Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Ертедегі АҚШ турбореактивті қозғалтқышы Lockheed J37 (компаниялық белгілемесі L 1000) – Америка Құрама Штаттарында жасалған алғашқы турбореактивті қозғалтқыштардың бірі. Оның әзірлеуі 1930 жылдары басталғанда, аса маңызды деп есептелмеді және дамуына тоқталды. Өндіріске жеткілікті деңгейге жеткен кезде, басқа қозғалтқыштар, оның ішінде британдық үлгілердегілер, оны өнімділік жағынан басып өтті. Кейіннен бұл конструкция турбовинттік қозғалтқышқа, T35-ке айналдырылды, және кейін Wright Aeronautical компаниясына сатылды. Бұл қозғалтқышқа B-52 Stratofortress ұшағына қолдану мүмкіндігіне қызығушылық танытылды, бірақ ол конструкция реактивтік қуатқа көшкенге дейін. J37 және T35 қозғалтқыштары бірнеше сынақ үлгілерімен жасалды, бірақ өндіріске енгізілген жоқ.
Early US turbojet engine
The Lockheed J37 (company designation L 1000) was one of the first turbojet engines designed in the United States. It was not considered very important when its development was first begun in the 1930s, and it was allowed to languish. By the time it was developed enough for production use, other engines, some British derived, had surpassed it in performance. The design was later converted to a turboprop, the T35 and still later sold to Wright Aeronautical, where it saw some interest for use on what would become the B 52 Stratofortress, before that design moved to jet power. The J37 and T35 were built to the extent of a number of testbed examples but never entered production.
Жобалау және әзірлеу
1930 жылы Натан С. Прайс автомобильдер және басқа да мақсаттар үшін бу қозғалтқыштарын шығаратын Doble Steam Motors компаниясына қосылды. Келесі бірнеше жылда ол бірқатар жобаларда жұмыс істеді және 1933 жылдың күзінен бастап ұшақтарға арналған бу турбинасын жасауды бастады. Қозғалтқышта ауаны жану камерасына жеткізетін орталықтан қашықталатын компрессор болды, ол өз кезегінде буды турбинаға жіберіп, содан кейін сопло арқылы шығарып, компрессор мен ұшақ винтін қуаттандырды. Қозғалтқыш 1934 жылдың басында сынақ ұшағына орнатылды, онда компрессордың салдарынан жоғары биіктікте қуатты сақтауда қиындықтар болды, бірақ бұл қиындықтарды ескермегенде, ол қазіргі поршеньді қозғалтқыштармен салыстырылатын өнімділік көрсетті. 1936 жылы Doble ұшақ өндірушілерден немесе армиядан жобаға қызығушылық танытпағаннан кейін жоба бойынша жұмыс тоқтатылды. Прайс 1938 жылы өзінің турбореактивті қозғалтқышының дизайнын жасауды бастады, бірақ бұл бастапқы дизайн ақырында J37 ретінде пайда болғаннан әлдеқайда күрделі болды. Қозғалтқыштың отын тиімділігін қазіргі поршеньді қозғалтқыштарға ұқсас етуі үшін Прайс жоғары қысымды экстракциялық компрессорды қоректендіретін төмен қысымды осьтік компрессор сатыларының комбинациясын қолданды. 1941 жылы ол Lockheed компаниясына General Electric суперкомпрессорларын эксперименталды XP-49 ұшағына, олардың әйгілі P-38 ұшағының биіктіктегі нұсқасына сәйкес келіп қалғанын бағалау үшін жұмысқа алынды. Осы уақытқа дейін Прайс өзінің ұшағының негізгі дизайнын жасады және кейінірек компанияның әйгілі Skunk Works бөлімін құрған Lockheed-тің бас инженер-зерттеушісі Келли Джонсонның қызығушылығын тудырды. Джонсон P-38 ұшағының жоғары жылдамдықтағы қысылу мәселелеріне тап болғаннан кейін жаңа жоғары жылдамдықты жобалау туралы ойлады және реактивті қозғалтқыш бұл жобаға табиғи түрде сәйкес келеді деп ойлады. 1941 жылы ол Прайс қозғалтқышымен жұмыс істейтін жаңа ұшақ жасауды тапсырды, қозғалтқышты L-1000, ал ұшақты Lockheed L-133 деп атады. Сол жылы Tizard миссиясы АҚШ-қа келіп, Англияда жұмыс істеп жатқан көптеген технологиялық жетістіктерді, оның ішінде Франк Уиттлдің реактивті қозғалтқыштарының дизайны туралы ақпаратты ұсынды. Германияда ұқсас жұмыс туралы хабарлар және Италиядағы жақсы жарияланған рейстер АҚШ-тан басқа барлық елдер реактивті қозғалтқыштармен жұмыс істеп жатқанын және өздерінің дизайнын алу кенеттен аса маңызды болды деп болжады. АҚШ-тағы Тизардтың әріптесі Ванневар Буш британдық жобаларға лицензия беруді жөн көрді. Уильям Ф. Дюранның басшылығымен британдық жобаны өндіріске енгізу және оларды сынау үшін ұшақ жасау жөніндегі комитет құрылды. Бұл жобалар General Electric J31 қозғалтқышымен P-59 Airacomet ұшағын қуаттандыру ретінде пайда болды. 1942 жылдың 30 наурызында Lockheed L-133 және L-1000 ұшақтарының ұсыныстарын АҚШ армиясының Әуе күштері Wilbur Wright Field-тағы даму бөлімшесіне ұсынды. Бұл кезде бастапқы дизайн тым күрделі болып шықты және поршеньдерді үш центробегтік сатыдан тұратын жиынтықпен алмастыратын жаңа дизайнға айналды, әр сатының арасында өзара салқындату бар. Негізгі жанғыш камера "канулярлық" типте, шанақты контейнерде он екі жалын банкасы бар, олардың түтіндері бес сатылы осьтік турбинаға беріледі. Қосымша итерме үшін турбина сатыларының арасында отын бүркілуі мүмкін. Әр түрлі биіктіктегі өнімділікті жақсарту үшін компрессор мен турбина сатылары өзгермелі жылдамдықты гидравликалық айнымалымен біріктірілді. Құрылымы бойынша салмағы 775 кг, ал теңіз деңгейіндегі итермесі 22700 Н болды. 1942 жылдың қарашасына қарай конструкция одан әрі жетілдірілді, салмағы 1610 фунт (735 кг) болды және жану аймағы хромды болаттарды қолданды. Әскерилер қызығушылық танытпады, ал Lockheed компаниясы, айқын түрде, қашып кетті. Дегенмен, 1943 жылы 19 мамырда Прайс Райт Филдтің талабы бойынша радикалды қайта жобалауды бастауға келісті. Ол екі он алты сатылы осьтік компрессордан тұратын, олардың арасында бір ғана салқындату сатысы бар әлдеқайда қарапайым дизайнды шығарды. Алдыңғы компрессордың алғашқы төрт сатысы оптималды жылдамдықпен жұмыс істеуге мүмкіндік беру үшін жалғастырылды. Сынау мақсатында компрессордың қақпақтары аэробтық пішінді емес және олардың бұрыштарын жүгірулер арасында өзгертуге мүмкіндік беру үшін айналатын тұтқаларға орталық хабқа бекітілді. Турбина төрт сатылы болды. Төмен қысымды компрессор екі бөліктен тұратын цилиндрлік корпусқа қапталған, бұл оған жұмыртқа картонның түбіне ұқсас таңғажайып көрініс берді. Қысқа қысымды компрессордың корпусы ұқсас болды, бірақ қабырғалары тек алдыңғы жағынан артқа қарай жүреді. Қозғалтқыштардың екі компрессорлық сатысының арасындағы қуаттылығы электр жабдықтарына ауыстырылды, ал беріліс коробкасы компрессор корпустарының сыртына, қозғалтқыш корпусының үстіне орналастырылды. 1943 жылдың маусымында армия, ақыры, Lockheed реактивті қозғалтқыш дизайнына қызығушылық танытты, бірақ Halford H.1 центробегтік ағынды нұсқасымен қуаттандырылатын P-80 Shooting Star үшін келісім-шарт жасады. Олар L-1000 ұшағына да қызығушылық танытты және 1943 жылдың шілдесінде XJ37-1 деген атпен ұзақ мерзімді даму келісім-шарты жасады, ал алғашқы жеткізілім 1945 жылдың 1 тамызында болды. Алайда, соғыс аяқталған кезде алғашқы үлгі тек үштен екі бөлігі ғана дайын болды. Жұмыстың бір бөлігі Menasco Motors Company-на тапсырылды және жыл соңында жобаның барлық механикалық бөлігі оларға берілді. XJ37 сонымен бірге Westinghouse компаниясының 19A және 19B осьтік ағынды дизайндарымен дамып жатты, 1943-1945 жылдары сынақтан өтті, нәтижесінде Американың алғашқы өндірістік осьтік ағынды турбореактивті қозғалтқышы, Westinghouse J30 пайда болды, одан 260-қа жуық данасы АҚШ Әскери-теңіз күштерінің және Convair XF-92 американдық дельта қанатты ұшағының алғашқы әскери реактивті ұшақтары үшін жасалды. Алғашқы қозғалтқыш 1946 жылы жұмыс істеуге дайын болды. Армия тағы төрт данаға келісім-шарт жасады. Осы уақытта J37-нің жетілдірілген турбовинттік нұсқасы, XT35 Typhoon ұсынылды. Бұл J37-нің салыстырмалы түрде қарапайым бейімделуі болды, қозғалтқыштың арт жағына радиалды турбинаны басқаратын және қозғалтқыштың сыртқы жиегінен шығатын итеруші винт қосылды. Баламалы нұсқа түйіндегі ашылу арқылы түйін шығаруды көздейді. 1947 жылдың қыркүйегінде Lockheed, ақыры, бас тартты және дизайнды Wright Aeronautical компаниясына сатты. Осы уақытта армия (жақын арада АҚШ Әуе күштері) жаңа, толыққанды континенттер аралық бомбалаушыны жасау процесінде болды. Сол кездегі қозғалтқыш және ұшақ технологиясын ескеретін болсақ, мұндай ұшақты жасаудың жалғыз жолы турбовинттік қозғалтқыштарды пайдалану болар еді және Wright бұл нарықты бағындыруға қызығушылық танытты. 1946 жылдың маусымында Boeing өздерінің Model 462 ұшағын ұсынды, ол алты T35 қозғалтқышымен жабдықталған, кейін бірнеше қайта жобалаулар кезінде төртке дейін азайтылды. Алайда, 1948 жылға қарай ұшақ дизайнындағы жетістіктер, әсіресе қанаттың иілуінің енгізілуі бомбалаушыны реактивтік қуатқа көшуге мүмкіндік берді, нәтижесінде B-52 Stratofortress пайда болды. J37/T35 бойынша жұмыс 1953 жылдың шілдесіне дейін жалғасты, осы уақытқа дейін үш қозғалтқыш ӘҚК-ге жеткізілді. Әуе күштері қозғалтқыштарды және жиналған барлық деректерді бүкіл өнеркәсіпке тапсырды. Бұдан әрі қызығушылық тумады және жоба шамамен 4,5 миллион доллар (~2000 жылғы 30 миллион доллар) жұмсалғаннан кейін аяқталды.
In 1930, Nathan C. Price joined Doble Steam Motors, a manufacturer of steam engines for cars and other uses. Over the next few years he worked on a number of projects and starting in autumn 1933 began working on a steam turbine for aircraft use. The engine featured a centrifugal compressor that fed air to a combustion chamber, which in turn fed steam into a turbine before exiting through a nozzle, powering the compressor and a propeller. The engine was fitted to a test aircraft in early 1934, where it demonstrated performance on par with existing piston engines except for difficulty maintaining power at higher altitudes due to the compressor. Work on the design ended in 1936 after Doble found little interest in the design from aircraft manufacturers or the Army. Price started work on his own turbojet design in 1938, although this initial design was far more complex than what eventually emerged as the J37. In an effort to keep the fuel efficiency of the engine similar to existing piston engine, Price used a combination of low compression axial compressor stages feeding a high compression reciprocating compressor. In 1941 he was hired by Lockheed to evaluate the General Electric superchargers being fit to the experimental XP 49, a high altitude version of their famous P 38. By this time Price had the basic design of his jet completed and was able to attract the interest of Lockheed's Chief Research Engineer, Kelly Johnson, who would later found the company's famous Skunk Works. Johnson had been thinking about a new high speed design after running into various compressibility problems at high speed with the P 38 and the jet engine seemed like a natural fit in this project. During 1941 he ordered the development of a new aircraft to be powered by Price's engine, developing the engine as the L 1000 and the aircraft as the Lockheed L 133. Later that year the Tizard Mission arrived in the US and presented many technological advances being worked on in England, including information on Frank Whittle's jet engine designs. Rumors of similar work in Germany and the well publicized flights in Italy suggested that practically everyone but the US was working on jets and getting a design of their own suddenly took on the utmost importance. Vannevar Bush, Tizard's counterpart in the US, decided the best course of action was to simply license the British designs. A committee under the direction of William F. Durand was set up to put the British designs into production and build an aircraft to test them. These projects emerged as the General Electric J31 powering the P 59 Airacomet. On 30 March 1942, Lockheed submitted proposals for the L 133 and L 1000 to the US Army Air Force's development division at Wilbur Wright Field. By this point the original design proved too complex and had evolved into a new design replacing the pistons with a set of three centrifugal stages, with intercooling between each of the stages. The main combustor was a "canular" type with twelve flame cans in an annular container, feeding their exhaust to a five stage axial turbine. For additional thrust, fuel could be sprayed between the turbine stages. To fine tune performance at different altitudes, the compressor and turbine stages were coupled using a variable speed hydraulic clutch. The design called for a weight of 1,700 lb (775 kg) and a sea level thrust of 5,100 lbf (22700 N). By November 1942 the design had been further refined, with the weight settling at 1,610 lb (735 kg) and the combustion area using chrome steels. The Army remained uninterested and Lockheed apparently started getting cold feet. Nevertheless, on 19 May 1943 Price agreed to start a more radical redesign at the urging of Wright Field. He produced a much simpler design consisting of two sixteen stage axial compressors with a single stage of intercooling between them. The first four stages of the frontmost compressor remained clutched to allow them to operate at optimum speed. For testing purposes the compressor blades had no airfoil shaping and were attached to the central hub on rotating mounts to allow their angles to be changed between runs. The turbine was reduced to four stages. The low pressure compressor was encased in a two part cylindrical casing with stiffening ribs, which gave it an odd appearance similar to the bottom of an egg carton. The shorter high pressure compressor was similarly encased but with ribs running front to back only. Power was taken off between the two compressor stages to power accessories, with the gearbox placed on the top of the engine outside of the compressor casings. In June 1943 the Army eventually demonstrated their interest in a Lockheed jet design but contracted for the P 80 Shooting Star, to be powered by a licensed version of the centrifugal flow Halford H.1. They remained interested in the L 1000 as well and sent out a long term development contract under the name XJ37 1 in July 1943 with the first delivery on 1 August 1945. However, when the war ended the first example was only about two thirds complete. Some of the work had been contracted out to Menasco Motors Company and at the end of the year the entire mechanical side of the project was turned over to them. The XJ37 was being worked on at the same time as competing Westinghouse axial flow designs undergoing development, the 19A and 19B, were being test run through the 1943 45 period, resulting in America's first production axial flow turbojet engine, the Westinghouse J30, of which some 260 examples were made for the earliest American military jets for the U. S. Navy, and for the first American delta wing fighter design, the Convair XF 92. The first engine was finally ready for operation in 1946. The Army contracted for another four examples. Around this time a turboprop version was proposed, the XT35 Typhoon. This was a fairly simple adaptation of the J37, adding a fifth turbine stage at the rear of the engine, containing a radial turbine that drove the pusher propeller and exited the exhaust around the outer rim of the engine. An alternate arrangement would send the exhaust through an opening in the propeller boss. In September 1947 Lockheed finally threw in the towel and sold the design to Wright Aeronautical. At the time the Army (soon to be US Air Force) was in the process of developing a new truly intercontinental bomber. Given engine and airframe technology at that time it appeared that the only way to build such an aircraft would be to use turboprops and Wright was interested in capturing that market. In June 1946 Boeing proposed their Model 462 to fill the requirement, featuring six T35 engines, later reduced to four in a series of redesigns. However, by 1948 advances in airframe design, particularly the introduction of the swept wing, allowed the bomber to move to jet power, eventually leading to the B 52 Stratofortress. Work on the J37/T35 continued until July 1953, by which point three engines had been delivered to the USAF. The Air Force turned over the engines and all collected data to the industry as a whole. No further interest was forthcoming and the project ended after an estimated $4.5 million (~30 million year 2000 dollars) had been spent.