Avro Kanada Orenda

"TR.5" omdirigerar hit. För annan användning, se TR5 .
Avro Canada Orenda 10 RRHT Derby.jpg
TR5 Orenda
Avro Kanada Orenda 10 turbojetmotor visas på Rolls-Royce Heritage Trust, Derby
Typ Turbojet
Nationellt ursprung Kanada
Tillverkare Avro Kanada
Första omgången 1949
Stora applikationer
Avro CF-100 Canadair Sabre
Antal byggt 4000+
Utvecklad från Avro Canada Chinook

Avro Canada TR5 Orenda var den första produktionsjetmotorn från Avro Canadas gasturbindivision. I likhet med andra tidiga jetmotorer i design, som Rolls-Royce Avon eller General Electric J47 , överträffade Orenda ändå sina rivaler på de flesta sätt, och de Orenda-drivna Canadair Sabres var bland de snabbaste av alla första generationens jetjaktplan. Över 4 000 Orendas av olika märken levererades under 1950-talet, Avros största motorframgång.

Utveckling

Orenda-designen startade sommaren 1946 när Royal Canadian Air Force (RCAF) lade en beställning hos Avro Canada på ett nytt natt-/allvädersjaktflygplan . För att driva designen bestämde sig Avro för att bygga sina egna motorer. Avro hade nyligen köpt Turbo Research , ett före detta kronföretag som grundades i Leaside , Toronto , för att utveckla jetmotorer.

Turbo Research var mitt uppe i att designa sin första motor, 3 000 lbf (13 kN) TR.4 Chinook , som lätt kunde skalas upp för den nya fighterdesignen. Det beslöts att fortsätta arbeta på Chinook för att få erfarenhet även om de inte hade för avsikt att producera den.

När arbetet med Chinook fortsatte, började Avros nydöpta gasturbindivision arbetet med den större 6 000 lbf (27 kN) dragkraftskonstruktionen som behövs för RCAF-kontraktet. Winnett Boyd påbörjade detaljkonstruktionen hösten 1946 och ett formellt kontrakt erhölls i april 1947. Den enda större förändringen var tillägget av ett tionde kompressorsteg av rostfritt stål, och även bytet av det tredje steget från aluminium till stål. Konstruktionsarbetet slutfördes den 15 januari 1948, strax före den första körningen av Chinook den 17 mars 1948. Under konstruktionen Joseph Lucas från Storbritannien för att hjälpa till med förbränningsdesignen, vilket ledde till en liten försening som de rekommenderade använda en längre förbränningskammare än vad som ursprungligen konstruerats. Den resulterande TR-5 fick namnet "Orenda", ett irokesiskt ord som betyder "Tribal Soul on the Right Path".

Med tanke på erfarenheten av Chinook, och det faktum att de två designerna var lika på många sätt, var framstegen på Orenda snabb. Delar började anlända 1948, och den första motorn färdigställdes och kördes för första gången den 8 februari 1949. Avro var så säker på designen att de bjöd in högt uppsatta tjänstemän från RCAF och den kanadensiska regeringen att bevittna detta allra första test, som gick av utan problem efter att ha åtgärdat ett mindre elproblem. Inom två månader hade motorn redan passerat 100 timmars gångtid och hade den 10 maj nått sin designtryck på 6 000 lbf (27 kN). På den tiden var det den mest kraftfulla jetmotorn i världen, även om den bara höll detta rekord en kort stund tills Rolls -Royce Avon RA.3 introducerades nästa år.

Den 1 juli hade den passerat 500 timmar och hade kört i 477 av dessa innan den krävde en ombyggnad. I september var det på väg mot 1 000 timmar när en teknikers labbrock sögs in i motorn, komplett med en uppsättning rakblad i fickan. Därefter genomfördes tester med en uppsättning metallringar i intaget för att undvika intag av främmande föremål. Efter att ha reparerat skadan återgick motorn till testning, nu förenad med två ytterligare exempel på Orenda 1 . Tillsammans passerade de totalt 2 000 timmar den 10 februari 1950. Vid det här laget hade ett problem med utmattningssprickor i det sjunde och åttonde steget blivit uppenbart, vilket krävde att de designades om och gjordes mycket tjockare. Detta löste problemet och i juli hade de passerat 3 000 timmar.

Flygprovningen började med en ombyggd Avro Lancaster , FM209 , en av de många Mk.10 som byggdes vid Victory Aircraft (nu Avro) fabriker under kriget. De två utombordare Merlin-motorerna ersattes med Orendas, och det nya flygplanet tog till himlen den 10 juli. Avro testpiloter hade mycket roligt att flyga flygplanet över Lake Ontario till Buffalo, New York- området, där de lätt kunde överträffa P-47 Thunderbolts från Air National Guard som skickades för att undersöka. I en incident på en flygmässa stängdes alla fyra motorerna av av misstag, men Orendas snabba starttid gjorde att de kunde rädda dagen. Flygplanet körde upp 500 timmar i juli 1954, när denna del av flygprovningen avslutades; den förstördes i en hangarbrand den 24 juli 1956.

Produktion

Orenda 2 var den första produktionsmodellen som klarade sina kvalifikationstester i februari 1952. Denna version visade ytterligare sprickbildning i det nionde steget och måste förstärkas som den tidigare modellen. Redan innan den kvalificerades hade motorn monterats på Avro CF-100 och flögs den 20 juni 1952, med en skvadron av förproduktion Mk.2-flygplan som gick in i RCAF-tjänst den 17 oktober. Orenda 3 var liknande, men hade ett antal modifieringar för att låta den monteras i Sabre istället för J47. Ett exempel producerades och skickades till North American Aviation .

Den första riktiga produktionsmodellen var Orenda 8 , som var kraftverket till CF-100 Mk.3. Denna modell flögs första gången i september 1952 och togs i bruk 1953. Detta följdes snart av den Orenda 9 -drivna Mk.4 som flög den 11 oktober 1952, och sedan av den raketbeväpnade Mk.4A med 7 400 lbf (33 kN) ) Orenda 11 . Orenda 11 krävde högre luftflöde genom motorn och hade ett andra turbinsteg för att driva den kraftfullare kompressorn. 11:an skulle vara den primära produktionsversionen för CF-100, som driver Mk.4A och alla framtida versioner, med över 1 000 tillverkade motorer.

Medan arbetet med CF-100 fortsatte, började RCAF också titta på en ny dagjaktare , och så småningom valde sabeln. En enda Sabre 3 byggdes med Orenda 4- motorn, med prestanda liknande de amerikanska modellerna. Produktionen vände sedan till Sabre 5 med Orenda 10 och sedan till Sabre 6 med Orenda 11-härledd 7 500 lbf (33 000 N) dragkraft Orenda 14 . Den resulterande Sabern var både lättare och mer kraftfull än sina J47-drivna motsvarigheter, och fortsatte med att sätta ett antal flyghastighetsrekord. Mest anmärkningsvärt bland dessa var Jacqueline Cochrans överljudsflygning i den enda Sabre 3, som Canadair lånade ut till henne för ansträngningen. Canadair byggde totalt 1 815 Sabres, 937 av dessa utrustade med Orendas. Flera exempel, särskilt ett på Boeing , som tjänade in på 1970-talet.

Motorn var så framgångsrik att Gasturbine Division döptes om till Orenda Engines när Hawker Siddeley omorganiserade sin kanadensiska verksamhet 1955.

År 1953 planerades Orenda att ha fått sällskap av en motor i 10 000 lbf (44 kN) dragkraftsområdet, Waconda .

Design

Orenda var ganska konventionell i layout, byggd i tre huvuddelar; kompressor, förbränningsområde och turbin/avgas.

Längst fram fanns kompressorsektionen, som innehöll tiostegskompressorn inrymd i ett avsmalnande skal av magnesiumlegering. Skalet bearbetades med spår som höll fast statorerna. Längst fram på kompressorn fanns en insugskåpa med en framträdande "noskon" innehållande det främre huvudlagret. Fyra ledskenor höll konen på plats, med två kraftuttagsaxlar som löper inuti två av dem för att driva den topp- och bottenmonterade tillbehörssektionen (bränslepumpar, oljepumpar). Noskonen höll även den elektriska startmotorn, som fungerade som en generator när motorn var igång. Motorerna som användes på CF-100 innehöll också en unik kanadensisk uppfinning, två framträdande vingar längst fram som sprutade in alkohol i intaget som ett avisningssystem. CF-100-versionerna monterade också skräpburen, som nämnts tidigare.

Kompressorn hade tio axiella steg av blandad stål- och aluminiumkonstruktion. I de ursprungliga Orenda 8, 9 och 10:orna fungerade detta med ett kompressionsförhållande på 5,5:1 , jämfört med cirka 3,5 för krigstidsdesigner. Navet bestod av tre aluminiumskivor som bär de första nio stegen och en stålskiva bultad på änden som bär den tionde. Det centrala höljet höll kraftaxeln och var gjord av magnesiumlegering. Runt den låg de sex lågorna . Turbinen var gjord av solida Inconel-blad fästa på ett austenitiskt stålnav. Bladen luftkyldes genom att tryckluften tömdes från det femte kompressorsteget och leds till turbinytan, de sex rören låg mellan flamburkarna. Avgassektionen bestod av svetsad stålplåt.

Varianter

Orenda 14

Data från:Aircraft engines of the World 1959/60, Aircraft engines of the World 1953

Orenda 1
originalprototypmodeller, 6 000 lbf (27 kN)
Orenda 2
första produktionsmodell
Orenda 3
En Orenda 1 modifierad för installation i en nordamerikansk F-86A Sabre, och blev den första Orenda som flyger av egen kraft.
Orenda 8
förbättrad tillförlitlighet, 6 000 lbf (27 kN)
Orenda 9
förbättrad dragkraft, 6 500 lbf (29 kN), krävde några ändringar av gondolerna
Orenda 10
Orenda 9 anpassad för Sabre
Orenda 11
huvudproduktionsversion för CF-100, 7 400 lbf (33 kN)
Orenda 11R
med efterbrännare
Orenda 14
liknar 7 500 lbf (33 kN) Orenda 11, som användes på både CF-100 och Sabre
Orenda 17
kombinerade kompressorn från 9:an med turbinen på 11:an, tillsammans med en efterbrännare 8 490 lbf (37,8 kN) våt

Specifikationer (Orenda 14)

Data från världens flygmotorer 1959/60

Generella egenskaper

  • Typ: Turbojet
  • Längd: 121,51 tum (308,6 cm)
  • Diameter: 110 cm
  • Torrvikt: 2 430 lb (1 100 kg) torr

Komponenter

  • Kompressor: 10-stegs axialflöde
  • Brännkammare : kan typ, 6
  • Turbin : tvåstegs axiellt flöde
  • Bränsletyp: JP-1 eller JP-4
  • Oljesystem: Torrsump tryckspray vid 18 psi (1,2 bar), en tryckpump med fyra spolpumpar, med extra spolpump för mitt- och baklager

Prestanda

Turbinens inloppstemperatur (TIT): 1 682 °F (917 °C; 1 190 K) vid 7 800 rpm
Jet Pipe Temperatur (JPT): 1 319 °F (715 °C; 988 K) vid 7 800 rpm

Se även

Jämförbara motorer

Relaterade listor

Vidare läsning

  •   Kay, Anthony L. (2007). Turbojet: Historia och utveckling 1930-1960 . Ramsbury, Wilts: Crowood Press. s. 215–216. ISBN 978-1-86126-939-3 .

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Avro_Canada_Orenda&oldid=1129071343 "