Avro Canada TR5 Orenda был первым серийным реактивным двигателем от Avro Canada 's Gas Turbine Division. Похож на другие ранние реактивные двигатели по конструкции, такие как Rolls-Royce Avon или General Electric J47 .
В 1950-х годах было поставлено более 4000 автомобилей Orenda различных марок.
Проектирование Orenda началось летом 1946 года, когда Королевские канадские военно-воздушные силы (RCAF) разместили заказ у Avro Canada на новый ночной/всепогодный истребитель . Для обеспечения проекта Avro решила построить собственные двигатели. Avro недавно приобрела Turbo Research , бывшую коронную корпорацию, созданную в Лисайде , Торонто , для разработки реактивных двигателей.
Turbo Research как раз занималась проектированием своего первого двигателя, 3000 фунтов силы (13 кН) TR.4 Chinook , который можно было бы легко масштабировать для новой конструкции истребителя. Было решено продолжить работу над Chinook, чтобы набраться опыта, хотя они и не собирались его производить.
По мере продолжения работы над Chinook, недавно окрещенное подразделение газовых турбин Avro начало работу над более крупной конструкцией тяги 6000 фунтов силы (27 кН), необходимой для контракта с RCAF. Виннетт Бойд начал детальное проектирование осенью 1946 года, а официальный контракт был получен в апреле 1947 года. Единственным серьезным изменением было добавление десятой ступени компрессора из нержавеющей стали и замена третьей ступени с алюминия на сталь. Проектные работы были завершены 15 января 1948 года, как раз перед первым запуском Chinook 17 марта 1948 года. Во время проектирования Джозеф Лукас из Великобритании был нанят для помощи с проектированием сгорания, что привело к небольшой задержке, поскольку они рекомендовали использовать более длинную камеру сгорания, чем изначально планировалось. Получившийся TR-5 был назван «Orenda», что на ирокезском языке означает «Душа племени на правильном пути».
Учитывая опыт Chinook и тот факт, что две конструкции были во многом схожи, прогресс в работе над Orenda был быстрым. Детали начали прибывать в 1948 году, а первый двигатель был завершен и впервые запущен 8 февраля 1949 года. Avro были настолько уверены в конструкции, что пригласили высокопоставленных чиновников из Королевских канадских военно-воздушных сил и канадского правительства, чтобы они стали свидетелями этого самого первого испытания, которое прошло без сучка и задоринки после устранения незначительной проблемы с электрикой. В течение двух месяцев двигатель уже проработал 100 часов, а 10 мая достиг своей проектной тяги в 6000 фунтов силы (27 кН). В то время это был самый мощный реактивный двигатель в мире, хотя он удерживал этот рекорд лишь недолгое время, пока в следующем году не был представлен Rolls-Royce Avon RA.3.
К 1 июля он проработал 500 часов и проработал 477 из них, прежде чем потребовался ремонт. В сентябре он был на пути к 1000 часам, когда лабораторный халат техника был затянут в двигатель вместе с набором бритвенных лезвий в кармане. С тех пор испытания проводились с набором металлических колец во впускном отверстии, чтобы избежать попадания посторонних предметов. После устранения повреждения двигатель вернулся к испытаниям, теперь к нему присоединились еще два экземпляра Orenda 1. Вместе они проработали в общей сложности 2000 часов к 10 февраля 1950 года. К этому моменту стала очевидной проблема с усталостными трещинами на седьмой и восьмой ступенях, что потребовало их перепроектирования и значительного увеличения толщины. Это решило проблему, и к июлю они проработали 3000 часов.
Летные испытания начались с переоборудованного Avro Lancaster , FM209 , одного из многих Mk.10, построенных на заводах Victory Aircraft (теперь Avro) во время войны. Два подвесных двигателя Merlin были заменены на Orendas, и новый самолет поднялся в небо 10 июля. Летчики-испытатели Avro провели летные испытания самолета через озеро Онтарио в районе Буффало, штат Нью-Йорк , где они смогли легко превзойти P-47 Thunderbolt Национальной гвардии ВВС , которые были отправлены для расследования. [1] В одном инциденте на авиашоу все четыре двигателя были выключены по ошибке, но быстрое время запуска Orenda позволило им спасти положение. [1] К июлю 1954 года, когда эта часть летных испытаний закончилась, самолет налетал 500 часов; он был уничтожен в пожаре в ангаре 24 июля 1956 года.
Orenda 2 была первой серийной моделью, прошедшей квалификационные испытания в феврале 1952 года. Эта версия показала дополнительные трещины на девятом этапе и должна была быть усилена, как и предыдущая модель. Еще до квалификации двигатель был установлен на Avro CF-100 и поднялся в воздух 20 июня 1952 года, а эскадрилья предсерийных самолетов Mk.2 поступила на вооружение RCAF 17 октября. Orenda 3 была похожа, но имела ряд модификаций, позволяющих устанавливать ее на Sabre вместо J47. Один экземпляр был произведен и отправлен в North American Aviation .
Первой настоящей серийной моделью была Orenda 8 , которая была силовой установкой CF-100 Mk.3. Эта модель впервые поднялась в воздух в сентябре 1952 года и поступила в эксплуатацию в 1953 году. Вскоре за ней последовала Orenda 9 с двигателем Mk.4, которая поднялась в воздух 11 октября 1952 года, а затем — ракетный Mk.4A с тягой 7400 фунтов силы (33 кН) Orenda 11. Orenda 11 требовал более высокого потока воздуха через двигатель и имел вторую ступень турбины для питания более мощного компрессора. 11 станет основной серийной версией для CF-100, приводя в действие Mk.4A и все будущие версии, всего было произведено более 1000 двигателей.
В то время как работа над CF-100 продолжалась, Королевские ВВС Канады также начали искать новый дневной истребитель , в конечном итоге выбрав Sabre. Был построен один Sabre 3 с двигателем Orenda 4 , с характеристиками, аналогичными американским моделям. Затем производство перешло к Sabre 5 с двигателем Orenda 10 , а затем к Sabre 6 с тягой 7500 фунтов силы (33 000 Н) на основе Orenda 11, Orenda 14. Получившийся Sabre был и легче, и мощнее своих аналогов с двигателем J47, и продолжал устанавливать ряд рекордов скорости воздуха. Самым заметным среди них был сверхзвуковой полет Жаклин Кокран на единственном Sabre 3, который Canadair одолжила ей для этой цели. Canadair построила в общей сложности 1815 Sabre, 937 из которых были оснащены Orenda. Несколько примеров, в частности один в Boeing , прослуживший до 1970-х годов.
Двигатель оказался настолько успешным, что подразделение Gas Turbine Division было переименовано в Orenda Engines, когда Hawker Siddeley реорганизовала свои канадские операции в 1955 году.
К 1953 году планировалось, что к Orenda присоединится двигатель с тягой в диапазоне 10 000 фунтов силы (44 кН) — Waconda . [2]
Orenda имела довольно традиционную компоновку, состоящую из трех основных частей: компрессора, зоны сгорания и турбины/выхлопной трубы.
Спереди находилась секция компрессора, содержащая десятиступенчатый компрессор, размещенный в сужающейся оболочке из магниевого сплава. Оболочка была обработана с канавками, которые удерживали статоры. Спереди компрессора находился обтекатель впуска с выступающим «носовым конусом», содержащим передний главный подшипник. Четыре направляющих лопатки удерживали конус на месте, а два вала отбора мощности работали внутри двух из них для питания верхней и нижней вспомогательной секции (топливные насосы, масляные насосы). Носовой конус также удерживал электростартерный двигатель, который действовал как генератор, когда двигатель был запущен и работал. Двигатели, используемые на CF-100, также содержали уникальное канадское изобретение, два выступающих крылышка в самой передней части, которые распыляли спирт во впуск в качестве системы против обледенения. Версии CF-100 также устанавливали мусоросборник, упомянутый ранее.
Компрессор имел десять осевых ступеней из смешанной стали и алюминия конструкции. В оригинальных Orenda 8, 9 и 10 он работал при степени сжатия 5,5:1 , по сравнению с примерно 3,5 для военных конструкций. Ступица состояла из трех алюминиевых дисков, несущих первые девять ступеней, и стального диска, прикрепленного болтами к концу, несущего десятую. Центральный корпус удерживал вал мощности и был изготовлен из магниевого сплава. Вокруг него располагались шесть пламегасителей . Турбина была сделана из цельных лопаток Inconel, прикрепленных к аустенитной стальной ступице. Лопасти охлаждались воздухом путем отбора сжатого воздуха из пятой ступени компрессора и подачи его по трубопроводу к поверхности турбины, шесть труб лежали между пламегасителями. Выхлопная секция состояла из сварных стальных листов.
Данные из: Авиадвигатели мира 1959/60, [3] Авиадвигатели мира 1953 [4]
Данные из журнала «Авиадвигатели мира» 1959/60 гг. [3]
Сравнимые двигатели
Связанные списки
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )