиров. ^[7] Хотя проблема по своей сути не была опасной, ее удалось избежать с помощью ограничений в руководстве по летной эксплуатации (ее можно было избежать, не летая в облаках выше определенной высоты). Модификации третьего типа успешно прошли испытания в условиях обледенения, возникших при полетах из Сингапура в апреле 1958 года. ^[8] BOAC, стартовый заказчик Britannia, был непреклонен в своих требованиях по устранению проблем и пытался публично максимально раздуть масштабы проблемы, нанося ущерб перспективам продаж Britannia и задерживая ввод самолета в эксплуатацию на два года, а также почти на два года. банкротство Bristol Aircraft. ^[9]

Mk.705 мощностью 3900 л.с. (2900 кВт) был первой версией, использовавшейся на самолетах Bristol Britannia 100 и некоторых самолетах серии 300. Mk.755 мощностью 4120 л.с. (3070 кВт) использовался на самолетах серии 200 (не строился) и других 300-х, а Mk.765 мощностью 4445 л.с. (3315 кВт) использовался на самолетах RAF Series 250.

Варианты

Как и большинству газотурбинных двигателей 1940-х, 50-х и 60-х годов, Министерство снабжения присвоило «Протеусу» обозначение, которое, по-видимому, мало использовалось. Официально Протеус назывался Bristol BPr.n Proteus.

Бристоль Фебус: (BPh.1) Ранняя версия турбореактивного самолета Proteus, использовавшаяся для испытаний и разработки газогенераторной части двигателя, прошла летные испытания в бомбоотсеке Avro Lincoln в мае 1946 года.
Протеус серия 1: (BPr.1)Прототипы и двигатели раннего производства, используемые для разработки и испытаний.
Протеус серия 2: Первоначальные серийные версии, переименованные в двигатели серии Proteus 600. ^[10]^[11]
Протеус серия 3: Полностью разработанная первоначальная версия, переименованная в серию Proteus 700. ^[11]
Протеус 600: Первоначальные серийные двигатели переименованы в Proteus series 2. ^[10]^[11]
Протеус 610: Двигатели, используемые в установках Спаренный-Протеус для летающей лодки Saunders-Roe Princess . ^[11]
Протей 625

Протеус 700: ^[10]
Протеус 705: Двигатель, используемый, среди прочего, в Bluebird-Proteus CN7 . автомобиле-рекордсмене наземной скорости ^[10]
Протеус 710: Двигатели, предназначенные для использования в спаренных установках Proteus Bristol Brabazon Mk.II. авиалайнера
Протеус 750: ^[10]
Протеус 755: ^[10]
Протей 756: ^[10]
Протей 757: ^[10]
Протей 758: ^[10]
Протеус 760: ^[10]
Протей 761: ^[10]
Протей 762: ^[10]
Протеус 765: ^[10]
Протей Мк.255: Военные двигатели, аналогичные Proteus 765, на Bristol 253 Britannia C.Mk.1. ^[10]
Спаренный-Протей 610: Двойные двигатели серии Proteus 600 приводят в движение винты противоположного вращения через комбинированную коробку передач, разработанную специально для Saunders-Roe SR.45 Princess . ^[11]
Спаренный-Протей 710: Двойные двигатели Proteus 710, приводящие в движение винты встречного вращения для Bristol Brabazon I Mk.II.

Морской Протей: Морские двигатели Proteus использовались для привода кораблей и судов на воздушной подушке, таких как быстроходный патрульный катер класса Brave и SR.N4 судно на воздушной подушке .
Промышленный Протеус: Используется для промышленных применений, таких как производство электроэнергии, в частности, Юго-Западным электроэнергетическим советом на карманных электростанциях , первых в мире беспилотных электростанциях. ^[12]
Синяя птица Протей: Специально модифицированный Proteus 705 с приводными валами в передней и задней части двигателя для привода переднего и заднего дифференциала коробки передач на Дональда Кэмпбелла Bluebird-Proteus CN7 .

Приложения

Самолет

Другие приложения

После испытаний на фрегате HMS Exmouth двигатель маринованный Proteus использовался для питания Королевского флота , Brave быстроходных патрульных катеров класса а затем и на многих быстроходных патрульных катерах аналогичной конструкции, построенных на экспорт компанией Vosper . Это были одни из самых быстрых военных кораблей, когда-либо построенных, они развивали скорость более 50 узлов на спокойной воде. Шведский миноносец «Спика» и ее сестры также оснащались двигателями «Протея». ВМС Италии на подводных крыльях Патрульные катера класса Sparviero использовали Proteus для приведения в движение водометной струи на высоких скоростях.

Proteus использовался на SR.N4 Mountbatten, класса пересекающем Ла-Манш судне на воздушной подушке . В этой установке четыре двигателя Marine Proteus были сгруппированы в задней части корабля, выхлопные трубы были направлены назад. Двигатели приводили в движение горизонтальные силовые валы, которые передавали мощность на один из четырех «пилонов», расположенных по углам лодки. На пилонах редукторы использовали горизонтальный крутящий момент для приведения в движение вертикальный вал с подъемным вентилятором внизу и пропеллером вверху. Для двух передних двигателей требовались длинные валы, проходящие над пассажирской кабиной, поскольку все четыре двигателя были установлены в задней части корабля. ^[13]

Карманные электростанции

Еще одним применением Proteus было удаленное производство электроэнергии на юго-западе Англии на так называемых «карманных электростанциях». ^[14]^[15] Региональное управление электроэнергетики установило несколько электростанций с дистанционным управлением мощностью 2,7 МВт для пиковой нагрузки, работающих на базе «Протеуса». Рассчитанные на десять лет эксплуатации, многие из них все еще использовались сорок лет спустя. ^[16] Рабочий образец хранится в Музее внутреннего пожара в Западном Уэльсе.

Технические характеристики (Протеус Мк.705)

Данные полета . ^[17]

Общие характеристики

Тип: Турбовинтовой
Длина: 113 дюймов (2870 мм)
Диаметр: 39,5 дюйма (1003 мм)
Сухой вес: 2850 фунтов (1293 кг)

Компоненты

Компрессор: одиночный 12-ступенчатый осевой , за которым следует одна центробежная ступень.
Камеры сгорания : Обратные потоки
Турбина : Двухступенчатая газогенераторная турбина, двухступенчатая турбина свободной мощности . (ранние модели имели одноступенчатую силовую турбину)
Тип топлива: Авиационный керосин.

Производительность

Максимальная выходная мощность: 3320 л.с. (2475 кВт ) + 1200 фунтов (5,33 кН ), что дает 3780 л.с. остаточная тяга
Общий коэффициент давления : 7,2:1
Массовый расход воздуха: 44 фунта/с (20 кг/с)
Расход топлива: 273 имп галлона в час (1241 л/час)
Удельный расход топлива : 0,495 фунт/ч·л.с.
Отношение мощности к весу : 1,165 л.с./фунт.

См. также

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Список авиационных двигателей

Ссылки

Примечания

^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1955/1955%20-%200547.html . ^{[ мертвая ссылка ]}
^ История и развитие турбореактивных двигателей 1930–1960, том 1, Великобритания и Германия, Энтони Л. Кей, The Crowood Press Ltd., 2007, ISBN 978 1 86126 912 6 , стр.141
^ Хукер, 1985, стр.128.
^ Не так уж и инженер, Автобиография, сэр Стэнли Хукер при поддержке Билла Ганстона, Airlife Publishing 2002, ISBN 1-85310-285-7 , стр. 132-134.
^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1957/1957%20-%201600.html . ^{[ мертвая ссылка ]}
^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1958/1958%20-%200436.html?search=april%20chasing%20gremlin ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Выброс метеорита! Приключения летчика-истребителя времен холодной войны, Ник Картер, 2000, Woodfield Publishing, ISBN 1-873203-65-9 , стр. 218.
^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1958/1958%20-%200437.html?search=april%20chasing%20gremlin ^{[ мертвая ссылка ]}
^ «Всемирная энциклопедия авиационных двигателей – 5-е издание» Билла Ганстона , Sutton Publishing, 2006, стр.36
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Самолеты всего мира Джейн, 1962–63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Лондон, Питер (1988). Saunders and Saro Aircraft с 1917 года . Лондон: Conway Maritime Press Ltd., стр. 210–235. ISBN 0-85177-814-3 .
^ Гейл, Джон. «Карманные электростанции SWEB» . Юго-западное историческое общество электричества. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 25 февраля 2013 г.
^ "BHC/Saunders Roe SRN4 Mountbatten Class". Архивировано 7 января 2010 г. в Wayback Machine , сайт Джеймса на воздушной подушке.
^ «Карманные электростанции SWEB» . Внутренний пожар - Музей энергетики . Архивировано из оригинала 18 января 2009 года.
^ «Карманная электростанция» . История мира . Би-би-си.
^ «Карманная электростанция получила награду» . BBC Средний Уэльс. 11 июня 2010 г.
^ Архив Flightglobal - Рейс 9 апреля 1954 г. Дата обращения: 28 июля 2009 г.

Библиография

«Карманная электростанция получила награду» . BBC Средний Уэльс. 11 июня 2010 г.
Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Самолеты всего мира Джейн, 1962–63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
Лондон, Питер (1988). Saunders and Saro Aircraft с 1917 года . Лондон: Conway Maritime Press Ltd., стр. 210–235. ISBN 0-85177-814-3 .
Ганстон, Билл. Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Кембридж, Англия. Патрик Стивенс Лимитед, 1989 год. ISBN 1-85260-163-9
Хукер, сэр Стэнли. Не такой уж инженер . Издательство Эйрлайф, 1985. ISBN 1-85310-285-7 .
Гейл, Джон. «Карманные электростанции SWEB» . Юго-западное историческое общество электричества. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 25 февраля 2013 г.
"Aero Engines 1954" , Flight , архив Flightglobal, 9 апреля 1954 г. , получено 28 июля 2009 г.

Дальнейшее чтение

Бриджмен, Леонард, изд. Самолеты всего мира Джейн, 1951–1952 гг . Лондон: Самсон Лоу, Marston & Company, Ltd, 1951.

Внешние ссылки

Карманные электростанции SWEB
Данные Бристольского двигателя
«Реклама Bristol Proteus 755 и Britannia» . Полет . 19 февраля 1954 г. , вид в разрезе турбовинтового двигателя Proteus 755, показывающий пути потока газа.
«Сила для гигантов», 1948 года. о полете статья
"Бристоль Протеус" 1949 года. - летная статья о Протеусе

[1] ttps://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1955/1955%20-%200547.html . ^{[ мертвая ссылка ]}

[2] История и развитие турбореактивных двигателей 1930–1960, том 1, Великобритания и Германия, Энтони Л. Кей, The Crowood Press Ltd., 2007, ISBN 978 1 86126 912 6 , стр.141

[3] Хукер, 1985, стр.128.

[4] Не так уж и инженер, Автобиография, сэр Стэнли Хукер при поддержке Билла Ганстона, Airlife Publishing 2002, ISBN 1-85310-285-7 , стр. 132-134.

[5] ttps://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1957/1957%20-%201600.html . ^{[ мертвая ссылка ]}

[6] ttps://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1958/1958%20-%200436.html?search=april%20chasing%20gremlin ^{[ мертвая ссылка ]}

[7] Выброс метеорита! Приключения летчика-истребителя времен холодной войны, Ник Картер, 2000, Woodfield Publishing, ISBN 1-873203-65-9 , стр. 218.

[8] ttps://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1958/1958%20-%200437.html?search=april%20chasing%20gremlin ^{[ мертвая ссылка ]}

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

[JAWA62-63-10] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Самолеты всего мира Джейн, 1962–63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.

[London-11] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Лондон, Питер (1988). Saunders and Saro Aircraft с 1917 года . Лондон: Conway Maritime Press Ltd., стр. 210–235. ISBN 0-85177-814-3 .

[Gale-12] Гейл, Джон. «Карманные электростанции SWEB» . Юго-западное историческое общество электричества. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 25 февраля 2013 г.

[13] "BHC/Saunders Roe SRN4 Mountbatten Class". Архивировано 7 января 2010 г. в Wayback Machine , сайт Джеймса на воздушной подушке.

[Pocket_Power_Stations-14] «Карманные электростанции SWEB» . Внутренний пожар - Музей энергетики . Архивировано из оригинала 18 января 2009 года.

[BBC,_Pocket_Power_Stations-15] «Карманная электростанция» . История мира . Би-би-си.

[BBC,_Pocket_Power_Stations,_Internal_Fire_award-16] «Карманная электростанция получила награду» . BBC Средний Уэльс. 11 июня 2010 г.

[17] Архив Flightglobal - Рейс 9 апреля 1954 г. Дата обращения: 28 июля 2009 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]