Westinghouse J40 был ранним высокопроизводительным турбореактивным двигателем с форсажной камерой, разработанным Westinghouse Aviation Gas Turbine Division в 1946 году по запросу Бюро аэронавтики ВМС США (BuAer). BuAer намеревалось использовать эту конструкцию в нескольких истребителях и бомбардировщиках. Однако, хотя ранняя конструкция малой мощности оказалась успешной, попытки масштабировать ее до полной проектной мощности потерпели неудачу, и от конструкции в конечном итоге отказались, посчитав ее «фиаско» и «провалом».
Первоначально проект предусматривал двигатель с тягой 7500 фунтов силы (33 кН) на уровне моря в статических условиях без форсажа и тягой 10900 фунтов силы с форсажем. Более мощная модель с тягой 9500/13700 фунтов силы была предназначена для замены более ранних двигателей в различных планерах. Всего было запланировано тринадцать различных вариантов. Прогнозируемая потребность в более мощных двигателях привела к тому, что BuAer заключила второй контракт на производство с Ford Motor Company, Lincoln Mercury Division, для двигателей J40-WE-10 и J40-WE-12.
Более мощные версии, как оказалось, имели несовершенную конструкцию компрессора и не имели подходящей системы управления. Это оставило ВМС только более ранние, менее мощные двигатели. Они в конечном итоге использовались для ранних летных испытаний, но оказались в значительной степени непригодными для использования. Особенно печально известное применение было в McDonnell F3H-1N Demon , который оказался опасно недостаточно мощным с меньшими двигателями. Проект был быстро заземлен после неоднократных инцидентов, вызванных полетами на теперь уже перетяжеленном планере и нескольких отказов двигателей, которые привели к потере самолета. Правительственное расследование проблемы программы F3H-1N не смогло определить, были ли потеряны пилоты исключительно из-за проблем с двигателем. Приземленные планеры были либо списаны, либо использовались для наземной подготовки. F3H-2N использовал двигатель Allison J71 .
Программа J40 была прекращена в 1955 году, к тому времени все самолеты, на которых она должна была оснащаться, были либо остановлены, либо отменены, либо перепроектированы для использования альтернативных двигателей. Неудача J40 была среди тех, которые повлияли на большинство военных программ. Неудача программы была в первую очередь вызвана отсутствием инвестиций в исследовательские и экспериментальные ресурсы со стороны Westinghouse, что оставило их неспособными решить проблемы с различными моделями двигателей. В 1953 году Westinghouse работала с Rolls-Royce , чтобы предложить двигатели на основе Avon , которые имели схожие характеристики, но со временем превратились в превосходную конструкцию с еще большей мощностью. Westinghouse вышла из бизнеса авиационных двигателей к 1965 году, когда их уменьшенная версия двигателя серии Avon 300 с тягой 6200 фунтов силы (28 кН), XJ54, также не нашла рынка в Соединенных Штатах. [1]
J57 также должен был заменить для ВМС США провальный Westinghouse J40, который так и не был полностью реализован в приемлемом виде.
— Томас Гарднер, F-100 Super Sabre на войне
Westinghouse Electric Corporation основала Westinghouse Aviation Gas Turbine Division (AGT) в 1945 году. Наряду с General Electric , Westinghouse обладала обширным опытом в проектировании турбин, что позволило ей лидировать среди известных производителей авиационных двигателей, у которых было мало опыта в работе с этими совершенно новыми концепциями проектирования. В то время как большинство ранних двигателей в США были переработанными версиями британских реактивных двигателей, J30 был первым по-настоящему американским турбореактивным двигателем, который был запущен и использовался в McDonnell FH Phantom . Увеличенный J34 был устаревшим на момент появления, но имел умеренный успех. Требовалась новая конструкция, следующая за быстрым прогрессом отрасли.
J40 представлял собой большую возможность для Westinghouse стать заметным игроком на рынке турбореактивных двигателей. ВМС США проявили большую уверенность в компании, когда поставили успех или неудачу нового поколения реактивных самолетов на Westinghouse, а не на три другие компании-производители двигателей. В июне 1947 года Бюро аэронавтики ВМС заключило контракт на его разработку. Прототип двигателя впервые был запущен в ноябре 1948 года. Согласно статье в выпуске Naval Aviation Confidential Bulletin за апрель 1949 года лейтенант-коммандера Нила Д. Харклроуда из Бюро аэронавтики Power Plant Division, «двигатель успешно работает до сих пор». На момент написания этой статьи 50-часовое летное испытание должно было быть завершено к июню 1949 года, а 150-часовое квалификационное испытание — к декабрю 1949 года.
J40 был разработан для обеспечения тяги, вдвое превышающей тягу двигателей, находящихся в эксплуатации в настоящее время, что позволило J40-WE-8 с форсажной камерой оснастить многие новые палубные истребители ВМС с одним двигателем. К ним относятся истребитель общего назначения Grumman XF10F Jaguar с изменяемой стреловидностью крыла, перехватчики McDonnell F3H Demon и Douglas F4D Skyray . Прогнозировалось увеличение тяги до более чем 15 000 фунтов силы (67 кН) на форсажной камере. Версия без форсажной камеры, J40-WE-6, должна была оснащать двухмоторный палубный бомбардировщик Douglas A-3D Skywarrior .
J40-8 был всего лишь немного больше 40 дюймов (1000 мм) в диаметре, но 25 футов (7,6 м) в длину, с принадлежностями и включая форсажную камеру. Он весил почти 3500 фунтов (1600 кг), -6 был почти на 7 футов (2,1 м) короче и примерно на 600 фунтов (270 кг) легче, поскольку у него не было форсажной камеры.
В 1949 году для A3D была предложена более мощная версия J40-WE-12 без форсажа, развивающая тягу 9500 фунтов силы (42 кН) с лучшим расходом топлива, а для проектов истребителей была предложена версия с форсажем (J40-WE-10), развивающая тягу 13700 фунтов силы (61 кН). Обе версии были приняты и стали двигателями, для которых были разработаны планеры самолетов. Ранние модели малой мощности теперь предназначались только для наземных и начальных летных испытаний, пока не станут доступны мощные двигатели.
Разработка большого двигателя затянулась. Крайне важные 150-часовые квалификационные испытания, которые должны были быть завершены в декабре 1949 года, были завершены только в январе 1951 года, на год позже графика. Форсажная камера была особенно проблемной — форсажная версия двигателя J40-WE-8 не прошла свою 150-часовую квалификацию до августа 1952 года. В результате для начальных испытаний пришлось использовать двигатели J40-WE-6 без форсажных камер, что привело к задержкам в программах летных испытаний.
На раннем этапе даже маломощные версии двигателя считались непригодными из-за проблем с надежностью. A3D оказался бы успешным с альтернативными двигателями, но F3H-1 был понижен до дозвуковых характеристик с использованием менее мощного двигателя и продолжал оставаться дозвуковым даже после замены на более мощный Allison J71. Было заявлено, что, хотя и считались неудачными, F3H-1 мог бы быть конкурентоспособным с ранними сверхзвуковыми истребителями Century Series ВВС, если бы оригинальные двигатели были поставлены в соответствии с их проектными спецификациями. [2] Фактически, Demon, который появился в результате разработки, был всепогодным истребителем с ракетным вооружением, более чем на 8000 фунтов (3600 кг) тяжелее, чем XF3H-1, и даже мощный J71 не мог восстановить его характеристики.
Одномоторный реактивный истребитель F3H-1N Demon изначально был серьезным разочарованием из-за ненадежности J40 и трудностей полета на гораздо более тяжелом планере с менее мощными двигателями J40-WE-22A. Конструкция планера предполагала, что более мощный J40-WE-10 будет силовой установкой. Эти первые серийные Demon были остановлены для модернизации с целью установки двигателя J71 после потери шести самолетов и четырех пилотов. [3] Решение о переводе Demon на J71 было принято задолго до появления первой серийной партии, и поскольку разработка подходящей форсажной камеры для J71 затянулась, BuAer решило принять ранние самолеты с двигателями Westinghouse J40-WE-22A и -22. Это решение было рассмотрено Конгрессом в 1955 году и вызвало резкую критику со стороны Конгресса. Журнал Time назвал прекращение эксплуатации ВМС всех самолетов F3H-1 Demon с двигателями Westinghouse «фиаско», поскольку 21 самолет оказался непригоден для полетов и мог использоваться только для наземной подготовки ВМС, что привело к убыткам в размере 200 миллионов долларов. [4] Одним из самых ярких достижений J40 стал установленный в 1955 году неофициальный рекорд по времени набора высоты на самолете Demon — 10 000 футов (3 000 м) за 71 секунду. [3]
Запасной двигатель не мог быть легко установлен в приземленных Demons, поскольку фюзеляж пришлось перепроектировать и увеличить. Когда эта переделка была сделана для размещения J71, площадь крыла также была увеличена, чтобы противостоять возросшему весу всепогодного самолета. F4D Skyray, который был разработан для более легкой установки различных двигателей, появился в производстве с двигателем Pratt & Whitney J57 .
A3D также появился с двигателями J57 без форсажа. Программа F10F-1 была отменена в первую очередь из-за неразрешимых аэродинамических проблем с крылом изменяемой стреловидности и системами управления. Проблемы с двигателем J40 имели второстепенное значение во время летных испытаний прототипа.
Данные полета. [5] [6]
Связанные списки
