Мощность Джетс W.1
Т.1 | |
---|---|
Whittle W.1X в Национальном музее авиации и космонавтики | |
Тип | Турбореактивный двигатель |
Производитель | Силовые струи |
Первый запуск | 14 декабря 1940 г. |
Основные приложения | Глостер Е.28/39 |
Развитый в | Дженерал Электрик ИА |
Power Jets W.1 (иногда называемый Whittle W.1). [1] ) — британский турбореактивный двигатель, разработанный Фрэнком Уиттлом и компанией Power Jets . W.1 был построен по контракту британской Thomson-Houston (BTH) в начале 1940-х годов. Он примечателен тем, что стал первым британским реактивным двигателем, совершившим полет, под названием «Whittle Supercharger Type W1». [2] приводил в действие Gloster E.28/39 во время его первого полета на авиабазе RAF Cranwell 15 мая 1941 года. [3] На смену W.1 пришел Power Jets W.2 .
Проектирование и разработка
[ редактировать ]После периода безразличия, в июне 1939 года, демонстрация Power Jets WU была проведена перед делегацией Министерства авиации , в частности д-ром Дэвид Пай , директор по научным исследованиям . Демонстрация оказалась настолько успешной, что министерство быстро договорилось о покупке двигателя, чтобы предоставить Power Jets оборотный капитал, и вернуло его им взаймы для испытаний.
В то же время был заключен контракт на «летающий двигатель» W.1. [4] В отличие от Whittle WU, стендовые испытания которого начались в 1937 году, W.1 представлял собой симметричный двигатель, предназначенный для облегчения после разработки установки на самолет. В W.1 использовался двухсторонний центробежный компрессор из сплава Hiduminium RR.59 . [5] противоточные «Лаббок» камеры сгорания и осевая турбина с водяным охлаждением , состоящая из 72 лопаток с корневыми креплениями «елочка»; Позже турбина была модифицирована для использования воздушного охлаждения. Лопатки турбины были изготовлены из нержавеющей стали Firth-Vickers Rex 78 , разработанной доктором У. Х. Хэтфилдом . Расчетная мощность составляла 860 фунтов-сил (3,8 кН) при 16 500 об/мин и увеличивалась до 17 750 об/мин на высоте более 4000 футов. В дальнейшем маневрирование самолета W.1 будет ограничено (из-за нагрузки на корпус компрессора) до 2 g . Максимальная температура реактивной трубы составила 597 °C.
Поскольку разработка новой конструкции затянулась, было решено построить испытательный образец «раннего двигателя» с использованием любых компонентов, которые были признаны непригодными к полетам , а также испытательных образцов. Он был собран, чтобы стать единственным в своем роде W.1X . Этот официально непригодный к полетам агрегат приводил в действие Gloster E.28/39 во время короткого «прыжка» во время рулежных испытаний в апреле 1941 года, а месяц спустя состоялись летные испытания с окончательным двигателем W.1. В феврале 1942 года E.28 прошел испытания с двигателем W.1A, достигнув скорости 430 миль в час (690 км/ч) на высоте 15 000 футов (4600 м). [6] [7] Для сравнения: Spitfire Mk. V , находившийся на вооружении в то время, имел максимальную скорость 374 миль в час (602 км/ч), а Mk. IX, еще не представленный, с установкой экспериментального двигателя достигал скорости 403 миль в час (649 км/ч) на большой высоте. [8] Этот чисто экспериментальный самолет и самый первый летный двигатель превзошли по характеристикам один из самых совершенных высокопроизводительных самолетов в мире.
После визита в Англию в 1941 году генерал Генри Х. Арнольд организовал перелет W.1X в США в октябре 1941 года вместе с чертежами более мощного двигателя W.2B вместе с командой Power Jets. Первый стал прототипом сначала General Electric IA , а затем General Electric I-16 , а к апрелю 1943 года последний был разработан для создания тяги 1650 фунтов (750 кгс). [9]
В 1941 году были начаты эксперименты по увеличению тяги W.1 за счет введения жидкого теплоносителя. Первой жидкостью попробовали использовать жидкий аммиак , который оказался слишком эффективным, что привело к превышению скорости двигателя и смещению показателей тяги и оборотов за пределы шкалы, прежде чем были проведены последующие испытания. перешел на использование воды и водно-метанола . Система для испытания этой техники на E.28/39 была разработана, но так и не установлена. [10]
Варианты
[ редактировать ]- W.1(Т)
- Собран из запчастей только для стендовых разработок. [11]
- W.1(3)
- Модифицированный W.1.
- W.1X
- Ранний W.1 построен из частей, непригодных к полетам, и предназначен только для наземного использования ( испытания на рулежных самолетах ). Позже отправлен в США в октябре 1941 года, став первым реактивным двигателем, работавшим в Северной Америке.
- W.1A
- Основан на W.1, диске турбины с воздушным охлаждением и усилием 1450 фунтов силы (6,45 кН) и включает функции, предназначенные для W.2 . Использовался для второй серии испытательных полетов E.29/39 W4041/G, начавшихся 16 февраля 1942 года, и был оснащен топливным баростатом. Позже появилась модифицированная система «кольцевой магистрали» масла для предотвращения замерзания масла на высоте. [12]
- WR.1
- Экспериментальная конструкция низкого давления, созданная компанией Rolls-Royce по контракту с Power Jets. [13]
Приложения
[ редактировать ]Двигатели на выставке
[ редактировать ]Gloster E.28/39 и двигатель Power Jets W.1, который его приводил в действие, выставлены на всеобщее обозрение в Музее науки в Лондоне .
W.1A хранится в колледже Королевских ВВС в Крэнвелле, а W.1X — в Смитсоновском институте в Вашингтоне. [13]
Технические характеристики (движок ранней разработки W.1)
[ редактировать ]Данные Джейн [14]
Общие характеристики
- Тип: центробежного типа турбореактивный
- Длина:
- Диаметр:
- Сухой вес: 700 фунтов (320 кг)
Компоненты
- Компрессор: одноступенчатый двухсторонний центробежный поток
- Камеры сгорания : 10 противоточных.
- Турбина : одноступенчатая с осевым потоком
- Тип топлива: керосин
Производительность
- Максимальная тяга : 850 фунтов силы (3,8 кН) при 16 500 об/мин.
- Массовый расход воздуха: 20,6 фунтов/с (9,3 кг/с)
- Расход топлива: 1170 фунтов/ч (531 кг/ч)
- Удельный расход топлива : 1,376 фунта/(фунт-сила-час) (39,0 г/(кН⋅с))
- Тяговооруженность : 1,214
Технические характеристики (движок более поздней разработки W.1)
[ редактировать ]Данные Джейн [14]
Общие характеристики
- Тип: центробежного типа турбореактивный
- Длина:
- Диаметр:
- Сухой вес: 700 фунтов (320 кг)
Компоненты
- Компрессор: одноступенчатый двухсторонний центробежный поток
- Камеры сгорания : 10 банок с обратным потоком
- Турбина : одноступенчатая с осевым потоком
- Тип топлива: керосин
Производительность
- Максимальная тяга : ~ 1032 фунта-силы (4,59 кН)
- Общий коэффициент давления : ~ 3,8: 1
- Массовый расход воздуха: ~ 25,4 фунта/с (9,3 кг/с)
- Температура на входе в турбину: ~ 1430 ° F (780 ° C)
- Расход топлива: ~ 1401 фунт/ч (~ 636 кг/ч)
- Удельный расход топлива : ~ 1,358 фунта/(фунт-сила⋅ч) (38,5 г/(кН⋅с))
- Тяговооруженность : ~1,474
Галерея
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]Связанные разработки
Сопоставимые двигатели
Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Джейн, 1989, с. 267.
- ^ «Пионер Джет» . Полет . 27 мая 1955 г. с. 726. Архивировано из оригинала 8 июля 2017 года.
- ^ Ганстон 1989, с. 112.
- ^ «Power Jets: краткая биография» . FrankWhittle.co.uk . Архивировано из оригинала 4 октября 2011 года . Проверено 23 апреля 2011 г.
- ^ Уиттл, Ф. (1945). «Ранняя история реактивной газовой турбины Уиттла» (PDF) . Институт инженеров-механиков .
- ^ Смит 1946, с. 87.
- ^ Голли, Джон (1987). Уиттл: Правдивая история . Шрусбери: Airlife Publishing Ltd., стр. 166–171, 188. ISBN. 0906393825 .
- ^ Спитфайр КВ. Мк. IX BS.310 (Мерлин 70) (Технический отчет). Экспериментальный завод самолетов и вооружения, Боскомб-Даун. 9 апреля 1944 года.
- ^ Смит 1946, с. 109.
- ^ Уиттл, Ф. (14 августа 1947 г.). «Усиление тяги реактивных двигателей: некоторые сенсационные британские результаты с аммиаком» . Полет . п. 177. Архивировано из оригинала 30 декабря 2018 года.
- ^ Уиттл, Ф. (11 октября 1945 г.). «Ранняя история газовой турбины с реактивным двигателем Уиттла» . Полет . п. 401. Архивировано из оригинала 21 октября 2012 года.
- ^ Блэкберн, Роберт Дж. (27 октября 1949 г.). «Винт не нужен...» Полет . п. 556. Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 года.
- ^ Jump up to: а б «Тайные годы» . Полет . 11 мая 1951 г. с. 552. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года.
- ^ Jump up to: а б Джейн, 1989, с. 266.
Библиография
[ редактировать ]- Боевые самолеты Джейн времен Второй мировой войны . Лондон: Studio Editions Ltd., 1989. ISBN. 0-517-67964-7 .
- Ганстон, Билл (1989). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Кембридж: ISBN Патрика Стивенса Лтд. 1-85260-163-9 .
- 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 .
- Смит, Джеффри Г. (1946). Газовые турбины и реактивные двигатели самолетов . Лондон: Flight Publishing Co.
- Страуд, Ник (2017). «Огонь в животе». Историк авиации (20): 90–97. ISSN 2051-1930 .