Стэнли Джордж Хукер: Ұлыбританиялық авиация қозғалтқыштарының инженеры

Кіріспе

Британдық авиациялық қозғалтқыш инженері (1907–1984)

Сэр Стэнли Джордж Хукер, CBE, FRS, DPhil, BSc, FRAeS, MIMechE, FAAAS (30 қыркүйек 1907 – 24 мамыр 1984), математик және реактивті қозғалтқыш инженері болған. Ол алдымен Rolls Royce компаниясында жұмыс істеді, онда Welland және Derwent сияқты алғашқы жобалардың үстінде жұмыс істеді, ал кейіннен Bristol Aero Engines компаниясында қиындыққа тап болған Proteus турбовинттік және Olympus турбореактивті қозғалтқыштарын нарыққа шығаруға көмектесті. Содан кейін ол Hawker Siddeley Harrier ұшағында қолданылатын белгілі Pegasus векторлық түрткілі турбовентиляторлық қозғалтқышты жобалады.

Ерте өмір

Стэнли Джордж Хукер Ширнессте дүниеге келді, бұрын лицензиялы тамақшы болған шаруаның ұлы, және Борден грамматикалық мектебінде білім алды. Ол математиканы, әсіресе гидродинамиканы оқу үшін Лондон Императорлық колледжінде стипендия жеңіп алды. Ол аэродинамикаға көбірек қызығушылық танытты, 1928 жылы авиация саласындағы Буск стипендиясын ұтып алды және Оксфордтың Брассенос колледжіне ауысты, онда 1935 жылы осы салада докторлық диссертациясын қорғады.

Rolls-Royce-дің

1937 жылдың соңында, Әскери-теңіз министрлігінде жұмыс істеген кезде ол Rolls Royce компаниясына жұмысқа түсуге өтініш берді, ал Эрнест Хивспен сұхбаттасқаннан кейін 1938 жылдың қаңтарында онда жұмыс бастады. Оған өзіне қызық болған кез келген нәрсені зерттеуге рұқсат берілді және ол көп ұзамай суперкомпрессорларды жобалау бөліміне ауысты. Ол Merlin қозғалтқышында қолданылатын суперкомпрессорларды зерттей бастады және олардың тиімділігін едәуір арттыруға болатынын есептеп шығарды. Оның ұсыныстары жаңа үлгілер үшін, атап айтқанда Merlin 45 үшін өндіріс желісіне енгізілді, ол оның қуатын шамамен 30%-ға арттырды, содан кейін Merlin 61 үшін. 1940 жылдың қазан айында Merlin 45 Spitfire Mk V ұшағына орнатылды, ол Spitfire ұшақтарының ең көп саны шығарылған үлгісі болды. Сол жылы Әуе министрлігі жоспарланған Wellington VI жоғары биіктіктегі бомбалаушы ұшағы үшін турбокомпрессорлы Merlin сатып алу туралы сұраныс жасады. Хукер турбокомпрессорды пайдалану ұсынысын қабылдамай, қозғалтқышқа екі сатылы суперкомпрессорды жобалады. Нәтижесінде екі сатылы суперкомпрессорлы Merlin 61 Spitfire Mk IX ұшағына орнатылды, ол 1942 жылдың шілдесінде пайдалануға берілді. Merlin 61 уақытында Spitfire ұшағына Focke Wulf Fw 190 ұшағына қарағанда жоғары көтерілу жылдамдығы мен қызмет ету биіктігінде үлкен артықшылық берді. Оның жұмысының маңызды нәтижесі ұшақ қозғалтқыштарының ұшу жағдайындағы өнімділігін болжау және салыстырудың жалпыланған әдісін енгізу болды. Бұл жұмыстың мәртебесі 1941 жылдың наурыз айында Rolls Royce ішкі есебінде қорытындыланды және 1997 жылы Rolls Royce Heritage Trust ұйымы жариялады. 1940 жылы Хукер өзінің алғашқы сапалы реактивті қозғалтқышы W.2 өндірісін ұйымдастырып жатқан Франк Уиттлмен танысты. 1941 жылы Әуе министрлігі Rover компаниясына өндірісті бастау туралы келісім-шарт ұсынды, бірақ Уиттл жаңа қозғалтқышты сынау үшін қажетті бөлшектерді жеткізе алмағанына наразылық білдірді. Хукер қатты қуанды және Rolls Royce төрағасы Эрнест Хивсті Барнольдсвиктегі Rover зауытына алып келді. Уиттл өзінің наразылығын айтты, ал Хивс Уиттлге қозғалтқыштың жобаларын жіберуге бұйырды. Көп ұзамай Rolls Derby қозғалтқыш және суперкомпрессор зауыттары қажетті бөлшектерді жеткізіп берді. Rover де Уиттлден гөрі жағдайға қанағаттанбады. 1942 жылы Морис Уилкс Rover компаниясынан Хьюзбен және Хукермен Swan and Royal мейрамханасында, Клитероде кездесті. Уилкс пен Хивс ақырында Rover компаниясының Ноттингемдегі Rolls Royce Meteor танк қозғалтқышы зауытының өндірісін және Rolls Royce компаниясының Барнольдсвиктегі реактивті қозғалтқыш зауытын алуы туралы келісті. Хукер көп ұзамай жаңа зауыттың бас инженері болып тағайындалды және W.2 ұшағын Welland ретінде тапсырды. Welland ұшақтары Gloster Meteor ұшағының алғашқы үлгілерін қуаттандырды, ал Welland-тың дамуы Derwent деп аталды және кейінгі үлгілердің көп бөлігін қуаттандырды. Уиттл 1942 жылы АҚШ-қа General Electric компаниясына W.2 қозғалтқышын өндіріске енгізуге көмектесу үшін көшті және 1943 жылдың басында қайтып келді. Хукер де 1943 жылы АҚШ-қа сапар шекті және олар кең ауқымды өзгерістер жасағанын және итеру күшін арттырғанын көріп таң қалды. Англияға оралғаннан кейін ол Rolls компаниясының қуаттылығын қайтадан иеленуі керек деп шешті және 1944 жылы команда Derwent-тің үлкен үлгісін әзірлеуді бастады, ол Nene ретінде тапсырылды. Бұл сәтті дизайн болғанымен, ол британдық ұшақтарда кеңінен қолданылмады, содан кейін Rolls-Royce лицензияларын АҚШ-қа, кейіннен бірнеше қозғалтқыштарды Кеңес Одағына сатты, олар оны лицензиясыз көшірді. Бұл үлкен саяси дау тудырды, көп ұзамай Климов ВК-1 (Nene-нің көшірмесі) қозғалтқышымен жабдықталған МиГ-15 ұшағы Америка мен Ұлыбританияның қарсыласуы керек болған кез келген ұшақтан асып түсті. Осы уақытта Хукердің командасы А. А. Гриффит Дербиде жобалаған және AJ.65 деп белгіленген, бірақ жақын арада Avon деп аталатын алғашқы аксиалды ағынды қозғалтқышқа көшті. Бұл бастапқыда жақсы нәтиже бермеді, ал Хукер оның проблемалары үшін өзін кінәлі деп есептеді. Сонымен қатар, Rolls компаниясы өздерінің поршеньді қозғалтқыштарының дамуының соңына жеткенін шешті және барлық болашақ реактивті жұмыстарды Барнольдсвиктен Дербиге, негізгі қозғалтқыш алаңына көшірді. Бұл Хукердің компаниядағы рөлін азайтты және Хивспен эмоционалдық жанжалдан кейін ол жұмыстан кетті.

In late 1937, while working at the Admiralty he applied for a job at Rolls Royce, and after being interviewed by Ernest Hives, started there in January 1938. He was permitted to study anything that caught his fancy, and soon moved into the supercharger design department. He started researching the superchargers used on the Merlin engine, and calculated that big improvements could be made to their efficiency. His recommendations were put into the production line for newer versions, notably the Merlin 45, improving its power by approximately 30%, and then the Merlin 61. The Merlin 45 was fitted into the Spitfire Mk V in October 1940, which was produced in the greatest number of any Spitfire variant. The same year the Air Ministry made a request for a turbocharged Merlin for use in the planned high altitude Wellington VI bomber. Declining the suggestion to use turbocharging, Hooker instead designed a two stage supercharger for the engine, with the resulting two stage supercharged Merlin 61 being fitted into the Spitfire Mk IX, the second most produced Spitfire variant, which entered service in July 1942. The Merlin 61 arrived in time to give the Spitfire a desperately needed advantage in rate of climb and service ceiling over the Focke Wulf Fw 190. One major outcome of his work introduced a generalised method of predicting and comparing aircraft engine performance under flight conditions. The status of this work was summarised in an internal Rolls Royce Report in March 1941 and made public by the Rolls Royce Heritage Trust in 1997. In 1940, Hooker was introduced to Frank Whittle, who was setting up production of his first production quality jet engine, the W.2. In 1941 the Air Ministry had offered contracts to Rover to start production, but Whittle was growing increasingly frustrated with their inability to deliver various parts to start testing the new engine. Hooker was excited, and in turn brought Rolls Royce chairman Ernest Hives to visit Rover's factory in Barnoldswick. Whittle mentioned his frustrations, and Hives told Whittle to send him the plans for the engine. Soon Rolls' Derby engine and supercharger factories were supplying the needed parts. Rover was no happier with the state of affairs than Whittle. In 1942, Maurice Wilks of Rover met Hives and Hooker in the Swan and Royal in Clitheroe. Wilks and Hives eventually agreed that Rover would take over production of the Rolls Royce Meteor tank engine factory in Nottingham and Rolls Royce would take over the jet engine factory in Barnoldswick. Hooker soon found himself as chief engineer of the new factory, delivering the W.2 as the Welland. Wellands went on to power the earliest models of the Gloster Meteor, and a development of the Welland known as the Derwent powered the vast majority of the later models. Whittle had moved to the US in 1942 to help General Electric get the W.2 into production there, returning in early 1943. Hooker also visited in 1943, and was surprised to find they had made extensive changes and raised the thrust to On his return to England he decided that Rolls should recapture the power lead, and in 1944 the team started development of a larger version of the Derwent that was delivered as the Nene. While this proved to be a successful design, it was not used widely on British aircraft, and Rolls eventually sold a licence to the United States, and later, several engines to the Soviet Union, which then went on to copy it unlicensed. This set off a major political row, and soon the MiG 15, powered by a Klimov VK 1 (a copy of the Nene), was outperforming anything America or Britain had to counter it. Meanwhile, Hooker's team had moved onto their first axial flow engine, which had been designed by A. A. Griffith at Derby and which was then known as the AJ.65 but which was soon to be renamed the Avon. This did not turn out well at first, and Hooker felt he was being blamed for its problems. At the same time Rolls decided that their existing piston engines were a dead end, and moved all future jet work from Barnoldswick to Derby, their main engine site. This reduced Hooker's role in the company, and after an emotional falling out with Hives, he left.

Бристоль

1949 жылдың қаңтарында Хукер Бристоль Аэро Двигательдер компаниясында жұмысқа орналасты. Ол бірден Бристольдің турбовинтті Proteus жобасының түрлі проблемаларын шешу жұмысын бастады, ол Бристольдің бірқатар ұшақ жобаларын, соның ішінде Britannia ұшағын қуаттандыруға арналған еді. Proteus-тың көптеген ақауларын түзету міндеті зор болды, бірақ олардың көпшілігі шешілді. Дегенмен, 1954 жылдың ақпан айында Britannia G ALRX ұшағымен болған ауыр апат, оның бұрынғы басшысы Хивстен телефон арқылы хабарласуына және кейіннен Rolls-Royce компаниясының реактивті двигательдеріндегі мамандарының тобын – Эллиотт, Рубра, Ловези, Ломбард, Хаворт және Дэвис сияқты білікті инженерлерді Хукерге көмек беру үшін жіберуіне себеп болды. Өкінішке орай, бұл екі көрнекті тұлға арасындағы соңғы байланыс болды. Proteus жақын арада өндіріске түсті, бірақ кеңінен қолданылмады, себебі салыстырмалы түрде аз Britannia ұшақтары салынды. Хукер сондай-ақ Olympus двигателінің аяқталуымен айналысты, кейіннен Avro Vulcan және Concorde ұшақтарында қолданылатын жаңа нұсқаларын жасады, сондай-ақ іске аспаған TSR2 жобасы үшін одан әрі дамыту жұмыстарын жүргізді. 1952 жылы Folland компаниясы Хукерден олардың жаңа жеңіл ұшағы Gnat-ты қуаттандыру үшін итермелі күш беретін двигатель жасауды сұрады. Осы мақсатта ол өзінің толыққанды түпнұсқалық дизайнын жасады – Orpheus двигателін, ол Fiat G91 және басқа да жеңіл ұшақтарды қуаттандырды. Содан кейін Хукер Orpheus двигателін STOVL ұшақтары үшін эксперименталды векторлық итермелі күш беретін двигательдің негізі ретінде пайдаланды, сол кезде көптеген адамдар бұл технологияны ұшақ құрылысының болашағы деп есептеді. Гордон Льюис (инженер)пен бірлесіп жүргізілген зерттеулер Orpheus двигателін араласпайтын турбовентилятордың ядросы ретінде пайдалану арқылы қолайлы двигатель жасауға болатынын көрсетті, онда вентилятор қозғалтқыштың алдыңғы жағында орналасқан екі векторлық сопло арқылы қысылған ауаны шығарады, ал газдар артқы жағындағы екі векторлық сопло арқылы шығарылады. Нәтижесінде пайда болған двигатель Пегас деп аталды, ол ақырында Hawker Siddeley Harrier шабуылдық ұшағының жасалуына әкелді. 1962 жылы Хукер Корольдік қоғамның мүшесі болды. 1950 жылдардың соңында Әуе министрлігі әуе-ғарыш саласындағы бірігулер сериясын күштеп жүзеге асырды, нәтижесінде екі ұшақ құрастыру компаниясы және екі двигатель құрастыру компаниясы қалды. Бристоль 1958 жылы Армстронг Сиддлимен бірігіп, Bristol Siddeley компаниясын құрды, ал қалған көптеген двигатель құрастыру компаниялары Rolls-Royce компаниясымен бірікті. 1966 жылы Bristol Siddeley компаниясы қазіргі кезде қаржылық жағдайы жақсарған Rolls-Royce компаниясымен сатып алынды, нәтижесінде Англияда бір ғана двигатель құрастыру компаниясы қалды. Хукер қысқа уақыттан кейін 1967 жылы зейнеткерлікке шықты, бірақ кеңесші ретінде қызметін жалғастырды. Хукердің осы саладағы білімі кеңінен мойындалды және ол AIAA-ның құрметті мүшесі аталды. 1970 жылы ол толыққанды зейнеткерлікке шықты және 30 жылдық еңбек жолынан кейін двигательдерді дамыту директоры болмағанына өкінді.

In January 1949, Hooker went to work at the Bristol Aero Engine company. He immediately started work on sorting out the various problems of Bristol's turboprop design, the Proteus, which was intended to power a number of Bristol aircraft designs, including the Britannia. The task of rectifying the many faults of the Proteus was immense, but most were solved. However, a near fatal accident with Britannia G ALRX in February 1954, due to a spur gear failure, prompted a telephone call from his old boss Hives, who subsequently sent his top team of Rolls Royce jet engineers, among them Elliott, Rubbra, Lovesey, Lombard, Haworth and Davies, to give Hooker some desperately needed help. Sadly, this was the last communication between the two great men. The Proteus was soon in production, but did not see widespread use, as only a small number of Britannias were built. Hooker also worked on finishing the Olympus, developing later versions that would be used on the Avro Vulcan and Concorde and a further development for the stillborn TSR2. In 1952, Hooker was asked by the Folland company whether he could produce a thrust engine to power their new lightweight fighter, the Gnat. For this role, he produced his first completely original design, the Orpheus, which went on to power the Fiat G91 and other light fighters. Hooker then used the Orpheus as the basis of an experimental vectored thrust engine for STOVL aircraft, at that time considered by most to be the next big thing in aircraft design. In conjunction with Gordon Lewis (engineer), extensive studies showed that a suitable engine could be produced by using the Orpheus as the core of an unmixed turbofan, where the fan discharged compressed air through a pair of thrust vectoring nozzles near the front of the engine, whilst the exhaust gases discharged through a pair of thrust vectoring nozzles at the rear. The resulting engine was called the Pegasus, which led ultimately to the Hawker Siddeley Harrier attack aircraft. In 1962, Hooker was made a Fellow of the Royal Society. In the late 1950s, the Air Ministry forced through a series of mergers in the aerospace field that left only two airframe companies and two engine companies. Bristol was merged with Armstrong Siddeley to become Bristol Siddeley in 1958, while most other remaining engine companies merged with Rolls. In 1966, Bristol Siddeley was itself bought by the now cash flush Rolls, with the result that there was only one engine company in England. After a brief period, Hooker retired in 1967, staying on as a consultant only. Hooker's eminence in the field was widely recognised and he was made an Honorary Fellow of the AIAA. In 1970, he retired fully, and was upset that after almost 30 years in the industry, he had never become director of engine development.

Роллс-Ройсқа қайта оралу

1971 жылдың ақпан айында Rolls Royce өте қымбат RB.211 жобасының салдарынан банкротқа ұшырады. 1970 жылдың соңында, банкротқа жақындаған кезде Хью Конвей (газ турбиналары тобының басқарушы директоры) Хукердің зейнеттен шығып, Дербиге барып жағдайды саралауға келісімін берді, Хукерге Дербиде техникалық директор мәртебесі берілуін қатыстырып. "Жағдай 1971 жылдың ақпан айында, біз жақсартылған қозғалтқышты сынақтан өткізбей тұрып, Лорд Коул Rolls Royce компаниясын жарамсыз деп жариялағанда шиеленістің шыңына жетті". Техникалық директор ретінде ол команданы басқаруға және шабыттандыруға, сондай-ақ проблемаларды түзету үшін ескі әріптестерін (кейбіреулері көптен зейнеткерлікке шыққан) тарту үшін білімін, жігерін және күшін жұмсады, осының нәтижесінде RB.211 өндіріске енгізілді. Оның алғашқы қолданылуы Lockheed компаниясының L 1011 Tri Star ұшағында болды. Хукер және оның қайта жанданған командасы RB211 524 сериясының жобасын аяқтады. Сэр Кеннет Кит басшылығымен оны толық дамытуға рұқсат беруге тағы екі жыл кетті. 1974 жылы Хукер осы ісі үшін рыцарь атағын алды. Тағы төрт жыл өткен соң, 1978 жылы ол қайтадан зейнеткерлікке шықты. 1975 жылы Бат университетінің құрметті ғылым докторы атағымен марапатталды. Rolls Royce компаниясына оралғаннан кейін Сэр Стэнли Қытайға бірнеше жоғары деңгейдегі сауда миссияларына қатысты. Бұл оның Бейжің университетінде авиациялық инженерияның құрметті профессоры болуына әкелді. Сэр Стэнли Хукердің өмірінің соңғы жылы аурумен күрестің қиын кезеңі болды. Ол өзінің өмірбаянын аяқтауға бейілді болды, және осы мақсатына, көптеген ісіндегідей, қол жеткізді. Ол өте дәлдікпен өлімді өзінің кітабы жарық көрген күніне дейін кейінге шегерді. Сондықтан 1984 жылы оның "Инженер емеспін" деген тақырыптағы автобиографиясы жарық көрді, бұл Хукердің жұмысқа қабылдау кезіндегі біліміне қатысты Хивстің айтқан сөзіне сілтеме жасады (Хукер мамандығы бойынша математик еді). 1980 жылдардың соңында сынақ ұшқышы Билл Бедфорд Лондонның Оңтүстік Кенсингтондағы Кристи аукцион залында лекция оқыды. Ол Dunsfold-тағы "Харриер" ұшағының алғашқы сынақ ұшқышы болған. Бедфорд өзі ұшқан түрлі ұшақтар туралы айтты, олардың көптегені Хукердің қозғалтқыштарымен жабдықталған. Лекциясының соңында ол артындағы экранда Хукердің суретін көрсетіп: "Мен бұл туралы ойланып көруім керек, бірақ егер маған Ұлыбританияның ең ұлы инженері кім деп сұраса, мен Брунель мен Сэр Стэнли Хукердің арасынан таңдауым керек еді, бірақ, мүмкін, Сэр Стэнлині таңдар едім" деді. Джонтан Льюис түсірген телесериалда Сэр Кеннет Кит былай деді: "Мен Стэнлиді генийге жақын деп есептедім. Ол өте ақылды және өте жақсы инженер еді. Жақсы инженерлерді табу өте қиын. Бір ұрпақ немесе бір елде олар көптеп кездеспейді".

In February 1971, Rolls Royce was driven into receivership by its hugely expensive RB.211 project. Just prior to the bankruptcy, at the end of 1970, Hugh Conway (group managing director, gas turbines) agreed that Hooker should come out of retirement to go to Derby to survey the situation, insisting Hooker be accorded the status of technical director at Derby. 'The situation came to a head in February 1971, just before we got the improved engine on test, when Lord Cole declared Rolls Royce insolvent'. As technical director, he provided the expertise, drive and energy to lead and inspire the team, including drawing in old colleagues (some long retired), to rectify the problems and soon the RB.211 was in production. Its first application was for Lockheed's L 1011 Tri Star. Hooker and his revitalised team then went on to complete the design of the more advanced RB211 524 series. It was to be another two years before, under Sir Kenneth Keith, they were at last permitted to go ahead with its full development. Hooker was knighted for his role in 1974. After another four years, he retired once again in 1978. In 1975, he was awarded an Honorary Degree (Doctor of Science) by the University of Bath. During his return to Rolls Royce, Sir Stanley was part of several high level trade missions to China. These led to his becoming Honorary Professor of Aeronautical Engineering at Beijing University. The last year of Sir Stanley Hooker's life was a brave struggle against disease. He was determined to complete his autobiography, and in this, as in most of his enterprises, he was successful. With uncanny precision he managed to put off death until the day before the actual publication of the work. In 1984, therefore, his autobiography was published, entitled, Not Much of an Engineer, referring to a quip that Hives had made upon seeing his qualifications (Hooker was a mathematician by training) during Hooker's job interview. In the late 1980s, test pilot Bill Bedford gave a talk in Christie's auction room in South Kensington in London. He had been the original test pilot for the Harrier at Dunsfold. Bedford talked about the various fighters he had flown, many of which had been powered by Hooker's engines. On the screen behind him, towards the end of his talk, he showed a picture of Hooker, and said, "I'll have to think about this a bit, but if I was asked who was Britain's greatest ever engineer, I'd have to decide between Brunel and Sir Stanley Hooker, but I'd probably go for Sir Stanley." In a television series produced by Johnathan Lewis, Sir Kenneth Keith stated: 'I always thought that Stanley was a near genius. He was very, very clever and a very good engineer. Very good engineers are very difficult to find. You don't get too many in a generation or in a country.'

Жеке өмір

Ол Милбери-Хиттегі "Орчард Хилл" үйінде (А38 тас жолынан шалқап) тұрды.