Турбореактивный двигатель Rolls-Royce Derwent: История разработки и производства
Rolls-Royce Derwent
Турбореактивный двигатель Rolls-Royce RB.37 Derwent: история, конструкция и развитие британской авиации 1940-х. Улучшенная версия Welland, основанная на W.2B.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Британский турбореактивный авиационный двигатель 1940-х годов Rolls Royce RB.37 Derwent — британский турбореактивный двигатель с центробежным компрессором 1940-х годов, второй реактивный двигатель Rolls Royce, поступивший в серийное производство. Он являлся улучшенной версией Rolls Royce Welland, который, в свою очередь, был переименованной версией Power Jets W.2B, разработанной Фрэнком Уиттлом. Rolls Royce получил конструкцию Derwent от компании Rover, когда в 1943 году взял на себя разработку реактивных двигателей.
1940s British turbojet aircraft engine
The Rolls Royce RB.37 Derwent is a 1940s British centrifugal compressor turbojet engine, the second Rolls Royce jet engine to enter production. It was an improved version of the Rolls Royce Welland, which itself was a renamed version of Frank Whittle's Power Jets W.2B. Rolls Royce inherited the Derwent design from Rover when they took over their jet engine development in 1943.
Ровер
Когда компания Rover была выбрана для производства разработок Уиттла в 1941 году, они разместили свой основной реактивный завод в Барнольдсвике, укомплектовав его преимущественно персоналом Power Jets. Морис Уилкс из Rover также понимал потенциал более эффективной конструкции, которая отказалась от "складной" схемы Power Jets в пользу прямоточного воздушного потока. Это также упростило бы производство. Эта схема уже использовалась Уиттлом в его чертежах W2Y и W3X, а также разрабатывалась компанией de Havilland совместно с Halford H.1. Уилкс организовал конструкторское бюро на Водопадной мельнице в Клитеро, где Адриан Ломбард возглавил проектирование двигателя с такой конфигурацией. Проектирование велось в секрете и было одобрено Министерством авиационной промышленности (MAP), однако Уиттл считал, что все усилия должны быть сосредоточены на лётных испытаниях двигателя с обратным потоком. Пока в Барнольдсвике продолжались работы над тем, что теперь называлось W.2B/23, новая разработка Ломбарда получила обозначение W.2B/26.
When Rover was selected for production of Whittle's designs in 1941 they set up their main jet factory at Barnoldswick, staffed primarily by Power Jets personnel. Rover's Maurice Wilks was also aware of the potential of a more efficient design that removed the Power Jets' "folded" layout with a straight through airflow. It would also simplify production. This layout had already been used by Whittle in his drawings of the W2Y and W3X and was also being pursued by the de Havilland Company with the Halford H.1. Wilks set up a design office at Waterloo Mill, Clitheroe with Adrian Lombard leading the design of an engine with this configuration. The design was done in secret and was sanctioned by the Ministry of Aircraft Production (MAP) but Whittle believed all effort should have been directed towards flight testing of the reverse flow engine. While work at Barnoldswick continued on what was now known as the W.2B/23, Lombard's new design became the W.2B/26. .
Rolls-Royce
К 1941 году всем стало очевидно, что соглашение не работает; Уиттл постоянно испытывал разочарование из-за неспособности Rover поставлять детали производственного качества для опытного двигателя и все чаще высказывал свои претензии. В свою очередь, Rover терял интерес к проекту из-за задержек и постоянного давления со стороны Power Jets на критически важном этапе испытаний, где необходимо испытывать новые конструкции и материалы до предела прочности. Ранее, в 1940 году, Стэнли Хукер из Rolls Royce встретился с Уиттлом, а затем познакомил его с Эрнестом Хивсом. Rolls Royce располагал полностью развитым отделом нагнетателей, возглавляемым Хукером, который естественно подходил для разработки реактивных двигателей. Хивс согласился поставлять ключевые детали для продвижения проекта. В конечном итоге, по взаимному согласованию между министром авиационной промышленности и советами директоров Rover и Rolls Royce, реактивный завод Rover в Барнольдсвике был обменян на завод танковых двигателей Rolls Royce Meteor в Ноттингеме. Ломбард был оставлен в качестве инженера-надзирателя и впоследствии стал главным инженером авиационного подразделения Rolls Royce. Последующие реактивные двигатели Rolls Royce получили обозначение серии "RB", а /26 Derwent стал RB.26. Проблемы были быстро решены, и первоначальная конструкция /23 была готова к полетам к концу 1943 года. Это дало команде некоторую свободу действий, поэтому они переработали воздухозаборники /26 для увеличения воздушного потока и тяги. Добавив улучшенные топливные и масляные системы, обновленный Derwent Mk. I поступил в производство с тягой 2000 фунтов (8,9 кН). Затем последовали Mk. II, III и IV, достигшие максимальной тяги в 2400 фунтов (10,7 кН). Derwent был основным двигателем всех ранних Meteor, за исключением небольшого числа моделей, оснащенных Welland, которые были быстро сняты с вооружения. Mk. II также был модифицирован с укороченным рабочим колесом (турбина осталась без изменений) и редукторной коробкой, приводящей в движение пятилопастный воздушный винт. Он получил название Rolls Royce RB.50 Trent и стал первым турбовинтовым самолетом, поднявшимся в воздух. Два таких двигателя были установлены на Meteor I.
By 1941 it was obvious to all that the arrangement was not working; Whittle was constantly frustrated by what he was seeing as Rover's inability to deliver production quality parts for a test engine and became increasingly vocal about his complaints. Likewise, Rover was losing interest in the project after the delays and constant harassment from Power Jets in the critical testing process stage, where testing new designs and materials to breaking point is vital. Earlier, in 1940, Stanley Hooker of Rolls Royce had met with Whittle and later introduced him to Ernest Hives. Rolls Royce had a fully developed supercharger division, directed by Hooker, which was naturally suited to jet engine work. Hives agreed to supply key parts to help the project along. Eventually, by mutual agreement between the Minister of Aircraft Production and the boards of Rover and Rolls Royce, the Rover jet factory at Barnoldswick was exchanged for the Rolls Royce Meteor tank engine factory in Nottingham. Lombard was retained as supervising engineer and went on to become the chief engineer of the Aero Engine Division of Rolls Royce. Subsequent Rolls Royce jet engines would be designated in an "RB" series, the /26 Derwent becoming the RB.26. Problems were soon ironed out, and the original /23 design was ready for flight by late 1943. This gave the team some breathing room, so they redesigned the /26's inlets for increased airflow and thrust. Adding improved fuel and oil systems, the newly named Derwent Mk. I entered production with 2,000 lbf (8.9 kN) of thrust. Mk. II, III and IV's followed, peaking at 2,400 lbf (10.7 kN) of thrust. The Derwent was the primary engine of all the early Meteors except a small number of Welland equipped models which were quickly removed from service. The Mk. II was also modified with a cropped impeller (turbine unchanged) and a reduction gearbox driving a five bladed propeller. It was called the Rolls Royce RB.50 Trent and was the first turboprop to fly. Two were installed in a Meteor I.
Mk.V
Основная концепция двигателя Derwent также была использована для создания переработанного и более мощного двигателя тягой 5000 фунтов силы (22,2 кН), известного как Rolls Royce Nene. Nene был настолько прогрессивным по сравнению с Derwent, что разработка Derwent фактически была прекращена. Однако Nene имел больший диаметр и поэтому не мог быть установлен в мотогондолы самолета Meteor. Следующая версия Derwent, Derwent Mk. V, была создана путем уменьшения нового Nene до диаметра предыдущего Derwent, специально для использования на Meteor. Несколько двигателей Derwent и Nene были проданы Советскому Союзу тогдашним правительством лейбористов, что вызвало крупный политический скандал, поскольку Nene в то время был самым мощным серийным турбореактивным двигателем в мире. Советские инженеры быстро провели обратную разработку Derwent V и создали свою нелицензионную версию – Klimov RD-500. Nene также был подвергнут обратной разработке и стал силовой установкой для знаменитого истребителя МиГ-15. Derwent Mk. V также использовался на канадском Avro Jetliner, но серийное производство этого самолета не было налажено. 7 ноября 1945 года самолет Meteor, оснащенный двигателем Derwent V, установил мировой рекорд скорости полета, достигнув 975 км/ч.
The basic Derwent concept was also used to produce a redesigned and larger 5,000 lbf (22.2 kN) thrust engine known as the Rolls Royce Nene. The Nene was such an advance over the Derwent that Derwent development effectively ended. The Nene was, however, larger in diameter and so could not fit into the nacelles of the Meteor. The next Derwent version, the Derwent Mk. V, was instead produced by scaling down the new Nene to the diameter of the previous Derwent, specifically for use on the Meteor. Several Derwents and Nenes were sold to the Soviet Union by the then Labour government, causing a major political row, as the Nene was the most powerful production turbojet in the world at the time. The Soviets promptly reverse engineered the Derwent V and produced their own unlicensed version, the Klimov RD 500. The Nene was reverse engineered to form the propulsion unit for the famous MiG 15 jet fighter. The Derwent Mk. V was also used on the Canadian Avro Jetliner, but this was not put into production. On 7 November 1945, a Meteor powered by the Derwent V set a world air speed record of 606 mph (975 km/h) TAS.
Другие применения
Необычное применение двигателя Derwent V заключалось в приводе бывшего парохода. В 1950–1951 годах с корабля 1888 года выпуска была удалена паровая машина и заменена четырьмя двигателями Derwent. Целью этого было проведение исследований трения и сопротивления, создаваемого корпусом судна в реальных условиях. Реактивные двигатели были предпочтительнее морских винтов или гребных колес, поскольку последние создавали бы возмущения в воде, а измерять силу, которую они оказывают, было бы сложнее. Четыре двигателя могли разогнать Lucy Ashton до скорости, превышающей…
An unusual application of the Derwent V was to propel the former paddle steamer The 1888 ship had her steam machinery removed and replaced by four Derwents in 1950–1951. The purpose of this was to conduct research on the friction and drag produced by a ship hull in real life conditions. Jets were preferable to marine propellers or paddles as these would have created a disturbance in the water, and the force exerted by them was harder to measure. The four engines could propel the Lucy Ashton at a speed in excess of
A Derwent Mk.8 from a Gloster Meteor was used in the jet propelled car Thrust1, which was built by Richard Noble in 1977. This was an initial development car that paved the way for Thrust2, which Noble drove to set a new land speed record in 1982.
Двигатель Derwent Mk.8, взятый с истребителя Gloster Meteor, был использован в реактивном автомобиле Thrust1, построенном Ричардом Ноблом в 1977 году. Этот автомобиль являлся прототипом, подготовившим почву для Thrust2, на котором Нобл установил новый рекорд скорости на суше в 1982 году.
An unusual application of the Derwent V was to propel the former paddle steamer The 1888 ship had her steam machinery removed and replaced by four Derwents in 1950–1951. The purpose of this was to conduct research on the friction and drag produced by a ship hull in real life conditions. Jets were preferable to marine propellers or paddles as these would have created a disturbance in the water, and the force exerted by them was harder to measure. The four engines could propel the Lucy Ashton at a speed in excess of
A Derwent Mk.8 from a Gloster Meteor was used in the jet propelled car Thrust1, which was built by Richard Noble in 1977. This was an initial development car that paved the way for Thrust2, which Noble drove to set a new land speed record in 1982.
Выставленные двигатели
Derwent RB.37 Mk.8 представлен на всеобщее обозрение в Музее авиации города Норвич в Хоршеме-Сент-Фейт, Норфолк.
A Derwent RB.37 Mk.8 is on public display at the City of Norwich Aviation Museum in Horsham St Faith, Norfolk.