El Rolls-Royce RB.41 Nene es un motor turborreactor con compresor centrífugo británico de la década de 1940 . El Nene fue un rediseño completo, en lugar de un Rolls-Royce Derwent ampliado , [1] con un objetivo de diseño de 5000 lbf (22 kN), lo que lo convirtió en el motor más potente de su época. Ejecutado por primera vez en 1944, fue el tercer motor a reacción de Rolls-Royce que entró en producción, y funcionó por primera vez menos de 6 meses desde el inicio del diseño. Lleva el nombre del río Nene de acuerdo con la tradición de la empresa de nombrar sus motores a reacción con el nombre de ríos.
El diseño tuvo relativamente poco uso en los diseños de aviones británicos, y se pasó por alto en favor del Avon de flujo axial que lo siguió. Su único uso generalizado en el Reino Unido fue en el Hawker Sea Hawk y el Supermarine Attacker . En Estados Unidos se construyó bajo licencia como Pratt & Whitney J42 y propulsaba al Grumman F9F Panther . Su uso más extendido fue el Klimov VK-1 , una versión ampliada, modificada y modificada con ingeniería inversa que producía alrededor de 6.000 lbf (27 kN) de empuje y propulsaba el Mikoyan-Gurevich MiG-15 de fabricación rusa , un altamente exitoso avión de combate que se produjo en grandes cantidades.
Se produjo una versión mejorada del Nene como Rolls-Royce Tay .
El Nene fue diseñado como resultado de una visita de Stanley Hooker a los Estados Unidos en junio de 1944 . Descubrió que General Electric ya tenía dos tipos de motores en funcionamiento, uno axial y otro centrífugo, de 4.000 lbf (18 kN) de empuje. Estaba decidido a producir un motor de mayor empuje y posteriormente obtuvo un contrato del Ministerio de Producción Aeronáutica para un motor de 4200 lbf (19 kN) de empuje con el entendimiento de que 5000 lbf (22 kN) sería el objetivo de diseño. Hooker, Lombard, Pearson y Morley diseñaron un nuevo motor, el B.41 más tarde llamado Nene, en lugar de ampliar el Derwent. [1]
El impulsor de doble cara tenía 28,8 pulgadas (73 cm) de diámetro, en comparación con 20,68 pulgadas (52,5 cm) del Derwent I, para producir un flujo de aire de 80 lb/s (36 kg/s), mientras que el diámetro total del El motor medía 49,5 pulgadas (126 cm). Un Derwent ampliado con el mismo empuje habría tenido un diámetro de 150 cm (60 pulgadas). La carcasa del compresor se basó en la carcasa del compresor Tipo 16 W.2/500 de Whittle, que era más aerodinámicamente eficiente que la del Derwent pero también eliminaba las grietas. Otros avances de diseño incluyeron nueve nuevas cámaras de combustión de baja caída de presión y alta eficiencia desarrolladas por Lucas y un pequeño impulsor para enfriamiento del cojinete trasero y del disco de la turbina. [2] El primer arranque del motor se intentó el 27 de octubre de 1944. Varios inconvenientes retrasaron el funcionamiento hasta casi la medianoche, cuando, con casi todo el personal del turno diurno y nocturno observando, se intentó arrancar el motor. Para frustración de todos los que tenían un interés personal en arrancarlo, el motor se negó a encenderse: colocar el encendedor era una cuestión de prueba y error en ese momento. En un intento posterior, Denis Drew, que había venido de Lucas, los especialistas en combustión, y tenía un gran interés en los problemas de desarrollo de motores, quitó uno de los encendedores y en su lugar utilizó la llama de un soplete de oxiacetileno para encender el combustible en el cámara de combustión.
El encendedor tenía que estar lo suficientemente cerca del rocío de combustible para encenderlo al arrancar, pero no sobrecalentarse cuando se sometía a la temperatura continua de la llama cuando el motor estaba en marcha. El mayor diámetro de las cámaras de combustión del Nene supuso un problema, y el primer funcionamiento necesitaba encenderse con una llama en lugar de la energía de la chispa que se consideraba suficiente en ese momento. Posteriormente, el Nene fue equipado con dos encendedores de antorcha, o llama, que tenían un rociador de combustible al lado de un encendedor. [3] La llama se proyectaría hacia el rocío de combustible de la cámara de combustión principal. Los encendedores de antorcha fueron reemplazados por bujías de descarga superficial con una tasa de liberación de energía considerablemente mayor que la de una llama. [4]
El motor se puso a funcionar a poco más de 4.000 lbf (18 kN) y se escuchó una ovación entre el personal reunido. Sin embargo, el motor estaba funcionando más caliente de lo esperado y no alcanzaría las 5000 lb, tal como estaba construido, sin sobrecalentar la turbina. Pearson, el ingeniero de rendimiento, insistió en que no se hiciera más funcionamiento sin instalar las paletas guía que estaban disponibles para la entrada del impulsor. Cuando Hooker llegó a la mañana siguiente, y se le informó que las paletas de entrada se habían instalado durante la noche, Hooker se alegró mucho al ver que la aguja del medidor de empuje registraba 5000 lbf (22 kN) a la misma temperatura que solo había dado 4000 lb la noche anterior, haciendo el B.41, el motor a reacción de mayor empuje del mundo. El peso rondaba los 730 kg (1.600 lb). [5]
Las paletas guía de entrada se utilizaban en los motores Whittle desde hacía algún tiempo. Mejoran significativamente el rendimiento general del motor al "ayudar al aire a doblar la esquina". [6] Sin embargo, estaban hechos de láminas de metal delgadas y a menudo se rompían dañando el motor. Para Hooker eran un problema mecánico preocupante que no quería, por lo que no se instalaron cuando el Derwent entró en servicio, aunque la turbina tuvo que funcionar 90 grados C más caliente para dar el empuje de despegue de 2.000 lb. Todavía estaba preocupado por el durabilidad de las paletas, por lo que el primer Nene se construyó inicialmente sin ellas. [7]
El Nene se basó en la versión "directa" del diseño básico estilo Whittle , con el flujo pasando directamente a través del motor de adelante hacia atrás, a diferencia del tipo de "flujo inverso", [8] que invierte el dirección del flujo de aire a través de la sección de cámara de combustión de modo que la etapa de turbina pueda montarse dentro de la sección de cámara de combustión; esto permite un motor más compacto, pero aumenta las pérdidas de presión en la cámara de combustión, lo que tiene un efecto adverso en el rendimiento del motor. [9] Se genera menos empuje con el mismo flujo de combustible. Fue durante el diseño del Nene que Rolls decidió dar números y nombres a sus motores, y Welland y Derwent mantuvieron sus modelos Rover originales, B/23 y B/26 . Más tarde se decidió que las designaciones de estos modelos se parecían demasiado a las designaciones de los bombarderos de la RAF (es decir, " English Electric Canberra B.Mk 2 " a menudo se abreviaría a " Canberra B.2 "), y se añadió "R" al frente, el "R" significa "Rolls" y el Rover "B" original significa Barnoldswick . [10] Este esquema de designación RB continuó hasta finales del siglo XX, con diseños de turbofan como el RB.199 , RB.203 y RB.211 ; La familia más reciente de turbofan Rolls-Royce (un desarrollo del RB.211) recibe la designación simple " Rolls-Royce Trent ", con variantes con su propio número o serie de letras (es decir, Trent 500 , Trent 900 , Trent 1000) . , Trent XWB , etc.).
Las primeras pruebas aéreas del Nene se llevaron a cabo en un Avro Lancaster operado por Rolls-Royce desde su aeródromo de Hucknall. Los dos Rolls-Royce Merlin fueraborda fueron sustituidos por el motor a reacción. Sin embargo, el primer vuelo del Nene fue en un Lockheed XP-80 Shooting Star modificado . [11]
Después de ver el Nene en funcionamiento, en una bebida después del trabajo en el Swan & Royal Hotel , Clitheroe , y escuchar las quejas sobre la falta de una aplicación oficial para el motor, alguien (se cree que es Whittle ) sugirió que el Nene fuera reducido. para adaptarse a una góndola Meteor . JP Herriot o Lombard hicieron el cálculo sobre un mantel y anunciaron un empuje de 3.650 lbf (16,2 kN). En ese momento estaban intentando aumentar el empuje del Derwent de 2200 a 2450 lbf (9,8 a 10,9 kN), y la idea parecía "demasiado buena para ser verdad". Al escuchar esto, Hooker hizo un cálculo rápido y anunció: "Tenemos un Meteoro de 970 km/h [600 mph]". [12]
Los dibujos para el Nene a escala 0,855, ahora conocido como Derwent V, se iniciaron el 1 de enero de 1945 y el 7 de junio el motor inició una prueba de 100 horas a 2600 lbf (12 kN), alcanzando pronto 3500 lbf (16 kN). El peso era de 570 kg (1250 lb). En 1946, el empuje se había aumentado a 4200 lbf (19 kN) utilizando palas de turbina Nimonic 90 . [12]
El desarrollo del Nene continuó con esta versión reducida, ya que el Derwent V no tiene relación directa con la serie anterior de Derwent. El 7 de noviembre de 1945, el primer récord oficial de velocidad aérea de un avión a reacción lo estableció un Meteor F.3 de 606 millas por hora (975 km/h) propulsado por el Nene reducido.
El Nene duplicó el empuje de los motores de la generación anterior, y las primeras versiones proporcionaban alrededor de 5.000 lbf (22,2 kN), pero en general se mantuvieron similares en muchos aspectos. Esto debería haber sugerido que sería ampliamente utilizado en varios diseños, pero el Gloster Meteor tuvo tanto éxito con sus Derwents que el Ministerio del Aire consideró que no había una necesidad urgente de mejorarlo. En lugar de ello , se estudió una serie de diseños mucho más capaces que utilizaban el Rolls-Royce Avon , y el Nene en general languideció.
Un total de veinticinco Nenes fueron vendidos a la Unión Soviética como gesto de buena voluntad (con la reserva de no utilizarlos con fines militares) con el acuerdo de Stafford Cripps . En septiembre de 1946, Rolls-Royce recibió permiso para vender 10 motores Nene a la URSS y en marzo de 1947 para vender otros 15. El precio se fijó mediante un contrato comercial. En 1947 se vendieron un total de 55 motores a reacción a los soviéticos. [13] [14] Diecisiete ingenieros soviéticos se capacitaron en la fábrica de Rolls-Royce en Derby en 1947 para mantener y reparar el motor. Los soviéticos incumplieron la promesa de no utilizarlo con fines militares [14] y aplicaron ingeniería inversa al Nene para desarrollar el Klimov RD-45 y una versión más grande, el Klimov VK-1 , que pronto apareció en varios cazas soviéticos, incluido el Mikoyan . -Gurevich MiG-15 .
Pratt & Whitney adquirió una licencia para producir el Nene como Pratt & Whitney J42 , y propulsó el Grumman F9F Panther , que voló por primera vez en noviembre de 1947. [15]
El Nene se utilizó para propulsar el primer avión a reacción civil, el Nene Viking, [16] un Vickers Viking modificado , cuyo único ejemplar voló por primera vez el 6 de abril de 1948 desde el aeródromo de Wisley . [17] [ página necesaria ]
Se fabricó brevemente bajo licencia en Australia para su uso en los cazas Vampire de la RAAF de Havilland . También fue construido por Orenda en Canadá para su uso en 656 aviones Canadair CT-133 Silver Star de 1952.
Hispano-Suiza en Francia construyó el Nene bajo licencia como Hispano-Suiza Nene , con una producción limitada antes de concentrarse en el Rolls-Royce Tay/Hispano-Suiza Verdon, de mayor tamaño .
Datos de [21]
Desarrollo relacionado
Listas relacionadas
