Бристоль Proteus был Бристоль Компания Двигатель первого массового производства «с газовой турбиной конструкции двигатель, турбовинтовой двигатель , который поставляется только более чем 4000 л.с. (3000 кВт). Proteus был газовой турбиной с обратным потоком. Поскольку вторая турбина приводила в движение не ступени компрессора, а только гребной винт, этот двигатель был классифицирован как двигатель со свободной турбиной . Он приводил в действие авиалайнер Bristol Britannia , небольшие военно-морские патрульные суда, суда на воздушной подушке и электрические генераторные установки. Он также использовался в качестве двигателя для рекордного по наземной скорости автомобиля Bluebird-Proteus CN7 . После слияния Bristol с Armstrong Siddeley двигатель стал основным двигателем.Bristol Siddeley Proteus, а затем Rolls-Royce Proteus. Proteus должен был быть заменен на Bristol Orion, который дал бы Britannia увеличение мощности на 75% для более быстрого крейсерского плавания. [1]
Протей | |
---|---|
Консервированный бристольский протей | |
Тип | Турбовинтовой |
Производитель | Бристоль Сиддели |
Первый забег | 25 января 1947 г. |
Основные приложения | Бристоль Британия , принцесса Сондерс-Роу |
Дизайн и развитие
Proteus должен был использоваться в очень большом авиалайнере после войны. Конструкторские работы начались в сентябре 1944 года со свободной турбиной и гребным редуктором, основанным на более раннем двигателе Bristol Theseus . Компрессор имел 12 осевых и 2 центробежных ступени. Газогенератор был построен как турбореактивный двигатель и назывался Bristol Phoebus , чтобы ускорить разработку двигателя, не создавая проблем с коробкой передач. В мае 1946 года он был испытан и установлен в бомбоотсеке Avro Lincoln , характеристики были плохими, и первая ступень центробежного компрессора была удалена. Первый Proteus, Proteus 1, также работал с оригинальным компрессором, который впервые был испытан на Phoebus, но к 1950 году он был преобразован в Proteus 2 только с одной центробежной ступенью. [2]
Proteus 2 (серия Mk.600) должен был производить 3200 л.с. и весить 3050 фунтов. Он был избыточным и маломощным, весил 3800 фунтов и производил 2500 л.с., и имел механические проблемы практически со всеми деталями, включая лопатки компрессора, лопатки турбины и подшипники. которые часто выходили из строя даже при низких уровнях мощности. Это привело к известной цитате главного инженера Proteus Фрэнка Владельца главному инженеру моторного подразделения Стэнли Хукера : «Знаешь, Стэнли, когда мы проектировали Proteus, я решил, что мы должны сделать двигатель с самым низким расходом топлива в мире, несмотря ни на что. веса и объема. Пока что мы добились веса и объема! " [3] Обновленный Proteus 3 (серия 700) имел 3780 л.с. и весил почти на 1000 фунтов меньше, чем предыдущая конструкция. Однако для первого прототипа летающей лодки Britannia и Saunders-Roe Princess было слишком поздно . Восемь двигателей на Princess были установлены в четыре пары, каждая пара приводила в движение два гребных винта через коробку передач в противоположных направлениях. Они были известны как Парные Протеи . Еще два двигателя были установлены поодиночке с реверсивными винтами для маневрирования на воде. Coupled Proteus также предполагалось использовать на версии Mk.II Bristol Brabazon , но этот проект был отменен. Было построено всего три Princesses, только одна из которых летала, и к тому времени, когда вторая Britannia была готова к испытаниям, Proteus 3 был установлен. [4]
В 1954 году потенциально проблемная конструктивная особенность винтового редуктора - прямозубые передачи - наконец-то проявила себя во время полета с делегацией голландской авиакомпании KLM, потенциального заказчика. Зубчатое колесо оторвало зубья, в результате чего произошло возгорание самолета, который совершил вынужденную посадку на грязь в устье реки Северн. Услышав об этой неудаче, лорд Ульс из Rolls-Royce , бывший босс Хукера, послал инженеров Rolls-Royce на помощь бристольской команде. Эта незапрошенная щедрость к тому, что в конце концов было коммерческим конкурентом, разморозила холодные отношения, существовавшие между Ульсом и Хукером после ухода Хукера из Rolls-Royce по поводу разработки Avon в 1948 году.
Разработка противообледенительной системы впуска двигателя оказалась долгой задачей. Он должен был быть в состоянии справиться с типом обледенения, который, как считалось, мог вызвать проблемы для Британии. Испытания на обледенение установки Proteus на самолете Ambassador в Канаде показали, что противообледенительная система двигателя и силовой установки может справиться с серьезными условиями обледенения, которые считаются вероятными в тех частях мира, где будет эксплуатироваться Britannia. Однако во время проверочных полетов в Африке в апреле 1956 г. был обнаружен другой тип обледенения, при котором противообледенительные системы оказались неэффективными. Были внесены изменения, которые оказались эффективными против этого второго типа обледенения. BOAC начал обслуживание в феврале 1957 года [5], но позже в том же году на рейсах в Австралию был обнаружен третий тип обледенения. [6] При длительных полетах в условиях обледенения скопление льда на поверхностях воздухозаборника с обратным потоком - унаследованное от первоначальной установки Brabazon II и Princess - и последующее просыпание через двигатель вызывало сгорание пламени. Двигатель самовозгорался от длинного язычка пламени от реактивной трубы, что беспокоило пассажиров. [7] Хотя проблема не была опасной по своей сути, ее удалось избежать с помощью ограничений в руководстве по летной эксплуатации (ее можно было избежать, если не летать в облаках выше определенной высоты). Модификации для третьего типа были успешно испытаны в условиях обледенения, имевших место во время полетов из Сингапура в апреле 1958 года. [8] BOAC, начальный заказчик «Британии», неуклонно требовал устранения неисправностей и пытался максимально решить проблему в общественности, что нанесло ущерб перспективам продаж Britannia и отложило ввод самолета в эксплуатацию на два года, а также почти обанкротило Bristol Aircraft. [9]
Mk.705 мощностью 3900 л.с. (2900 кВт) был первой версией, использовавшей Bristol Britannia 100 и около 300 самолетов. Mk.755 мощностью 4120 л.с. (3070 кВт) использовался на сериях 200 (не построенных) и других 300, а Mk.765 мощностью 4445 л.с. (3315 кВт) использовался на самолетах серии 250 RAF .
Варианты
Как и большинству газотурбинных двигателей 1940-х, 50-х и 60-х годов, Министерство снабжения присвоило Proteus обозначение, которое, по-видимому, мало использовалось. Официально Proteus назывался Bristol BPr.n Proteus.
- Бристоль Фебус
- (BPh.1) Турбореактивная ранняя версия Proteus, использовавшаяся для испытаний и разработки газогенераторной части двигателя, летные испытания проводились в бомбоотсеке Avro Lincoln с мая 1946 года.
- Протей серии 1
- (BPr.1) Прототип и ранние производственные двигатели, используемые для разработки и тестирования.
- Протеус 2 серии
- Первоначальные серийные версии, переименованные в двигатели Proteus серии 600. [10] [11]
- Протеус 3 серия
- Полностью разработанная первоначальная версия, переименованная в Proteus 700 series. [11]
- Протей 600
- Первоначально серийные двигатели переименованы в Proteus серии 2. [10] [11]
- Протей 610
- Двигатели, используемые в установках Coupled-Proteus для летающей лодки Saunders-Roe Princess . [11]
- Протей 625
- Протей 700
- [10]
- Протей 705
- Этот двигатель использовался, в частности, в автомобиле -рекордсмене наземной скорости Bluebird-Proteus CN7 . [10]
- Протей 710
- Двигатели, предназначенные для использования в установках Coupled-Proteus авиалайнера Bristol Brabazon Mk.II.
- Протей 750
- [10]
- Протей 755
- [10]
- Протей 756
- [10]
- Протей 757
- [10]
- Протей 758
- [10]
- Протей 760
- [10]
- Протей 761
- [10]
- Протей 762
- [10]
- Протей 765
- [10]
- Proteus Mk.255
- Военные двигатели, подобные Proteus 765, для установки на Bristol 253 Britannia C.Mk.1. [10]
- Связанный-Proteus 610
- Двигатели Twin Proteus серии 600 приводят в движение винты встречного вращения через комбинированную коробку передач, разработанную специально для Saunders-Roe SR.45 Princess . [11]
- Связанный-Proteus 710
- Двойные двигатели Proteus 710 приводят в движение винты встречного вращения для Bristol Brabazon I Mk.II.
- Морской протей
- Двигатели Marinised Proteus использовались для питания кораблей и судов на воздушной подушке, таких как быстрый патрульный катер класса Brave и судно на воздушной подушке SR.N4 .
- Промышленный протей
- Используется для промышленных применений, таких как производство электроэнергии, в частности, Южно-западным советом по электричеству в Pocket Power Stations , первых в мире беспилотных электростанциях. [12]
- Синяя птица протей
- Специально модифицированный протей 705 с приводными валами на переднем и заднюю части двигателя для привода передних и задних дифференциал коробки передач на Дональд Кэмпбелл «ы Блуберд-Proteus CN7 .
Приложения
Самолет
- Бристоль, Британия
- Бристоль Тип 167 Брабазон I Mk.II
- Сондерс-Роу Принцесса
Другие приложения
После тестирования на фрегате HMS Эксмуте marinised двигатель Proteus использовался для власти Royal Navy «s Храброго -класса быстро патрульный катер, а затем во многих быстро патрульных судах аналогичной конструкции , построенной для экспорта Vosper . Это были одни из самых быстрых военных кораблей из когда-либо построенных, они развивали скорость более 50 узлов на плоской воде. Шведский торпедный катер Spica и ее сестры также были оснащены двигателями Proteus. ВМС Италии «s на подводных крыльях патрульных катера Sparviero класса использовал Proteus для привода струйного насоса на высоких скоростях.
Proteus использовался на кораблях на воздушной подушке класса SR.N4 Mountbatten с пересечением каналов . В этой установке четыре двигателя «Marine Proteus» были сгруппированы в задней части корабля, выхлопные трубы направлены назад. Двигатели приводили в движение горизонтальные приводные валы, которые передавали мощность на один из четырех «пилонов», расположенных по углам лодки. На пилонах редукторы использовали горизонтальный крутящий момент для привода вертикального вала с подъемным вентилятором внизу и пропеллером вверху. Два спереди требовали длинных валов, идущих над пассажирской кабиной, так как все четыре двигателя были установлены в задней части корабля. [13]
Карманные электростанции
Другой пример использования Proteus был для удаленного производства электроэнергии на юго-западе Англии на так называемых «карманных электростанциях». [14] [15] Региональный совет по электричеству установил несколько дистанционно управляемых генераторных установок мощностью 2,7 МВт для пиковых нагрузок, питаемых от Proteus. Разработанные для работы в течение десяти лет, многие из них все еще использовались сорок лет спустя. [16] Рабочий пример хранится во Внутреннем пожаре - Музей власти в Западном Уэльсе.
Технические характеристики (Proteus Mk.705)
Данные из Flight . [17]
Общие характеристики
- Тип: Турбовинтовой
- Длина: 113 дюймов (2870 мм)
- Диаметр: 39,5 дюйма (1003 мм)
- Сухой вес: 2,850 фунтов (1293 кг)
Составные части
- Компрессор: одинарный 12-ступенчатый осевой , за которым следует одинарная центробежная ступень
- Камеры сгорания : с обратным потоком
- Турбина : двухступенчатая газогенераторная турбина, двухступенчатая свободная силовая турбина . (ранние модели имели одноступенчатую силовую турбину)
- Тип топлива: авиационный керосин
Представление
- Максимальная выходная мощность: 3320 л.с. (2475 кВт ) + 1,200 фунтов (5,33 кН ) остаточная тяга, обеспечивающая 3780 л.с.
- Общий коэффициент давления : 7,2: 1
- Массовый расход воздуха: 44 фунта / с (20 кг / с)
- Расход топлива: 273 англ. Галлона (1,241 л) / час
- Удельный расход топлива : 0,495 фунта / ч / эшп
- Отношение мощности к весу : 1,165 SHP / фунт
Смотрите также
Сопоставимые двигатели
- Allison T56
- Ивченко АИ-20
- Lycoming T55
- Napier Eland
- Роллс-Ройс Тайн
Связанные списки
- Список авиационных двигателей
Рекомендации
Заметки
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1955/1955%20-%200547.html
- ^ История и развитие турбореактивных двигателей 1930–1960 Том 1 Великобритания и Германия, Энтони Л. Кей, Crowood Press Ltd. 2007, ISBN 978 1 86126 912 6 , стр.141
- ^ Hooker, 1985, с.128.
- ^ Не много инженера, Автобиография, сэр Стэнли Хукер при содействии Билла Ганстона, Эйрлайф Паблишинг 2002, ISBN 1-85310-285-7 , стр.132-134
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1957/1957%20-%201600.html
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1958/1958%20-%200436.html?search=april%20chasing%20gremlin
- ^ Метеоритный выброс! Приключения летчика-истребителя времен холодной войны, Ник Картер, 2000, Woodfield Publishing, ISBN 1-873203-65-9 , стр.218
- ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1958/1958%20-%200437.html?search=april%20chasing%20gremlin
- ^ "Всемирная энциклопедия авиационных двигателей - 5-е издание" Билла Ганстона , Sutton Publishing, 2006, стр.36
- ^ Б с д е е г ч я J к л м н Тейлор, Джон WR FRHistS. ARAeS (1962). Самолеты всего мира Джейн 1962–63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
- ^ а б в г д Лондон, Питер (1988). Saunders and Saro Aircraft с 1917 года . Лондон: Conway Maritime Press Ltd., стр. 210–235. ISBN 0 85177 814 3.
- ^ Гейл, Джон. «Карманные электростанции SWEB» . Юго-Западное Историческое Общество Электричества . Проверено 25 февраля 2013 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ "BHC / Saunders Roe SRN4 Mountbatten Class" , сайт Джеймса на воздушной подушке
- ^ Юго-Западное Историческое Общество Электричества . «Карманные электростанции SWEB» . Внутренний пожар - Музей энергетики . Архивировано из оригинала 18 января 2009 года.
- ^ «Карманная электростанция» . История мира . BBC.
- ^ «Карманная электростанция получает награду» . BBC Mid Wales. 11 июня 2010 г.
- ^ Flightglobal архив - Полет 9 апреля 1954 Проверено: 28 июля 2009
Библиография
- «Карманная электростанция получает награду» . BBC Mid Wales. 11 июня 2010 г.
- Тейлор, Джон WR FRHistS. ARAeS (1962). Самолеты всего мира Джейн 1962–63 . Лондон: Sampson, Low, Marston & Co Ltd.
- Лондон, Питер (1988). Saunders and Saro Aircraft с 1917 года . Лондон: Conway Maritime Press Ltd., стр. 210–235. ISBN 0 85177 814 3.
- Ганстон, Билл. Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Кембридж, Англия. Патрик Стивенс Лимитед, 1989 г. ISBN 1-85260-163-9
- Проститутка, сэр Стэнли. Не много инженера . Издательство Эйрлайф, 1985. ISBN 1-85310-285-7 .
- Гейл, Джон. «Карманные электростанции SWEB» . Юго-Западное Историческое Общество Электричества . Проверено 25 февраля 2013 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
- "Aero Engines 1954" , Flight , Flightglobal archive, 9 апреля 1954 г. , получено 28 июля 2009 г.
дальнейшее чтение
- Бриджмен, Леонард, изд. Самолеты всего мира Джейн 1951–1952 . Лондон: Samson Low, Marston & Company, Ltd 1951.
Внешние ссылки
- Карманные электростанции SWEB
- Данные Bristol Engine
- "Реклама Бристоля для Proteus 755 и Britannia" . Полет . 19 февраля 1954 г., Вид в разрезе турбовинтового двигателя Proteus 755, показывающий пути движения газа.
- «Сила для гигантов» 1948 Полет статьи
- "Bristol Proteus" , статья 1949 года о полете на Proteus.