Бристоль Сиддели Орфей

Орфей
	Орфей на выставке авиации Hermeskeil
Тип	Турбореактивный двигатель
Национальное происхождение	Великобритания
Производитель	Бристоль Сиддели
Первый запуск	1957
Основные приложения	Фиат Г.91 ; Фолландский комар ; Фудзи Т-1 ; HAL HF-24 Марут
Развитый в	Роллс-Ройс Пегас

Bristol Siddeley Orpheus — это однокатушечный турбореактивный двигатель, разработанный Bristol Siddeley для различных легких истребителей и учебных самолетов, таких как Folland Gnat и Fiat G.91 . Позже Orpheus стал основой первого Bristol Pegasus, с векторной тягой турбовентиляторного двигателя используемого в семействе Harrier .

Проектирование и разработка

Двигатель возник в 1952 году по запросу Тедди Петтера из Фолланда на двигатель класса 5000 фунтов (22 кН ) для нового учебно-тренировочного и легкого истребителя-бомбардировщика, который они разрабатывали. ^{[ 1 ]} Стэнли Хукер , относительно новичок в компании после предыдущей карьеры в Rolls-Royce , взял проект под свое крыло. Он разработал относительно простой и удобный в обслуживании двигатель, который был использован на самолете Folland Gnat , летавшем в 1955 году.

В Orpheus была использована новая особенность - вал большого диаметра для одной катушки, для которой тогда требовалось всего два подшипника. Экономия веса за счет удаления подшипника и связанных с ним деталей, перечисленных ниже, позволила получить двигатель с тягой 5000 фунтов силы, но весом всего 800 фунтов. ^{[ 2 ]}^{[ я ]} Удаление обычного центрального опорного подшипника вала, соединяющего компрессор и турбину, означало, что вал будет вращаться, принимая изогнутую форму, и повредит двигатель. Вращение было предотвращено за счет использования трубки большого диаметра вместо обычного вала малого диаметра. Тонкостенная трубка большого диаметра, более 8 дюймов в диаметре, была достаточно жесткой, чтобы поднять скорость вращения за пределы рабочего диапазона двигателя, используя всего два подшипника вместо обычных трех. ^{[ 4 ]} Два подшипника давали еще одно преимущество: предыдущим двигателям также требовалась муфта на валу, чтобы компенсировать любое несоосность статических частей трех подшипников. При наличии двух подшипников вал просто следовал по прямой линии между ними. Таким образом, использование трубки большого диаметра позволило снять подшипник, муфту, опорную конструкцию двигателя для этого подшипника вместе с его системой смазки и подачи охлаждающего воздуха. ^{[ 4 ]}

трубами . Использовалась канюлевая камера сгорания с семью жаровыми ^{[ 5 ]} Это была недавняя разработка в области реактивных двигателей, и «Орфей» также включал в себя инновацию, заключающуюся в объединении входного канала турбины и ее лопаток статора с выходным отверстием жаровой трубы, при этом каждая жаровая труба составляла одну седьмую часть всего канала. ^{[ 5 ]} Это имело два преимущества: оно упрощало изготовление сложного и ненадежного компонента, а также сегментированная конструкция позволяла легче учитывать тепловое расширение. ^{[ 5 ]}

Развивая статическую тягу на уровне моря 4520 фунтов силы (20,1 кН ), Orpheus 701 имел 7-ступенчатый осевой компрессор, приводимый в движение одноступенчатой турбиной.

В 1957 году НАТО провело конкурс на проект легкого истребителя. Все три финалиста выбрали Bristol Orpheus, и в результате существенный вклад в стоимость первоначальной разработки двигателя был сделан в рамках Программы взаимного развития оружия . ^{[ 3 ]} Победитель конкурса Fiat G.91 R и G.91T использовал версии двигателя Fiat. Вскоре последовали и другие пользователи, в основном тренеры, в том числе Fuji T-1 , HAL HF-24 Marut , HA-300 , а также экспериментальные Hunting H.126 и Short SB5 .

Для более позднего гражданского применения был выбран Orpheus после использования по два на прототипах в качестве опции для Lockheed JetStar вице-президент Lockheed и глава знаменитой Skunk Works Кларенс «Келли» Джонсон , заявил ; «Эти двигатели Orpheus... были лучшими двигателями, которые автор когда-либо использовал в прототипе самолета. Они были и остаются настолько хороши, что еще в самом начале было решено сделать все Jetstars, начиная со второго серийного номера, способными использовать два Orpheus. двигателей (как альтернатива четырем американским агрегатам). Версия «Орфей»... вполне конкурентоспособна по характеристикам (разве что с одним выключенным двигателем) и будет предлагаться тем, кто хочет ее меньшую стоимость, простоту и - хотя бы какое-то время. - надежность». ^{[ 6 ]}

Многие компании в 1950-х годах искали способы производства самолетов с вертикальным взлетом и посадкой. Мишелю Вибо пришла в голову идея использовать турбовальный двигатель для привода четырех больших центробежных нагнетателей, которые можно было поворачивать для изменения направления тяги. Инженеры Хукера решили использовать газогенератор Orpheus для привода одного большого вентилятора, который будет подавать воздух к паре вращающихся сопел, в то время как поток выхлопных газов Orpheus был разделен на две части и питал еще одну пару сопел в задней части двигателя. . Эта экспериментальная система превратилась в Pegasus.

Лицензии на производство Orpheus были получены Fiat SpA , SNECMA и — как TJ37 — Curtiss-Wright . ^{[ 7 ]}

Варианты

Данные Jane's All the World's Aircraft 1962-63 гг ., ^{[ 8 ]} Авиационные двигатели мира 1957 г. ^{[ 9 ]}

Бор.1: Первый запуск состоялся 17 декабря 1954 года, к весне 1955 года номинальная нагрузка составляла 3285 фунтов силы (14,61 кН), а для взлета позже - 4050 фунтов силы (18,0 кН); на прототипе Folland Gnat был установлен двигатель .
Бор.2: 4520 фунтов силы (20,1 кН) при взлете
Бор.3: 4850 фунтов силы (21,6 кН) при взлете
Бор. 4.: 4230 фунтов силы (18,8 кН) на взлете (сниженная мощность)
Бор. 6.
Бор. 11.: Компрессор с восходящим потоком позволил BOr.11 развивать усилие 5760 фунтов силы (25,62 кН).
Бор. 12.: С упрощенной системой подогрева БОр.12 имел мощность 6810 фунтов силы (30,29 кН) в сухом состоянии и 8170 фунтов силы (36,34 кН) с дожиганием.
Мк.100: Усилие снижено до 4230 фунтов силы (18,82 кН).
Мк.101
Мк.701: Модель Mk.701 с усилием 4520 фунтов силы (20,11 кН) использовалась в производстве Folland Gnat F Mk.1 для Финляндии и Индии .
Мк.703: Номинальная нагрузка 4850 фунтов силы (21,57 кН); приводил в действие Hindustan HF-24 Marut Mk.1 .
Мк.703Р: Перегретый Mk.703 мощностью 5720 фунтов силы (25,44 кН) приводил в действие серийную версию Hindustan HF-24 Marut . Система повторного нагрева, разработанная Hindustan Aeronautics Limited.
Мк.801: Номинальная нагрузка 4520 фунтов силы (20,11 кН), приводящая в действие G.91. Mk.801 был идентичен двигателю БОр.2, за исключением аксессуаров.
Мк.803: С усовершенствованием компрессора, рассчитанного на усилие 5000 фунтов силы (22,24 кН), он заменил более ранние марки, использовавшиеся в G.91.
Мк.805: номинальная мощность снижена до 4000 фунтов силы (17,79 кН), оснащена прототипом Fuji T1F1 и серийным самолетом T-1A , а также исследовательским самолетом H.126 с реактивными закрылками.
ФИАТ 4023: Двигатели Mk.803 по лицензии производства FIAT.
ФИАТ 4023: Двигатели Mk.803 по лицензии производства FIAT с дополнительной системой обнаружения пожара.

Приложения

Самолет

Другие приложения

Двигатели Orpheus под номерами 709 (уничтожены FOD во время испытаний) и 711 (работающие) приводили в движение Bluebird K7 гидросамолет , в котором Дональд Кэмпбелл погиб при попытке установить рекорд скорости на воде на озере Конистон в 1967 году. ^{[ 10 ]}

Драгстер с двигателем Orpheus, «Вампир» , является действующим обладателем британского рекорда наземной скорости .

Двигатели на выставке

Сохранившиеся двигатели Bristol Siddeley Orpheus выставлены в Aerospace Bristol , в Midland Air Museum , Ковентри , и в Solent Sky , Саутгемптон . Один из них также хранится как реликвия в первом в Индии аэрокосмическом музее в Центре аэрокосмического наследия Индостана в Бангалоре .

Технические характеристики (Орфей БОр.3/Мк.803)

Данные Jane's All the World's Aircraft, 1962-63 гг. ^{[ 8 ]}

Общие характеристики

Тип: Турбореактивный двигатель: одинарный
Длина: 75,45 дюйма (1916 мм) от впускного фланца до выпускного конуса.
Диаметр: 32,4 дюйма (823 мм)
Сухой вес: 835 фунтов (379 кг)

Компоненты

Компрессор: 7-ступенчатый осевой
Камеры сгорания : кольцевые с 7 жаровыми трубами.
Турбина : Одноступенчатая турбина
Тип топлива: Авиационный керосин.
Масляная система: распыление под давлением и дозированная подача в коробку передач и задний подшипник . Масло из заднего подшипника выливается за борт в результате вытекания струи.

Производительность

Максимальная тяга : 5000 фунтов силы (22 кН)
Общий коэффициент давления : 4,4:1
Массовый расход воздуха: 84 фунта/с (38,10 кг/с)
Температура на входе в турбину: максимум 1184 °F (640 °C) в непрерывном режиме.
Удельный расход топлива : 1,08 фунта/(фунт-сила-ч) (110,1 кг/(кН-ч))
Тяговооруженность : 5,988

См. также

Связанные разработки

Роллс-Ройс Пегас

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Список авиационных двигателей

Примечания

^ Это расчетное соотношение тяги к весу составляло 6,25:1, в то время как более ранние двигатели, такие как Derwent и Avon, давали соотношение 3:1, а современный и легкий Armstrong Siddeley Viper мог предложить только 4,9. ^{[ 3 ]}

Ссылки

^ Хукер, Стэнли (2002) [1985]. Не такой уж инженер. Автобиография . Шрусбери: Издательство Airlife. п. 161. ИСБН 1-85310-285-7 .
^ Хукер (1985) , стр. 162–163.
^ Jump up to: ^а ^б Хукер (1985) , с. 164
^ Jump up to: ^а ^б Хукер (1985) , с. 162
^ Jump up to: ^а ^б ^с Хукер (1985) , с. 163
^ «Орфей: универсальный и легкий турбореактивный двигатель» . Полет . 13 февраля 1959 г., стр. 219–223.
^ «Бристольский Орфей «Сердце комара» » . Полет . 22 ноября 1957 г., стр. 809–812.
^ Jump up to: ^а ^б Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Jane's All the World's Aircraft 1962-63 . Лондон: Сэмпсон, Лоу, Марстон и Ко.
^ Уилкинсон, Пол Х. (1957). Авиационные двигатели мира 1957 (15-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 136–137.
^ Холтер, Стив (2002). Прыжок в легенду . Сигма Пресс. стр. пластины лицом к 119, 135. ISBN 1-85058-794-9 .

Внешние ссылки

Онлайн-архив Flight Global - Подробное описание «Орфея», ноябрь 1957 года.
"Орфей", 1959 года. о полете статья

[4] Это расчетное соотношение тяги к весу составляло 6,25:1, в то время как более ранние двигатели, такие как Derwent и Avon, давали соотношение 3:1, а современный и легкий Armstrong Siddeley Viper мог предложить только 4,9. ^{[ 3 ]}

[1] Хукер, Стэнли (2002) [1985]. Не такой уж инженер. Автобиография . Шрусбери: Издательство Airlife. п. 161. ИСБН 1-85310-285-7 .

[2] Хукер (1985) , стр. 162–163.

[Hooker,_164-3] Jump up to: ^а ^б Хукер (1985) , с. 164

[Hooker,_162-5] Jump up to: ^а ^б Хукер (1985) , с. 162

[Hooker,_163-6] Jump up to: ^а ^б ^с Хукер (1985) , с. 163

[7] «Орфей: универсальный и легкий турбореактивный двигатель» . Полет . 13 февраля 1959 г., стр. 219–223.

[8] «Бристольский Орфей «Сердце комара» » . Полет . 22 ноября 1957 г., стр. 809–812.

[JAWA62-63-9] Jump up to: ^а ^б Тейлор, Джон WR FRHistS. АРАеС (1962). Jane's All the World's Aircraft 1962-63 . Лондон: Сэмпсон, Лоу, Марстон и Ко.

[AEotW57-10] Уилкинсон, Пол Х. (1957). Авиационные двигатели мира 1957 (15-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 136–137.

[11] Холтер, Стив (2002). Прыжок в легенду . Сигма Пресс. стр. пластины лицом к 119, 135. ISBN 1-85058-794-9 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ я ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 3 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]