Турбореактивный двигатель J47: история и достижения
General Electric J47
Турбореактивный двигатель GE J47: первый американский реактивный двигатель для коммерческой авиации. Разработан в 1947, произведено >30 000 шт. до 1956.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Турбореактивный двигатель, разработанный в 1947 году
Turbojet Engine developed in 1947
Турбореактивный двигатель General Electric J47 (фирменное обозначение GE – TG 190) был разработан компанией General Electric на базе более ранней модели J35. Первый полет состоялся в мае 1948 года. J47 стал первым турбореактивным двигателем с осевым потоком, одобренным для коммерческой эксплуатации в Соединенных Штатах. Он применялся на многих типах самолетов, и до прекращения производства в 1956 году было изготовлено более 30 000 экземпляров. Двигатель оставался на вооружении армии США до 1978 года. Компания Packard изготовила 3025 двигателей по лицензии. Главным преимуществом J47, как утверждалось в рекламе, был широкий набор функций, не имевших аналогов в других двигателях того времени. Благодаря своим противообледенительным системам, позволявшим ему работать на больших высотах и при экстремальных температурах, где характеристики других самолетов ухудшались, он рекламировался как «двигатель для любых погодных условий». Разработка двигателя началась без острой необходимости, однако военные быстро заинтересовались им из-за его потенциальных преимуществ. В 1978 году J47 были официально сняты с активной военной службы после вывода из эксплуатации реактивных KC-97J Национальной гвардией. Тем не менее, эти двигатели до сих пор широко используются на самолетах F-86 Sabre, принадлежащих частным владельцам, и часто встречаются на авиашоу.
The General Electric J47 turbojet (GE company designation TG 190) was developed by General Electric from its earlier J35. It first flew in May 1948. The J47 was the first axial flow turbojet approved for commercial use in the United States. It was used in many types of aircraft, and more than 30,000 were manufactured before production ceased in 1956. It saw continued service in the US military until 1978. Packard built 3,025 of the engines under license. The J47's greatest advantage, as advertised, was its array of features which were unavailable and unprecedented in any other engine. It was advertised as an 'all weather engine' due to its anti icing systems which allowed it to perform at high altitudes and extreme temperatures where other aircraft's performance suffered. Its development began without an explicit need for it, although this design was quickly purchased by the military for its many potential benefits. In 1978, J47s were formally withdrawn from active military duty when the Air National Guard retired the jet boosted KC 97Js. Despite this, these engines are still extensively utilized in F 86 Sabre jets owned by civilians, making them a common sight at air shows.
Проектирование и разработка
В конструкции J47 использовался опыт, полученный при разработке двигателя TG 180/J35, который журнал Flight в 1948 году назвал самым распространенным американским турбореактивным двигателем. Этот турбореактивный двигатель отличался революционной системой защиты от обледенения: полые лонжероны позволяли горячему воздуху из компрессора проходить внутрь, что обеспечивало работу истребителей, оснащенных этим двигателем, на больших высотах и в холодных условиях, например, на вершине горы Вашингтон в Белых горах штата Нью-Гэмпшир, где двигатель был впервые испытан. Двигатель был оснащен электронно-управляемым форсажной камерой – системой, подававшей дополнительное топливо в камеру сгорания "за" двигателем, повторно нагревавшей выхлопные газы и значительно увеличивавшей тягу, хотя и за счет снижения эффективности и повышенного расхода топлива. Процесс производства двигателей на заводе в Локленде (позже переименованном в Эвендейл) использовал вертикальную сборку для обеспечения баланса и стабильности ротора компрессора. Технологический прорыв, обеспечиваемый этим двигателем, привел к тому, что он стал самым массовым реактивным двигателем в истории авиации, и закрепил за GE Aviation позицию мирового лидера в области авиационных двигателей. Ресурс до капитального ремонта для J47 варьировался от 15 часов (в 1948 году) до теоретических 1200 часов (практически достижимых 625 часов) в 1956 году. Например, двигатель J47 GE 23 рассчитывался на 225 часов работы между капитальными ремонтами. На самолете F 86F в 1955 и 1956 годах наблюдалась одна остановка в полете на каждые 33 000 часов работы.
The J47 design used experience from the TG 180/J35 engine which was described by Flight magazine in 1948 as the most widely used American conceived turbojet. The turbojet featured a revolutionary anti icing system where hollow frame struts allowed heated airflow to pass through from the compressor, allowing fighter jets equipped with the engine to function at high altitudes, and in cold conditions such as the top of Mount Washington in New Hampshire's White Mountains, where the engine was first tested. The engine featured an electronically controlled afterburner, a system that dumped additional fuel into the combustor pipe 'behind' the engine, reheating the exhaust and producing significantly more thrust, although with greatly reduced efficiency and high fuel burn rates. The engine production process in the Lockland facility (renamed to the Evendale facility) utilized vertical engine assembly to ensure compressor rotor balance and stability. The technological jump provided by the engine led to it becoming the most produced jet engine in aviation history, and established GE Aviation as a worldwide leader in jet propulsion. Overhaul life for the J47 ranged from 15 hours (in 1948) to a theoretical 1,200 hours (625 achievable in practice) in 1956. For example, the J47 GE 23 was rated to run 225 hours time between overhauls. As installed on the F 86F, it experienced one in flight shutdown every 33,000 hours in 1955 and 1956.