El Bristol Proteus fue el primer motor de turbina de gas producido en serie de la Bristol Engine Company , un turbohélice que desarrollaba algo más de 4000 hp (3000 kW). El Proteus era una turbina de gas de flujo inverso. Debido a que la segunda turbina no impulsaba etapas de compresión, sino solo la hélice, este motor se clasificó como una turbina libre . Impulsó el avión de pasajeros Bristol Britannia , pequeñas embarcaciones de patrulla naval, aerodeslizadores y grupos electrógenos. También se utilizó para impulsar un automóvil de récord de velocidad en tierra, el Bluebird-Proteus CN7 . Después de la fusión de Bristol con Armstrong Siddeley, el motor se convirtió en el Bristol Siddeley Proteus y, más tarde, en el Rolls-Royce Proteus. El Proteus debía haber sido reemplazado por el Bristol Orion, que habría proporcionado al Britannia un aumento del 75% en la potencia para navegar más rápido. [1]
El Proteus debía propulsar un avión de pasajeros de gran tamaño para su uso después de la guerra. El trabajo de diseño comenzó en septiembre de 1944 con su turbina libre y caja de cambios de hélice basada en el anterior motor Bristol Theseus . El compresor tenía 12 etapas axiales y 2 centrífugas. El generador de gas se construyó como un turborreactor y se llamó Bristol Phoebus , para acelerar el desarrollo del motor al no obstaculizarlo con problemas de caja de cambios. Se probó en mayo de 1946 instalado en el compartimiento de bombas de un Avro Lincoln , el rendimiento fue pobre y se eliminó la primera etapa del compresor centrífugo. El primer Proteus, el Proteus 1, también funcionó con el compresor original, como se probó por primera vez en el Phoebus, pero en 1950 había sido rediseñado como Proteus 2 con solo una etapa centrífuga. [2]
El Proteus 2 (serie Mk.600) debía producir 3.200 shp y pesar 3.050 lb. Tenía sobrepeso y poca potencia, pesaba 3.800 lb y producía 2.500 shp, y estaba plagado de problemas mecánicos en prácticamente todas las partes, incluidas las palas del compresor, las palas de la turbina y los cojinetes, que fallaban a intervalos frecuentes incluso a niveles de potencia bajos. Esto llevó a la famosa cita del ingeniero jefe del Proteus, Frank Owner, al ingeniero jefe de la división de motores Stanley Hooker : "Sabes, Stanley, cuando diseñamos el Proteus decidí que debíamos fabricar el motor con el menor consumo de combustible del mundo, independientemente de su peso y volumen. ¡Hasta ahora, hemos logrado el peso y el volumen!" [3] El Proteus 3 rediseñado (serie 700) producía 3.780 shp y pesaba casi 1.000 lb menos que el diseño anterior. Sin embargo, llegó demasiado tarde para el primer prototipo de hidroavión Britannia y Saunders-Roe Princess . El Princess tenía ocho motores montados en cuatro pares, cada uno de los cuales accionaba dos hélices a través de una caja de cambios en direcciones opuestas. Se los conocía como Proteus acoplados . Se montaron dos motores más de forma individual con hélices reversibles para maniobrar en el agua. El Proteus acoplado también estaba destinado a ser utilizado en la versión Mk.II del Bristol Brabazon , pero este proyecto fue cancelado. Solo se construyeron tres Princess, de las cuales solo una voló, y cuando el segundo Britannia estuvo listo para las pruebas, se instaló el Proteus 3. [4]
En 1954, durante un vuelo en el que viajaba una delegación de la aerolínea holandesa KLM, un cliente potencial, finalmente se descubrió una característica de diseño potencialmente problemática en la caja de cambios de la hélice: los engranajes de corte recto. Una rueda dentada se desgastó y el daño resultante provocó un incendio en el avión, que realizó un aterrizaje de emergencia en el barro del estuario del río Severn. Al enterarse de este fallo, Lord Hives de Rolls-Royce , antiguo jefe de Hooker, envió a ingenieros de Rolls-Royce para ayudar al equipo de Bristol. Esta generosidad no solicitada hacia lo que, después de todo, era un competidor comercial, descongeló la fría relación que había existido entre Hives y Hooker desde la salida de Hooker de Rolls-Royce en relación con el desarrollo del Avon en 1948.
El desarrollo de un sistema antihielo para la entrada del motor resultó ser un ejercicio largo. Tenía que ser capaz de lidiar con el tipo de formación de hielo que se consideraba que probablemente causaría problemas a los Britannias. Las pruebas de formación de hielo en una instalación Proteus en un avión Ambassador en Canadá mostraron que el sistema antihielo del motor y del grupo motopropulsor podía lidiar con condiciones de formación de hielo severas del tipo considerado probable en partes del mundo donde operaría el Britannia. Sin embargo, durante los vuelos de prueba de ruta en África en abril de 1956 se encontró un tipo diferente de formación de hielo para el cual los sistemas antihielo eran ineficaces. Se hicieron modificaciones que fueron efectivas contra este segundo tipo de formación de hielo. BOAC comenzó a prestar servicios en febrero de 1957 [5] pero más tarde en el año se encontró un tercer tipo de formación de hielo en los vuelos a Australia [6] . Al volar en condiciones de formación de hielo durante períodos prolongados, la acumulación de hielo en las superficies de la entrada de aire de flujo inverso (heredada de la instalación original prevista para Brabazon II y Princess) y el posterior desprendimiento a través del motor causaban apagados de llamas. El motor se encendía automáticamente y emitía una larga llama por el tubo de salida, lo que preocupaba a los pasajeros. [7] Aunque el problema no era intrínsecamente peligroso, se evitó con restricciones en el manual de vuelo (podía evitarse no volando en nubes por encima de cierta altura). Las modificaciones para el tercer tipo se probaron con éxito en condiciones de formación de hielo encontradas durante los vuelos desde Singapur en abril de 1958. [8] BOAC, el cliente de lanzamiento del Britannia, se mostró inflexible en sus demandas de rectificación e intentó maximizar la magnitud del problema en público, dañando las perspectivas de venta del Britannia y retrasando la entrada en servicio del avión durante dos años, además de casi llevar a la quiebra a Bristol Aircraft. [9]
El Mk.705 de 3.900 hp (2.900 kW) fue la primera versión utilizada en los aviones Bristol Britannia 100 y algunos de la serie 300. El Mk.755 de 4.120 hp (3.070 kW) se utilizó en la serie 200 (no construida) y otros 300, y el Mk.765 de 4.445 hp (3.315 kW) se utilizó en los aviones de la serie 250 de la RAF .
Como sucedió con la mayoría de los motores de turbina de gas de los años 40, 50 y 60, el Ministerio de Abastecimiento le asignó al Proteus una designación que aparentemente se utilizó poco. Oficialmente, el Proteus se llamó Bristol BPr.n Proteus.
Después de realizar pruebas en la fragata HMS Exmouth , se utilizó un motor Proteus marinizado para propulsar los patrulleros rápidos de la clase Brave de la Marina Real Británica y, posteriormente, en muchos patrulleros rápidos de diseño similar construidos para la exportación por Vosper . Estos estaban entre los buques de guerra más rápidos jamás construidos, alcanzando más de 50 nudos en aguas tranquilas. El torpedero sueco Spica y sus hermanos también estaban propulsados por el Proteus. Los patrulleros de la clase Sparviero de la Marina italiana utilizaban un Proteus para impulsar un chorro de bomba a altas velocidades.
El Proteus se utilizó en el aerodeslizador de la clase SR.N4 Mountbatten que cruzaba el Canal de la Mancha. En esta instalación, se agruparon cuatro motores "Marine Proteus" en la parte trasera de la embarcación, con los escapes apuntando hacia atrás. Los motores accionaban ejes de potencia horizontales que suministraban potencia a uno de los cuatro "pilones" colocados en las esquinas de la embarcación. En los pilones, las cajas de cambios utilizaban el par horizontal para impulsar un eje vertical, con un ventilador de elevación en la parte inferior y una hélice en la parte superior. Los dos de la parte delantera requerían ejes largos que discurrieran por encima de la cabina de pasajeros, ya que los cuatro motores estaban montados en la parte trasera de la embarcación. [13]
Otro uso del Proteus fue la generación de energía a distancia en el suroeste de Inglaterra, en lo que se denominaba "centrales eléctricas de bolsillo". [14] [15] La empresa regional de electricidad instaló varios grupos electrógenos de 2,7 MW operados a distancia para la carga máxima alimentados por el Proteus. Diseñados para funcionar durante diez años, muchos de ellos seguían en uso cuarenta años después. [16] Un ejemplo en funcionamiento se conserva en el Museo de la Energía del Fuego Interno en el oeste de Gales.
Datos del vuelo . [17]
Motores comparables
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