El Poder Jets W.2 era un británico turborreactor motor diseñado por Frank Whittle y Power Jets (Investigación y Desarrollo) Ltd . Al igual que los Power Jets W.1 anteriores , la configuración de "trombón" presentaba un compresor centrífugo de doble cara simple , cámaras de combustión de flujo inverso y una sección de turbina de flujo axial refrigerada por aire .
W.2 | |
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Power Jets W.2 / 700 preservados en Farnborough Air Sciences Trust (vista trasera). | |
Tipo | Turborreactor |
Fabricante | Compañía de automóviles Rover |
Primer intento | Hacia 1941 |
Principales aplicaciones | Gloster E.28 / 39 Gloster F.9 / 40 |
Desarrollado por | Jets de potencia W.1 |
Desarrollado en | General Electric IA Rolls-Royce Welland (W.2B-Rover B.23) Rolls-Royce Derwent (W.2B / 500-Rover B.26) |
Diseño y desarrollo
En 1940, el Ministerio del Aire firmó un contrato con la Gloster Aircraft Company para los prototipos de un nuevo avión de combate a reacción bimotor según el requisito de F.9 / 40 , este avión se convirtió en el Gloster Meteor . Al mismo tiempo, se autorizó a Power Jets a diseñar un nuevo motor destinado a impulsar la misma aeronave. [1] El W.2 fue construido bajo contrato por Rover Car Company a principios de la década de 1940. Las relaciones entre Power Jets y Rover fueron algo tensas y el desarrollo del W.2 fue muy lento.
A finales de 1942, Rover acordó cambiar su fábrica de motores a reacción en Barnoldswick, Lancashire por la fábrica de motores de tanque Rolls-Royce Meteor en Nottingham, sin dinero cambiando de manos. A instancias del gobierno del Reino Unido, Rolls-Royce asumió el control del proyecto W.2, con Frank Whittle y su pequeño equipo en Power Jets actuando como asesores. [2] Juntos, solucionaron los problemas con el W.2 y finalmente pusieron el motor en producción en masa cuando el Rolls-Royce Welland de 1.600 libras de fuerza (7.1 kN) empujaba . Estos motores se instalaron en el Gloster Meteor F Mk1 y los primeros F Mk3 y entraron en servicio en 1944.
Después de las sugerencias iniciales en 1939 del Departamento de Motores del Royal Aircraft Establishment (RAE), la Sección Pyestock de este último experimentó con la técnica de inyectar combustible en la boquilla de escape del motor, más tarde conocida como recalentamiento , y esta técnica se perfeccionó aún más después de Power Jets y el personal de Pyestock se había fusionado. Recalentamiento más tarde fue puesto a prueba en vuelo las W.2 / 700 motores en un Meteor I . La técnica aumentó la velocidad del Meteor en 30-40 mph. [3]
Variantes
Nota: las designaciones de Rover para motores producidos en Barnoldswick recibieron un prefijo "B" junto con su propio número de diseño interno, por ejemplo, "B.23". Más tarde, después de que los diseños se transfirieron a Rolls-Royce (RR), se prefijo una "R" adicional, cambiando la designación a "RB" para evitar una posible confusión con las designaciones de bombarderos estadounidenses, por ejemplo, "RB.23". Este sistema de designación "RB" se sigue utilizando en Rolls-Royce hasta el día de hoy.
- W.2
- Diseño de empuje de 1,600 libras-fuerza (7.1 kN) y un peso en seco de aproximadamente 850 libras (390 kg). Las primeras versiones no podían exceder las 1,000 lbf de empuje sin sobretensión del compresor y temperatura excesiva de los gases de escape . Motores producidos por Rover bajo subcontratación de MAP . El diseño W.2 se abandonó rápidamente y se reemplazó por W.2B después de que Whittle reevaluó el diseño W.2 y la velocidad del gas de escape calculada se acercaría a Mach 1 .
- W.2 Mark IV
- W.2 fabricado por British Thomson-Houston (BTH), pero se descubrió que era sensible a los supuestos de diseño, por lo que Power Jets lo cambió en etapas para alinearlo con el diseño de W.2B. Naufragó por la rotura de una nueva forja de impulsor defectuosa el 10 de octubre de 1941 después de completar "una cantidad útil de pruebas". [4]
- W.2Y
- Diseño de cámara de combustión de flujo directo "directo", mayo de 1940, no construido.
- W.2B / Rover B.23
- Los primeros dos motores producidos por Rover fueron el 'B.23' con uno instalado en E.28 / 39 W4046 / G , [5] otras unidades construidas por BTH y Power Jets. [6] Inicialmente, los motores sufrieron fallas en las palas de la turbina Rex 78, General Electric (GE) en los Estados Unidos envió a Rover varios juegos mejorados de palas Hastelloy B en julio de 1942. El material de las palas luego cambió a Nimonic 80 . [7] El diseño del motor se transfirió más tarde a Rolls-Royce como prototipo del B.23 Welland , y también se construyó en EE . UU. Como GE IA . [8] Re-diseñado 'B.23' cámaras de combustión de este motor diseñado por Joseph Lucas Ltd . [9]
- W.2B Mark II
- Rediseño de Rover autorizado por MAP utilizando un difusor de 10 paletas diseñado por Rover / RR, y una nueva turbina con menos palas más anchas. Para diciembre de 1941, proporcionaba 1510 libras-fuerza (6,7 kN) sin aumentar. [10]
- W.2B / 500 - Rover B.26
- W.2B con álabes de turbina más largos y usando un difusor de W.2B Mark II y un nuevo diseño de caja y turbina del ventilador para dar 1.850 libras-fuerza (8.2 kN) a 16.750 rpm. Primera ejecución en septiembre de 1942 alcanzando 1.755 libras-fuerza (7,81 kN). Sfc , 1,13 lb / (hr lbf) con una temperatura de la tubería de inyección de 606 ° C. Inicialmente sufrió una resonancia a 14.000 rpm que provocó el agrietamiento de la pala del impulsor. Rediseño autorizado por MAP a un motor "directo" por Adrian Lombard y John Herriot (el último del AID) en Rover como el B.26 con cuatro motores de prueba construidos antes de que RR asumiera el diseño y después diseño para un mayor flujo de aire y gas convirtiéndose en el B.37 Derwent . [11] Cámaras de combustión 'B.26' diseñadas por Joseph Lucas Ltd.
- W.2 / 700
- Nuevo difusor de compresor 'Tipo 16', nueva carcasa del compresor, además de un rotor del compresor mejorado enviado por GE, [12] todo combinado para producir un 80% de eficiencia del compresor, álabes de turbina Nimonic 80 y un empuje estático de 2000 libras-fuerza (8,9 kN ) a 16.700 rpm. Para 1944 producía 2.485 libras-fuerza (11,05 kN) a una relación de presión de 4: 1 [13] con un flujo de aire de 47,15 lb / s con un motor del mismo tamaño que el W.1 . [14] Sfc, 1.05 lb / (hr lbf) con una temperatura de la tubería de chorro de 647 ° C. Vuelo-trialled recalentamiento en Meteor I EE215 / G aumentando la velocidad máxima de 420 mph a 460 mph. [15] También probado con ventilador con conductos de popa . [16] volado a 505 mph a 30.000 pies en E.28 / 39 W4046 / G . [17]
- W.2 / 800
- W.2 / 700 con palas de turbina más largas para mayor empuje. Sufrió una falla en la pala de la turbina.
- W.2 / 850
- Una versión desarrollada de mayor empuje de 2.485 libras-fuerza (11,05 kN) a 16.500 rpm y un mayor peso en seco de 950 libras (430 kg).
- Rolls-Royce B.23 Welland
- Versión producida en masa del W.2B / Rover B.23 para Meteor I. Desarrolló un empuje estático de 1.600 libras-fuerza (7.1 kN). Sfc, 1,12 lb / (h lbf). 100 producidos. Empuje mejorado a 7,6 kN (1,700 libras de fuerza) con insertos de boquilla para perseguir V-1 . Tipo probado a 500 horas, en servicio para Meteor I a las 150 horas entre revisión (TBO). [18]
- Rolls-Royce B.37 Derwent I
- Diseño combinado basado en W.2B / 500 y Rover B.26 para Meteor III. Desarrollo directo de la configuración W.2 estilo 'trombón', utilizando la carcasa del compresor ya equipada para Welland, el nuevo difusor RR, y con el compresor y la turbina el flujo de aire y gas aumentado en un 25% para dar 2,000 libras de fuerza (8.9 kN) empuje estático. Probado por primera vez en julio de 1943. Probado de tipo a 500 horas, en servicio para Meteor III a las 150 horas TBO.
Aplicaciones
Las siguientes aeronaves se utilizaron únicamente con fines de prueba:
- Gloster E.28 / 39
- F.9 / 40
- Vickers Wellington
El W.2B / 700 se iba a utilizar en el avión de investigación supersónico Miles M.52 . Con el fin de lograr el empuje requerido para el vuelo supersónico, se desarrolló una versión del motor utilizando un ventilador conducido "aumentador" impulsado por turbina (una forma temprana de turbofan ). El aumentador N ° 4 se montó detrás del motor, aspirando aire fresco a través de los conductos que rodean el motor. La potencia se incrementó aún más al suministrar aire al primer "jetpipe de recalentamiento" o postcombustión del mundo, que en realidad era un aparato de aire o estatorreactor muy temprano . La esperanza era que esta combinación del W.2 / 700, el aumentador de turbofán y el recalentamiento / ramjet produciría la potencia requerida para la aeronave propuesta a 1000 mph. [19]
Motores en exhibición
- Un W.2 / 700 preservado está en exhibición pública en Farnborough Air Sciences Trust .
- Otro W.2 / 700 es parte de la colección de motores aeronáuticos del Royal Air Force Museum Cosford .
- Un W.2 / 700 seccionado en el Museo Lutterworth
- W.2 / 500 en el museo RAF de Londres
- Un Rover W.2B / 26 se exhibe en el Midland Air Museum .
Especificaciones (W.2 / 850)
Datos de Jane's [20]
Características generales
- Tipo: flujo centrífugo turborreactor
- Largo:
- Diámetro:
- Peso seco: 950 lb (431 kg)
Componentes
- Compresor: flujo centrífugo de doble cara de una etapa
- Combustores : bote de flujo inverso, 10 cámaras
- Turbina : flujo axial de una etapa
- Tipo de combustible: queroseno
Actuación
- Empuje máximo : 1.127 kgf (2.485 lbf) a 16.500 rpm
- Relación de presión total : 4: 1
- Flujo másico de aire: 47 lb / s (21 kg / s)
- Consumo de combustible: 2610 lb / h (1,185 kg / h)
- Relación empuje-peso : 2.6
Ver también
Desarrollo relacionado
- Jets de potencia W.1
- General Electric IA
- Rolls-Royce Welland
Listas relacionadas
- Lista de motores de aviones
Referencias
Notas
- ^ Smith, 1946, pág. 87.
- ^ Hooker 1984, Capítulo 3.
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1947/1947%20-%201359.html
- ^ http://www.imeche.org/docs/default-source/presidents-choice/jc12_1.pdf
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1949/1949%20-%201793.html
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1946/1946%20-%200235.html
- ^ http://web.itu.edu.tr/aydere/history.pdf
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1945/1945%20-%202022.html
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1946/1946%20-%200024.html
- ^ http://web.itu.edu.tr/aydere/history.pdf
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1946/1946%20-%200236.html
- ^ "Enciclopedia mundial de motores aero - quinta edición" por Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, p.160
- ^ http://web.itu.edu.tr/aydere/history.pdf
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1947/1947%20-%201359.html
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1955/1955%20-%200729.html
- ^ "Enciclopedia mundial de motores aero - quinta edición" por Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, p.160
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1951/1951%20-%200884.html
- ^ "Enciclopedia mundial de motoresaeronáuticos- quinta edición" por Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, p.192
- ^ Eric Brown 2012, The Miles M.52: Puerta de entrada al vuelo supersónico
- ^ Jane's 1989, p. 266.
Bibliografía
- Gunston, Bill. Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos . Cambridge, Inglaterra. Patrick Stephens Limited, 1989. ISBN 1-85260-163-9
- Aviones de combate de Jane de la Segunda Guerra Mundial . Londres. Studio Editions Ltd, 1998. ISBN 0-517-67964-7
- Smith, Geoffrey G. Turbinas de gas y propulsión a chorro para aeronaves , London SE1, Flight Publishing Co.Ltd., 1946.
- Kay, Anthony L. (2007). Historia y desarrollo del turborreactor 1930-1960 . 1 (1ª ed.). Ramsbury: The Crowood Press. ISBN 978-1-86126-912-6.
- Puta, Sir Stanley. "No es mucho ingeniero". Airlife, Inglaterra, 1984. ISBN 0 906393 35 3
enlaces externos
- Vuelo , octubre de 1945 - Diagrama seccional del W.2B
- Una fotografía en una edición de 1962 de Flight of the Wellington W5389 / G con W.2B instalado