avia.wikisort.org - Двигатель

Search / Calendar

Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593 — англо-французский турбореактивный двигатель с системой повторного нагрева (форсаж), который использовался на сверхзвуковом авиалайнере Конкорд. Первоначально это был совместный проект компаний Bristol Siddeley Engines Limited[en] (BSEL) и SNECMA, созданный на основе двигателя Bristol Siddeley Olympus 22R[en][1][2]. Во время разработки двигателя компания Rolls-Royce Limited приобрела BSEL в 1966 году, превратив BSEL в Бристольское двигательное подразделение Rolls-Royce[2].

Olympus 593
Страна
  •  Великобритания
  •  Франция
Использование
Применение Aérospatiale/BAC Concorde
Производство
Производитель
Всего выпущено 67
 Медиафайлы на Викискладе

До прекращения регулярных коммерческих полётов самолёта Конкорд в октябре 2003 года турбореактивный двигатель Olympus был уникальным в авиации как единственный турбореактивный двигатель с форсажем, используемый на коммерческих самолётах.

Общая тепловая эффективность двигателя в сверхзвуковом крейсерском полёте (суперкруиз) составляла около 43 %, что на тот момент было самым высоким показателем, зарегистрированным для любой обычной термодинамической машины[3].


Разработка


Конкорд 216 (G-BOAF) с двигателем Olympus во время последней в истории посадки Конкорда в Бристоле, Англия
Конкорд 216 (G-BOAF) с двигателем Olympus во время последней в истории посадки Конкорда в Бристоле, Англия

Первоначальный проект двигателя представлял собой гражданскую версию Olympus 22R, переименованную в 591[1]. Двигатель 22R был разработан для продолжительного (45 минут) полёта со скоростью 2,2 Маха[3] в качестве двигателя для BAC TSR-2[en]. Двигатель 591 был перепроектирован и стал называться 593, а его спецификация была завершена 1 января 1964 года[1]. Компании Bristol Siddeley из Великобритании и Snecma Moteurs из Франции должны были разделить проект. SNECMA и Bristol Siddeley также участвовали в несвязанном совместном проекте — турбовентиляторном двигателе M45H.

На ранних этапах разработки была подтверждена основная концепция конструкции, но для удовлетворения технических требований потребовалось провести множество исследований, которые включали расход топлива (SFC), коэффициент давления двигателя, вес/размер и температуру на входе в турбину. В первоначальных исследованиях рассматривались и турбореактивные двигатели, и турбовентиляторные, но меньшая площадь поперечного сечения турбореактивных двигателей в итоге оказалась решающим фактором в достижении наилучших характеристик. Конкурирующий советский Ту-144 первоначально использовал двигатель с форсажем, но затем его заменили на турбореактивный двигатель без форсажа[4].

За разработку двигателя и вспомогательного оборудования отвечала компания Bristol Siddeley, в то время как BAC отвечала за переменный воздухозаборник и общую установку двигателя, а SNECMA — за выхлопное сопло/реверс тяги/шумоподавление и форсажную камеру[5][6]. Так как Франция имела большую долю в производстве фюзеляжа, Британия должна была получить большую долю в производстве Olympus 593. Наземные испытания двигателей координировались между Bristol Siddeley в Пэтчуэй[en], National Gas Turbine Establishment (NGTE) в Пайстоке, и Centre d’Essais des Propulseurs (CEPr) в Сакле[en][5].

Увеличение веса самолёта на этапе проектирования привело к увеличению требований к взлётной тяге, которые не могли быть удовлетворены двигателем. Недостаток в 20 % был покрыт за счёт внедрения частичного форсажа, который был разработан компанией SNECMA[3].

В июле 1964 года были произведены первые два экземпляра двигателя 593D («D» означает «производный», англ. Derivative, то есть полученный из 22R). Эти два производных двигателя были построены для определения обоснованности концепций конструкции, таких как охлаждение статора и ротора турбины и испытания системы при высоких температурах окружающей среды. Также они показали необходимость больших по размеру двигателей, которые получили обозначение 593B[7].

Первый пробный запуск Olympus 593B состоялся в ноябре 1965 года. Модель B (англ. Big — «большой») представляла собой переделку модели 593D, которая планировалась для более раннего проекта Concorde меньшего размера. Результаты испытаний 593D были использованы для проектирования модели B[8]. Позже буква B была исключена из обозначения. Для тестирования масштабных моделей системы сопел SNECMA использовала двигатель Olympus 301[9].

Предсерийный «Конкорд» G-AXDN в Даксфорде, двигатели крупным планом, видны гребенчатые реверсоры тяги. На серийных самолётах использовалась изменённая конструкция «векообразного» переменного сопла/реверса тяги
Предсерийный «Конкорд» G-AXDN в Даксфорде, двигатели крупным планом, видны гребенчатые реверсоры тяги. На серийных самолётах использовалась изменённая конструкция «векообразного» переменного сопла/реверса тяги
Выхлопное сопло с изменяемой геометрией, использовавшееся на серийных самолётах
Выхлопное сопло с изменяемой геометрией, использовавшееся на серийных самолётах

В июне 1966 года в Мелун-Вилларош[en] был впервые запущен двигатель Olympus 593 в сборе с выхлопной системой с изменяемой геометрией. В Бристоле начались лётные испытания бомбардировщика Avro Vulcan с двигателем и его гондолой, установленными под бомбоотсеком. Из-за аэродинамических ограничений Vulcan, испытания были ограничены скоростью 0,98 Маха (1200 км/ч). Во время этих испытаний двигатель 593 развил тягу в 35 190 фунтов (157 кН), что превысило спецификацию двигателя[10].

В начале 1966 года на тестовом полигоне в Пэтчуэй Olympus 593 развил тягу в 37 000 фунтов с использованием форсажа[11]. В апреле 1967 года двигатель Olympus 593 был впервые запущен в высотной камере в Сакле[11]. В январе 1968 года лётно-испытательный стенд Vulcan налетал 100 часов, а выхлопная система с изменяемой геометрией для двигателя Olympus 593 была допущена в Мелун-Вилларош к полётам на прототипах Конкорда[11].

Прототип Конкорда 001 совершил свой первый полёт из Тулузы 2 марта 1969 года[11]. Его пилотировал Андре Туркат, главный лётчик-испытатель компании Sud Aviation. Используя форсаж, он поднялся в воздух со скоростью 205 узлов (380 км/ч) после разбега по земле в 4 700 футов (1,4 км).

Было произведено 67 двигателей Olympus 593[12].

Была предложена более тихая версия 622 с большей тягой. Для их использования форсаж больше не требовался, а меньшая скорость реактивной струи снижала шум от выхлопа[13]. Повышенная эффективность позволила бы увеличить дальность полёта и открыть новые маршруты, особенно через Тихий океан, а также трансконтинентальные маршруты через Америку. Однако из-за низких продаж Конкорда этот план по созданию версии «B» Конкорда не был реализован[14].


Конструкция двигательной установки


Olympus 593 представлял собой двухвальный турбореактивный двигатель с повторным нагревом. Компрессоры низкого и высокого давления имели по 7 ступеней и приводились в действие одноступенчатой турбиной. Из-за высокой температуры воздуха на входе при крейсерской скорости 2 Маха — более 120 градусов по Цельсию[5] — барабаны и лопатки компрессора были изготовлены из титана, за исключением последних 4 ступеней компрессора высокого давления, которые были изготовлены из никелевого сплава Nimonic 90[15][16]. Никелевые сплавы обычно требовались только в более горячих зонах турбины, но высокие температуры, возникающие в последних ступенях компрессора на сверхзвуковых скоростях полёта, диктовали их использование и в компрессоре. Статор и лопатки ротора турбины высокого давления и лопатки ротора турбины низкого давления были охлаждаемыми[17].

Для обеспечения необходимой взлётной тяги была установлена система частичного форсажа, которая дала 20 % тяги[3]. Он также использовался для трансзвукового разгона с 0,95 до 1,7 Маха; выше этой скорости самолёт летел без использования форсажа[18].

Все основные компоненты Olympus 593 были рассчитаны на срок службы в 25 000 часов, за исключением компрессора и лопаток турбины, которые были рассчитаны на срок службы в 10 000 часов[15]. Двигатель, установленный на Конкорде, можно было заменить за 1 час 50 минут[19].


Варианты



Примечания


  1. Olympus - the first forty years. — Derby: Rolls-Royce Heritage Trust, 1990. — С. 135. — 179 с. — ISBN 978-0-9511710-9-7.
  2. Leney, David. Aérospatiale/BAC Concorde 1969 onwards (all models) / David Leney, David Macdonald. — Sparkford, Somerset : Haynes Publishing, July 2020. — ISBN 978-1-84425-818-5.
  3. Stanley, Sir Hooker. Not much of an engineer: an autobiography. — Shrewsbury, England: Airlife, 1984. — С. 154. — ISBN 1-85310-285-7.
  4. Ivanov, M. Development of ABE Theory in Russia: Past, Present and Future (англ.). — 2005.
  5. Powerplant progress (англ.) // Flight International : журнал. — 1971. — P. xx.
  6. Noise and environment (англ.) // Flight International : журнал. — 1971. — P. xxi.
  7. M.H. Beanland. Development of the Olympus 593 (англ.) // Flight International : журнал. — 1969. — P. 16.
  8. Aero engines... (англ.) // Flight International : журнал. — 1966. — 6 January. — P. 28.
  9. OLYMPUS 593 PROGRESS (англ.) // Flight International : журнал. — 1966. — 14 April. — P. 581.
  10. Paul Hartley. Famous Vulcans - XA903 Olympus 593 (англ.). The Vulcan Collection. Дата обращения: 4 сентября 2022.
  11. Historical highlights (англ.) // Flight International : журнал. — 1969. — 17 April. — P. 14.
  12. Kent, Robert The Rolls Royce/SNECMA Olympus 593 Mk 610. WingWeb. Архивировано 10 августа 2013 года.
  13. “Up to date with Rolls-Royce Bristol”. Flight International. London: IPC Transport Press. 7 Feb 1974. Архивировано из оригинала 28 December 2014.
  14. CONCORDE SST : CONCORDE B (англ.). www.concordesst.com. Дата обращения: 18 апреля 2018.
  15. concorde | bristol siddeley | 1967 | 0824 | Flight Archive (англ.) (недоступная ссылка). FlightGlobal. Архивировано 6 августа 2010 года.
  16. Powerplant (англ.). Concorde SST. Дата обращения: 4 сентября 2022.
  17. Jane's all the world's aircraft, 1975-76. — 66th annual ed. — New York: Franklin Watts Inc, 1975. — С. 706. — ISBN 0-531-03250-7, 978-0-531-03250-3.
  18. «Brian Trubshaw Test Pilot» ISBN 0 7509 1838 1, Appendix VIIIb
  19. 1971 | 0613 | Flight Archive (англ.) (недоступная ссылка). FlightGlobal. Архивировано 23 июня 2015 года.

На других языках

[en] Rolls-Royce/Snecma Olympus 593

The Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 was an Anglo-French turbojet with reheat (afterburners), which powered the supersonic airliner Concorde. It was initially a joint project between Bristol Siddeley Engines Limited (BSEL) and Snecma, derived from the Bristol Siddeley Olympus 22R engine.[1][2] Rolls-Royce Limited acquired BSEL in 1966 during development of the engine, making BSEL the Bristol Engine Division of Rolls-Royce.[2]

[fr] Rolls-Royce/Snecma Olympus 593

Le Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 est un turboréacteur avec réchauffe qui a été utilisé sur le Concorde. Il a d'abord été un projet conjoint entre Bristol Siddeley (en), Engines Limited (BSEL) et Snecma. Il était basé sur le moteur Bristol Siddeley Olympus 22R.

[it] Rolls-Royce/Snecma Olympus 593

Il Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 era un motore aeronautico turbogetto prodotto da una joint venture anglo-francese per il velivolo civile da trasporto supersonico Concorde.
- [ru] Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593


Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии