Napier Nomad - Napier Nomad

Кочевник
Napier Nomad.jpg
Napier Nomad II
ТипТурбо-компаунд
авиадвигатель
национальное происхождениеобъединенное Королевство
ПроизводительNapier & Son
Первый забегОктябрь 1949 г.
Основные приложенияАвро Линкольн (только испытательный стенд)
Стоимость программы5,1 миллиона фунтов стерлингов

В Napier Nomad был британцем дизель авиационный двигатель спроектирован и построен Napier & Son в 1949 году. Они объединили поршневой двигатель с турбина для рекуперации энергии из выхлопных газов и тем самым улучшения экономия топлива. Были протестированы две версии, сложная Кочевник I в котором использовались два гребных винта, каждый из которых приводился в движение механически независимыми ступенями, и Кочевник II, используя принцип турбо-соединения, соединил две части, чтобы привести в действие один гребной винт. У Nomad II был самый низкий удельный расход топлива цифры видели до того времени.[1] Несмотря на это, проект Nomad был отменен в 1955 году из-за того, что на разработку было потрачено 5,1 миллиона фунтов стерлингов, поскольку большая часть интереса перешла к турбовинтовой конструкции.[2]

Дизайн и развитие

На Центр Стивена Ф. Удвар-Хейзи
Napier Nomad 1

В 1945 г. Министерство авиации запросил предложения по новому двигателю класса 6000 л.с. (4500 кВт) с хорошей топливной экономичностью. Кертисс-Райт разрабатывал двигатель такой мощности, известный как турбокомпрессорный двигатель, но сэр Гарри Рикардо, один из великих британских конструкторов двигателей, предположил, что наиболее экономичной комбинацией была бы аналогичная конструкция с использованием двухтактного дизельного двигателя вместо двигателя Curtiss. бензин двигатель.

Перед Вторая Мировая Война Napier лицензировал Юнкерс Юмо 204 дизельный дизайн для организации производства в Великобритании в качестве Напье Калверин, но начало войны заставило Сабля и работа над Калверином была остановлена. В ответ на требования Министерства авиации 1945 года Нэпьер отряхнул эту работу, объединив два увеличенных Калверина в одну. H-блок похож на Sabre, что дает массивный 75-литровый дизайн. Однако рынки для двигателя такого размера казались ограниченными, поэтому вместо этого они вернулись к оригинальному подобию Sabre. горизонтально противоположный 12 цилиндр дизайн, и результатом стал Nomad.

Целью проекта было создание гражданской силовой установки с гораздо большей топливной экономичностью, чем у нового реактивного двигателя. Тепловой КПД определяется выражением , где Те это температура выхлопа в кельвины и Тп пиковая температура горения. Реактивные двигатели имеют относительно низкотемпературные системы сгорания, которые производят Тп не более 1000 К, что намного меньше типичных 5000 К для поршневого двигателя, и поэтому у струй очень низкий тепловой КПД. Конструкция Nomad была сосредоточена на замене низкотемпературных камер сгорания реактивного двигателя на высокоэффективные камеры сгорания дизельного двигателя. На практике было слишком сложно вернуть мощность дизельного двигателя обратно в турбинный цикл. Максимальная практическая мощность Nomad составляла 4000 л.с. (3000 кВт), и он был намного тяжелее, чем чистый реактивный самолет той же мощности. К этому времени гражданские самолеты, такие как Боинг 707 были близки к завершению, а Nomad никогда серьезно не рассматривался ни одним производителем самолетов.

Кочевник I

Схематический рисунок Napier Nomad I и II.

Первоначальная конструкция Nomad (E.125) или Nomad 1 была невероятно сложной, почти два двигателя в одном. Один был с турбонаддувом двухтактный дизель, чем-то напоминающий половину Напье Сабре H-24. Под ним были установлены вращающиеся части турбовинтовой двигатель, основанный на Наяда конструкция, на выходе которой приводился передний винт встречно вращающейся пары. Для достижения более высокого наддува коленчатый вал приводил в движение центробежный нагнетатель, который также обеспечивал продувку, необходимую для запуска двигателя в состоянии покоя. Во время взлета в заднюю часть впрыскивалось дополнительное топливо. турбина этап для большей мощности и выключился, как только самолет двигался.[3]

Узлы компрессора и турбины Nomad были испытаны в 1948 году, а весь агрегат был запущен в октябре 1949 года. Прототип был установлен в носовой части машины. Авро Линкольн тяжелый бомбардировщик для испытаний: впервые взлетел в 1950 г. и появился на Фарнборо Air Display 10 сентября 1951 г.[4] В общей сложности Nomad I проработал чуть более 1000 часов и оказался довольно темпераментным, но при правильной работе он мог производить 3000 л.с. (2200 кВт) и тягу 320 фунтов-силы (1,4 кН). У него был удельный расход топлива (sfc) 0,36 фунта / л.с. / ч (0,22 кг / кВт / ч).

Прототип Nomad I выставлен на выставке Национальный музей авиации в Аэродром Ист Форчун в Шотландия.

Кочевник II

Вид спереди Nomad II в три четверти
Вид сверху

Еще до того, как я управлял Nomad I, его преемник, Кочевник II (E.145) Nomad 6 уже был разработан. В этой версии к осевому компрессору / нагнетателю была добавлена ​​дополнительная ступень, исключая отдельную центробежную часть и промежуточный охладитель. Турбина (которая также получила дополнительную ступень) теперь использовалась только для привода компрессора и отводила любую избыточную мощность на главный вал, используя Редуктор Beier с переменным передаточным числом;[5] отдельный пропеллер от турбины был удален, как и весь "форсаж "система с ее клапанами и т. д. Таким образом, теперь система была похожа на комбинацию механического нагнетатель, а турбокомпрессор без необходимости обхода. Результат был меньше и значительно проще: один двигатель приводил в движение один гребной винт.[6] Всего было снято около 450 кг (1000 фунтов). В мокрые лайнеры цилиндров Nomad I были заменены на сухие лайнеры.[7]

Пока Nomad II проходил испытания, прототип Авро Шеклтон был предоставлен Нэпиеру в качестве испытательного стенда. Двигатель оказался громоздким, как и предыдущий «Номад I», и тем временем на «Шеклтоне» для различных испытаний использовалось несколько фиктивных двигателей.

Дальнейшая разработка Nomad Nm.7 мощностью 3500 л.с. (2600 кВт) была объявлена ​​в 1953 году.[8]

К 1954 году интерес к номаду угас, и после единственного проекта Авро Тип 719 Шеклтон IV, работа над двигателем была прекращена в апреле 1955 года после того, как было израсходовано 5,1 миллиона фунтов стерлингов.

Nomad II демонстрируется в Центр Стивена Ф. Удвар-Хейзи в Вирджиния.[9]

Приложения

Технические характеристики (Nomad II)

Данные из Рейс 1954[11]

Общие характеристики

Компоненты

Спектакль

Турбинная секция

Общие характеристики

Компоненты

Спектакль

Смотрите также

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

использованная литература

  1. ^ Ганстон, Билл (1989). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей. Кембридж, Англия: Патрик Стивенс. п. 106. ISBN  1-85260-163-9.
  2. ^ «Отмененные проекты: список обновлен». Рейс: 262. 17 августа 1967 г.
  3. ^ Ламсден (2003), п. 170.
  4. ^ Ламсден (2003), п. 172.
  5. ^ Рейс (30 апреля 1954 г.), п. 549.
  6. ^ Ламсден (2003), п. 171.
  7. ^ Рейс (30 апреля 1954 г.), п. 550.
  8. ^ Рейс Ноябрь 1953 г., стр. 610.
  9. ^ Центр Стивена Ф. Удвар-Хейзи - Napier Nomad Дата обращения: 7 апреля 2020
  10. ^ «Авиационная разведка: Великобритания». Рейс: 485.17 апреля 1953.
  11. ^ Ганстон, Билл (30 апреля 1954 г.). «Napier Nomad: двигатель выдающейся эффективности». Рейс: 543–551. Получено 18 декабря 2009.
  • Ламсден, Алек (2003). Британские поршневые двигатели и их самолеты. Мальборо, Уилтшир: Эйрлайф Паблишинг. С. 170–172. ISBN  1-85310-294-6.CS1 maint: ref = harv (ссылка на сайт)
  • https://www.thegrowler.org.uk/avroshackleton/the-nomad-proposal.htm – Предложение кочевника, исследование Криса Эшворта - оно было среди первоисточников статьи согласно истории

внешняя ссылка