51°16′59″N 0°48′26″O / 51.282957, -0.807098 El National Gas Turbine Establishment ( NGTE Pyestock ) en Farnborough , [1] [2] parte del Royal Aircraft Establishment (RAE), fue el principal sitio en el Reino Unido para el diseño y desarrollo de turbinas de gas y motores a reacción . Durante más de 50 años, Pyestock estuvo a la vanguardia del desarrollo de turbinas de gas.
La NGTE nació a mediados de la década de 1940, sus principales predecesores fueron Power Jets , una antigua empresa privada dirigida por Frank Whittle , el inventor del motor a reacción, y el equipo de desarrollo de turbinas RAE; los equipos de diseño de ambas entidades se incorporaron, inicialmente dirigidos por Whittle y Hayne Constant . Tras su creación, fue nacionalizada y funcionó como una entidad de propiedad estatal. Una de las principales funciones de la NGTE era funcionar como centro de pruebas y desarrollo, tanto para desarrollos experimentales como para apoyar a las empresas de motores comerciales.
Se decidió que el sitio de desarrollo de la turbina se ubicaría en Pyestock, un antiguo campo de golf en un lugar boscoso apartado entre Farnborough y Fleet; se eligió la ubicación porque las actividades de la NGTE serían de alto secreto , por lo que era necesario estar a distancia del público en general; el bosque circundante también amortiguaría el ruido. Los primeros elementos del sitio comenzaron a construirse en 1949, inicialmente consistiendo en pequeños "cubículos" de prueba dentro de edificios como la Casa de la Planta. Cuando surgió la posibilidad de los aviones supersónicos , el sitio se amplió hacia el noroeste; la Casa del Aire y varias celdas de prueba grandes se construyeron alrededor de 1961. Pyestock fue probablemente el sitio más grande de su tipo en el mundo. Durante los siguientes 50 años, la NGTE jugó un papel importante en el diseño y prueba de la mayoría de los motores a reacción del ejército británico, además de los motores de turbina de gas navales.
Tras el fin de la Guerra Fría , la actividad de la NGTE disminuyó considerablemente. En 1995, la organización se incorporó a la Agencia de Evaluación e Investigación de Defensa (DERA, por sus siglas en inglés). Cinco años después, la NGTE Pyestock se cerró de forma permanente y el propio sitio fue desmantelado; desde entonces se ha rehabilitado para albergar viviendas, conocidas como Hartland Village.
Durante 1942, la División de Turbinas del Royal Aircraft Establishment (RAE) se trasladó a nuevas instalaciones en Pyestock. El 28 de marzo de 1944, tras conversaciones con el Ministerio del Aire , Frank Whittle aceptó a regañadientes la nacionalización de su empresa, Power Jets , por 135.000 libras, tras lo cual se fusionó con la División de Turbinas del RAE y pasó a llamarse Power Jets (Research and Development) Ltd. [3] Ese mismo año, la organización estableció su sede en Pyestock. [4] Poco después del final de la Segunda Guerra Mundial , la organización se reconstituyó como una división del Ministerio de Abastecimiento , momento en el que pasó a llamarse National Gas Turbine Establishment , comúnmente conocido como NGTE Pyestock . [3] Durante febrero de 1946, Frank Whittle se separó de NGTE, tras dimitir de su puesto tras estar en desacuerdo con algunas de las políticas promulgadas por el gobierno británico de la época. [5]
En 1951, la organización recibió 4.000.000 dólares (1.428.600 libras esterlinas) del gobierno de los Estados Unidos como pago por adelantado para el uso estadounidense de unas 200 patentes de turbinas de gas de Power Jets Whittle durante los siguientes 20 años. Antes de esto, Power Jets había renunciado a las tasas de patentes pagaderas por los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial . [6]
Durante más de medio siglo, la NGTE diseñó y probó prototipos de motores destinados al ejército británico. [7] Se cree que los motores de varios aviones de combate de la Royal Air Force de la era de la Guerra Fría , incluidos los bombarderos V , Harrier Jump Jet y Panavia Tornado , fueron sometidos a pruebas en Pyestock. Los esfuerzos de la organización se consideraron una parte clave de los esfuerzos de Gran Bretaña por mantener la paridad con los avances militares que estaban en marcha dentro de la Unión Soviética . [7] La NGTE inspeccionó todas las turbinas de gas que se instalarían en los barcos de la Royal Navy; los motores soviéticos capturados también fueron examinados discretamente.
En su apogeo, 1.600 empleados trabajaban en Pyestock mientras que el sitio en sí era de un tamaño similar al de una pequeña ciudad. [7] Comprendía 11 edificios bastante grandes junto a una multitud de edificios de servicios más pequeños que normalmente proporcionaban un servicio particular requerido por uno o más de los otros edificios, como centrales eléctricas , salas de turbinas, oficinas, talleres, laboratorios, torres de refrigeración y plantas de tratamiento. [7] Muchos de los edificios estaban interconectados con grandes tuberías, el sitio funcionaba de manera similar a una única entidad compleja. [7] Se construyeron un total de cinco celdas de prueba de altitud en el sitio para que funcionaran como entornos de prueba, siendo capaces de simular las condiciones atmosféricas de vuelo tanto subsónico como supersónico . Estos sistemas de circuito cerrado usaban aire comprimido generado en una gran sala de turbinas conocida como la casa del aire . [7] La potencia de estas instalaciones era tal que se podían recrear con precisión velocidades de hasta Mach 3 y altitudes de hasta 70.000 pies durante varias horas seguidas. [8]
Aunque Pyestock se mantuvo intencionadamente a distancia del público en general para ocultar mejor sus actividades y mantener el secreto, la gente local a menudo se enteraba de las pruebas que se estaban realizando; algunos residentes que vivían a kilómetros de distancia del sitio afirmaron haber presenciado rugidos bajos ocasionales y que las luces de sus casas ocasionalmente se atenuaban y podían escucharse a varias millas de distancia. [7] Las pruebas particularmente exigentes se realizaban típicamente de noche debido a la cantidad de electricidad requerida, que se extraía de la red nacional . [7] Ya en 1957, se sabe que las primeras computadoras, suministradas por Elliott Brothers (Londres) Ltd , eran un componente activo del proceso de prueba del motor. Los puntos de datos típicos de estas pruebas incluían la temperatura, el flujo de combustible y la presión en varios puntos a lo largo de un motor. [9]
El Establecimiento de Ingeniería Marina del Almirantazgo (anteriormente la Estación Experimental de Combustible del Almirantazgo que desarrolló la caldera de tres tambores del Almirantazgo ) fue absorbido por la NGTE en 1965. Tras la creación en 1971 del Ejecutivo de Adquisiciones del Ministerio de Defensa , tanto el Laboratorio de Ingeniería del Almirantazgo (1917-1977) como el Laboratorio de Petróleo del Almirantazgo (1953-1977) se fusionaron con la NGTE. [10] [11]
El valor aparente del sitio disminuyó con el tiempo, particularmente después del final de la Guerra Fría. [7] Se ha especulado que, con el paso del tiempo y el avance de las nuevas tecnologías, en particular las simulaciones por computadora, se había vuelto más fácil predecir con precisión algunos de los datos que anteriormente requerían pruebas físicas para recopilarse. Se cree que el sitio fue bastante costoso de operar, por lo que parece que el gobierno británico había decidido reducir gradualmente el tamaño de la NGTE y cerrar progresivamente partes de Pyestock. [7] Durante 1995, el establecimiento pasó a formar parte de la Agencia de Evaluación e Investigación de Defensa (DERA). [12] Durante 2000, el sitio de Pyestock se cerró permanentemente en medio de los preparativos para la privatización parcial de DERA. [4]
La Casa del Aire (1961) era una estructura modernista. Su lado oriental es de vidrio laminado; ocho grandes tubos de escape azules se elevan a lo largo de todo el edificio, para los ocho conjuntos de compresores y extractores que se encuentran en el interior. Los tubos transportaban el aire en rápido movimiento hacia y desde las celdas de prueba.
La Air House tenía dos funciones: soplar o succionar aire a una velocidad de hasta 2000 mph (para la celda 4). Había ocho conjuntos de compresores/extractores GEC idénticos que sumaban 352.000 caballos de fuerza, la instalación más grande de su tipo en el mundo occidental en ese momento.
Este es el diseño final de los conjuntos compresor-extractor de finales de los años 50. Están formados por una disposición en línea (de izquierda a derecha) de una turbina de vapor de 8.000 caballos de fuerza, luego dos compresores de baja presión, un extractor de alta presión, un motor síncrono de 27 MW 11 kV que proporcionaba 36.000 caballos de fuerza y, finalmente, el reductor de bloqueo y el excitador (un pequeño generador que proporciona la corriente necesaria para arrancar el motor principal).
La turbina de vapor de 8.000 caballos de potencia, alimentada por la sala de calderas de la planta, dio impulso a los grupos compresores antes de sincronizarlos con la red. También podían utilizarse mientras estaban en funcionamiento, pero era un proceso costoso y solo se utilizaba en las pruebas supersónicas.
La celda 3 estaba prácticamente bajo tierra y era un reemplazo supersónico de la celda 2, lo que permitía velocidades más altas y un mayor rango de temperaturas del motor. Había un edificio bastante grande sobre el suelo, pero eso era solo para permitir que los motores bajaran a la cámara de pruebas desde una grúa enorme. La cámara de pruebas en sí estaba casi completamente bajo tierra.
La celda 3 Oeste era un edificio relativamente pequeño, con una gran abertura circular azul y blanca en el frente de la cámara de pruebas. Fue la última celda de pruebas de altitud construida en el lugar. Era una de las celdas más grandes en términos internos, lo que permitía realizar pruebas de formación de hielo (pruebas para ver cómo el hielo afecta el rendimiento de una turbina) en motores y rotores de helicópteros. El motor o la turbina estaban suspendidos del techo de la celda.
La celda de pruebas más grande del lugar, la celda 4, se construyó en 1965, con un costo de 6,5 millones de libras, como parte del programa Concorde, pero también para probar otros motores a reacción supersónicos. La celda de pruebas, única en el mundo, ocupa la mayor parte de la estructura revestida de acero con su masa de tuberías, puertas blindadas y electrónica. Está conectada a la Cámara del Aire por tuberías azules y fue diseñada para simular las condiciones de vuelo del Concorde: Mach 2 (1522 mph) a 61.000 pies, pero podría probar los motores del Concorde a una velocidad máxima del viento de 2.000 mph.
La cantidad de energía necesaria para hacer funcionar el generador de aire (ver más abajo) a la velocidad necesaria era demasiado grande para la propia central eléctrica del lugar, por lo que la electricidad tuvo que tomarse de la red nacional . A principios de la década de 1970, Pyestock tuvo que negociar con la Central Eléctrica Central (CEGB) para generar suficiente electricidad. Para no sobrecargar la red, la celda 4 solo podía funcionar durante la noche.
Los diseñadores de Pyestock construyeron la Casa del Aire a gran escala, pensando que podría proporcionar la succión adecuada para las celdas de prueba supersónicas. Pero no podían haber previsto la fuerza fenomenal requerida por la Celda 4: incluso con los ocho extractores en funcionamiento, la succión era insuficiente. La solución fue construir otro extractor ubicado directamente al lado de la Celda 4. Como hay ocho en la Casa del Aire, este se llamó el número 9.
Se trata de un extractor de flujo axial multietapa de Parsons . Lo utilizaba principalmente la Celda 4, pero también ocasionalmente la Celda 3 y la Celda 3 Oeste. Estaba accionado por un motor síncrono de 36.000 caballos de fuerza, que primero tomaba la energía de la central eléctrica del sitio y luego, cuando se alcanzaban las 3.000 rpm, se sincronizaba con la red eléctrica nacional.
Pyestock se utilizó para varias escenas de la película Sahara de 2005 de Breck Eisner , basada en el exitoso libro homónimo de Clive Cussler . Las secciones internas de la Celda 3 y la Celda 4 fueron modificadas adecuadamente para la instalación de eliminación de residuos supuestamente alimentada por energía solar de la película.