Роллс-Ройс Нене
РБ.41 Нене / J42 | |
---|---|
![]() | |
Rolls-Royce Nene на выставке на базе RAAF в Пирсе , Западная Австралия — обратите внимание на решетку из проволочной сетки вокруг воздухозаборника, чтобы предотвратить повреждение посторонними предметами. | |
Тип | Турбореактивный двигатель |
Производитель | Роллс-Ройс Лимитед |
Первый запуск | 27 октября 1944 г. |
Основные приложения | Canadair CT-133 Серебряная Звезда Дассо Ураган де Хэвилленд Вампир Грумман F9F Пантера Хоукер Си Хоук |
Количество построенных | 1139 (J42) |
Разработано на основе | Роллс-Ройс Дервент |
Развитый в |
Rolls -Royce RB.41 Nene — британский двигатель с центробежным компрессором, турбореактивный выпускавшийся в 1940-х годах . Nene представлял собой полностью обновленный дизайн, а не увеличенный в размерах Rolls-Royce Derwent . [ 1 ] с расчетной нагрузкой 5000 фунтов силы (22 кН), что делало его самым мощным двигателем своего времени. Впервые запущенный в 1944 году, это был Rolls-Royce третий реактивный двигатель , запущенный в производство, и первый запуск которого состоялся менее чем через 6 месяцев с момента начала проектирования. Он был назван в честь реки Нене в соответствии с традицией компании называть свои реактивные двигатели в честь рек.
Эта конструкция сравнительно мало использовалась в конструкциях британских самолетов, и ее уступили место с осевым потоком воздуха последовавшему за ней Avon . Его единственное широкое применение в Великобритании было в Hawker Sea Hawk и Supermarine Attacker . В США он был построен по лицензии как Pratt & Whitney J42 и использовался на Grumman F9F Panther . Наиболее широкое распространение он получил в виде Климова ВК-1 , реконструированной , модифицированной и увеличенной версии, которая развивала тягу около 6000 фунтов силы (27 кН) и приводила в действие построенный в России МиГ-15 , мощный истребитель Микояна-Гуревича. успешный истребитель, производившийся в огромных количествах.
Модернизированная версия Nene выпускалась как Rolls-Royce Tay .
Проектирование и разработка
[ редактировать ]
«Нене» был спроектирован в результате визита Стэнли Хукера в США в июне 1944 года . Он обнаружил, что General Electric уже имела два типа двигателей: осевой и центробежный, с тягой 4000 фунтов силы (18 кН). Он был полон решимости создать двигатель с более высокой тягой и впоследствии получил контракт Министерства авиационного производства на двигатель с тягой 4200 фунтов силы (19 кН) с пониманием, что проектной целью будет 5000 фунтов силы (22 кН). Хукер, Адриан Ломбард , Пирсон и Морли разработали новый двигатель, B.41, позже названный Nene, вместо того, чтобы увеличить масштаб Derwent. [ 1 ]
Двусторонняя крыльчатка имела диаметр 28,8 дюйма (73 см) по сравнению с 20,68 дюйма (52,5 см) у Derwent I, что обеспечивало воздушный поток 80 фунтов/с (36 кг/с), а общий диаметр двигатель был 49,5 дюймов (126 см). Увеличенный «Дервент» той же тяги имел бы диаметр 60 дюймов (150 см). Корпус компрессора был основан на корпусе компрессора Whittle Type 16 W.2/500, который был более аэродинамически эффективным, чем у Derwent, но также исключал растрескивание. с низким перепадом давления и высокой эффективностью, Другие конструктивные достижения включали девять новых камер сгорания разработанные Лукасом, а также небольшую крыльчатку для охлаждения заднего подшипника и диска турбины. [ 2 ] Первая попытка запуска двигателя была предпринята 27 октября 1944 года. Из-за ряда препятствий запуск двигателя задержался почти до полуночи, когда под наблюдением почти всего персонала дневной и ночной смены была предпринята попытка запустить двигатель. К разочарованию всех, кто был заинтересован в его запуске, двигатель отказался зажигаться - в то время установка воспламенителя была делом проб и ошибок. При следующей попытке Денис Дрю, пришедший из Лукаса, специалиста по горению, и проявлявший большой интерес к проблемам разработки двигателей, удалил один из воспламенителей и вместо этого использовал пламя кислородно -ацетиленовой горелки , чтобы зажечь топливо в двигателе. камера сгорания.
Воспламенитель должен был находиться достаточно близко к струе топлива, чтобы зажечь ее при запуске, но не перегреваться при постоянном воздействии температуры пламени при работающем двигателе. Из-за большего диаметра камер сгорания Nene это оказалось проблемой, и первый запуск должен был загореться пламенем, а не энергией искры, которая в то время считалась достаточной. Впоследствии «Нене» был оснащен двумя факельными или пламенными воспламенителями, у которых рядом с воспламенителем был распылитель топлива. [ 3 ] Пламя будет проецироваться на струю топлива основной камеры сгорания. Факельные воспламенители были заменены запальными свечами с поверхностным разрядом, скорость выделения энергии которых значительно выше, чем у пламени. [ 4 ]
Двигатель разогнался до чуть более 4000 фунтов силы (18 кН), и среди собравшегося персонала раздались аплодисменты. Однако двигатель работал сильнее, чем ожидалось, и не мог достичь 5000 фунтов в том виде, в котором он был построен, без перегрева турбины. Пирсон, инженер по производительности, настоял на том, чтобы больше ни одна эксплуатация не производилась без установки направляющих лопаток, которые были доступны для всасывания рабочего колеса. По прибытии на следующее утро Хукер и сообщил, что впускные лопатки были установлены ночью, Хукер был вне себя от радости, увидев, что стрелка манометра зарегистрировала 5000 фунтов силы (22 кН) при той же температуре, которая предыдущей ночью давала только 4000 фунтов, что составило B.41 — реактивный двигатель с самой высокой тягой в мире. Вес составлял около 1600 фунтов (730 кг). [ 5 ]
Впускные направляющие лопатки какое-то время использовались в двигателях Whittle. Они значительно улучшают общую производительность двигателя, «помогая воздуху выйти за угол». [ 6 ] Однако они были сделаны из тонкого листового металла и часто ломались, повреждая двигатель. Для Хукера это была тревожная механическая проблема, которую он не хотел, поэтому их не установили, когда «Дервент» поступил в эксплуатацию, хотя турбина должна была работать на 90 градусов выше, чтобы обеспечить взлетную тягу в 2000 фунтов. долговечность лопастей, поэтому первый Nene изначально был построен без них. [ 7 ]
Nene был основан на «прямой» версии базовой компоновки в стиле Уиттла , в которой поток проходил непосредственно через двигатель спереди назад, в отличие от типа «обратный поток». [ 8 ] который меняет направление потока воздуха через секцию камеры сгорания, так что ступень турбины может быть установлена внутри секции камеры сгорания; это позволяет сделать двигатель более компактным, но увеличивает потери давления в камере сгорания, что отрицательно сказывается на характеристиках двигателя. [ 9 ] При том же расходе топлива создается меньшая тяга. Именно во время проектирования Nene компания Rolls решила дать своим двигателям не только названия, но и номера, при этом Welland и Derwent сохранили свои оригинальные Rover модели , B/23 и B/26 . Позже было решено, что эти обозначения моделей слишком похожи на обозначения бомбардировщиков британских ВВС (т.е. « English Electric Canberra B.Mk 2 » часто сокращают до « Canberra B.2 »), и спереди была добавлена буква «R», «R» означает «Роллс», а оригинальный Rover «B» означает Барнольдсвик . [ 10 ] Эта схема обозначения RB продолжалась и в конце 20-го века с такими турбовентиляторными конструкциями, как RB.199 , RB.203 и RB.211 ; самое последнее семейство турбовентиляторных двигателей Rolls-Royce (развитие RB.211) имеет простое обозначение « Rolls-Royce Trent », с вариантами, имеющими собственный идентификационный номер или серию букв (например, Trent 500 , Trent 900 , Trent 1000). , Трент XWB и др.).

Первые воздушно-десантные испытания Nene проводились на автомобиле Avro Lancastrian, эксплуатируемом компанией Rolls-Royce с аэродрома Хакнелл. Два подвесных Rolls-Royce Merlins были заменены реактивным двигателем. Однако первый полет «Нене» совершил на модифицированном самолете Lockheed XP-80 Shooting Star . [ 11 ]
Увидев работающий Nene, за выпивкой после работы в отеле Swan & Royal в Клитеро и услышав жалобы на отсутствие какой-либо официальной заявки на двигатель, кто-то (предположительно Уиттл ) предложил уменьшить размер Nene. для установки гондолы Метеора . JP Herriot или Lombard произвели расчет на скатерти и объявили тягу в 3650 фунтов силы (16,2 кН). В это время они пытались увеличить тягу «Дервента» с 2200 до 2450 фунтов силы (от 9,8 до 10,9 кН), и эта идея казалась «слишком хорошей, чтобы быть правдой». Услышав это, Хукер быстро подсчитал и объявил: «У нас есть Метеор со скоростью 600 миль в час [970 км/ч]». [ 12 ]
Чертежи Nene в масштабе 0,855, теперь известного как Derwent V, были начаты 1 января 1945 года, а 7 июня двигатель начал 100-часовые испытания с усилием 2600 фунтов силы (12 кН), вскоре достигнув 3500 фунтов силы (16 кН). Вес составлял 1250 фунтов (570 кг). К 1946 году тяга была увеличена до 4200 фунтов силы (19 кН) с использованием лопаток турбины Nimonic 90 . [ 12 ]
Разработка Nene была продолжена с этой уменьшенной версией, Derwent V не имел прямого отношения к более ранней серии Derwent. 7 ноября 1945 года первый официальный рекорд скорости полета реактивного самолета был установлен на Meteor F.3 - 606 миль в час (975 км / ч) с уменьшенным двигателем Nene.
Использование сервиса
[ редактировать ]Nene удвоил тягу двигателей предыдущего поколения, причем ранние версии обеспечивали около 5000 фунтов силы (22,2 кН), но в целом оставались схожими во многих отношениях. Это должно было означать, что он будет широко использоваться в различных конструкциях, но « Глостер Метеор» оказался настолько успешным со своими «Дервентами» , что министерство авиации сочло нет острой необходимости в его усовершенствовании. Вместо этого была изучена серия гораздо более эффективных проектов с использованием Rolls-Royce Avon , и Nene в целом зачахла.
Всего двадцать пять «Нене» были проданы Советскому Союзу в качестве жеста доброй воли — с оговоркой о неиспользовании в военных целях — с согласия Стаффорда Криппса . В сентябре 1946 года компания Rolls-Royce получила разрешение продать СССР 10 двигателей Nene, а в марте 1947 года — еще 15. Цена была зафиксирована в рамках коммерческого контракта. Всего в 1947 году Советскому Союзу было продано 55 реактивных двигателей. [ 13 ] [ 14 ] Семнадцать советских инженеров прошли обучение на заводе Rolls-Royce в Дерби в 1947 году по обслуживанию и ремонту двигателя. Советы нарушили обещание не использовать его в военных целях. [ 14 ] и провел реверс-инжиниринг Нене для разработки Климова РД-45 и более крупной версии Климова ВК-1 , который вскоре появился в различных советских истребителях, включая Микоян-Гуревич МиГ-15 .
Pratt & Whitney приобрела лицензию на производство Nene под названием Pratt & Whitney J42 , и он использовался на Grumman F9F Panther , который впервые поднялся в воздух в ноябре 1947 года. [ 15 ]
Нене использовался в качестве двигателя для первого гражданского реактивного самолета «Нене Викинг». [ 16 ] модифицированный Vickers Viking , единственный экземпляр которого впервые поднялся в воздух 6 апреля 1948 года с аэродрома Уисли . [ 17 ] [ нужна страница ]
Некоторое время он производился по лицензии в Австралии для использования в истребителях RAAF de Havilland Vampire . Он также был построен компанией Orenda в Канаде для использования в 656 самолетах Canadair CT-133 Silver Star с 1952 года.
Hispano-Suiza во Франции построила Nene по лицензии как Hispano-Suiza Nene с ограниченным производством, прежде чем сосредоточиться на более крупном Rolls-Royce Tay/Hispano-Suiza Verdon .
Варианты
[ редактировать ]- РН.1
- РН.2
- РН.6
- Нене я
- Нене Мк.3
- С электростартером и двумя факельными зажигателями Mk.3 приводил в действие Supermarine Attacker F Mk.1 .
- Нене Мк.10
- Похож на Mk.102, но с увеличенной колесной аркой для аксессуаров для Lockheed T-33 .
- Нене Мк.101
- С раздвоенной водометной трубой для Hawker Sea Hawk с пониженной мощностью 5000 фунтов силы (22,24 кН).
- Нене Мк.102
- Похож на Mk.3, но оснащен более современным оборудованием, для Supermarine Attacker FB Mk.2.
- Нене Мк.103
- Увеличена до 5200 фунтов силы (23,13 кН) для Hawker Sea Hawk FB.5 и FGA.6 . Некоторые из них были модернизированы для переоборудования существующих самолетов FB.3 и FGA.4.
- Пратт и Уитни J42
- Лицензионное производство в США [ 18 ]
- Кузнецов РД-45
- Нелицензионная копия производства СССР.
- ХС Нене 102
- [ 19 ]
- ХС Нене 104
- [ 19 ]
- HS Нене 104-BR
- [ 19 ]
- ХС Нене 105А
- [ 19 ]
- HS Нене 105-AR
- [ 19 ]
Приложения
[ редактировать ]- Нене
- Армстронг Уитворт AW.52
- Авро Эштон
- Авро Ланкастер (испытательный стенд)
- Avro Tudor VIII
- Бултон Пол П.111
- Бултон Пол П.120
- Canadair CT-133 Серебряная Звезда
- Дассо Ураган
- де Хэвилленд Вампир
- Фиат Г.82
- FMA IAe 33 Пульки II
- Глостер Е.1/44
- Хэндли Пейдж HP.88
- Хоукер P.1052
- Хоукер P.1081
- Хоукер Си Хоук
- Норд 2200
- Установка для измерения тяги Rolls-Royce
- СНКАК NC.1071
- СНКАК НК 1080
- СНКАСО СО.4000
- SNCASO SO.6000 Тритон
- Юго-восточный Грогнар
- Юго-Западная Бретань
- Юго-западный Тритон
- Супермарин-атакующий
- Виккерс Тип 618 Нене-Викинг
- Пратт и Уитни J42
- Кузнецов РД-45
Двигатели на выставке
[ редактировать ]- Полный двигатель Nene выставлен в Историческом музее ВВС Великобритании в Манстоне, Мэнстон, Кент.
- Полностью двигатель Nene выставлен в Музее самолетов Южного Йоркшира , Донкастер, Англия.
- Разрезанный Rolls-Royce Nene выставлен в Музее авиации флота , RNAS Yeovilton .
- Музей авиации Гатвик, Чарлвуд, Суррей
- Nene II в разрезе на выставке в Музее авиации Новой Англии.
- Разрезанный Hispano-Suiza Nene выставлен в музее Ailes Anciennes Toulouse во Франции.
- Музей «Древние крылья Тулузы» Тулуза/Бланьяк.
- Разрезанный RR Nene выставлен в Музее авиации Квинсленда, Калаундра, Австралия.
- Полный двигатель Nene выставлен в Обществе реставрации исторических самолетов в парке Альбион, Новый Южный Уэльс, Австралия.
- Нене из Pulqui II выставлен в Национальном музее аэронавтики, Морон, Буэнос-Айрес, Аргентина.
- Нене выставлен в коллекции Rolls-Royce Heritage Trust (Дерби).
- Самолет HS Nene с номером «106/104C» выставлен на всеобщее обозрение в Музее авиации города Норидж в Хоршам-Сент-Фейт, Норфолк . [ 20 ]
Технические характеристики (Нене)
[ редактировать ]
Данные из [ 21 ]
Общие характеристики
- Тип: центробежный компрессор турбореактивный
- Длина: 96,8 дюйма (2459 мм)
- Диаметр: 49,5 дюймов (1257 мм)
- Сухой вес: 1600 фунтов (726 кг)
Компоненты
- Компрессор: одноступенчатый центробежный с двухсторонней крыльчаткой.
- Камеры сгорания : 9 камер сгорания
- Турбина : одноступенчатая осевая
- Тип топлива: керосин
- Масляная система: подача под давлением, сухой картер с продувкой, охлаждение и фильтрация.
Производительность
- Максимальная тяга : (также взлетная мощность ) на уровне моря статическая 5000 фунтов силы (22,2 кН) при 12300 об/мин.
- Максимальный круизный рейтинг: на уровне моря статическая нагрузка 4360 фунтов силы (19,4 кН) при 12 000 об/мин.
- Крейсерский рейтинг: на уровне моря статическая нагрузка 3620 фунтов силы (16,1 кН) при 11500 об/мин.
- Холостой ход: на уровне моря статическая нагрузка 120 фунтов силы (0,5 кН) при 2500 об/мин.
- Удельный расход топлива : 1,06 фунта/(фунт-сила⋅ч) (30 г/(кН⋅с))
- Тяговооруженность : 3,226
См. также
[ редактировать ]Связанные разработки
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Rolls-Royce Aero Engines» Билл Ганстон, Патрик Стивенс Лимитед, 1989 г., ISBN 1-85260-037-3 , стр.111.
- ^ «Не такой уж инженер» сэр Стэнли Хукер, Airlife Publishing 2002, ISBN 1-85310-285-7 , стр.88.
- ^ Газовые турбины и реактивные двигатели для самолетов, Джеффри Смит, четвертое издание, 1946 г., опубликовано Flight, Dorset House, Stamford Street, London SE1., стр.75 и рис.77.
- ^ Уотсон, Э.А. (1956). «Лекция Джеймса Клейтона: Контроль топлива и его сжигание в авиационных газотурбинных двигателях» . Труды Института инженеров-механиков . 170 . стр.54. дои : 10.1243/PIME_PROC_1956_170_012_02 .
- ^ «Всемирная энциклопедия авиационных двигателей - 5-е издание» Билла Ганстона , Sutton Publishing, 2006, стр.193
- ^ Первая лекция Джеймса Клейтона, «Ранняя история газовой турбины с реактивным двигателем Уиттла», коммодор авиации Ф.Уиттл, стр.430/рис.20
- ^ Не так уж и инженер, сэр Стэнли Хукер 1984, ISBN 1-85310-285-7 , стр.83.
- ^ «РР W2B» . Архивировано из оригинала 7 мая 2014 года . Проверено 29 февраля 2020 г.
- ^ Рис.17
- ^ Rolls-Royce Aero Engines, Билл Ганстон, 1989, ISBN 1 85260 037 3 , стр. 111.
- ^ «Роллс-Ройс Нене I» . Полет Глобал . 18 апреля 1946 г. с. 394. Архивировано из оригинала 29 декабря 2018 года.
- ^ Перейти обратно: а б «Всемирная энциклопедия авиационных двигателей - 5-е издание» Билла Ганстона , Sutton Publishing, 2006, стр.194.
- ^ «Реактивные двигатели (зарубежные продажи)» . ХК Деб, 22 ноября 1948 г., том 458 cc839-41
- ^ Перейти обратно: а б Тейлор, Стивен (22 июля 2023 г.). «Почему решение Эттли отправить Сталину реактивные двигатели «Роллс-Ройс» вызвало возмущение в Вашингтоне» . Телеграф . ISSN 0307-1235 . Проверено 25 ноября 2023 г.
- ^ Коннорс, стр.202.
- ^ "Виккерс 'Нене/Викинг'" . Рейс , 3 марта 1949 г. Проверено 8 марта 2017 г.
- ^ Ганстон, Билл (1980). Иллюстрированная энциклопедия коммерческих самолетов .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Уилкинсон, Пол Х. (1950). Авиационные двигатели мира 1950 (11-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 56–57.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Уилкинсон, Пол Х. (1957). Авиационные двигатели мира 1957 (15-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 65–69.
- ^ «Список двигателей» . Городской музей авиации Нориджа . Проверено 27 августа 2023 г.
- ^ Уилкинсон, Пол Х. (1946). Авиационные двигатели мира 1946 года . Лондон: сэр Исаак Питман и сыновья. стр. 298–299.
Библиография
[ редактировать ]- Бриджмен, Л. (редактор) (1998) Боевой самолет Джейн времен Второй мировой войны. Полумесяц. ISBN 0-517-67964-7
- Баттлер, Тони (июль – август 2001 г.). «Турбореактивные двигатели для Сталина: некоторые факты о продаже британских реактивных двигателей в Россию». Любитель воздуха . № 94. С. 73–77. ISSN 0143-5450 .
- Коннорс, Джек (2010). Двигатели Пратта и Уитни: техническая история . Рестон. Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики . ISBN 978-1-60086-711-8 .
- Кей, Энтони Л. (2007). История и развитие турбореактивных двигателей 1930-1960 гг . Том. 1 (1-е изд.). Рамсбери: Crowood Press. ISBN 978-1-86126-912-6 .
- Уилкинсон, Пол Х. (1946). Авиационные двигатели мира 1946 года . Лондон: сэр Исаак Питман и сыновья. стр. 298–299.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Страница истории Pratt & Whitney на J42
- Общество Нантона-Ланкастера
- "Роллс-Ройс Нене I", 1946 года. статья о полете на Нене