Rolls-Royce Olympus - Rolls-Royce Olympus

Olimp
Bristol Olympus.jpg
Zachowany moduł wymiany silnika (ECU) Bristol Siddeley Olympus Mk 301 wraz z osprzętem i przegrodami.
Rodzaj Silnik turboodrzutowy
Pochodzenie narodowe Zjednoczone Królestwo
Producent Bristol Aero Engines
Bristol Siddeley Engines Limited
Rolls-Royce Bristol Engine Division
Pierwszy bieg 1950
Główne zastosowania Avro Vulcan
BAC TSR-2
Opracowany w Rolls-Royce/Snecma Olympus 593
Rolls-Royce Marine Olympus

W Rolls-Royce Olympus (pierwotnie Bristol BE10 Olympus ) była drugim na świecie dwu- szpula osiowy turbojet konstrukcja silnika samolotu, pierwszy bieg w maju 1950 roku i poprzedzony tylko przez Pratt & Whitney J57 , pierwszego uruchomienia w styczniu 1950 roku jest najbardziej znany jako napęd Avro Vulcan i późniejszych modeli w Concorde SST .

Projekt powstał w listopadzie 1946 r. w ofercie firmy Bristol Airplane Company dotyczącej bombowca z napędem odrzutowym, napędzanego czterema nowymi silnikami, które miały być dostarczone przez firmę Bristol Aero Engines . Chociaż ich projekt bombowca został ostatecznie anulowany na rzecz innych bombowców V , zastosowanie konstrukcji silnika z podwójną szpulą doprowadziło do dalszego zainteresowania ze strony Ministerstwa Lotnictwa i dalszego finansowania rozwoju. Silnik po raz pierwszy działał w 1950 roku i szybko przekroczył swoje cele projektowe.

Początkowo używany w Vulcanie, późniejsze wersje dodały dopalacz do użytku w naddźwiękowym BAC TSR-2 . Bristol Aero Engines połączył się z Armstrong Siddeley Motors w 1959 roku, tworząc Bristol Siddeley Engines Limited (BSEL), który z kolei został przejęty przez Rolls-Royce w 1966 roku. W tym okresie silnik był dalej rozwijany jako Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 dla Concorde'a.

Wersje silnika były licencjonowane przez Curtiss-Wright w USA jako TJ-32 lub J67 (oznaczenie wojskowe) oraz TJ-38 'Zephyr', chociaż żadna z nich nie była używana. Olympus był również z powodzeniem rozwijany jako morskie i przemysłowe turbiny gazowe , które odniosły duży sukces. Od 2018 roku Olympus pozostaje w eksploatacji zarówno jako morska, jak i przemysłowa turbina gazowa.

Tło

Początki

Pod koniec II wojny światowej głównym wysiłkiem Bristol Engine Company było opracowanie promieniowych silników tłokowych Hercules i Centaurus . Pod koniec 1946 roku firma miała tylko 10 godzin doświadczenia z turboodrzutowym małym silnikiem eksperymentalnym zwanym Phoebus, który był generatorem gazu lub rdzeniem rozwijanego wówczas turbośmigłowego Proteus . Na początku 1947 roku macierzysta firma Bristol Airplane Company złożyła propozycję bombowca średniego zasięgu o tej samej specyfikacji B.35/46, która doprowadziła do powstania samolotów Avro Vulcan i Handley Page Victor . Projekt Bristol był typem 172 i miał być napędzany czterema lub sześcioma silnikami Bristol o ciągu 9000 lbf (40 kN) zgodnie ze specyfikacją silnika Ministerstwa TE.1/46.

Ciąg wymagany dla nowego silnika, wówczas oznaczonego jako BE10 (późniejszy Olympus), wynosiłby początkowo 9 000 lbf (40 kN) z potencjałem wzrostu do 12 000 lbf (53 kN). Stosunek ciśnień będzie niespotykane 9: 1. Aby to osiągnąć, w początkowym projekcie wykorzystano niskociśnieniową (LP) sprężarkę osiową oraz wysokociśnieniową (HP) sprężarkę odśrodkową , z których każda była napędzana przez własną jednostopniową turbinę . Ta konstrukcja z dwoma wirnikami wyeliminowała potrzebę stosowania takich funkcji, jak zmienne łopatki kierujące wlotu (Avon, J79), rampy wlotowe (J65), zmienne stojany (J79) lub odpowietrzanie sprężarki (Avon), które były wymagane w sprężarkach z pojedynczą szpulą o współczynnikach ciśnień powyżej około 6:1. Bez tych cech silnik nie mógłby zostać uruchomiony ani pracować na niskich obrotach bez niszczących wibracji łopaty. Nie mogły też przyspieszać do dużych prędkości z krótkimi czasami przyspieszania („ spool up ”) bez skoku . Konstrukcja była stopniowo modyfikowana, a sprężarka odśrodkowa HP została zastąpiona sprężarką osiową HP. Zmniejszyło to średnicę nowego silnika do specyfikacji projektowej 40 cali (100 cm). Bristol Type 172 został odwołany, chociaż prace nad Avro Vulcan i innymi projektami były kontynuowane.

Początkowy rozwój

Schemat przepływu gazu Olympus Mk 101

Pierwszy silnik, którego oznaczenie rozwoju to BOl.1 (Bristol Olympus 1), miał sześć stopni sprężarki LP i osiem stopni HP, z których każdy był napędzany przez jednostopniową turbinę. Nowatorski system spalania polegał na tym, że dziesięć połączonych rur płomieni mieściło się w systemie kaniuli : hybryda oddzielnych puszek z płomieniami i prawdziwy system pierścieniowy . Oddzielne puszki do spalania przekroczyłyby średnicę poza granicę projektową, a prawdziwy system pierścieniowy uznano za zbyt zaawansowany.

W 1950 roku dr (później Sir) Stanley Hooker został mianowany naczelnym inżynierem Bristol Aero Engines.

BOl.1 po raz pierwszy uruchomiono 16 maja 1950 r. i został zaprojektowany tak, aby wytwarzać ciąg 9140 lbf (40,7 kN) i był wolny od niszczącego obracającego się przeciągnięcia przy rozruchu do prędkości biegu jałowego oraz by był wolny od skoków przy szybkich przyspieszeniach do maksymalnego ciągu. Silnik uruchomił się bez problemu, a Hooker, nadzorując pierwszą jazdę próbną i wykazując zaufanie, jakim darzył konstrukcję, nacisnął przepustnicę, aby zapewnić bezudarowe przyspieszenie do maksymalnej mocy. Siłomierz pokazał 10 000 lbf (44 kN). Kolejnym osiągnięciem był silnik BOl.1/2, który w grudniu 1950 r. wyprodukował ciąg 9500 lbf (42 kN). TJ-32 lub J67 dla rzutowanego F-102 . Nieco zmieniony BOl.1/2B, eksploatowany w grudniu 1951 r., wytwarzał ciąg 9750 lbf (43,4 kN).

Silnik był już gotowy do testów w powietrzu, a pierwsze silniki lotnicze, oznaczone Olympus Mk 99, zostały zamontowane w Canberze WD952, która po raz pierwszy poleciała z tymi silnikami o ciągu 8000 lbf (36 kN) w sierpniu 1952 r. W maju 1953 r. samolot osiągnął rekordową wysokość 63,668 stóp (19,406 m). Wyposażona w mocniejsze silniki Mk 102, Canberra zwiększyła rekord do 65 876 ​​stóp (20 079 m) w sierpniu 1955 roku. Pierwszy produkcyjny Olympus, Mk 101, wszedł do służby pod koniec 1952 roku z ciągiem znamionowym 11 000 funtów, ważącym 3650 funtów, a TBO 250 godzin.

Warianty

Główne artykuły: warianty Rolls-Royce Olympus , Rolls-Royce / Snecma Olympus 593 i Rolls-Royce Marine Olympus

Olympus był intensywnie rozwijany podczas całej serii produkcyjnej, wiele wariantów można określić jako należące do czterech głównych grup.

Początkowe warianty bez dopalania zostały zaprojektowane i wyprodukowane przez Bristol Aero Engines i Bristol Siddeley i napędzały Avro Vulcan . Silniki te były dalej rozwijane przez Rolls-Royce Limited .

Pierwszy wariant z dopalaniem, Bristol Siddeley Olympus Mk 320, napędzał odwołany samolot szturmowy BAC TSR-2 . Kolejnym wariantem z dopalaniem był Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 , opracowany wspólnie do zasilania Concorde w latach 60. XX wieku.

Amerykańska firma Curtiss-Wright przetestowała opracowaną na licencji wersję znaną jako J67 oraz turbośmigłowy TJ-38 Zephyr. Żaden projekt nie został wyprodukowany.

Dalsze pochodne Olympusa zostały wyprodukowane do napędu statków i wytwarzania energii na lądzie.

Aplikacje

Proponowane zastosowania w samolotach

Z biegiem lat Olympus został zaproponowany do wielu innych zastosowań, w tym:

  • C104, który doprowadził do C105 Avro Arrow : BOl.3"
  • Avro 718: BOl.3 Typ 718 był wojskowym samolotem transportowym z maksymalnie 110 miejscami.
  • Avro 739 do OR339 (wymaganie, którego kulminacją był TSR2): BOl.21R
  • Avro 740: 3 x Mk 551
  • Avro 750: 2 x Mk 551
  • Avro Vulcan Phase 6 (B3): BOl.23, rozwinięcie Mk 301. Dla tego samolotu zaproponowano różne konfiguracje silników, BOl.21, BOl.21/2 i BOl.23, z wentylatorem dogrzewającym lub tylnym. aby zapewnić wymagany wzrost ciągu startowego.
  • Bristol T172: BE10
  • Bristol T177
  • Bristol T180
  • Bristol T198: Mk 591. Wczesny projekt samolotu naddźwiękowego (132 miejsca). Silnik był cywilizowanym BOl.22R.
  • Bristol T201: Mk 551
  • Bristol T202
  • Bristol T204 do OR339: BOl.22SR (uproszczone podgrzewanie)
  • Bristol T205: Mark 551
  • Bristol T213
  • Bristol T223 : Mk 593. Późniejszy projekt samolotu pasażerskiego o prędkości naddźwiękowej (100 miejsc). Silnik jak Mk 591 ze sprężarką LP zero stopni i chłodzoną turbiną HP.
  • Projekt de Havilland do OR339: BOl.14R, BOl.15R. Opracowany z BOl.6R.
  • Handley Page HP98: wariant Pathfindera Victora .
  • Handley Page Victor B1: Mk 104
  • Handley Page Victor Faza 3
  • Uchwyt strony HP107
  • Strona Handley Pacyfik
  • Hawker P.1121 : BOl.21R
  • Hawker P.1129 do OR339: BOl.15R
  • Martin/General Dynamics RB-57F Canberra : Mk 701 rozwinięty z Mk 301.
  • Gloster P492/3: Mk 591
  • Republic F-105 Thunderchief : BOl.21 do ewentualnej sprzedaży RAF.
  • Saaba 36
  • Saab 37 Viggen
  • Vickers VC10 : Opracowanie Mk 555 z tylnym wentylatorem.

Silniki na wyświetlaczu

Dane techniczne (Olympus 101)

Dane z „Olimpusu Operacyjnego” . Lot . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 29 lipca 2013 r.i notatki z wykładów, Vulcan Bristol Aero Engine School

Ogólna charakterystyka

  • Typ: dwuwirnikowy turboodrzutowiec z przepływem osiowym
  • Długość: 127,1 cala (10,59 stopy; 3,23 m)
  • Średnica: 40 cali (3,3 stopy; 1,0 m)
  • Sucha masa: 3615 funtów (1640 kg)

składniki

  • Kompresor: osiowy 6 stopni LP, 8 stopni HP
  • Komory spalania : rurek, 10 rury palność
  • Turbina : jednostopniowa HP, jednostopniowa LP
  • Rodzaj paliwa: AVTUR lub AVTAG

Wydajność

Zobacz też

Powiązany rozwój

Porównywalne silniki

Powiązane listy

Bibliografia

Uwagi
Cytaty
Bibliografia
  • Baxtera, Alana. Olympus – pierwsze czterdzieści lat . Derby, Wielka Brytania: Rolls-Royce Heritage Trust, 1990. ISBN  978-0-9511710-9-7
  • Murzyn, Tony. Pilot testowy Vulcan . Londyn, Wielka Brytania: Grub Street, 2009. ISBN  978-1-906502-30-0
  • Bullman, Craig. Vulcan B.Mk2 pod innym kątem . Bishop-Auckland, Wielka Brytania: Pentland Books, 2001. ISBN  1-85821-899-3
  • Fildes, David W. Avro Typ 698 Vulcan Barnsley, Wielka Brytania: Pen % Sword Aviation, 2012, ISBN  978 1 84884 284 7
  • Dziwka, Stanley. Niewielki inżynier . Marlsborough, Wielka Brytania: Airlife Publishing, 2002. ISBN  978-1-85310-285-1

Zewnętrzne linki