El Heinkel HeS 8 (el prefijo es una abreviatura de " He inkel S trahltriebwerke 8 " - Heinkel Jet Engine 8 ) fue uno de los primeros motores a reacción diseñados por Hans von Ohain mientras trabajaba en Heinkel . Fue el primer motor a reacción apoyado financieramente por el RLM , con el nombre oficial 109-001 . Si el desarrollo hubiera continuado, se habría conocido como Heinkel 001 , pero no parece que se haya utilizado en la práctica.
Él es 8 | |
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Tipo | Turborreactor |
origen nacional | Alemania |
Fabricante | Heinkel |
Primer intento | Septiembre de 1940 |
El HeS 8 estaba destinado a impulsar el caza bimotor Heinkel He 280 , aunque tanto Heinkel como von Ohain prefirieron el HeS 30 axial . Un largo período de gestación significaba que finalmente estaba listo para la producción casi al mismo tiempo que el Junkers Jumo 004 y el BMW 003 . En 1942 se terminó el trabajo en el HeS 8 y el HeS 30, y se le ordenó a Heinkel que pasara al Heinkel HeS 011 más grande . El He 280 se dejó sin motor y finalmente fue abandonado.
Diseño y desarrollo
Para cuando el programa HeS 3 terminó en 1939, parece que von Ohain ya no favorecía el compresor centrífugo para motores a reacción. Se le había "vendido" el compresor axial ya en 1938, después de una reunión con D. Encke de AVA, pero continuó con el diseño centrífugo en el HeS 3 porque era mucho más fácil trabajar con él. Es probable que hubiera desarrollado un diseño axial como continuación del HeS 3, pero parece que el RLM estaba interesado en mantenerlo trabajando en diseños centrífugos como respaldo en caso de que los diversos diseños axiales tuvieran problemas.
El principal problema del compresor centrífugo era el gran área de la sección transversal. von Ohain había estado buscando soluciones a este problema tan pronto como el diseño del HeS 1 estaba terminando en 1937. Su primer intento en el HeS 3 fue separar el compresor y la turbina, que estaban adosados en el HeS 1. y coloque las cámaras de combustión entre ellos. Varios problemas en este diseño original de HeS 3 los obligaron a abandonar este diseño por un HeS 3b actualizado, pero parece que von Ohain sintió que seguía siendo la mejor solución y volvió a utilizarla para el HeS 8. El resultado fue un motor que era solo un poco más ancho que el disco del compresor, mientras que los modelos anteriores tenían tuberías fuera del disco del compresor y, por lo tanto, eran algo más grandes.
Otro problema con la serie de motores original era que el compresor era bastante sensible a las perturbaciones en el flujo de aire de admisión. Para solucionar esto, el HeS 8 agregó un impulsor de baja presión en la entrada frente al compresor principal. El impulsor no contribuyó mucho a la compresión, pero al aumentar la presión en la cara del compresor, el flujo de aire se estabilizó en gran medida. El impulsor de 14 palas y el compresor de 19 palas estaban hechos de aluminio fresado. La turbina de 14 palas estaba hecha de acero y no estaba refrigerada, lo que sugiere que el quemado de la turbina sería común. Los diversos componentes se conectaron entre sí en un eje de potencia tubular común, sostenido por tres pistas de bolas. La cámara de combustión constaba de dos difusores que ralentizaban el flujo de aire del compresor y luego inyectaban combustible a través de 128 boquillas dispuestas en dos conjuntos a diferentes "profundidades". Varios accesorios, incluido el motor de arranque, se agruparon alrededor de la entrada y no aumentaron el diámetro total.
El trabajo avanzó lentamente, y cuando el primer prototipo del He 280 estuvo listo en septiembre de 1940, el motor no estaba ni cerca de estar listo para volar. Luego, el prototipo comenzó a probar el planeador mientras continuaba el trabajo en los motores y en los fuselajes adicionales. Los motores finalmente se consideraron listos para funcionar a principios de 1941, aunque con solo 500 kg de empuje en lugar de los 700 kg previstos. Los motores se instalaron más tarde y el He 280 despegó por primera vez el 2 de abril de 1941, aunque hubo que dejar los capós porque el motor tenía una fuga de combustible. Tres días después, la aeronave fue demostrada para un grupo de funcionarios de RLM , que quedaron impresionados, y se recibió el respaldo total del programa de Heinkel.
Cancelación
El desarrollo del motor se detuvo en este punto y, a principios de 1942, el empuje se había deslizado hasta solo 550 kg. A partir de V15 (el 15º prototipo) se utilizó un intento de mejorar el diseño agregando una sola etapa de compresor axial detrás del compresor centrífugo, y en V16 se inició una nueva ruta de flujo de aire en el compresor. Parece que se completaron alrededor de 30 motores en total, los modelos posteriores con las diversas mejoras generaron alrededor de 600 kg de empuje. Pero en este punto, los diversos diseños totalmente axiales, incluido el propio HeS 30 de Heinkel, progresaban muy bien. Helmut Schelp , a cargo del desarrollo del jet en el RLM, decidió que el BMW 003 y el Junkers Jumo 004 eran "suficientemente buenos" y canceló todo el trabajo en los diseños existentes de Heinkel. En su lugar, les pidió que pasaran a un diseño de motor "Clase II" de aproximadamente 1.300 kg de empuje, que evolucionaría como el Heinkel HeS 011 .
Variantes
También se exploraron varias modificaciones del diseño básico de HeS 8 durante la vida útil del proyecto. El HeS 9 parece ser una modificación que agrega una segunda etapa de compresor axial y reemplaza la etapa centrífuga completa con un nuevo "compresor diagonal" que favorecía Schelp. Se sabe poco sobre este diseño, aparte del hecho de que RLM ordenó diez de ellos, pero no se construyó ninguno. Parece que fue este diseño el que se utilizó para desarrollar el 011. Otra modificación, el HeS 10 , colocó un motor HeS 8 completo dentro de una góndola más grande y expandió el impulsor de admisión para que fuera más grande que el motor. El HeS 10 parece haber sido el primer ejemplo de lo que hoy se llamaría un motor turboventilador . Con el fin de extraer más energía del escape para impulsar el ventilador, se agregó una turbina adicional de una sola etapa axial detrás de la centrífuga existente del HeS 8. La única diferencia real entre el HeS 10 y un motor turbofan moderno era que el ventilador no funcionaba independientemente del núcleo, aunque, dada la etapa de turbina axial separada, esto no habría sido difícil de organizar.
Especificaciones (V16 en)
Datos de [ cita requerida ]
Características generales
- Tipo: turborreactor
- Longitud: 2.400 m (7 pies 10-1 / 2 pulgadas)
- Diámetro: 0,775 m (30-1 / 2 pulgadas)
- Peso en seco: 380 kg (838 lb)
Componentes
- Compresor: centrífugo-axial
- Turbina : monoetapa
Actuación
- Empuje máximo : 6 kN (1300 lbf) entregados; 7 kN (1.600 lbf) a 13.500 rpm previstas.
- Relación de presión total : 2,7: 1
- Relación empuje-peso : 1,61 (entregado); 1,89 (planificado).
Referencias
Bibliografía
- Gunston, Bill (2006). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos: desde los pioneros hasta la actualidad (5ª ed.). Stroud, Reino Unido: Sutton. ISBN 0-7509-4479-X.
- Kay, Anthony L. (2002). Desarrollo de turbinas de gas y motores a reacción alemanes 1930-1945 . La prensa de Crowood. ISBN 1-84037-294-X.
- Kay, Anthony L. (2007). Historia y desarrollo del turborreactor 1930-1960 . 1 . Ramsbury: The Crowood Press. ISBN 978-1-86126-912-6.