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División de turbinas de gas de aviación de Westinghouse

La División de Turbinas de Gas de Aviación de Westinghouse (AGT) fue establecida por Westinghouse Electric Corporation en 1945 para continuar el desarrollo y la producción de sus motores de turbina de gas turborreactores para la propulsión de aviones bajo contrato con la Oficina de Aeronáutica de la Marina de los EE. UU. La División AGT tenía su sede en Kansas City, Missouri, donde permaneció en funcionamiento hasta 1960, cuando Westinghouse decidió centrarse en turbinas de gas industriales y eléctricas.

Historia

Puede encontrarse una historia concisa del desarrollo de motores a reacción Westinghouse en el documento técnico de ASME titulado "Evolution of Heavy-Duty Power Generation and Industrial Gas Turbines in the United States" [1] presentado en la Conferencia Internacional de Turbinas de Gas de ASME, La Haya, junio , 1994. Este artículo fue compilado por ingenieros de Westinghouse que tenían experiencia personal directa o conexiones personales cercanas con el tema. El siguiente resumen se extrae de ese artículo, así como de la referencia de Tommy Thomason también citada.

En marzo de 1943, el primer motor a reacción diseñado y fabricado en Estados Unidos fue sometido a pruebas en Westinghouse, 15 meses después de la firma de un contrato con la Oficina de Aeronáutica de la Marina de Estados Unidos. Este primer motor, con un diámetro de admisión de 19 pulgadas, fue denominado Modelo 19A, tenía un empuje de 1130 lb y pesaba 827 lb. Tenía una sección de combustión con 20 tubos (al principio no interconectados), una turbina de una sola etapa y una boquilla de escape de chorro ajustable. Fue configurado como un motor de refuerzo, con sólo los accesorios necesarios para arrancar y controlar el motor. El segundo motor construido voló en 1944 bajo un caza Chance Vought FG-1 como motor de propulsión en la línea central. Entregó 1.365 libras de empuje estático al nivel del mar, en condiciones diurnas estándar. El motor propulsor podría arrancarse con el impacto del aire en las palas de la turbina o mediante la corriente de deslizamiento de la hélice en el suelo.

Luego, el motor se modificó al Modelo 19B, que combinó un diseño mejorado de pala axial y estator, una nueva cámara de combustión anular y agregó una nueva caja de cambios de accesorios debajo del motor para impulsar accesorios de la estructura del avión, como el sistema hidráulico y un generador. El motor sufrió problemas prolongados con puntos calientes de combustión y zonas planas de aceleración. Algunos Modelo 19B se utilizaron para propulsar los prototipos del McDonnell XFD-1 y dos impulsaron el desafortunado Northrop XF-79B que se estrelló en su primer vuelo debido a causas ajenas a los motores.

Debido al secretismo en tiempos de guerra, Westinghouse trabajó por su cuenta, sin experiencia previa en motores a reacción y sin conocimiento de los desarrollos de motores a reacción alemanes, británicos o estadounidenses.

El principio básico del motor era similar al motor Whittle original desarrollado en Inglaterra, pero el uso por parte de Westinghouse de un compresor de flujo axial, junto con una cámara de combustión interna, fueron avances importantes que abrieron el camino hacia un motor práctico para la propulsión de aviación. (Los primeros motores a reacción de GE, basados ​​en el diseño de Whittle y desarrollados con Allison, presentaban un compresor centrífugo. GE y Allison tenían el contrato del Ejército para desarrollar un avión "terrestre", mientras que el contrato de la Armada Westinghouse era para aviones de combate de la Armada con base en portaaviones . )

Un año después, un modelo 19B mejorado, el 19XB-2B, cambió a un compresor de 10 etapas. Según el nuevo sistema de designación, ahora se llamó J30. Se utilizó para propulsar el primer avión de combate de producción de la Armada, el McDonnell Douglas FH-1 Phantom . 61 FH-1 Phantom estaban equipados con el motor J30. (Es digno de mención que Pratt & Whitney Aircraft , entonces un importante productor de motores de aviones de pistón para el ejército, entró en el negocio de motores a reacción en 1945 como licenciatario de Westinghouse/Marina de EE. UU. para construir el motor J30.)

El J34, un modelo de 34 pulgadas. El motor de diámetro que entregaba 3000 lb de empuje resultó ser el último motor de producción construido por Westinghouse en sus instalaciones de la División de Turbinas de Gas de Aviación en Kansas City, Missouri . Fue utilizado ampliamente por la Armada en el McDonnell F2D Banshee , el Douglas F3D Skyknight y el Vought F7U-1 Cutlass , con la adición de un postquemador.

A finales de la década de 1940, para satisfacer las crecientes necesidades de la Armada de mayor empuje y mayor alcance (se planeó un bombardero a reacción, así como nuevos aviones de combate de la Armada), Westinghouse comenzó a desarrollar el J40 , con un empuje objetivo de 7500 lb ( 10,900 lb. con postquemador).

El programa J40 estuvo plagado de retrasos y problemas de desarrollo. Los más importantes fueron el fallo del sistema de control electrónico y la necesidad de sustituirlo, el desarrollo del postquemador y la integración del postquemador en el sistema de control del motor. El McDonnell F3H-1N Demon era el objetivo principal del motor y durante el desarrollo, su peso aumentó drásticamente y el empuje del J40 original ya no era el adecuado. Un J40 mejorado con un compresor de 13 etapas y mayor flujo de aire falló en el desarrollo y se sustituyó por el Allison J71 con postquemador. Debido a retrasos en el desarrollo del postquemador de ese motor, la producción inicial del F3H-2N, retrasado durante mucho tiempo, se inició utilizando el J40 anterior como solución provisional. Esto pronto resultó ser un error importante y tanto el J40 como el Demon quedaron en tierra después de que se perdieron varios aviones. Al final, otros aviones planeados para el J40 fueron cancelados o equipados con motores alternativos, y el J40 nunca estuvo calificado para producción completa. El programa finalizó en 1955.

Aunque la producción y el soporte del J34 continuaron, Westinghouse abandonó el negocio de motores a reacción en 1960, cerrando la operación en Kansas City, después de haber suministrado motores para 1223 aviones a reacción de la Armada. Irónicamente, el primer Boeing 707 de Pan Am acababa de realizar su vuelo comercial inaugural, propulsado por motores a reacción Pratt & Whitney, apenas un año antes. Un acuerdo de asistencia técnica con Rolls-Royce pareció influir en muchos motores propuestos después de principios de 1952, pero ninguno de estos diseños encontró aceptación por parte de los fabricantes de aviones estadounidenses o del ejército.

Tras el cierre de la División AGT en 1960, muchos de sus ingenieros se unieron al creciente negocio de turbinas de gas terrestres de la División de Turbinas de Gas y Vapor Pequeñas de Westinghouse, ubicada en su sede de fabricación de turbinas de vapor en Lester, PA, cerca de Filadelfia.

Productos

Referencias

Notas

  1. ^ Scalzo, AJ; Bannister, RL; DeCorso, M.; Howard, GS (abril de 1996). "Evolución de las turbinas de combustión industriales y de generación de energía de servicio pesado Westinghouse". Revista de Ingeniería de Turbinas de Gas y Energía . 118 (2): 316–330. doi : 10.1115/1.2816593 . Consultado el 2 de agosto de 2021 .

Bibliografía

enlaces externos