Allison T40 - Allison T40

T40
Allison T40 turbośmigłowy w USAF Museum.jpg
T40-A-10 w Muzeum Narodowym Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych
Rodzaj Turbośmigłowy
Pochodzenie narodowe Stany Zjednoczone
Producent Allison Engine Company
Główne zastosowania A2D Skyshark
Convair R3Y Tradewind
Convair XFY Pogo
Opracowany z Allison T38

Allison T40 , oznaczenie spółka Allison model 500 , był jednym z pierwszych amerykański silnik turbośmigłowy składa się z dwóch Allison T38 sekcji zasilania prowadzenia przeciwwskazane obracając śrubę za pośrednictwem wspólnej przekładni.

Projektowanie i rozwój

Koncepcja T40 powstała w Allison w 1944 r., Gdzie badania projektowe przeprowadzono na silniku turbośmigłowym o mocy 4000 shp (2983 kW). Korzystając z tych wysiłków, marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych przyznała firmie Allison kontrakt na zaprojektowanie i opracowanie silnika turbośmigłowego o mocy 4100 KM (3057 kW). Powstały T40 łączył dwie sekcje mocy Allison T38-A-1 obok siebie ze wspólną przekładnią redukcyjną napędzającą śmigła przeciwbieżne . Podobnie jak w przypadku Armstronga Siddeley Double Mamba , T40 różnił się tym, że każdy silnik napędzał zarówno przednie, jak i tylne śmigła, w przeciwieństwie do Double Mamba, gdzie każda sekcja napędowa Mamba napędzała oddzielnie przednią lub tylną śrubę napędową.

Każda sekcja mocy T38-A-1 zawierała 17-stopniowe sprężarki o stosunku ciśnień 6,3: 1, osiem komór spalania i czterostopniowe turbiny. Łączona przekładnia redukcyjna była napędzana przez wałki przedłużające z sekcji mocy. Każdy wał napędowy zawierał sprzęgło, aby umożliwić niezależną pracę sekcji mocy.

Silniki T40 w prototypie XP5Y-1 w 1950 roku

Akcesoria obejmowały główną jednostkę sterującą, zamontowaną nad sprężarkami oraz rozrusznik pneumatyczny na skrzyni biegów. Złożona przekładnia redukcyjna miała całkowity współczynnik redukcji 15,75: 1 i zawierała hamulec śrubowy, aby zapobiec młynowaniu wiatrowemu, gdy silnik był zatrzymany. Zabezpieczenie przed oblodzeniem wlotów powietrza zapewniało powietrze upuszczane ze sprężarki. Śmigło przeciwbieżne składało się z dwóch 14-stopowych (4,3 m) trójłopatkowych śmigieł Aeroproducts, zamontowanych na koncentrycznych wałach.

Testowanie XT40 rozpoczęto 4 czerwca 1948 r. Wystąpił problem z drganiami w przekładni redukcyjnej z powodu zbieżności częstotliwości zazębiania się zębów, co wymagało przeprojektowania. System odsprzęgający, przeznaczony do odłączania sekcji mocy w przypadku awarii, działał pomyślnie. Podczas pracy w komórce testowej w jednej z sekcji zasilania doszło do poważnego wycieku oleju i próba jej wyłączenia nie powiodła się, ponieważ silnik pracował dalej na wyciekającym oleju. Po wielu próbach wyłączenia szkodliwej sekcji zasilania można było wyłączyć jedynie poprzez zniszczenie sprężarki z odpadkami wyrzuconymi do wlotu, co potwierdza system rozłączania.

Pierwszy test w locie T40 odbył się na latającej łodzi Convair XP5Y 18 kwietnia 1950 r. Wyposażonej w cztery T40-A-4 o mocy 5250 KM (3915 kW). Użytkowanie T40 podczas serwisowania ujawniło problemy z integralnością śmigieł i skrzyń biegów, przy czym co najmniej jeden przypadek wyrywania się śmigła i oddzielenie skrzyni biegów. Jeden niezwykły problem został wykryty podczas naziemnej eksploatacji myśliwca turbośmigłowego Republic XF-84H Thunderscreech ; specjalne, trójłopatowe, specjalne śmigło transsoniczne tworzyło harmoniczne, które okazały się szkodliwe dla ludzi w pewnej odległości od samolotu.

Głównymi problemami T40 były awarie skrzyni biegów i system sterowania śmigłem, który wykorzystywał 25 rur próżniowych i był daleki od niezawodności. Ponieważ poszczególne elektrownie były wpięte w skrzynię biegów, w większości przypadków zamierzano, aby samolot mógł poruszać się na jednej połowie silnika i załączać drugą sekcję napędową tylko wtedy, gdy była taka potrzeba. W praktyce system nie działał dobrze. Brak rozpoznania, że ​​jeden z T38 uległ awarii, a jego kompresor pochłania energię wytwarzaną przez drugą sekcję, doprowadziło do utraty pierwszego prototypu Douglasa XA2D-1 i jego pilota 14 grudnia 1950 r.

Historia operacyjna

Pierwszym samolotem, który latał z T40 był prototyp samolotu patrolowego Convair XP5Y-1 . Gdy latające samoloty patrolowe stały się zbędne, US Navy zmieniła rolę samolotu z Anti-Submarine Warfare na Transport. Modyfikacje XP5Y-1 (takie jak zapewnienie klimatyzacji i zwiększania ciśnienia) doprowadziły do ​​powstania Convair R3Y Tradewind , który miał stać się jedynym samolotem wykorzystującym T40, który faktycznie wszedł do służby. Te duże czterosilnikowe latające łodzie służyły głównie między NAS Alameda a Hawajami w połowie lat pięćdziesiątych (zastępując latające łodzie Martin Mars ). Z T40 było wiele problemów. Jeden z nich spowodował prawie katastrofę w 1956 roku, kiedy R3Y zdołał wylądować z uciekającym silnikiem, co doprowadziło do zderzenia z falochronem. To wydarzenie dało marynarce wojennej USA kolejny powód do uziemienia R3Y, co zrobiła wkrótce potem.

Jedynym innym samolotem produkowanym w dowolnej ilości, który miał być napędzany przez T40, był Douglas A2D-1 Skyshark . Spośród szesnastu zbudowanych przykładów dwanaście użytych do oceny miało podobne problemy jak R3Y. Do częstszych problemów należały problemy z kontrolą śmigła i awarie skrzyni biegów.

T40 był również montowany w północnoamerykańskim A2J-1 Super Savage, ale słabe osiągi samolotu i ciągłe problemy z silnikami wymusiły anulowanie na korzyść Douglasa A3D Skywarrior .

Największe sukcesy T40 odniosły na polu samolotów do startu pionowego, które były używane do napędzania trzech różnych typów samolotów Convair XFY-1 Pogo , Lockheed XFV-1 i uchylno-skrzydłowego samolotu badawczego Hiller X-18 . Wyposażony w mocniejszy 7 100 KM YT40-A-6 XFY-1 wykonał pierwszy pełny lot od startu pionowego do lotu poziomego iz powrotem do lotu pionowego do lądowania, w listopadzie 1954 roku. śmigła oraz niska ładowność i wydajność uniemożliwiły dalszy rozwój.

Część latania wykonano za pomocą Hillera X-18, ale większość badań przeprowadzono z samolotem przymocowanym na stałe do platformy do pomiaru siły, którą można było podnosić hydraulicznie, w celu zebrania danych na temat efektu poduszki ziemnej.

Ograniczone loty były wykonywane przez dwa samoloty turbośmigłowe Republic XF-84H Thunderscreech , ale utrzymujące się trudności z silnikiem T40, naddźwiękowym śmigłem, nie wspominając o osiągach całkowicie przyćmionych przez współczesnych rywali, doprowadziły do ​​anulowania planów produkcyjnych.

Aplikacje

T40 Convair XP5Y-1 .
Drugi Douglas A2D przygotowywany do pierwszego lotu w kwietniu 1952 roku.

Dane z:

Warianty

Model 500
Oznaczenie firmy dla T40
Wzór 501
Oznaczenie firmy dla T38 (pół T40, dla rozwoju T40)
Model 501-D
Oznaczenie firmy dla T56
Wzór 503
Oznaczenie firmy dla T44
XT40-A-1
XT40-A-2
T40-A-4
XT40-A-5
XT40-A-6
XT40-A-10
YT40-A-14
T40-A-20
T40-A-22
T44
(Model 503), z trzema sekcjami mocy; nie zbudowano żadnego i projekt został anulowany.
T54-A-2
Przeprojektowany model T40 o ekwiwalencie 7500 shp (5600 kW). Po początkowym ograniczonym sukcesie T40 Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych sponsorowała opracowanie nowego turbośmigłowego o około 28% większego od T40, ale prace te zostały wkrótce przejęte przez Allison T56 / Allison 501-D i prace nad nim zostały przerwane.
T56
(Model 501-D) Udany rozwój T40 / T38 z pojedynczą sekcją mocy.

Dane techniczne (T40-A-6)

Dane z silników lotniczych na świecie 1953 Historia i rozwój turboodrzutów 1930–1960 vol.2

Charakterystyka ogólna

  • Typ: turbośmigłowy
  • Długość: 4200 mm ze skrzynią biegów; 84 cale (2100 mm) (sekcja mocy)
  • Średnica: 600 mm (skrzynia biegów)
  • Szerokość: 39 cali (990 mm) (sekcja mocy)
  • Wysokość: 25 cali (640 mm) (sekcja mocy)
  • Sucha masa: 2500 funtów (1100 kg) (sekcja mocy)

składniki

  • Sprężarka: 17-stopniowy przepływ osiowy (2 z)
  • Palniki : 8 typów puszek na sekcję mocy
  • Turbina : 4-stopniowy przepływ osiowy (2 z)
  • Rodzaj paliwa: 100/130 benzyna lub paliwo do silników odrzutowych na bazie nafty
  • Układ olejowy: sucha miska olejowa , rozpylany pod ciśnieniem 65 psi (450 kPa), oczyszczony

Występ

  • Maksymalna moc wyjściowa: 5100 shp (3800 kW) + 830 lbf (3,7 kN) do startu z prędkością 14 300 obr / min na poziomie morza; Odpowiednik 5500 shp (4100 kW)
  • Całkowity stosunek ciśnień : 6,3: 1
  • Specyficzne zużycie paliwa : 0,63 lb / shp / h (0,38 kg / kW / h) (odpowiednik shp)
  • Stosunek mocy do masy : 2,222 shp / funt (3,653 kW / kg) </ li.
  • Skrzynia biegów: kombinacja skrzyni biegów do napędzania przeciwbieżnych śmigieł przy 0,0635: 1 (908 obr / min do startu)

Zobacz też

Powiązany rozwój

Porównywalne silniki

Powiązane listy

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Gunston, Bill (2006). Rozwój silników lotniczych odrzutowych i turbinowych, wydanie 4 . Sparkford, Somerset, Anglia, Wielka Brytania: Patrick Stephens, Haynes Publishing. ISBN   0-7509-4477-3 .
  • Leyes II, Richard A .; William A. Fleming (1999). Historia północnoamerykańskich silników z małymi turbinami gazowymi . Waszyngton: Smithsonian Institution. ISBN   1-56347-332-1 .

Linki zewnętrzne