El Bristol Siddeley Orpheus es un turborreactor de un solo cilindro desarrollado por Bristol Siddeley para diversas aplicaciones de cazas ligeros y aviones de entrenamiento, como el Folland Gnat y el Fiat G.91 . Más tarde, el Orpheus formó el núcleo del primer turborreactor de empuje vectorial Bristol Pegasus utilizado en la familia Harrier .
El motor tuvo su origen en una solicitud de 1952 de Teddy Petter de Folland para un motor de la clase de 5000 libras (22 kN ) para propulsar un nuevo entrenador y cazabombardero ligero que estaban desarrollando. [1] Stanley Hooker , relativamente nuevo en la empresa después de una carrera anterior en Rolls-Royce , tomó el proyecto bajo su protección. Entregó un motor relativamente simple y fácil de mantener, que se puso en uso en el Folland Gnat , que voló en 1955.
El Orpheus incorporó la característica novedosa de un eje de gran diámetro para su carrete único que entonces necesitaba solo dos cojinetes. El ahorro de peso al eliminar un cojinete y las piezas asociadas que se enumeran a continuación dio como resultado un motor con un empuje de 5000 lbf pero con un peso de solo 800 lb. [2] [i] La eliminación del cojinete de soporte central habitual para el eje que une el compresor y la turbina significaba que el eje giraría, asumiendo una forma arqueada y dañando el motor. El giro se evitó utilizando un tubo de gran diámetro en lugar del eje de diámetro pequeño habitual. El tubo de gran diámetro y paredes delgadas, de más de 8 pulgadas de diámetro, era lo suficientemente rígido como para aumentar la velocidad de giro más allá del rango de funcionamiento del motor utilizando solo dos cojinetes en lugar de los tres habituales. [4] Dos cojinetes dieron una ventaja adicional: los motores anteriores también habían necesitado un acoplamiento en el eje para permitir cualquier desalineación entre las partes estáticas de los tres cojinetes. Con dos cojinetes, el eje simplemente seguía la línea recta entre ellos. Así, la introducción del tubo de gran diámetro permitió retirar un cojinete, un acoplamiento, la estructura de soporte del motor para ese cojinete junto con su sistema de lubricación y suministro de aire de refrigeración. [4]
Se utilizó un combustor canular con siete tubos de llama. [5] Este fue un desarrollo reciente en los motores a reacción y el Orpheus también incluyó la innovación de incorporar el conducto de entrada de la turbina y sus álabes del estator en la salida del tubo de llama, cada tubo de llama proporcionando una séptima parte del conducto total. [5] Esto tenía dos ventajas: simplificaba la fabricación de un componente complicado y poco confiable, y también el diseño segmentado permitía una mayor tolerancia para la expansión térmica. [5]
Con un empuje estático a nivel del mar de 4.520 lbf (20,1 kN ), el Orpheus 701 tenía un compresor axial de 7 etapas impulsado por una turbina de una sola etapa.
En 1957, la OTAN organizó un concurso para diseñar un caza ligero. Los tres finalistas eligieron el Bristol Orpheus y, como resultado, el Programa de Desarrollo de Armas Mutuas hizo una contribución sustancial al coste del desarrollo inicial del motor . [3] El ganador del concurso, el Fiat G.91 R y el G.91T, utilizaron versiones del motor fabricadas por Fiat. Otros usuarios, en su mayoría entrenadores, pronto siguieron el ejemplo, incluidos el Fuji T-1 , el HAL HF-24 Marut , el HA-300 y los experimentales Hunting H.126 y Short SB5 .
Para aplicaciones civiles posteriores, se eligió el Orpheus, después de usar dos en cada prototipo, como una opción en el Lockheed JetStar , afirmando el vicepresidente de Lockheed y director de la famosa Skunk Works , Clarence "Kelly" Johnson ; "Estos motores Orpheus... han sido los mejores motores que el autor ha usado en un prototipo de avión. Eran y son tan buenos que se decidió en una fecha temprana hacer que todos los Jetstar a partir del número de serie dos en adelante fueran capaces de usar dos motores Orpheus (como alternativa a las cuatro unidades estadounidenses). La versión Orpheus... es completamente competitiva en rendimiento (excepto con un motor fuera) y se ofrecerá a aquellos que quieran su menor costo, simplicidad y, al menos por algún tiempo, confiabilidad". [6]
En la década de 1950, muchas empresas buscaban formas de producir un avión de despegue y aterrizaje vertical. Michel Wibault tuvo la idea de utilizar un motor de turboeje para impulsar cuatro grandes ventiladores centrífugos que pudieran girar para vectorizar el empuje. Los ingenieros de Hooker decidieron utilizar el generador de gas Orpheus para impulsar un único ventilador de gran tamaño que suministraría aire a un par de toberas giratorias, mientras que el flujo de escape del Orpheus se dividiría en dos y alimentaría a otro par de toberas en la parte trasera del motor. Este sistema experimental se convirtió en el Pegasus.
Las licencias para producir el Orpheus fueron obtenidas por Fiat SpA , SNECMA y -como el TJ37- Curtiss-Wright . [7]
Datos de Jane's All the World's Aircraft 1962-63 ., [8] Motores de aeronaves del mundo 1957 [9]
Los motores Orpheus, números 709 (destruidos por FOD durante las pruebas) y 711 (en funcionamiento) impulsaron el hidroavión Bluebird K7 en el que Donald Campbell murió mientras intentaba batir el récord de velocidad en el agua en el lago Coniston en 1967. [13]
Un dragster propulsado por un Orpheus, el "Vampire" , es el actual poseedor del récord británico de velocidad en tierra .
Los motores Bristol Siddeley Orpheus conservados se exhiben en Aerospace Bristol , en el Midland Air Museum , Coventry , y en Solent Sky , Southampton . Uno de ellos también se conserva como reliquia en el primer museo aeroespacial de la India, en el Hindustan Aerospace Heritage Centre, en Bangalore .
Datos de Jane's All the World's Aircraft 1962-63. [8]
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