Lockheed J37 - Lockheed J37

J37 / L-1000
LockheedL-1000.jpg
L-1000 u Roviny slávy Muzeum v Chino v Kalifornii
TypProudový
národní původSpojené státy
VýrobceLockheed
První běh1946

The Lockheed J37 (označení společnosti L-1000) byl jedním z prvních proudový motory konstruované v Spojené státy.[1] To nebylo považováno za velmi důležité, když to bylo poprvé představeno ve třicátých letech minulého století a vývoj mohl chřadnout. V době, kdy byl vyvinut dostatečně pro produkční použití, jej ostatní motory, často odvozené z Britů, předčily výkonem. Návrh byl později převeden na turbovrtulový, T35 a ještě později prodán Wright Aeronautical, kde viděl určitý zájem o použití na tom, co by se stalo B-52 Stratofortress, než se tento design přesunul na proudovou energii. J37 a T35 byly vyrobeny v rozsahu řady příkladů na testovacím stole, ale do výroby se nikdy nedostaly.

Návrh a vývoj

V roce 1930 Nathan C. Price připojil se Parní motory Doble, výrobce parní stroje pro automobily a jiná použití. V příštích několika letech pracoval na řadě projektů a od podzimu 1933 začal pracovat na parní turbína pro použití v letadle. Motor byl vybaven odstředivý kompresor který přiváděl vzduch do spalovací komory, která zase přiváděla páru do a turbína před výstupem z trysky pohánějící kompresor a vrtuli. Motor byl namontován na zkušební letoun na začátku roku 1934, kde prokázal výkon srovnatelný se stávajícími pístovými motory, s výjimkou problémů s udržováním výkonu ve vyšších nadmořských výškách kvůli kompresoru. Práce na konstrukci skončila v roce 1936 poté, co Doble našel malý zájem o konstrukci od výrobců letadel nebo armády.

Price zahájil práci na svém vlastním proudovém designu v roce 1938, ačkoli tento počáteční návrh byl mnohem složitější než to, co se nakonec ukázalo jako J37. Ve snaze udržet účinnost paliva u motoru podobného jako u stávajícího pístového motoru použil Price kombinaci nízké komprese axiální kompresor fáze s vysokou kompresí pístový kompresor. V roce 1941 byl najat Lockheedem, aby vyhodnotil General Electric kompresory být fit experimentálnímu XP-49, výšková verze jejich slavné P-38. Do této doby měl Price dokončen základní návrh svého tryskového letadla a dokázal přilákat zájem hlavního výzkumného inženýra společnosti Lockheed, Kelly Johnson, který později našel společnost slavnou Skunk Works. Poté, co narazil na různé, Johnson přemýšlel o novém vysokorychlostním designu stlačitelnost problémy s vysokou rychlostí s P-38 a proudovým motorem vypadaly jako přirozené řešení tohoto projektu. V průběhu roku 1941 nařídil vývoj nového letounu poháněného Priceovým motorem, který motor vyvinul jako L-1000 a letadlo jako L-133.

Později téhož roku Tizard mise přijel do USA a představil mnoho technologického pokroku, na kterém se pracuje v Anglii, včetně informací o Frank Whittle návrhy proudových motorů. Zvěsti o podobné práci v Německo a dobře propagované lety v Itálie navrhl, že prakticky všichni ale USA pracovaly na proudových letadlech a jejich vlastní design najednou získal nejvyšší důležitost. Vannevar Bush, Tizardův protějšek v USA, se rozhodl, že nejlepším postupem bude jednoduše licencovat britské vzory. Výbor pod vedením William F. Durand byla zřízena za účelem uvedení britských návrhů do výroby a výroby letadel pro jejich testování. Tyto projekty se ukázaly jako General Electric J31 napájení P-59 Airacomet.

Dne 30. Března 1942 předložila společnost Lockheed návrhy Lockheed L-133 a L-1000 do US Army Air Force vývojová divize v Wilbur Wright Field. V tomto okamžiku se původní konstrukce ukázala jako příliš složitá a vyvinula se do nové konstrukce, která nahradila písty sadou tří odstředivých stupňů, s mezichladič mezi každou z fází. Hlavní spalovací komora byla „kanálového“ typu s dvanácti plamenové plechovky v prstencové nádobě, přivádějící jejich výfuk k pětistupňové axiální turbíně. Pro další tah by mohlo být palivo stříkáno mezi turbínovými stupni. Aby bylo možné doladit výkon v různých výškách, byly stupně kompresoru a turbíny spojeny pomocí proměnných otáček hydraulická spojka. Konstrukce vyžadovala hmotnost 1775 lb (775 kg) a tah hladiny moře 5 700 lbf (22700 N). V listopadu 1942 byla konstrukce dále vylepšena, přičemž hmotnost se ustálila na 1610 lb (735 kg) a spalovací prostor používal chromované oceli. Armáda zůstala nezajímaná a Lockheed očividně začal mrznout.

Nicméně 19. května 1943 Price souhlasil se zahájením radikálnějšího redesignu na naléhání Wright Field. Vytvořil mnohem jednodušší konstrukci skládající se ze dvou šestnáctistupňových axiálních kompresorů s jedním stupněm mezichladiče mezi nimi. První čtyři stupně předního kompresoru zůstaly sevřeny, aby jim umožnily pracovat při optimální rychlosti. Pro testovací účely neměly lopatky kompresoru žádné tvarování profilu křídla a byly připevněny k centrálnímu náboji na otočných držácích, aby bylo možné mezi jednotlivými běhy měnit jejich úhly. Turbína byla snížena na čtyři stupně. Nízkotlaký kompresor byl uzavřen ve dvoudílném válcovém pouzdře s výztužnými žebry, což mu dodávalo podivný vzhled podobný spodní části karton na vejce. Kratší vysokotlaký kompresor byl podobně zapouzdřený, ale s žebry běžícími pouze zepředu dozadu. Mezi dvěma kompresorovými stupni byl odebírán výkon pro napájení příslušenství, přičemž převodovka byla umístěna na horní straně motoru vně skříní kompresoru.

V červnu 1943 armáda nakonec projevila zájem o návrh tryskového letadla Lockheed, ale uzavřela smlouvu s Padající hvězda P-80, který má být poháněn licencovanou verzí odstředivého proudu Halford H.1. I nadále se zajímali o L-1000 a v červenci 1943 rozeslali smlouvu o dlouhodobém vývoji pod názvem XJ37-1 s první dodávkou 1. srpna 1945. Když však válka skončila, první příklad byl jen o dvou třetiny kompletní. Některé práce byly zadány Společnost Menasco Motors a na konci roku jim byla předána celá mechanická stránka projektu. Na modelu XJ37 se pracovalo ve stejné době jako na vývoji konkurenčních návrhů axiálního toku Westinghouse 19A a 19B, byly testovány v období 1943-45, což vedlo k prvnímu americkému sériově vyráběnému proudovému proudovému motoru, Westinghouse J30, z nichž bylo vyrobeno přibližně 260 příkladů pro nejčasnější americké vojenské letouny pro americké námořnictvo a pro první americkou konstrukci stíhaček s delta křídly, Convair XF-92.

První motor byl konečně připraven k provozu v roce 1946. Armáda uzavřela kontrakt na další čtyři příklady. Kolem tentokrát a turbovrtulový byla navržena verze, XT35 Tajfun.[2] Jednalo se o poměrně jednoduchou adaptaci J37, která přidala pátý stupeň turbíny v zadní části motoru, obsahující radiální turbínu, která poháněla tlačnou vrtuli a vystupovala z výfuku kolem vnějšího okraje motoru. Alternativní uspořádání by poslalo výfuk otvorem v náboji vrtule. V září 1947 Lockheed konečně hodil ručník a návrh prodal Wright Aeronautical.

V té době armáda (brzy bude Americké letectvo ) byl v procesu vývoje nového skutečně mezikontinentálního bombardéru. Vzhledem k tomu, že se v té době používala technologie motorů a draků letadla, zdálo se, že jediným způsobem, jak postavit takové letadlo, bude použití turbovrtulových motorů a Wright měl zájem tento trh ovládnout. V červnu 1946 Boeing navrhli svůj Model 462, aby splnil požadavek, který zahrnuje šest motorů T35, později snížených na čtyři v sérii redesignů. V roce 1948 však došlo k pokroku v konstrukci draku letadla, zejména zavedení zametl křídlo, umožnil bombardéru přejít na proudovou energii, což nakonec vedlo k B-52 Stratofortress.

Práce na J37 / T35 pokračovaly až do července 1953, kdy byly USAF dodány tři motory. Letectvo předalo motory a veškerá shromážděná data celému odvětví. Žádný další zájem se neprojevoval a projekt skončil poté, co bylo vynaloženo odhadovaných 4,5 milionu $ (~ 30 milionů ročně 2000 dolarů).

Reference

Poznámky

  1. ^ Norton 2008, s. 221.
  2. ^ Wilkinson, Paul H. (1949). Letecké motory světa 1949 (7. vydání). Londýn: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. str. 43.

Bibliografie

  • Kay, Antony. Turbojet: Historie a vývoj 1930–1960, roč. 2. Crowwood Press, 2007. ISBN  978-1-86126-939-3
  • Norton, Bille. Americké experimentální a prototypové letecké projekty: Fighters 1939–1945. North Branch, Minnesota: Specialty Press, 2008, s. 80–85. ISBN  978-1-58007-109-3.