找好玩的安卓苹果游戏就来手机游戏库
手机游戏库欢迎您!

西屋电气的一次惨败

手机游戏库 2022-11-24 19:34:29 游戏测评 120 阅读

西屋 J40是早期的高性能加力涡轮喷气发动机,由西屋航空燃气轮机部门于 1946 年应美国海军 航空局(BuAer) 的要求设计。BuAer 打算在几架战斗机和一架轰炸机上使用这种设计。然而,虽然早期的低功耗设计是成功的,但将其扩大到其全部设计能力的尝试失败了,该设计最终被放弃,被视为“惨败”和“失败”。

西屋J40基本数据

类型:加力涡轮喷气发动机

长度: 300 英寸(7.6 m)

直径: 40 英寸(1 米)

干重: 3,500 磅(1,600 公斤)

组件

压缩机:单阀芯,11 级轴向(大多数消息来源错误地指出发动机压缩机有 10 级),50/50 作用/反应

燃烧器: 环形

涡轮:两级

燃料类型: JP-3、JP-4 和 100/130 avgas

机油系统:干式油底壳,4.5 美制加仑(17 l;3.7 imp gal),机油/燃料热交换器,30 秒反向飞行限制

表现

最大推力: 7,300 lbf (32 kN) 干式,10,900 lbf (48 kN) 湿式(加力)

总压比: 5.2:1

比油耗: 0.94 lb/(lbf?h) (27 g/(kN?s)) 干式,2.2 lb/(lbf?h) (62 g/(kN·s)) 湿式(加力)

推重比: 2.14干,3湿(加力)

该设计最初要求 在海平面静态条件下不带加力燃烧器的推力为 7,500 lbf (33 kN)的发动机,带加力燃烧器的发动机推力为10,900 lbf。更强大的 9,500/13,700 磅推力版本旨在取代各种机身中的早期发动机。总共计划了十三个不同的变化。对更高功率发动机的预期需求导致 BuAer 与福特汽车公司林肯水星分部签订了 J40-WE-10 和 J40-WE-12 发动机的第二份采购合同。

事实证明,更高功率版本的压缩机设计存在缺陷,并且缺乏合适的控制系统。这使海军只剩下早期的低功率发动机。这些最终被用于早期飞行测试,但被证明在很大程度上无法使用。一个特别臭名昭著的用途是在McDonnell F3H-1N Demon中,事实证明它在使用较小的发动机时动力不足是危险的。在飞行现在超重的机身和一些导致飞机失事的发动机故障引起的反复事故后,该设计迅速停飞。政府对 F3H-1N 项目问题的调查未能确定飞行员是否仅仅因为发动机问题而丢失。接地的机身要么报废,要么用于地面训练。F3H-2N 使用艾里逊 J71引擎。

J40 计划于 1955 年终止,到那时它所提供动力的所有飞机要么停飞、取消或重新设计以使用替代发动机。J40 的失败是影响最大军事计划的失败之一。该计划失败的主要原因是西屋公司缺乏对研究和实验资源的投资,导致他们无法解决各种型号发动机的问题。1953 年,西屋与劳斯莱斯合作提供基于雅芳的发动机,具有相似的性能,但成熟为更高输出的出色设计。到 1965 年,西屋公司退出了飞机发动机业务,当时他们的 6,200 lbf (28 kN) 推力、12,000 lbf (53 kN) 雅芳 300 系列发动机的缩小版 XJ54 也未能找到美国市场。

西屋电气公司于 1945 年成立了西屋航空燃气轮机部门(AGT)。与通用电气一样,西屋在涡轮设计方面拥有丰富的经验,这使他们领先于成熟的航空发动机制造商,后者对这些全新的设计概念几乎没有经验. 虽然美国的大多数早期发动机都是英国喷气式飞机的重新设计版本,但J30是第一款真正由美国设计的涡轮喷气发动机,并在McDonnell FH Phantom中得到了应用。扩大的J34在推出时已经过时,但取得了一定的成功。随着工业的快速发展,需要一种新的设计。

J40 代表了西屋公司成为涡轮喷气发动机市场重要参与者的大好机会。美国海军在将新一代喷气式飞机的成败押注于西屋公司而不是其他三个发动机公司时,表现出对该公司的极大信心。海军航空局于 1947 年 6 月签订合同为其开发。原型发动机于 1948 年 11 月首次运行。根据 1949 年 4 月版《海军航空机密公报》中的一篇文章由航空动力局局的 Neil D. Harkleroad 中校,“迄今为止,该发动机已成功运行。” 在撰写本文时,50 小时的飞行证实测试将于 1949 年 6 月完成,150 小时的资格测试将于 1949 年 12 月完成。

J40 的设计目的是提供两倍于目前服役发动机的推力,使配备加力燃烧室的 J40-WE-8 能够为许多采用单发动机的新型海军舰载战斗机提供动力。其中包括Grumman XF10F Jaguar可变后掠翼通用战斗机、McDonnell F3H Demon和Douglas F4D Skyray拦截器。预计加力燃烧室的推力将增长到超过 15,000 lbf (67 kN)。没有加力燃烧室的 J40-WE-6 为道格拉斯 A-3D Skywarrior双引擎舰载轰炸机提供动力。

J40-8 的直径只有 40 英寸(1,000 毫米)多一点,但长 25 英尺(7.6 米),带有附件和加力燃烧室。它重约 3,500 磅(1,600 千克),-6 短了近 7 英尺(2.1 米),重量轻了约 600 磅(270 千克),因为它没有加力燃烧室。

1949 年,为 A3D 提出了更高功率的 J40-WE-12 非加力版本,可产生 9,500 lbf (42 kN) 推力,具有更好的油耗,而加力版本 (J40-WE-10) 可产生 13,700 lbf (61 kN)推力被提议用于战斗机项目。这两个版本都被接受并成为机身设计使用的发动机。低功率早期开发模型现在仅用于地面和初始飞行测试,直到大功率发动机可用。

无奈的退役

大型发动机的开发被拖延了。原定于 1949 年 12 月完成的最重要的 150 小时资格考试直到 1951 年 1 月才完成,比原计划晚了一年。加力特别麻烦——发动机的加力版本,J40-WE-8,直到 1952 年 8 月才通过其 150 小时的合格。因此,没有加力的 J40-WE-6 发动机不得不用于初始测试,导致飞行测试计划的延误。

早期,由于可靠性问题,即使是低功率版本的发动机也被认为无法使用。A3D 使用替代发动机证明是成功的,但 F3H-1 使用低功率发动机被降级为亚音速性能,即使在替换更高功率的艾里逊 J71 后仍继续保持亚音速。据说,尽管 F3H-1 被认为是失败的,但如果按照设计规格交付原始发动机,F3H-1 可以与早期的超音速??空军世纪系列战斗机竞争。事实上,开发出来的“恶魔”是一款比XF3H-1重8000磅(3600公斤)以上的导弹全天候战斗机,即使是大功率的J71也无法恢复其性能。

F3H-1N 恶魔单引擎喷气式战斗机最初令人非常失望,因为 J40 的不可靠性以及使用低功率 J40-WE-22A 发动机飞行更重的机身的困难。机身设计假设更高功率的 J40-WE-10 将作为动力装置。在失去六架飞机和四名飞行员后,这些第一批生产的恶魔被停飞,重新设计以接受 J71 发动机。将 Demon 转移到 J71 的决定早在最初的生产批次出现之前就已经做出,并且随着为 J71 开发合适的加力燃烧室被拖延,BuAer 决定接受带有西屋 J40-WE-22A 的早期飞机,并-22 引擎。这一决定于 1955 年受到国会的审查,并引起了国会的严厉批评。时代杂志称海军停飞所有由西屋公司提供动力的 F3H-1 恶魔是一场“惨败”,有 21 架无法飞行的飞机只能用于海军地面训练,损失 2 亿美元。 J40 的一个最高点是 1955 年创下的非官方攀登时间记录,在恶魔中,71 秒内达到 10,000 英尺(3,000 米)。

由于机身必须重新设计和扩大,因此无法轻易将替换发动机安装到接地的恶魔中。当重新设计以适应 J71 时,机翼面积也扩大了,以应对全天候飞机增加的重量。F4D Skyray 被设计为更容易接受不同的发动机,在由Pratt & Whitney J57提供动力的生产中出现。

A3D 也出现了非加力 J57 发动机。F10F-1 计划被取消主要是由于可变后掠翼和控制系统无法解决的空气动力学问题。J40 发动机问题在原型飞行试验中是次要的。

以下几款战机或无人机均采用西屋J40或其改进衍生型发动机

麦克唐纳F2H


道格拉斯A3


道格拉斯F4D


格鲁曼XF10F


北美X10无人机


标签:发动机

专题:

相关阅读