El Allison T40 , designación de la compañía Allison Model 500 , fue uno de los primeros motores turbohélice estadounidenses compuestos por dos secciones de potencia Allison T38 que impulsaban una hélice contrarrotante a través de una caja de cambios común. [1]
El concepto T40 se originó en Allison en 1944, donde se llevaron a cabo estudios de diseño en un motor turbohélice de 4000 shp (2983 kW). Aprovechando este esfuerzo, la Armada de los EE. UU. otorgó a Allison un contrato para el diseño y desarrollo de un motor turbohélice de 4100 shp (3057 kW). El T40 resultante combinó dos secciones de potencia Allison T38-A-1 una al lado de la otra con una caja de reducción común que impulsaba hélices contrarrotativas . Similar en diseño al Armstrong Siddeley Double Mamba , el T40 se diferenciaba en que cada motor impulsaba tanto las hélices delanteras como las traseras, a diferencia del Double Mamba, donde cada sección de potencia del Mamba impulsaba la hélice delantera o trasera por separado. [1]
Las secciones de potencia del T38-A-1 contenían compresores de 17 etapas cada una, lo que daba una relación de presión de 6,3:1, ocho cámaras de combustión y turbinas de cuatro etapas. Una caja de cambios combinada se accionaba a través de ejes de extensión desde las secciones de potencia. Cada eje de transmisión incorporaba un embrague para permitir que las secciones de potencia funcionaran de forma independiente. [1]
Los accesorios incluían una unidad de control maestro, montada sobre los compresores, y un motor de arranque accionado por aire en la caja de cambios. El engranaje de reducción compuesto tenía una relación de reducción general de 15,75:1 e incorporaba un freno de hélice para evitar el movimiento de las aspas cuando el motor estaba parado. El aire de purga del compresor proporcionaba protección antihielo para las tomas de aire. La hélice contrarrotante constaba de dos hélices Aeroproducts de tres palas de 4,3 m (14 pies) montadas en ejes concéntricos. [1]
Las pruebas del XT40 comenzaron el 4 de junio de 1948. Había un problema de vibración en la caja de cambios de reducción debido a la coincidencia de frecuencias de engrane de los dientes, lo que requirió un rediseño. El sistema de desacoplamiento, diseñado para desconectar una sección de potencia en caso de falla, funcionó correctamente. Durante una prueba en una celda, una sección de potencia desarrolló una fuga importante de aceite y un intento de apagarla falló porque el motor siguió funcionando con el aceite que goteaba. Después de muchos intentos de apagarla, la sección de potencia problemática solo pudo apagarse destruyendo el compresor con escombros arrojados por la entrada, lo que probó el sistema de desacoplamiento. [1]
El primer vuelo de prueba del T40 se realizó en el hidroavión Convair XP5Y el 18 de abril de 1950, equipado con cuatro T40-A-4 que desarrollaban 5250 shp (3915 kW). El uso en servicio del T40 reveló problemas con la integridad de las hélices y las cajas de cambios, con al menos un caso de rotura de una hélice y separación de la caja de cambios. Un problema inusual se descubrió durante el aterrizaje del caza turbohélice Republic XF-84H Thunderscreech ; la hélice monopala transónica especial de 3 palas generaba armónicos que resultaron ser perjudiciales para los humanos a cierta distancia de la aeronave. [1]
Los principales problemas del T40 incluían fallos en la caja de cambios y en el sistema de control de la hélice (todos los accesorios del motor estaban accionados por un sistema de vacío que utilizaba 25 mangueras), y el motor estaba lejos de ser fiable. Como los motores individuales estaban acoplados a la caja de cambios, se pretendía que en la mayoría de los casos el avión pudiera volar con una mitad del motor y solo activar la segunda sección de potencia cuando fuera necesario. En la práctica, el sistema no funcionó bien. El hecho de no reconocer que uno de los T38 había fallado y que su compresor estaba devorando la potencia producida por la otra sección provocó la pérdida del primer prototipo, el Douglas XA2D-1, y de su piloto el 14 de diciembre de 1950. [1]
El primer avión que voló con el T40 fue el prototipo de avión de patrulla Convair XP5Y-1 . Cuando los aviones de patrullaje con hidroaviones se volvieron redundantes, la Marina de los EE. UU. cambió el papel de la aeronave de guerra antisubmarina a transporte. Las modificaciones al XP5Y-1 (como la provisión de aire acondicionado y presurización) produjeron el Convair R3Y Tradewind , que se convertiría en el único avión que utilizó el T40 en entrar en servicio. Estos grandes hidroaviones de cuatro motores prestaron servicio principalmente entre NAS Alameda y Hawái a mediados de la década de 1950 (reemplazando a los hidroaviones Martin Mars ). Hubo numerosos problemas con los T40. Uno resultó casi en un desastre en 1956, cuando un R3Y logró aterrizar con un motor fuera de control, lo que resultó en una colisión con un malecón. Este evento le dio a la Marina de los EE. UU. una razón más para dejar en tierra el R3Y, lo que hizo poco después. [1]
El único otro avión que se fabricó en cierta cantidad con motor T40 fue el Douglas A2D-1 Skyshark . De los dieciséis ejemplares construidos, los doce utilizados para la evaluación sufrieron problemas similares a los del R3Y. Los problemas de control de la hélice y las fallas de la caja de cambios estaban entre los problemas más comunes. [1]
El T40 también fue equipado en el North American A2J-1 Super Savage, pero el pobre rendimiento del avión y las continuas dificultades con los motores obligaron a la cancelación en favor del Douglas A3D Skywarrior . [1]
Los éxitos más notables del T40 se dieron en el campo de los aviones de despegue vertical, utilizándose para propulsar tres tipos diferentes, el Convair XFY-1 Pogo , el Lockheed XFV-1 y el avión de investigación de ala inclinada Hiller X-18 . Equipado con el YT40-A-6 de 7100 shp más potente, el XFY-1 realizó el primer vuelo completo desde el despegue vertical al vuelo horizontal y de regreso al vuelo vertical para el aterrizaje, de un avión de ala fija, en noviembre de 1954. Las continuas preocupaciones sobre las hélices y la mala carga útil y el rendimiento impidieron un mayor desarrollo. [1]
Se realizaron algunos vuelos con el Hiller X-18, pero la mayor parte de la investigación se llevó a cabo con la aeronave sujeta firmemente a una plataforma de medición de fuerza, que podía elevarse hidráulicamente, para recopilar datos sobre los efectos del amortiguador de tierra. [1]
Los dos cazas turbohélice Republic XF-84H Thunderscreech realizaron vuelos limitados , pero las continuas dificultades con el motor T40, la hélice supersónica, sin mencionar el rendimiento completamente eclipsado por sus rivales contemporáneos, llevaron a la cancelación de los planes de producción. [1]
Datos de: [1]
Datos de Motores de aeronaves del mundo 1953 [4] Historia y desarrollo de los turborreactores 1930–1960 vol.2 [1]
Desarrollo relacionado
Motores comparables
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