Avro Canada TR5 Orenda был первым серийным реактивным двигателем подразделения газовых турбин Avro Canada . По конструкции похож на другие ранние реактивные двигатели, такие как Rolls-Royce Avon или General Electric J47 .
В 1950-е годы было поставлено более 4000 Orenda различных марок.
Проектирование Orenda началось летом 1946 года, когда Королевские ВВС Канады (RCAF) разместили у Avro Canada заказ на новый ночной/всепогодный истребитель . Для обеспечения эффективности конструкции Avro решила создать собственные двигатели. Avro недавно приобрела Turbo Research , бывшую коронную корпорацию , созданную в Лисайде , Торонто , для разработки реактивных двигателей.
Компания Turbo Research находилась в процессе разработки своего первого двигателя, TR.4 Chinook мощностью 3000 фунтов силы (13 кН) , который можно было легко увеличить для конструкции нового истребителя. Было решено продолжить работу над «Чинуком», чтобы набраться опыта, хотя его производство не собиралось.
Пока работа над Chinook продолжалась, недавно созданное подразделение газовых турбин Avro приступило к работе над более крупной конструкцией тяги 6000 фунтов силы (27 кН), необходимой для контракта RCAF. Виннетт Бойд приступил к рабочему проектированию осенью 1946 года, а официальный контракт был получен в апреле 1947 года. Единственным серьезным изменением было добавление десятой ступени компрессора из нержавеющей стали, а также замена третьей ступени с алюминия на сталь. Работы по проектированию были завершены 15 января 1948 года, незадолго до первого запуска Chinook 17 марта 1948 года. Во время проектирования с Джозефом Лукасом из Великобритании был заключен контракт на помощь в проектировании системы сгорания, что привело к небольшой задержке, поскольку они рекомендовали. использование более длинной камеры сгорания, чем изначально предполагалось. Получившийся TR-5 получил название «Оренда», ирокезское слово, означающее «Племенная душа на правильном пути».
Учитывая опыт «Чинука» и тот факт, что обе конструкции во многом были схожи, прогресс в разработке «Оренды» был быстрым. Запчасти начали поступать в 1948 году, а первый двигатель был закончен и впервые запущен 8 февраля 1949 года. Avro была настолько уверена в конструкции, что пригласила высокопоставленных чиновников из RCAF и правительства Канады стать свидетелями этого самого первого испытания. который заработал без сучка и задоринки после устранения небольшой проблемы с электричеством. В течение двух месяцев двигатель уже отработал 100 часов и 10 мая достиг 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 недолго, пока в следующем году не был представлен Rolls-Royce Avon RA.3.
К 1 июля он отработал 500 часов, из них 477 часов, прежде чем потребовался ремонт. В сентябре наработка приближалась к 1000 часам, когда в двигатель засосало лабораторное пальто техника вместе с набором бритвенных лезвий в кармане. С тех пор испытания проводились с набором металлических колец во впускном отверстии, чтобы избежать заглатывания посторонних предметов. После устранения повреждений двигатель вернулся к испытаниям, к которым теперь присоединились еще два экземпляра Orenda 1 . Вместе они отработали в общей сложности 2000 часов к 10 февраля 1950 года. К этому моменту стала очевидна проблема с усталостными трещинами на седьмой и восьмой стадиях, что потребовало их перепроектирования и увеличения толщины. Это решило проблему, и к июлю они отработали 3000 часов.
Летные испытания начались с переоборудованного Avro Lancaster , FM209 , одного из многих Mk.10, построенных на заводах Victory Aircraft (ныне Avro) во время войны. Два подвесных двигателя Merlin были заменены на Orendas, и 10 июля новый самолет поднялся в небо. Летчики-испытатели Avro испытали самолет через озеро Онтарио в районе Буффало, штат Нью-Йорк , где они смогли легко превзойти P-47 Thunderbolts ВВС Национальной гвардии , отправленных для расследования. [1] В одном инциденте на авиашоу все четыре двигателя были выключены по ошибке, но быстрый запуск Orenda позволил им спасти положение. [1] К июлю 1954 года, когда эта часть летных испытаний закончилась, самолет налетал 500 часов; он был уничтожен пожаром 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 ее пришлось усилить, как и предыдущую модель. Еще до прохождения квалификации двигатель был установлен на Avro CF-100 и совершил полет 20 июня 1952 года, а 17 октября на вооружение RCAF поступила эскадрилья предсерийных самолетов Mk.2. Orenda 3 был похож, но имел ряд модификаций, позволяющих устанавливать его на Sabre вместо J47. Один экземпляр был произведен и отправлен в North American Aviation .
Первой настоящей серийной моделью стала Orenda 8 , представлявшая собой силовую установку CF-100 Mk.3. Эта модель совершила первый полет в сентябре 1952 года и поступила на вооружение в 1953 году. Вскоре за ней последовал Mk.4 с двигателем Orenda 9 , поднявшийся в воздух 11 октября 1952 года, а затем Mk.4A с ракетным вооружением и тягой 7400 фунтов силы (33 кН). ) Оренда 11 . Orenda 11 требовал более высокого потока воздуха через двигатель и имел вторую ступень турбины для питания более мощного компрессора. Модель 11 станет основной серийной версией CF-100, установленной на Mk.4A и всех будущих версиях, всего будет произведено более 1000 двигателей.
Пока работа над CF-100 продолжалась, RCAF также начал рассматривать новый истребитель , в конечном итоге выбрав Sabre. Единственный Sabre 3 был построен с двигателем Orenda 4 , характеристики которого аналогичны американским моделям. Затем производство перешло на Sabre 5 с Orenda 10 , а затем на Sabre 6 с Orenda 11 с тягой Orenda 14 7500 фунтов силы (33 000 Н) . Получившийся в результате Sabre был легче и мощнее, чем его аналоги с двигателем J47, и впоследствии установил ряд рекордов скорости полета. Самым примечательным среди них был сверхзвуковой полет Жаклин Кокран на единственном самолете Sabre 3, который Canadair предоставила ей для этого взаймы. Всего Canadair построила 1815 самолетов Sabre, 937 из которых были оснащены Orendas. Несколько примеров, в частности один в Boeing , работавший в 1970-е годы.
Двигатель оказался настолько успешным, что подразделение газовых турбин было переименовано в Orenda Engines , когда компания Hawker Siddeley реорганизовала свои операции в Канаде в 1955 году.
К 1953 году к Orenda планировалось добавить двигатель Waconda с диапазоном тяги 10 000 фунтов силы (44 кН ) . [2]
Orenda имела довольно традиционную компоновку и состояла из трех основных частей; компрессор, зона сгорания и турбина/выхлоп.
В передней части находилась компрессорная секция, содержащая десятиступенчатый компрессор, заключенный в сужающийся корпус из магниевого сплава. На корпусе были сделаны канавки, в которых удерживались статоры. В передней части компрессора находился впускной обтекатель с выступающим «носовым обтекателем», в котором находился передний коренной подшипник. Четыре направляющих аппарата удерживали конус на месте, а внутри двух из них проходили два вала отбора мощности, приводившие в действие верхнюю и нижнюю секции вспомогательного оборудования (топливные насосы, масляные насосы). В носовом обтекателе также находился электростартер, который действовал как генератор, когда двигатель запускался. Двигатели, использованные на CF-100, также содержали уникальное канадское изобретение: два выступающих крылышка в самой передней части, которые распыляли спирт во впускное отверстие в качестве противообледенительной системы. На версиях CF-100 также был установлен контейнер для мусора, упомянутый ранее.
Компрессор имел десять осевых ступеней смешанной конструкции из стали и алюминия. В оригинальных Orenda 8, 9 и 10 степень сжатия работала 5,5:1 по сравнению с примерно 3,5 для моделей военного времени. Ступица состояла из трех алюминиевых дисков, несущих первые девять ступеней, и стального диска, прикрепленного болтами к концу, несущего десятую. Центральный кожух удерживал приводной вал и был изготовлен из магниевого сплава. Вокруг него было шесть огненных баллончиков . Турбина была изготовлена из цельных лопаток из инконеля, прикрепленных к ступице из аустенитной стали. Лопатки охлаждались воздухом за счет отбора сжатого воздуха из пятой ступени компрессора и подачи его по трубопроводу к лицевой стороне турбины, шесть трубок располагались между пламегасителями. Выхлопная секция состояла из сварного стального листа.
Данные из: Авиационные двигатели мира 1959/60 г., [3] Авиационные двигатели мира 1953 г. [4]
Данные авиационных двигателей мира 1959/60 г. [3]
Сопоставимые двигатели
Связанные списки
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )