El Rolls-Royce RB.23 Welland fue el primer motor a reacción de producción de Gran Bretaña . [1] Entró en producción en 1943 para el Gloster Meteor . El nombre Welland se toma del río Welland , de acuerdo con la política de Rolls-Royce de nombrar los primeros motores a reacción después de los ríos basándose en la idea de flujo continuo, aire a través del motor y agua en un río.
Bien y | |
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Un Rolls-Royce Welland restaurado por Aero Engines Carlisle, exhibido en Solway Aviation Museum | |
Tipo | Turborreactor |
Fabricante | Rolls Royce |
Primer intento | 1942 |
Principales aplicaciones | Meteorito Gloster |
Número construido | 167 |
El motor fue desarrollado originalmente por el equipo de Frank Whittle en Power Jets y conocido como W.2 , el segundo diseño de Whittle y el primero destinado a una eventual producción. Power Jets estaba trabajando con Rover, quien se refirió a él como W.2B / 23 . La relación entre las empresas se tensó debido a la incapacidad de Rover para entregar piezas funcionales y se rompió cuando Whittle se enteró de que un equipo de ingenieros de Rover dirigido por Adrian Lombard y John Herriot había diseñado su propia versión, la W.2B / 26 . [2]
Harto de Whittle, Rover entregó el proyecto a Rolls-Royce , donde Stanley Hooker se unió al equipo de la división de supercargadores de Rolls . La experiencia de Hooker en el diseño de sobrealimentadores centrífugos, junto con la mejora de los metales y los sistemas de combustión, volvió a poner el motor en marcha y pronto entró en producción.
El Welland se usó solo por un corto tiempo. Hooker continuó el desarrollo del W.2B / 26, que presentaba un diseño mejorado. Este pronto entró en producción como el Rolls-Royce Derwent con índices de empuje más altos, y los Meteoros equipados con Welland fueron rediseñados o retirados.
Diseño y desarrollo
El W.2 era una versión más grande del diseño original de Whittle, el Whittle Supercharger Type W.1 o W.1 , que voló en 1941 en el avión de prueba experimental Gloster E. 28/39 . El compresor centrífugo utilizó un impulsor de doble cara . Ambos motores utilizaron el diseño de "flujo inverso" de Whittle, en el que las cámaras de combustión se colocaron alrededor de la turbina para producir un motor más corto. Esto requirió que el aire caliente fluyera hacia adelante antes de invertir su dirección para pasar a través de la turbina de flujo axial de una etapa. Para el W.2, el impulsor tenía 19 pulgadas (480 mm) de diámetro y había diez cámaras de combustión. La cara frontal del disco de la turbina se enfrió con aire aspirado por un ventilador auxiliar. [3] El motor pesaba alrededor de 850 libras (390 kilogramos).
Problemas y primera prueba de vuelo
Los primeros ejemplos producidos por Rover tenían serios problemas de sobrevoltaje y fallas en las palas de la turbina. Maurice Wilks eliminó el aumento al agregar un difusor de 20 paletas al compresor. JP Herriot del Departamento de Inspección de Aire (AID) fue enviado a Rover para proporcionar materiales mejorados para turbinas, y el motor pasó una prueba de 25 horas a 1250 lbf (5.6 kN) en noviembre de 1942. Mientras tanto, el prototipo Gloster F.9 / 40 , que pronto se conocería como el Meteoro, estaba listo para volar, aunque los motores no lo estaban. Las pruebas de taxi fueron iniciadas por el piloto de pruebas Gerry Sayer mientras esperaba motores de calidad de vuelo. La primera prueba de vuelo del motor tuvo lugar el 9 de agosto de 1942, instalado en la cola de un bombardero Vickers Wellington . [1]
Oferta Rover / Rolls-Royce
Whittle estaba constantemente frustrado por Rover. Pensó que había una incapacidad para entregar piezas de calidad de producción y se hizo cada vez más vocal con sus quejas. Whittle acusó a Rover de "alterar" el diseño del motor para evitar las tasas de patente y permitir que Rover reclamara el diseño como propio, mientras que el trabajo de desarrollo de Rover avanzaba a un ritmo lento. Rover estaba perdiendo interés en el proyecto después de los retrasos y el constante acoso de Whittle. Anteriormente, en 1940, Stanley Hooker de Rolls-Royce había conocido a Whittle y luego le presentó a Ernest Hives . Rolls-Royce tenía una división de supercargadores completamente desarrollada , dirigida por Hooker, y que se adaptaba naturalmente al trabajo con motores a reacción. Hives acordó suministrar piezas clave para ayudar al proyecto. Finalmente, a principios de 1943, Spencer Wilks de Rover conoció a Hives y Hooker para una cena en el Swan & Royal Hotel , Clitheroe . De mutuo acuerdo entre el Ministro de Producción Aeronáutica y las Juntas de Rover y Rolls-Royce, [3] [4] la fábrica de aviones Rover en Barnoldswick fue cambiada por la fábrica de motores de tanque Rolls-Royce Meteor en Nottingham. Un apretón de manos selló el trato.
Rover entregó un total de 32 motores W.2B / 23 a Rolls-Royce, así como cuatro motores W.2B / 26 "directos", desarrollados por Adrian Lombard de Rover . El W.2B / 23 se convirtió en el RB.23 Welland y el W.2B / 26 se convirtió en el RB.26 Derwent . Adrian Lombard se trasladó con los motores de Rover a Rolls-Royce. Stanley Hooker ayudó en la tarea de solucionar los problemas restantes y las cosas pronto mejoraron. Se instaló un / 23 de calidad de vuelo en un Gloster G.40 , una versión actualizada del E.28 que había volado con el W.1 y que John Grierson voló el 1 de marzo de 1943. A partir de abril, las habilitaciones habían sido mejoró a 1.526 lbf (6,79 kN) de empuje y alcanzó 1.600 lbf (7,1 kN) el 7 de mayo de 1943. El prototipo F.9 / 40 finalmente se equipó con motores de 1.700 lbf (7,6 kN) y fue volado por Michael Daunt el 24 de julio 1943.
Prueba de meteoritos
Se instalaron dos Welland en la primera producción Meteor Mk.1, [1] Número de serie EE210 / G , (la "/ G" significa "Guardia", lo que significa que la aeronave debía tener un guardia armado en todo momento mientras estaba en tierra ). Fue probado por Daunt el 12 de enero de 1944. Este Meteor luego fue enviado a los EE. UU. A cambio de un Airacomet Bell XP-59A , RG362 / G de General Electric J31 (Power Jets W.1) . El Meteor fue volado por primera vez en el aeródromo del ejército de Muroc por John Grierson el 15 de abril. Siguieron varios vuelos de prueba, y en diciembre se había enviado de regreso al Reino Unido.
El desarrollo del recalentamiento había comenzado en el Establecimiento Nacional de Turbinas de Gas (NGTE) en 1943. Cuando comenzaron los ataques V-1 en Londres en 1944, las pruebas de vuelo se realizaron usando un motor Welland en un Meteor I. Los ataques terminaron antes de que el recalentamiento pudiera usarse en acción. [5]
En servicio
La producción del Meteor continuó, con EF211 a 229 y 230 a 244 entrando en servicio No. 616 Squadron RAF en mayo de 1944. Los Welland se clasificaron en 1.600 lbf (7.1 kN), con 180 horas entre revisiones. El Jumo 004B , que entró en servicio solo unas semanas antes, tenía una potencia nominal de 1,984 lbf (8,83 kN), pero requirió una revisión después de 10 a 20 horas. Volando desde RAF Manston cerca del Canal de la Mancha, el Escuadrón 616 vio acción por primera vez contra las bombas voladoras V-1 en ruta a Londres el 27 de julio de 1944.
Producción
Desde octubre de 1943 se envió un total de 167 Welland desde las instalaciones de Rolls-Royce en Barnoldswick. En este punto, el diseño directo de Adrian Lombard, que se convirtió en el Rolls-Royce Derwent , había demostrado ser más confiable y producido más empuje, y la producción del Welland terminó.
Especificaciones (Welland)
Datos de [6]
Características generales
- Tipo: compresor centrífugo turborreactor
- Longitud: 62 pulgadas (1,575 mm)
- Diámetro: 43 pulgadas (1.092 mm)
- Peso en seco: 850 lb (386 kg)
Componentes
- Compresor: centrífugo de doble cara de una etapa
- Combustores : 10 cámaras de combustión de flujo inverso
- Turbina : axial de una etapa
- Tipo de combustible: queroseno
- Sistema de aceite: alimentación a presión, cárter seco con enfriamiento de barrido y filtración
Actuación
- Empuje máximo : 1,600 lbf (7,1 kN) a 16,000 rpm.
- Temperatura de entrada de la turbina: 1.202 ° F (650 ° C)
- Consumo específico de combustible : 1,1212 lb / lbf / h (114,3 kg / kN / h)
- Relación empuje-peso : 1.887
Ver también
- Lista de motores de aviones
Referencias
Notas
- ↑ a b c Janes, 1989, p.268.
- ^ Nota; Whittle no sabía que el MAP había ordenado expresamente a Lombard y Herriottque desarrollaran una adaptación "directa" potencialmente más potente del motor W2, que había sido posible gracias al nuevo material de turbina Nimonic . Aunque conocido por Whittle por ser menos eficiente termodinámicamente que un diseño "directo", y por lo tanto potencialmente capaz de desarrollar menos empuje, originalmente había ideado el diseño de "flujo inverso" para contrarrestar las propiedades muy limitadas de resistencia al calor y la fluencia del materiales de la turbina disponibles cuando se diseñó, la ruta de gas extendida permite una reducción útil de la temperatura del gas antes de la entrada a la turbina. La disponibilidad de la gama de aleaciones Nimonic eliminó por completo esta limitación.
- ^ Un b " " río Clase "Evolución" . Ingeniero de vuelo y aeronaves . 7 de febrero de 1946. p. 132 . Consultado el 14 de septiembre de 2018 .
- ^ "Vikingos en Waterloo 'David S Brooks, Rolls-Royce Heritage Trust, Derby, 1997, ISBN 1 872922 08 2 , p. 71
- ^ Constant, Hayne (20 de diciembre de 1957). "Desarrollo de turbinas de gas" . Ingeniero de vuelo y aeronaves . Iliffe and Sons Ltd. p. 961 . Consultado el 14 de septiembre de 2018 .
- ^ Wilkinson, Paul H. (1945). Motores de aviones del mundo 1945 . Nueva York: Paul H. Wilkinson. págs. 292-293.
Bibliografía
- Aviones de combate de Jane de la Segunda Guerra Mundial . Londres. Studio Editions Ltd, 1989. ISBN 0-517-67964-7
- Kay, Anthony L. (2007). Historia y desarrollo del turborreactor 1930-1960 . 1 (1ª ed.). Ramsbury: The Crowood Press. ISBN 978-1-86126-912-6.
- Wilkinson, Paul H. (1945). Motores de aviones del mundo 1945 . Nueva York: Paul H. Wilkinson. págs. 292-293.
enlaces externos
- The Welland en enginehistory.org