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Chorros de potencia W.2

El Power Jets W.2 fue 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 la Gloster Aircraft Company para la fabricación de prototipos de un nuevo avión de combate a reacción bimotor que cumpliera los requisitos del F.9/40 , que 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 la 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 intercambiar su fábrica de motores a reacción en Barnoldswick , Lancashire, por la fábrica de motores de tanque Rolls-Royce Meteor en Nottingham, sin dinero de por medio. A instancias del gobierno del Reino Unido, Rolls-Royce asumió entonces 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-fuerza (7,1 kN) de empuje . Estos motores se instalaron en el Gloster Meteor F Mk1 y los primeros F Mk3 y entraron en servicio en 1944.

Tras las sugerencias iniciales del Departamento de Motores del Royal Aircraft Establishment (RAE) en 1939, la sección Pyestock de este último experimentó con la técnica de inyectar combustible en la tobera de escape del motor, más tarde conocida como reheat , y esta técnica se perfeccionó aún más después de que Power Jets y el personal de Pyestock se fusionaran. El reheat se probó más tarde en vuelo en los motores W.2/700 en un Meteor I. La técnica aumentó la velocidad del Meteor entre 30 y 40 mph. [3]

Variantes

Las designaciones Rover para los motores producidos en Barnoldswick recibieron 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 un prefijo "R" adicional, cambiando la designación a "RB" para evitar posibles confusiones con las designaciones de los bombarderos estadounidenses, por ejemplo, "RB.23". Este sistema de designación "RB" continúa utilizándose en Rolls-Royce hasta el día de hoy.

Un Rover W.2B/26 en exhibición en el Museo Aéreo Midland. Este diseño más tarde se convertiría en el Derwent.
W.2
Empuje de diseño de 1.600 libras-fuerza (7,1 kN) y un peso en seco de aproximadamente 850 libras (390 kg). Las primeras versiones no podían superar el empuje de 1.000 lbf sin sobrecarga del compresor y temperatura excesiva de los gases de escape . Motores producidos por Rover bajo subcontrato a MAP . El diseño W.2 se abandonó rápidamente y se reemplazó por el W.2B después de que Whittle reevaluara el diseño W.2 y calculara que la velocidad de los gases de escape se acercaría a Mach 1 .
W.2 Mark IV
W.2 fabricado por British Thomson-Houston (BTH), pero se descubrió que era sensible a las suposiciones de diseño, por lo que Power Jets lo modificó en etapas para adaptarlo al diseño W.2B. Naufragó por la rotura de un nuevo forjado defectuoso del impulsor el 10 de octubre de 1941 después de completar "una cantidad útil de pruebas". [4]
W.2Y
Diseño de cámara de combustión de flujo directo "straight-through", mayo de 1940, no construida.
W.2B/Rover B.23
Los dos primeros motores fueron producidos por Rover como 'B.23', uno de ellos instalado en el E.28/39 W4046/G , [5] otras unidades fueron construidas por BTH y Power Jets. [6] Inicialmente, los motores sufrieron fallas en las palas de turbina Rex 78, y 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 se cambió a Nimonic 80. [ 7] El diseño del motor luego se transfirió a Rolls-Royce como prototipo del B.23 Welland , y también se construyó en los EE. UU. como GE IA . [8] Cámaras de combustión 'B.23' rediseñadas para este motor diseñadas por Joseph Lucas Ltd. [ 9]
W.2B Mark II
Rediseño del Rover autorizado por MAP, con difusor de 10 álabes diseñado por Rover/RR y nueva turbina con menos álabes y más anchos. En diciembre de 1941, proporcionaba 1510 libras-fuerza (6,7 kN) sin sobrecargas. [10]
W.2B/500 - Rover B.26
W.2B con álabes de turbina más largos y usando difusor de W.2B Mark II y nuevo diseño de caja de soplador y turbina para dar 1.850 libras-fuerza (8,2 kN) a 16.750 rpm. Primera prueba en septiembre de 1942 alcanzando 1.755 libras-fuerza (7,81 kN). Sfc , 1,13 lb/(hr lbf) con temperatura de tubo de chorro de 606 °C. Inicialmente sufrió resonancia a 14.000 rpm que provocó el agrietamiento de los álabes 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 B.26 con cuatro motores de prueba construidos antes de que RR se hiciera cargo del diseño y después del rediseño para un mayor flujo de aire se convirtió en el B.37 Derwent . [11] Cámaras de combustión 'B.26' diseñadas por Joseph Lucas Ltd.
W.2/700
Nuevo difusor de compresor 'Tipo 16', nueva carcasa de compresor, más rotor de compresor mejorado enviado desde 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. Para 1944 producía 2485 libras-fuerza (11,05 kN) a una relación de presión de 4:1 [13] con un flujo de aire de 47,15 lb/s a partir de un motor del mismo tamaño que el W.1 . [14] Sfc, 1,05 lb/(hr lbf) con una temperatura del tubo de salida de 647 °C. Recalentamiento probado en vuelo en Meteor I EE215/G aumentando 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 entubado en popa . [17]
W.2/800
W.2/700 con álabes de turbina más largos para un mayor empuje. Sufrió una falla en los álabes de la turbina.
W.2/850
Una versión desarrollada con 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 serie del W.2B/Rover B.23 para Meteor I. Se desarrolló un empuje estático de 1600 libras-fuerza (7,1 kN). Sfc, 1,12 lb/(hr lbf). Se produjeron 100. Se aumentó el empuje a 1700 libras-fuerza (7,6 kN) con insertos de tobera para perseguir a los V-1 . Se probó durante 500 horas y entró en servicio para Meteor I a las 150 horas de tiempo entre revisiones generales (TBO). [18]
Rolls-Royce B.37 Derwent I
Diseño combinado basado en el W.2B/500 y el Rover B.26 para el Meteor III. Desarrollo directo de la configuración W.2 de estilo "trombón", utilizando una carcasa de compresor ya preparada para Welland, un nuevo difusor RR y un aumento del flujo de aire y gas en el compresor y la turbina en un 25% para proporcionar un empuje estático de 2000 libras-fuerza (8,9 kN). Primera prueba en julio de 1943. Prueba de tipo de 500 horas, entró en servicio para el Meteor III a las 150 horas de TBO.

Aplicaciones

Las siguientes aeronaves se utilizaron únicamente con fines de prueba:

El W.2B/700 se iba a utilizar en el avión de investigación supersónico Miles M.52 . Para lograr el empuje necesario para el vuelo supersónico, se desarrolló una versión del motor que utilizaba un ventilador entubado "aumentador" impulsado por turbina (una forma temprana de turbofán ). El aumentador NO.4 se montó detrás del motor, aspirando aire fresco a través de conductos que rodeaban el motor. La potencia se aumentó aún más suministrando aire al primer "tubo de recalentamiento" o postquemador del mundo, que en realidad era un thodyd o estatorreactor muy temprano . La esperanza era que esta combinación del W.2/700, el aumentador de turbofán y el recalentamiento/estatorreactor produciría la potencia necesaria para el avión propuesto de 1.000 mph. [19]

Motores en exposición

Especificaciones (W.2/850)

Datos de Jane's [20]

Características generales

Componentes

Actuación

Véase también

Desarrollo relacionado

Listas relacionadas

Referencias

Notas

  1. ^ Smith 1946, pág. 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}}: CS1 maint: 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}}: CS1 maint: 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}}: CS1 maint: 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}}: CS1 maint: 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}}: CS1 maint: 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}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
  12. ^ "Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos - 5.ª edición" de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, pág. 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}}: CS1 maint: 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}}: CS1 maint: 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}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
  17. ^ "Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos - 5.ª edición" de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, pág. 160
  18. ^ "Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos - 5.ª edición" de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, pág. 192
  19. ^ Eric Brown 2012, El Miles M.52: puerta de entrada al vuelo supersónico
  20. ^ Jane's 1989, pág. 266.

Bibliografía

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Power Jets W.2 .