stringtranslate.com

Jets de potencia W.2

El Power Jets W.2 era un motor turborreactor británico diseñado por Frank Whittle y Power Jets (Research and Development) Ltd. Al igual que el anterior Power Jets W.1 , la configuración de combustión de flujo inverso incluía un compresor centrífugo de doble cara , 10 cámaras de combustión y una turbina de flujo axial con disco refrigerado por aire. Entró en producción como Rolls-Royce Welland y fue el primer motor a reacción del Reino Unido en propulsar un avión operativo, el Gloster Meteor .

Diseño y desarrollo

En 1940, el Ministerio del Aire firmó un contrato con Gloster Aircraft Company para prototipos de un nuevo avión de combate bimotor a reacción según los requisitos del F.9/40 ; este avión se convirtió en el Gloster Meteor . Al mismo tiempo, se autorizó a Power Jets a diseñar un nuevo motor destinado a propulsar el mismo avión. [1] El W.2 fue construido bajo contrato por Rover Car Company a principios de la década de 1940. Las relaciones entre Power Jets y Rover eran algo tensas y el desarrollo del W.2 fue muy lento.

A finales de 1942, Rover acordó cambiar su fábrica de motores a reacción en Barnoldswick , Lancashire, por la fábrica de motores de tanque Rolls-Royce Meteor en Nottingham, sin que el dinero cambiara de manos. A instancias del gobierno del Reino Unido, Rolls-Royce asumió el control del proyecto W.2, con Frank Whittle y su pequeño equipo en Power Jets actuando en calidad de asesores. [2] Juntos, solucionaron los problemas con el W.2 y finalmente pusieron el motor en producción en masa como el Rolls-Royce Welland de 1.600 libras de fuerza (7,1 kN) . Estos motores se instalaron en el Gloster Meteor F Mk1 y en los primeros F Mk3 y entraron en servicio en 1944.

Después de sugerencias iniciales en 1939 por parte del Departamento de Motores del Royal Aircraft Establishment (RAE), la Sección Pyestock de este último experimentó con la técnica de inyectar combustible en la boquilla de escape del motor, más tarde conocida como recalentamiento , y esta técnica se perfeccionó aún más después de Power Jets y el personal de Pyestock se había fusionado. Posteriormente, el recalentamiento se probó en vuelo con los motores W.2/700 en un Meteor I. La técnica aumentó la velocidad del Meteor entre 30 y 40 mph. [3]

Variantes

A las designaciones de Rover para los motores producidos en Barnoldswick se les asignó un prefijo "B" junto con su propio número de diseño interno, por ejemplo, "B.23". Más tarde, después de que los diseños se transfirieran a Rolls-Royce (RR), se añadió una "R" adicional, cambiando la designación a "RB" para evitar una posible confusión con las designaciones de bombarderos estadounidenses, por ejemplo, "RB.23". Este sistema de designación "RB" se sigue utilizando en Rolls-Royce hasta el día de hoy.

Un Rover W.2B/26 en exhibición en el Midland Air Museum. Este diseño se convertiría más tarde en Derwent.
W.2
Empuje de diseño de 1.600 libras de fuerza (7,1 kN) y un peso seco de aproximadamente 850 libras (390 kg). Las primeras versiones no podían exceder las 1,000 lbf de empuje sin sobretensión del compresor y temperatura excesiva de los gases de escape . Motores producidos por Rover bajo subcontrato con MAP . El diseño W.2 se abandonó rápidamente y se reemplazó por W.2B después de que Whittle reevaluó el diseño W.2 y calculó que la velocidad de los gases de escape se acercaría a Mach 1 .
W.2 Marco IV
W.2 fabricado por la británica Thomson-Houston (BTH), pero se descubrió que era sensible a las suposiciones de diseño, por lo que Power Jets lo cambió en etapas para alinearlo con el diseño del W.2B. Naufragó por la explosión de un nuevo impulsor defectuoso el 10 de octubre de 1941 después de completar "una cantidad útil de pruebas". [4]
W.2Y
Diseño de cámara de combustión "directa" de flujo directo, mayo de 1940, no construido.
W.2B/Rover B.23
Los dos primeros motores iniciales producidos por Rover como 'B.23' con uno instalado en E.28/39 W4046/G , [5] otras unidades construidas por BTH y Power Jets. [6] Inicialmente, los motores sufrieron fallas en las palas de la turbina Rex 78, General Electric (GE) en los EE. UU. envió a Rover varios juegos mejorados de palas Hastelloy B en julio de 1942. El material de las palas luego cambió a Nimonic 80 . [7] El diseño del motor se transfirió posteriormente a Rolls-Royce como prototipo del B.23 Welland , y también se construyó en EE. UU. como GE IA . [8] Cámaras de combustión 'B.23' rediseñadas para este motor diseñadas por Joseph Lucas Ltd. [9]
W.2B Marca II
Rediseño de Rover autorizado por MAP utilizando un difusor de 10 paletas diseñado por Rover/RR y una nueva turbina con menos palas y más anchas. En diciembre de 1941, generaba 1.510 libras de fuerza (6,7 kN) sin aumento repentino. [10]
W.2B/500 - Móvil B.26
W.2B con álabes de turbina más largos y que utiliza un difusor de W.2B Mark II y un nuevo diseño de turbina y caja de soplador para generar 1.850 libras de fuerza (8,2 kN) a 16.750 rpm. Primera ejecución en septiembre de 1942 y alcanzó 1.755 libras-fuerza (7,81 kN). Sfc , 1,13 lb/(hr lbf) con una temperatura del tubo de chorro de 606 °C. Inicialmente sufrió resonancia a 14.000 rpm, lo que provocó el agrietamiento de las palas del impulsor. Rediseño autorizado por MAP con cámaras de combustión directa por Adrian Lombard y John Herriot (este último de la AID) en Rover como el B.26 con cuatro motores de prueba construidos antes de que RR se hiciera cargo del diseño y después del rediseño para Mayor flujo de aire convirtiéndose en el B.37 Derwent . [11] Cámaras de combustión 'B.26' diseñadas por Joseph Lucas Ltd.
W.2/700
Nuevo difusor del compresor 'Tipo 16', nueva carcasa del compresor y un rotor del compresor mejorado enviado por GE, [12] todo combinado para producir una eficiencia del compresor del 80%, álabes de turbina Nimonic 80 y un empuje estático de 2000 libras-fuerza (8,9 kN). ) a 16.700 rpm. En 1944, producía 2485 libras de fuerza (11,05 kN) a una relación de presión de 4:1 [13] con un flujo de aire de 47,15 lb/s con un motor del mismo tamaño que el W.1 . [14] Sfc, 1,05 lb/(hr lbf) con una temperatura de la tubería de chorro de 647 °C. Recalentamiento probado en vuelo en Meteor I EE215/G que aumenta la velocidad máxima de 420 mph a 460 mph. [15] Probado en vuelo a 505 mph a 30 000 pies en E.28/39 W4046/G . [16] También probado en tierra con ventilador con conductos de popa . [17]
W.2/800
W.2/700 con álabes de turbina más largos para mayor empuje. Sufrió una falla en las palas de la turbina.
W.2/850
Una versión desarrollada de mayor empuje de 2.485 libras-fuerza (11,05 kN) a 16.500 rpm y un mayor peso seco de 950 libras (430 kg).
Rolls-Royce B.23 Welland
Versión producida en masa del W.2B/Rover B.23 para Meteor I. Desarrolló un empuje estático de 1.600 libras de fuerza (7,1 kN). Sfc, 1,12 lb/(h lbf). 100 producidos. Empuje mejorado a 1700 libras de fuerza (7,6 kN) con inserciones de boquilla para perseguir V-1 . Probado hasta 500 horas, puesto en servicio para Meteor I con un tiempo de 150 horas entre revisiones (TBO). [18]
Rolls-Royce B.37 Derwent I
Diseño combinado basado en W.2B/500 y Rover B.26 para Meteor III. Desarrollo directo de la configuración W.2 estilo 'trombón', utilizando una carcasa de compresor ya equipada para Welland, un nuevo difusor RR y un flujo de aire y gas del compresor y la turbina aumentado en un 25 % para generar 2000 libras de fuerza (8,9 kN) empuje estático. Probado por primera vez en julio de 1943. Probado de tipo hasta 500 horas, puesto en servicio para Meteor III a las 150 horas TBO.

Aplicaciones

Los siguientes aviones se utilizaron únicamente con fines de prueba:

El W.2B/700 iba a utilizarse en el avión de investigación supersónico Miles M.52 . Para lograr el empuje necesario para un vuelo supersónico, se desarrolló una versión del motor utilizando un ventilador con conductos "aumentador" impulsado por turbina (una forma temprana de turbofan ). El aumentador NO.4 estaba montado detrás del motor, aspirando aire fresco a través de los conductos que rodean el motor. La potencia se incrementó aún más suministrando aire al primer "jetpipe de recalentamiento" o postcombustión del mundo , que en realidad era un athodyd o ramjet muy temprano . La esperanza era que esta combinación del W.2/700, el turboventilador aumentador y el recalentador/ramjet produjera la potencia necesaria para el avión propuesto de 1.000 mph. [19]

Motores en exhibición

Especificaciones (W.2/850)

Datos de Jane's [20]

Características generales

Componentes

Actuación

Ver también

Desarrollo relacionado

Listas relacionadas

Referencias

Notas

  1. ^ Smith 1946, pag. 87.
  2. ^ Hooker 1984, Capítulo 3.
  3. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 27 de abril de 2016 . Consultado el 16 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  4. ^ http://www.imeche.org/docs/default-source/presidents-choice/jc12_1.pdf [ URL básica PDF ]
  5. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 28 de abril de 2016 . Consultado el 16 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  6. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016 . Consultado el 16 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  7. ^ http://web.itu.edu.tr/aydere/history.pdf [ URL básica PDF ]
  8. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 27 de abril de 2016 . Consultado el 16 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  9. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 28 de abril de 2016 . Consultado el 16 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  10. ^ http://web.itu.edu.tr/aydere/history.pdf [ URL básica PDF ]
  11. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 3 de julio de 2017 . Consultado el 16 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  12. ^ "Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos - 5.ª edición" de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, p.160
  13. ^ http://web.itu.edu.tr/aydere/history.pdf [ URL básica PDF ]
  14. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 27 de abril de 2016 . Consultado el 16 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  15. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 7 de mayo de 2016 . Consultado el 19 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  16. ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 13 de mayo de 2016 . Consultado el 25 de abril de 2016 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
  17. ^ "Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos - 5.ª edición" de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, p.160
  18. ^ "Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos - 5.ª edición" de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, p.192
  19. ^ Eric Brown 2012, The Miles M.52: puerta de entrada al vuelo supersónico
  20. ^ Jane's 1989, pag. 266.

Bibliografía

enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Power Jets W.2 .