El Avro Canada TR5 Orenda fue el primer motor a reacción de producción de la división de turbinas de gas de Avro Canada . Su diseño era similar al de otros motores a reacción de la época, como el Rolls-Royce Avon o el General Electric J47 .
Durante la década de 1950 se entregaron más de 4.000 Orendas de diversas marcas.
El diseño del Orenda comenzó en el verano de 1946, cuando la Real Fuerza Aérea Canadiense (RCAF) encargó a Avro Canada un nuevo caza nocturno y para todo tipo de clima . Para impulsar el diseño, Avro decidió construir sus propios motores. Avro había comprado recientemente Turbo Research , una antigua corporación de la corona establecida en Leaside , Toronto , para desarrollar motores a reacción.
Turbo Research se encontraba en pleno proceso de diseño de su primer motor, el TR.4 Chinook de 3000 lbf (13 kN) , que podría ampliarse fácilmente para el nuevo diseño del caza. Se decidió seguir trabajando en el Chinook para ganar experiencia, aunque no tenían intención de producirlo.
Mientras continuaba el trabajo en el Chinook, la recién bautizada División de Turbinas de Gas de Avro comenzó a trabajar en el diseño de mayor empuje de 6.000 lbf (27 kN) necesario para el contrato de la RCAF. Winnett Boyd comenzó el diseño detallado en otoño de 1946, y se recibió un contrato formal en abril de 1947. El único cambio importante fue la adición de una décima etapa de compresor de acero inoxidable y el cambio de la tercera etapa de aluminio a acero también. El trabajo de diseño se completó el 15 de enero de 1948, justo antes del primer vuelo del Chinook el 17 de marzo de 1948. Durante el diseño, se contrató a Joseph Lucas del Reino Unido para ayudar con el diseño de la combustión, lo que provocó un ligero retraso ya que recomendaron utilizar una cámara de combustión más larga que la diseñada originalmente. El TR-5 resultante se denominó "Orenda", una palabra iroquesa que significa "Alma tribal en el camino correcto".
Dada la experiencia del Chinook y el hecho de que los dos diseños eran similares en muchos aspectos, el progreso en el Orenda fue rápido. Las piezas comenzaron a llegar en 1948 y el primer motor se completó y funcionó por primera vez el 8 de febrero de 1949. Avro estaba tan seguro del diseño que invitó a funcionarios de alto rango de la RCAF y el gobierno canadiense para presenciar esta primera prueba, que se desarrolló sin problemas después de solucionar un pequeño problema eléctrico. En dos meses, el motor ya había superado las 100 horas de tiempo de funcionamiento y el 10 de mayo había alcanzado su empuje de diseño de 6.000 lbf (27 kN). En ese momento, era el motor a reacción más potente del mundo, aunque mantuvo este récord solo brevemente hasta que se presentó el Rolls-Royce Avon RA.3 al año siguiente.
El 1 de julio ya había superado las 500 horas, de las cuales 477 habían funcionado antes de necesitar una reconstrucción. En septiembre iba camino de las 1.000 horas cuando la bata de laboratorio de un técnico fue succionada por el motor, junto con un juego de hojas de afeitar en su bolsillo. A partir de entonces, las pruebas se llevaron a cabo con un juego de anillos de metal en la admisión para evitar la ingestión de objetos extraños. Después de reparar el daño, el motor volvió a las pruebas, ahora acompañado por dos ejemplares más del Orenda 1. Juntos pasaron un total de 2.000 horas el 10 de febrero de 1950. En este punto, se había hecho evidente un problema con grietas por fatiga en las etapas séptima y octava, lo que requirió que se rediseñaran y se hicieran mucho más gruesas. Esto resolvió el problema y en julio habían pasado las 3.000 horas.
Las pruebas de vuelo comenzaron con un Avro Lancaster modificado , FM209 , uno de los muchos Mk.10 construidos en las plantas de Victory Aircraft (ahora Avro) durante la guerra. Los dos motores Merlin externos fueron reemplazados por los Orendas, y el nuevo avión despegó el 10 de julio. Los pilotos de pruebas de Avro probaron el avión en vuelo a través del lago Ontario hasta el área de Buffalo, Nueva York , donde pudieron superar fácilmente a los P-47 Thunderbolt de la Guardia Nacional Aérea que fueron enviados para investigar. [1] En un incidente en un espectáculo aéreo, los cuatro motores se apagaron por error, pero el rápido tiempo de arranque del Orenda les permitió salvar el día. [1] El avión alcanzó las 500 horas en julio de 1954, cuando terminó esta parte de las pruebas de vuelo; fue destruido en un incendio en el hangar el 24 de julio de 1956.
El Orenda 2 fue el primer modelo de producción, pasando sus pruebas de calificación en febrero de 1952. Esta versión mostró grietas adicionales en la novena etapa y tuvo que ser reforzada como el modelo anterior. Incluso antes de ser calificado, el motor había sido instalado en el Avro CF-100 y volado el 20 de junio de 1952, con un escuadrón de aviones Mk.2 de preproducción que entraron en servicio en la RCAF el 17 de octubre. El Orenda 3 era similar, pero tenía una serie de modificaciones para permitir que se montara en el Sabre en lugar del J47. Se produjo un ejemplar y se envió a North American Aviation .
El primer modelo de producción real fue el Orenda 8 , que era el motor del CF-100 Mk.3. Este modelo voló por primera vez en septiembre de 1952 y entró en servicio en 1953. Pronto le siguió el Mk.4 con motor Orenda 9 que voló el 11 de octubre de 1952, y luego el Mk.4A con cohetes y el Orenda 11 de 7400 lbf (33 kN) . El Orenda 11 exigía un mayor flujo de aire a través del motor y presentaba una segunda etapa de turbina para alimentar el compresor más potente. El 11 sería la versión de producción principal del CF-100, que impulsaría el Mk.4A y todas las versiones futuras, con más de 1000 motores producidos.
Mientras continuaba el trabajo en el CF-100, la RCAF también comenzó a buscar un nuevo caza diurno , y finalmente seleccionó el Sabre. Se construyó un solo Sabre 3 con el motor Orenda 4 , con un rendimiento similar a los modelos estadounidenses. La producción luego pasó al Sabre 5 con el Orenda 10 , y luego al Sabre 6 con el Orenda 14, derivado del Orenda 11, con un empuje de 7500 lbf (33 000 N) . El Sabre resultante era más ligero y más potente que sus homólogos con motor J47, y llegó a establecer varios récords de velocidad aérea. El más notable entre ellos fue el vuelo supersónico de Jacqueline Cochran en el único Sabre 3, que Canadair le prestó para el esfuerzo. Canadair construyó 1815 Sabres en total, 937 de ellos equipados con Orendas. Varios ejemplos, en particular uno en Boeing , prestaron servicio hasta la década de 1970.
El motor tuvo tanto éxito que la División de Turbinas de Gas pasó a llamarse Orenda Engines cuando Hawker Siddeley reorganizó sus operaciones canadienses en 1955.
En 1953 se planeó que al Orenda se le uniera un motor con un empuje de 10 000 lbf (44 kN), el Waconda . [2]
El Orenda tenía un diseño bastante convencional, construido en tres partes principales: compresor, área de combustión y turbina/escape.
En la parte delantera se encontraba la sección del compresor, que contenía el compresor de diez etapas alojado en una carcasa cónica de aleación de magnesio. La carcasa estaba mecanizada con ranuras que sujetaban los estatores. En la parte delantera del compresor había un carenado de admisión con un prominente "cono de morro" que contenía el cojinete principal delantero. Cuatro álabes guía mantenían el cono en su lugar, con dos ejes de toma de fuerza que corrían por el interior de dos de ellos para alimentar la sección de accesorios montada en la parte superior e inferior (bombas de combustible, bombas de aceite). El cono de morro también contenía el motor de arranque eléctrico, que actuaba como generador una vez que el motor estaba en marcha. Los motores utilizados en el CF-100 también contenían una invención exclusivamente canadiense, dos prominentes aletas en la parte delantera que rociaban alcohol en la admisión como sistema antihielo. Las versiones CF-100 también montaban la jaula de escombros, mencionada anteriormente.
El compresor tenía diez etapas axiales de construcción mixta de acero y aluminio. En los Orenda 8, 9 y 10 originales, funcionaba con una relación de compresión de 5,5:1 , en comparación con aproximadamente 3,5 para los diseños de tiempos de guerra. El cubo constaba de tres discos de aluminio que soportaban las primeras nueve etapas y un disco de acero atornillado al extremo que soportaba la décima. La carcasa central sostenía el eje de potencia y estaba hecha de aleación de magnesio. Alrededor de ella estaban los seis botes de llama . La turbina estaba hecha de álabes sólidos de Inconel unidos a un cubo de acero austenítico. Los álabes se enfriaban por aire purgando aire comprimido de la quinta etapa del compresor y conduciéndolo a la cara de la turbina, los seis tubos se encontraban entre los botes de llama. La sección de escape consistía en láminas de acero soldadas.
Datos de: Motores de aeronaves del mundo 1959/60, [3] Motores de aeronaves del mundo 1953 [4]
Datos de Motores de aeronaves del mundo 1959/60 [3]
Motores comparables
Listas relacionadas
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )