{"id":459,"date":"2016-11-03T00:00:00","date_gmt":"2016-11-03T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/wp.polot.net\/2024\/07\/13\/silniki-lotnicze-turbiny-gazowe-czesc-12\/"},"modified":"2024-07-13T18:37:09","modified_gmt":"2024-07-13T16:37:09","slug":"silniki-lotnicze-turbiny-gazowe-czesc-12","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/polot.net\/?p=459&lang=pl","title":{"rendered":"Silniki lotnicze &#8211; Turbiny gazowe -Cz\u0119\u015b\u0107 12"},"content":{"rendered":"<h2 id=\"Turbiny-gazowe\"  >Turbiny gazowe<\/h2>\n<p><figure class=\"alignleft\">                    <img decoding=\"async\" data-src=\"https:\/\/images.polot.net\/3ee7a6c2686e1d212c461974393961d4873923fb\" src=\"https:\/\/images.polot.net\/3ee7a6c2686e1d212c461974393961d4873923fb\" alt=\"Silnik Lis-2. 2011 rok. Zdj\u0119cie Karol Placha Hetman\" class=\"lazyload\" data-action=\"zoom\"><figcaption>Silnik Lis-2. 2011 rok. Zdj\u0119cie Karol Placha Hetman<\/figcaption><\/figure>\n<p>Opis do zdj\u0119cia: Silnik Lis-2 zbudowany przez WSK Rzesz\u00f3w, z licencji silnika radzieckiego WK-1A, kt\u00f3ry z kolei by\u0142 kopi\u0105 silnika Rolls-Royce RB.37 Derwent, kt\u00f3rego tw\u00f3rc\u0105 by\u0142 Frank Whittle.<\/p>\n<p>Druga wojna \u015bwiatowa by\u0142a najwi\u0119ksz\u0105 tragedi\u0105 wielu narod\u00f3w \u015bwiata i czym\u015b czego sobie cz\u0142owiek nie m\u00f3g\u0142 wyobrazi\u0107 jeszcze w 1939 roku. Jak mo\u017cna tak upodli\u0107 siebie i zniszczy\u0107 drugiego cz\u0142owieka? Jednak mia\u0142a jeden zaskakuj\u0105cy plus \u2013 rewolucyjny rozw\u00f3j techniki. I to niemal w ka\u017cdej dziedzinie \u017cycia: organizacji pracy przy produkcji, medycynie, logistyce, przechowywaniu \u017cywno\u015bci, transporcie l\u0105dowym i morskim, meteorologii i wielu innych.<\/p>\n<h3 id=\"Nap\u0119d-odrzutowy.\"  >Nap\u0119d odrzutowy.<\/h3>\n<p>Nap\u0119d odrzutowy samolotu to okre\u015blenie aktualnie potoczne i u\u017cywane dla wskazania, \u017ce chodzi nam o samolot z nap\u0119dem turboodrzutowym. Chocia\u017c nap\u0119d\u00f3w odrzutowych jest du\u017co wi\u0119ksza gama. Odrzutowym jest silnik rakietowy i silnik pulsacyjny (om\u00f3wione w innych rozdzia\u0142ach), a takich wsp\u00f3\u0142czesne samoloty nie posiadaj\u0105. Postaramy si\u0119 wyja\u015bni\u0107: Dlaczego tak si\u0119 sta\u0142o?<\/p>\n<p>W wcze\u015bniejszych rozdzia\u0142ach zwr\u00f3cili\u015bmy uwag\u0119 na fakt, \u017ce ju\u017c w 30-latach osi\u0105gni\u0119cie pr\u0119dko\u015bci 700 km\/h przez nap\u0119d \u015bmig\u0142owy by\u0142o niemo\u017cliwe. Problemem jest w\u0142a\u015bnie \u015bmig\u0142o. Ma ono wysok\u0105 sprawno\u015b\u0107 do momentu kiedy ko\u0144c\u00f3wki \u0142opat nie przekraczaj\u0105 pr\u0119dko\u015bci d\u017awi\u0119ku. Kiedy przekrocz\u0105 t\u0119 pr\u0119dko\u015b\u0107, sprawno\u015b\u0107 \u015bmig\u0142a drastycznie spada, wi\u0119c samolot zmniejsza pr\u0119dko\u015b\u0107. I nie pomo\u017ce tutaj wzrost pr\u0119dko\u015bci obrotowej tego \u015bmig\u0142a. Rozpocz\u0119to poszukiwanie innej formy nap\u0119du. Fantastycznych pomys\u0142\u00f3w by\u0142o wiele. Jednak wszystkie one kierowa\u0142y si\u0119 w stron\u0119 nap\u0119du odrzutowego.<\/p>\n<h3 id=\"Henri-Coanda\"  >Henri Coanda<\/h3>\n<p>W 1910 roku, Rumu\u0144ski in\u017cynier Henri Coanda skonstruowa\u0142 i zbudowa\u0142 pierwszy na \u015bwicie samolot z nap\u0119dem odrzutowym. Samolot by\u0142 wyposa\u017cony w silnik t\u0142okowy o stosunkowo niewielkiej mocy. Silnik nie porusza\u0142 typowego \u015bmig\u0142o, tylko rodzaj wirnika z \u0142opatkami, kt\u00f3ry by\u0142 otunelowany. Za wirnikiem by\u0142 wtrysk dodatkowego paliwa, kt\u00f3ry mia\u0142 zwi\u0119kszy\u0107 moc zespo\u0142u nap\u0119dowego. Podczas pr\u00f3b ko\u0142owania konstruktor uruchomi\u0142 ca\u0142y zesp\u00f3\u0142 nap\u0119dowy. Jednak pilot zauwa\u017cy\u0142, \u017ce p\u0142omienie s\u0105 du\u017ce i zaczyna pali si\u0119 poszycie samolotu. Pilot nawet nie zauwa\u017cy\u0142, \u017ce maszyna oderwa\u0142a si\u0119 od ziemi. Prawie dosz\u0142o do katastrofy. Po tym incydencie konstruktor porzuci\u0142 dalsze prace nad tym wynalazkiem. Zdarzenie to jest obecnie tak donios\u0142e dla Rumun\u00f3w, \u017ce ich mi\u0119dzynarodowy port nosi imi\u0119 Henriego Coandy. Do tego pomys\u0142u powr\u00f3cono po 20-latach.<\/p>\n<h3 id=\"Historia-turbiny-gazowej.\"  >Historia turbiny gazowej.<\/h3>\n<p>Ju\u017c w XVI wieku, Leonardo da Vinci wykona\u0142 szkic komina, w kt\u00f3rym zamontowane by\u0142yby wiatraki poruszane przep\u0142ywaj\u0105cym dymem. Co ciekawe, jeszcze do XVIII wieku s\u0105dzono, \u017ce to dym jest medium no\u015bnym balon\u00f3w, a nie ogrzane powietrze. W 1629 roku, Giovanni Brance opracowa\u0142 konstrukcj\u0119 m\u0142yna bijakowego poruszanego odrzutem wydostaj\u0105cej si\u0119 pod du\u017cym ci\u015bnieniem pary wodnej. W kolejnych latach opracowano co najmniej kilka silnik\u00f3w parowych, kt\u00f3re wykorzystywa\u0142y wyrzut pary wodnej pod ci\u015bnieniem. By\u0142y mi\u0119dzy innymi tego typu silnik przystosowane do nap\u0119du sterowc\u00f3w lub pojazd\u00f3w szynowych. By\u0142 to czas kiedy ludzko\u015b\u0107 wesz\u0142a w wiek pary.<\/p>\n<p>W 1872 roku, niemiec Franz Solze (1836-1910) zbudowa\u0142 pierwsz\u0105 na \u015bwiecie turbin\u0119 gazow\u0105, na kt\u00f3r\u0105 w 1873 roku, chcia\u0142 uzyska\u0107 patent. Jednak jego wniosek o patent zosta\u0142 odrzucony. Prace innych naukowc\u00f3w potwierdzi\u0142y s\u0142uszno\u015b\u0107 rozumowania Franz Solze, dlatego po raz kolejny wyst\u0105pi\u0142 on o patent, kt\u00f3ry otrzyma\u0142 w 1897 roku. Urz\u0105dzenie zbudowano w Berlinie w 1904 roku. Jednak z powodu trudno\u015bci z w\u0142a\u015bciw\u0105 konstrukcj\u0105 oraz wytrzyma\u0142o\u015bci\u0105 materia\u0142ow\u0105, turbina gazowa dawa\u0142a mniej energii ni\u017c dostarcza\u0142a jej turbina. Problemy te rozwi\u0105zano dopiero po \u015bmierci Franz Solze, modyfikuj\u0105c turbin\u0119, spr\u0119\u017cark\u0119 i stosuj\u0105c wytrzymalsze materia\u0142y. W tej pracy udzia\u0142 bra\u0142o kilku naukowc\u00f3w.<\/p>\n<p>Za ojca turbiny gazowej uwa\u017ca si\u0119 Jens William \u00c6gidius Elling (Aegidus, Aegidius) (1861 \u2013 1949). By\u0142 on norweskim naukowcem i wynalazc\u0105. Zbudowa\u0142 on pierwsz\u0105 turbin\u0119 gazow\u0105, kt\u00f3ra potrafi\u0142a wytworzy\u0107 wi\u0119cej energii, ni\u017c potrzebowa\u0142a dla utrzymania w ruchu swoich podzespo\u0142\u00f3w. Jednym s\u0142owem turbina dawa\u0142a wi\u0119cej energii ni\u017c potrzebowa\u0142a spr\u0119\u017carka, wi\u0119c bilans by\u0142 dodatni. Paten na swoj\u0105 turbin\u0119 Jens William \u00c6gidius Elling uzyska\u0142 w 1884 roku. W 1903 roku, jego urz\u0105dzenie wyposa\u017cone w spr\u0119\u017cark\u0119 i turbin\u0119 da\u0142o moc 11 KM (8 kW). W 1912 roku, Jens William \u00c6gidius Elling rozwin\u0105\u0142 swoj\u0105 koncepcj\u0119 i zbudowa\u0142 zesp\u00f3\u0142, w kt\u00f3rym spr\u0119\u017carka i turbina zosta\u0142y po\u0142\u0105czone szeregowo wsp\u00f3lnym wa\u0142em, tak jak jest to w typowym silniku turboodrzutowym. Oczywi\u015bcie konstruktor nie my\u015bla\u0142 w\u00f3wczas o zastosowaniu swojego urz\u0105dzenia jako nap\u0119d samolotu. W\u00f3wczas g\u0142\u00f3wnym problemem by\u0142o znalezienie materia\u0142\u00f3w, kt\u00f3re przez d\u0142ugi okres mog\u0105 wytrzyma\u0107 wysokie temperatury panuj\u0105ce w turbinie. Konstruktor w swoich pracach doszed\u0142 do temperatury 400 stopni Celsjusza.<\/p>\n<p>W 1897 roku, brytyjski in\u017cynier i wynalazca Charles Algernon Parsons (1854-1931) opatentowa\u0142 turbin\u0119 parow\u0105 do nap\u0119du statk\u00f3w, kt\u00f3ra zosta\u0142a nazwana jego nazwiskiem. Charles Algernon Parsons po kilku latach eksperyment\u00f3w, zbudowa\u0142 w 1894 roku statek imieniem \u201eTurbina\u201d, kt\u00f3ry by\u0142 nap\u0119dzany turbin\u0105 parow\u0105. Po dopracowaniu projektu statek osi\u0105gn\u0105\u0142 pr\u0119dko\u015b\u0107 34 w\u0119z\u0142\u00f3w. Prezentacja statku spowodowa\u0142 zam\u00f3wienie na eksperymentalny niszczyciel HMS \u201eViper\u201d, o nap\u0119dzie turbinowym, kt\u00f3ry wszed\u0142 do s\u0142u\u017cby w 1900 roku. Potem by\u0142y kolejne statki i okr\u0119ty.<\/p>\n<p>W 1918 roku, firma General Electric uruchomi\u0142a seryjn\u0105 produkcj\u0105 turbin dla energetyki i przemys\u0142u stoczniowego.<\/p>\n<p>W 1926 roku, w UK in\u017cynier Alan Arnold Griffith (1893-1963) napisa\u0142 referat na temat spr\u0119\u017carek i turbin stosowanych dla do\u0142adowania silnik\u00f3w t\u0142okowych. Wykazywa\u0142, \u017ce zastosowanie \u0142opatek o przekroju profilu p\u0142at\u00f3w skrzyde\u0142 samolot\u00f3w wydatnie poprawi ich sprawno\u015b\u0107. W tym czasie niemal wszystkie spr\u0119\u017carki by\u0142y typu od\u015brodkowego, promieniowego. Alan Arnold Griffith teoretycznie opracowa\u0142 silniki turboodrzutowy w kt\u00f3rym spr\u0119\u017carka by\u0142a osiowa, a nie promieniowa jak to by\u0142o w projekcie Frank Whittle, o czym p\u00f3\u017aniej. Koncepcja Alan Arnold Griffith zosta\u0142a zmaterializowana dopiero w 1941 roku, w projekcie silnika Metropolitan Vickers-F.2. Wyprzedzaj\u0105c nieco chronologi\u0119, nale\u017cy powiedzie\u0107, \u017ce silnik Metropolitan Vickers-F.2 przeszed\u0142 pomy\u015blnie testy w locie w 1943 roku, ale jego produkcji nie uruchomiono z uwagi na zbyt skomplikowan\u0105 jego budow\u0119. Alan Arnold Griffith by\u0142 przede wszystkim cenionym metalurgiem. Pracowa\u0142 nad wytrzyma\u0142o\u015bci\u0105 zm\u0119czeniow\u0105 metali.<\/p>\n<h3 id=\"Turbina-gazowa.\"  >Turbina gazowa.<\/h3>\n<p>Sercem nowego nap\u0119du, kt\u00f3ry nie mia\u0142 wady \u015bmig\u0142a, sta\u0142a si\u0119 turbina gazowa. Rozwi\u0144my troch\u0119 teorii o turbinie gazowej. Turbina gazowa nazywana jest tak\u017ce turbin\u0105 spalinow\u0105 lub silnikiem turbospalinowym. Nale\u017cy ona do silnik\u00f3w cieplnych, w kt\u00f3rych energia pobierana jest z przep\u0142ywaj\u0105cych spalin lub innego gazu zwanego czynnikiem termodynamicznym. Ca\u0142e urz\u0105dzenie sk\u0142ada si\u0119 ze spr\u0119\u017carki, komory spalania i turbiny. Spr\u0119\u017carka i turbina s\u0105 osadzone na wsp\u00f3lnym wale, dlatego bardziej pasuje tutaj okre\u015blenie szpula.<\/p>\n<p><figure class=\"alignleft\">                    <img decoding=\"async\" data-src=\"https:\/\/images.polot.net\/c37280e4705e91be8a8e3001b551ec0f51dbb737\" src=\"https:\/\/images.polot.net\/c37280e4705e91be8a8e3001b551ec0f51dbb737\" alt=\"Schemat ideowy silnika turboodrzutowego. Zdj\u0119cie LAC\" class=\"lazyload\" data-action=\"zoom\"><figcaption>Schemat ideowy silnika turboodrzutowego. Zdj\u0119cie LAC<\/figcaption><\/figure>\n<h3 id=\"Budowa-silnika-turboodrzutowego.\"  >Budowa silnika turboodrzutowego.<\/h3>\n<p>Silnik turboodrzutowy to nie jest nic innego jak turbina gazowa pracuj\u0105ca w uk\u0142adzie otwartym. R\u00f3\u017cnica jest taka, \u017ce w stacjonarnej turbinie gazowej moc z wa\u0142u turbiny jest przekazywana zwykle na generator elektryczny. Natomiast w silniku turboodrzutowym wyrzut gaz\u00f3w generuje ci\u0105g silnika i wywo\u0142uje ruch post\u0119powy przeciwny do wyrzutu gaz\u00f3w spalinowych. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 stacjonarnych (lub zabudowanych na okr\u0119tach i statkach) turbin gazowych pracuje w uk\u0142adzie zamkni\u0119tym. Oznacza to \u017ce czynnik termodynamiczny po przej\u015bciu przez uk\u0142ad turbiny jest zawracany do spr\u0119\u017carki, zwykle poprzez niskotemperaturowy wymiennik ciep\u0142a, a komora spalania jest zast\u0105piona wysokotemperaturowym wymiennikiem ciep\u0142a. Mog\u0105 by\u0107 tak\u017ce uk\u0142ady mieszane, kt\u00f3re nie maj\u0105 zastosowania w lotnictwie.<\/p>\n<p><figure class=\"alignleft\">                    <img decoding=\"async\" data-src=\"https:\/\/images.polot.net\/fcb4bb536fb4ccb118063907655e352df0e7dae3\" src=\"https:\/\/images.polot.net\/fcb4bb536fb4ccb118063907655e352df0e7dae3\" alt=\"Schemat silnika turboodrzutowego jedno-wa\u0142owego. 2015 rok. Zdj\u0119cie LAC\" class=\"lazyload\" data-action=\"zoom\"><figcaption>Schemat silnika turboodrzutowego jedno-wa\u0142owego. 2015 rok. Zdj\u0119cie LAC<\/figcaption><\/figure>\n<p><figure class=\"alignleft\">                    <img decoding=\"async\" data-src=\"https:\/\/images.polot.net\/b928bf0d33c6b08a05dc2cc09b34483970352392\" src=\"https:\/\/images.polot.net\/b928bf0d33c6b08a05dc2cc09b34483970352392\" alt=\"Schemat silnika turboodrzutowego dwu-wa\u0142owego. 2015 rok. Zdj\u0119cie LAC\" class=\"lazyload\" data-action=\"zoom\"><figcaption>Schemat silnika turboodrzutowego dwu-wa\u0142owego. 2015 rok. Zdj\u0119cie LAC<\/figcaption><\/figure>\n<p>Ze wzgl\u0119du na rodzaj paliwa, turbiny gazowe s\u0105 zasilane paliwem gazowym (lub par\u0105 wodn\u0105) popularnym w uk\u0142adach stacjonarnych lub paliwem ciek\u0142ym stosowanym w systemach trakcyjnych: okr\u0119ty i samoloty. Zasadniczo silniki turboodrzutowe stosowane do nap\u0119du samolot\u00f3w s\u0105 zasilane naft\u0105 lotnicz\u0105 (kerozyna, w tym paliwa specjalne modyfikowane), ale stosowano tak\u017ce wod\u00f3r, olej nap\u0119dowy, benzyn\u0119 lotnicz\u0105, benzyn\u0119 syntetyczn\u0105 uzyskan\u0105 z w\u0119gla kamiennego i inne.<\/p>\n<h3 id=\"Sir-Frank-Whittle.\"  >Sir Frank Whittle.<\/h3>\n<p>Tak doszli\u015bmy do Sir Frank Whittle (1907-1996), kt\u00f3ry opieraj\u0105c si\u0119 na do\u015bwiadczeniach Jens William \u00c6gidius Elling zacz\u0105\u0142 opracowywa\u0107 pierwszy na \u015bwicie silnik turboodrzutowy. Frank Whittle wyszed\u0142 z za\u0142o\u017cenia, \u017ce skoro spr\u0119\u017carka potrzebuje mnie mocy ni\u017c wytwarza j\u0105 turbina, to dlaczego nie wykorzysta\u0107 tego nadmiaru mocy do poruszania samolotu. Projekt silnika turboodrzutowego opiera\u0142 si\u0119 na od\u015brodkowej spr\u0119\u017carce, kilku dzbanowych (puszkowych, rurowych) komorach spalania i jednostopniowej turbinie. Frank Whittle by\u0142 pilotem wojskowym i instruktorem pilota\u017cu. Swoj\u0105 koncepcj\u0105 zainteresowa\u0142 porucznika Pata Jonsona, a ten z kolei poinformowa\u0142 dow\u00f3dc\u0119 jednostki. \u0141a\u0144cuch zdarze\u0144 by\u0142 korzystny, dlatego pod koniec 1929 roku, Frank Whittle wys\u0142a\u0142 sw\u00f3j projekt do Ministerstwa Lotnictwa. Ministerstwo nie zlekcewa\u017cy\u0142o projektu. Skonsultowali si\u0119 z Alan Arnold Griffith, kt\u00f3ry przeanalizowa\u0142 projekt. Wykaza\u0142 b\u0142\u0105d w obliczeniach oraz stwierdzi\u0142, \u017ce spr\u0119\u017carka od\u015brodkowa b\u0119dzie za s\u0142aba, aby wytworzy\u0107 takie ci\u015bnienie (tak\u0105 kompresj\u0119), kt\u00f3re po spaleniu paliwa da wystarczaj\u0105cy ci\u0105g, jednocze\u015bnie nap\u0119dzaj\u0105c spr\u0119\u017cark\u0119. Zwr\u00f3ci\u0142 tak\u017ce uwag\u0119, \u017ce spr\u0119\u017carka od\u015brodkowa b\u0119dzie mia\u0142a powierzchni\u0119 czo\u0142ow\u0105 tak samo du\u017c\u0105 jak silnik t\u0142okowy, gwiazdowy, wi\u0119c op\u00f3r b\u0119dzie du\u017cy.<\/p>\n<p>W UK powszechnie uwa\u017ca si\u0119, \u017ce negatywna ocena wystawiona przez Alan Griffith spowodowa\u0142a kilkuletnie op\u00f3\u017anienie w zbudowaniu sprawnego silnika turboodrzutowego. W takiej sytuacji, odpowied\u017a Ministerstwa Lotnictwa by\u0142a negatywna, z komentarzem, \u017ce projekt jest niewykonalny. Jednak przyjaciele Frank Whittle nam\u00f3wili go, aby nie ustawa\u0142 w pracach. W 1930 roku, Frank Whittle opatentowa\u0142 sw\u00f3j projekt silnika i by\u0142 zdeterminowany, aby w 1935 roku, uruchomi\u0107 prototypowy egzemplarz. Pomys\u0142em uda\u0142o si\u0119 zainteresowa\u0107 firm\u0119 British Thomson-Houston (BTH), kt\u00f3ra dzia\u0142aj\u0105c w przemy\u015ble ci\u0119\u017ckim budowa\u0142a mi\u0119dzy innymi spr\u0119\u017carki. Firma wyasygnowa\u0142a niewielk\u0105 cz\u0119\u015b\u0107 funduszy. Zbyt ma\u0142\u0105, aby program realizowa\u0107 rytmicznie. W dodatku Frank Whittle zosta\u0142 wys\u0142any przez RAF jako pilot do\u015bwiadczalny dla testowania wodnosamolot\u00f3w oraz skierowano go na studia. W 1932 roku, Frank Whittle uzyska\u0142 tytu\u0142 in\u017cyniera, a w 1936 roku, uko\u0144czy\u0142 Cambridge i zdoby\u0142 pierwszy stopie\u0144 naukowy.<\/p>\n<p>Frank Whittle od 1935 roku, sam p\u0142aci\u0142 za sw\u00f3j patent na silnik turboodrzutowy, bo zmieni\u0142y si\u0119 przepisy, a Ministerstwo Lotnictwa odm\u00f3wi\u0142o uiszczania op\u0142at. Dzi\u0119ki r\u00f3\u017cnym kontaktom i zbiegom okoliczno\u015bci, patentem silnika turboodrzutowego interesowa\u0142o si\u0119 coraz wi\u0119cej wp\u0142ywowych ludzi, polityk\u00f3w i bankowc\u00f3w. Zwolennikami byli ci, kt\u00f3rzy zdawali sobie spraw\u0119, \u017ce silnik t\u0142okowy w nowych konstrukcjach by\u0142 coraz bardziej skomplikowany i wyczerpa\u0142 swoje mo\u017cliwo\u015bci. W 1935 roku, zacz\u0119to poszukiwa\u0107 funduszy na realizacj\u0119 programu. Z pocz\u0105tkiem 1936 roku, uda\u0142o si\u0119 za\u0142o\u017cy\u0107 sp\u00f3\u0142k\u0119, kt\u00f3rej celem by\u0142o finansowanie programu, prace do\u015bwiadczalne i ewentualny podzia\u0142 przysz\u0142ych zysk\u00f3w. Mimo, \u017ce Frank Whittle by\u0142 oficerem RAF to nakazano mu kontynuowa\u0107 prac\u0119 na silnikiem w Cambridge gdzie nadano mu tytu\u0142 \u201eG\u0142\u00f3wny Honorowy In\u017cynier i Konsultant Techniczny\u201d. Jeszcze w 1936 roku, prace przeniesiono do miejscowo\u015bci Rugby w \u015arodkowej Anglii. Tam w Brownsover Hall swoje laboratorium udost\u0119pni\u0142a firma British Thomson- Houston i badania prowadzono w okresie 1936-1941.<\/p>\n<p>W dniu 12 kwietnia 1937 roku, Frank Whittle z powodzeniem uruchomi\u0142 sw\u00f3j pierwszy prototyp. Prototyp okre\u015blano nazw\u0105 Power Jets WU (Whittle Unit). P\u00f3\u017aniej WU First Model. W stosunku do pierwszych modeli, ten pracuj\u0105cy silnik otrzyma\u0142 spr\u0119\u017cark\u0119 od\u015brodkow\u0105 dwustronn\u0105, z tym \u017ce jedna strona by\u0142a wi\u0119ksza od drugiej. Dzi\u0119ki temu \u015brednica mog\u0142a ulec zmniejszeniu do 16,5 in (419 mm). Konstrukcja by\u0142a bardziej zwarta. Wad\u0105 by\u0142y straty ci\u015bnienia powietrza wpadaj\u0105cego na tyln\u0105 cz\u0119\u015b\u0107 spr\u0119\u017carki. Problemem by\u0142a regulacja silnika, a przede wszystkim ma\u0142a wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 termiczna dzbanowych (puszkowych, rurowych) kom\u00f3r spalania.<\/p>\n<p>By\u0142y tak\u017ce problemy mentalne. G\u0142\u00f3wny in\u017cynier firmy British Thomson-Houston (BTH) nie godzi\u0142 si\u0119 na przekraczanie pr\u0119dko\u015bci obrotowej 12\u00a0000 obr\/min, ze wzgl\u0119d\u00f3w bezpiecze\u0144stwa. Mimo to w sierpniu 1937 roku, turbina WU osi\u0105gn\u0119\u0142a pr\u0119dko\u015b\u0107 obrotow\u0105 13\u00a0600 obr\/min. Silnik WU przebudowano na Whittle W.1, dokonuj\u0105c w nim kilku istotnych zmian. Ostatecznie w dniu 22 lutego 1941 roku, silnik ten uleg\u0142 zniszczeniu w wyniku rozerwania tarczy turbiny.<\/p>\n<p>Kilka danych silnika Whittle WU: \u015brednica spr\u0119\u017carki 19 in (oko\u0142o 0,50 m), \u015brednica turbiny 14 in (oko\u0142o 0,40 m) z 66 \u0142opatkami konstrukcji firmy BTH, przep\u0142yw powietrza oko\u0142o 11,5 kg\/s, pr\u0119dko\u015b\u0107 obrotowa wa\u0142u oko\u0142o 465 m\/s, moc turbiny 2\u00a0200 kW. D\u0142ugo\u015b\u0107 silnika oko\u0142o 1, 70 m, \u015brednica oko\u0142o 1,14 m. Paliwo nafta (kerozyna).<\/p>\n<p>W tym czasie Frank Whittle by\u0142 k\u0142\u0119bkiem nerw\u00f3w. Wa\u017cy\u0142 poni\u017cej 60 kg. Pali\u0142 trzy paczki papieros\u00f3w dziennie. \u0179le si\u0119 od\u017cywia\u0142 i spa\u0142 niezwykle kr\u00f3tko. By\u0142 niekontaktowy, wybuchowy i agresywny. Po raz kolejny jego prac\u0119 podano ocenie. Tym razem Alan Griffith nie spieszy\u0142 si\u0119 z ocen\u0105 pracy kolegi, a to dlatego, \u017ce sam ju\u017c pracowa\u0142 nad silnikiem turboodrzutowym ze spr\u0119\u017cark\u0105 osiow\u0105.<\/p>\n<p>Drugi prototyp silnika Franka Whittle Power Jets W.2 otrzyma\u0142 zmienion\u0105 spr\u0119\u017cark\u0119 od\u015brodkow\u0105. Tym razem by\u0142a ona symetryczna (obie jej cz\u0119\u015bci by\u0142y jednakowe). Silnik otrzyma\u0142 10 dzbanowych (puszkowych) kom\u00f3r spalania, o znacznie wi\u0119kszej wytrzyma\u0142o\u015bci termicznej. Ostateczna komora spalania zosta\u0142a zbudowana w 1940 roku pod kierunkiem in\u017c. Isaac Lubbock z firmy Shell. Cz\u0119\u015b\u0107 test\u00f3w przeniesiono do odlewni firmy BTH w pobli\u017cu Lutterworth w Leicestershire.<\/p>\n<p>Trzeci prototyp silnika Power Jets W.3 otrzyma\u0142 10 dzbanowych kom\u00f3r spalania, ale z odwrotnym przep\u0142ywem. Dzi\u0119ki temu sama komora spalania jest skutecznie ch\u0142odzona przez spr\u0119\u017cone powietrze. Taki uk\u0142ad przyj\u0119to p\u00f3\u017aniej w silniku Rolls-Royce Welland i General Electric J.31 oraz wielu silnikach turbo\u015bmig\u0142owych.<\/p>\n<p><figure class=\"alignleft\">                    <img decoding=\"async\" data-src=\"https:\/\/images.polot.net\/dfca90cf985ce794cb511e140a2f5e6f4572bee6\" src=\"https:\/\/images.polot.net\/dfca90cf985ce794cb511e140a2f5e6f4572bee6\" alt=\"Zasada dzia\u0142ania komory spalania z przeciwnym przep\u0142ywem zastsowany w silniku Power Jets W.3. 2015 rok. Zdj\u0119cie LAC\" class=\"lazyload\" data-action=\"zoom\"><figcaption>Zasada dzia\u0142ania komory spalania z przeciwnym przep\u0142ywem zastsowany w silniku Power Jets W.3. 2015 rok. Zdj\u0119cie LAC<\/figcaption><\/figure>\n<p>Trzy r\u00f3\u017cnej konstrukcji silniki prototypowe Franka Whittle udowodni\u0142y, \u017ce silnik turboodrzutowy ma du\u017cy potencja\u0142 i mo\u017ce z powodzeniem konkurowa\u0107 z silnikiem t\u0142okowym.<\/p>\n<p>Z uwagi na wszcz\u0119t\u0105 przez niemc\u00f3w II wojn\u0119 \u015bwiatow\u0105 i bark stosownych funduszy, program silnika turboodrzutowego by\u0142 powoli realizowany. Pieni\u0105dze nap\u0142ywa\u0142y z op\u00f3\u017anieniem i w niewystarczaj\u0105cej ilo\u015bci. Zesp\u00f3\u0142 Frank Whittle nie m\u00f3g\u0142 sobie pozwoli\u0107 na wymian\u0119 zepsutych podzespo\u0142\u00f3w na nowe. Musiano je naprawia\u0107.<\/p>\n<p>Du\u017cym sukcesem zespo\u0142u by\u0142 spos\u00f3b montowania \u0142opatek turbiny do tarczy. Pocz\u0105tkowy rodzaj zaczepu w postaci \u201ebulb\u201d (bombla) okaza\u0142 si\u0119 ma\u0142o wytrzyma\u0142y na przeci\u0105\u017cenia i zm\u0119czenie materia\u0142owe. Opracowano zaczep typu \u201efir-tree\u201d (jode\u0142ka), kt\u00f3ry jest stosowany we wszystkich turbinach na \u015bwicie.<\/p>\n<p>W czerwcu 1939 roku, odby\u0142 si\u0119 pokaz silnika dla przedstawicieli Ministerstwa Lotnictwa. Silnik na wysokich obrotach bezawaryjnie pracowa\u0142 przez 20 minut. Niemal wszyscy byli ca\u0142kowicie przekonani do projektu. W efekcie ministerstwo kupi\u0142o silnik W.U (W.1) i pozostawi\u0142o go do dalszych test\u00f3w oraz zasila\u0142o program funduszami. W styczniu 1940 roku, ministerstwo podpisa\u0142o umow\u0119 z firm\u0105 Gloster Aircraft Company, na budow\u0119 samolotu do\u015bwiadczalnego Gloster E.28\/39 z silnikiem W.1. Zawarto tak\u017ce umowy na kolejne wersje rozwojowe silnika W.1A oraz W.2. W kwietniu 1940 roku, zawarto umow\u0119 z firm\u0105 Rover na budow\u0119 silnika wed\u0142ug plan\u00f3w W.1A. Jednak szybko okaza\u0142o si\u0119, \u017ce samolot b\u0119dzie du\u017co szybciej ni\u017c silnik. Dlatego Frank Whittle z dost\u0119pnych podzespo\u0142\u00f3w zbudowa\u0142 silnik, kt\u00f3ry oznaczy\u0142 W.1X dla prototypu Gloster E.28\/39. W grudniu 1940 roku, Frank Whittle dozna\u0142 za\u0142amania nerwowego i chorowa\u0142 przez miesi\u0105c.<\/p>\n<p>Ko\u0142owania do\u015bwiadczalnego samolotu Gloster E.28\/39 rozpocz\u0119to w grudniu 1940 roku. W dniu 15.05.1941 roku, samolot Gloster E.28\/39 zosta\u0142 oblatany. Za sterami siedzia\u0142 Gerry Sayer. Po wyl\u0105dowaniu pilot powiedzia\u0142 do Franka Whittle &#8211; \u201eFrank, to dzia\u0142a\u201d. Osi\u0105gni\u0119to pr\u0119dko\u015b\u0107 340 mil\/h (545 km\/h) przy mocy silnika 3,8 kN. W ci\u0105gu kilku dni samolot osi\u0105gn\u0105\u0142 pr\u0119dko\u015b\u0107 ponad 600 km\/h na pu\u0142apie 7\u00a0600 m, bij\u0105c osi\u0105gi legendarnego ju\u017c Spitfire. W dniu 2.03.1942 roku samolot Gloster E.28\/39 z silnikiem W.1A o ci\u0105gu 7,8 kN osi\u0105gn\u0105\u0142 690 km\/h na pu\u0142apie 4\u00a0600 m.<\/p>\n<p>W 1941 roku, firma Rover stworzy\u0142a nowe laboratorium dla Frank Whittle i jego zespo\u0142u, tu\u017c przy linii produkcyjnej w fabryce Barnoldswick. Szybko jednak okaza\u0142o si\u0119, \u017ce wsp\u00f3\u0142praca mi\u0119dzy sp\u00f3\u0142k\u0105 Power Jets i Rover nie uk\u0142ada si\u0119 dobrze. Podobno in\u017cynierowie firmy Rover nie mogli osi\u0105gn\u0105\u0107 poprawnych parametr\u00f3w podzespo\u0142\u00f3w. Okaza\u0142o si\u0119 jednak, \u017ce firma w ukryciu prowadzi\u0142a ju\u017c w\u0142asne prace badawczo-rozwojowe. Silnik Frank Whittle mia\u0142 mie\u0107 oznaczenie B.23, a silnik firmy Rover otrzyma\u0142 oznaczenie B.26. Ten stan rzeczy by\u0142 zaaprobowany przez Ministerstwo Lotnictwa, gdy\u017c firma Rover upro\u015bci\u0142a konstrukcj\u0119 silnika i gwarantowa\u0142a ni\u017csz\u0105 cen\u0119.<\/p>\n<p>Wiosn\u0105 1940, Frank Whittle nawi\u0105za\u0142 wsp\u00f3\u0142prac\u0119 z doktorem Stanley Hooker z Rolls-Royce, specjalist\u0105 od turbospr\u0119\u017carek. Z powodu k\u0142opot\u00f3w na styku Power Jets i Rover, zacie\u015bni\u0142a si\u0119 wsp\u00f3\u0142praca z Rolls-Royce. W 1942 roku, firma Rolls-Royce zgodzi\u0142a si\u0119 na zbudowanie sze\u015bciu silnik\u00f3w wed\u0142ug projektu W.1, kt\u00f3re oznaczono WR.0,1 i jednocze\u015bnie pomog\u0142a w optymalizacji przep\u0142ywu powietrza.<\/p>\n<p>Firma Rolls-Royce wci\u0105gn\u0119\u0142a do wsp\u00f3\u0142pracy firm\u0119 Vickers i na samolocie Vickers Wellington w tyle kad\u0142uba zamontowano silnik Whittle. By\u0142o to pierwsze lataj\u0105ce laboratorium z silnikiem turboodrzutowym.<\/p>\n<p>W grudniu 1942 roku, uda\u0142o si\u0119 tak\u017ce za\u0142agodzi\u0107 konflikt z firm\u0105 Rover, kt\u00f3ra doko\u0144czy\u0142a testy i dopracowanie silnika W.2B. Lecz w tym czasie firma Rolls-Royce mia\u0142a du\u017co wi\u0119cej wykonanych test\u00f3w i zebranych do\u015bwiadcze\u0144. Poza tym dysponowa\u0142a znacznie lepsz\u0105 baz\u0105 produkcyjn\u0105. Dlatego Rover zaj\u0105\u0142 si\u0119 tylko pracami badawczymi. Silnik firmy Rover W.2B\/23 by\u0142 znany jako Rolls-Royce Welland, a silnik W.2B\/26 by\u0142 jako Rolls-Royce Derwent.<\/p>\n<p>Silnik Rolls-Royce Welland, a dok\u0142adnie Rolls-Royce RB.23 Welland sta\u0142 si\u0119 pierwszym silnikiem turboodrzutowym produkowanym seryjnie. Nazwa silnika pochodzi od rzeki Welland. Jest to tradycja firmy, kt\u00f3ra kolejnym swoim silnikom daje nazwy angielskich rzek. Ma to sugerowa\u0107 sta\u0142y przep\u0142yw powietrza przez silnik, tak jak woda p\u0142ynie w rzece. Pierwsze uruchomienie silnika nast\u0105pi\u0142o w 1942 roku, a produkcj\u0119 podj\u0119to w 1943 roku. Zbudowano 167 sztuk silnik\u00f3w Rolls-Royce RB.23 Welland i u\u017cyto je do nap\u0119du samolot\u00f3w Gloster Meteor. Silniki te by\u0142y kr\u00f3tko u\u017cywane i zosta\u0142y zast\u0105pione silnikami Rolls-Royce RB.37 Derwent.<\/p>\n<p>Silnik Rolls-Royce Derwent by\u0142 realizowany stosunkowo szybko. Przekonstruowano wlot powietrza do silnika, system paliwowy i uk\u0142ad smarowania. Zwi\u0119kszeniu uleg\u0142 jego resurs i niezawodno\u015b\u0107. Silnik Rolls-Royce RB.37 Derwent by\u0142 drugim silnikiem turboodrzutowym produkowanym seryjnie. Pierwsz\u0105 odmian\u0105 by\u0142a wersja Derwent Mk.1 o ci\u0105gu 8,9 kN. Zosta\u0142 wybrany jako podstawowy nap\u0119d samolot\u00f3w Gloster Meteor. Silnik zosta\u0142 u\u017cyty w kilku samolotach z nap\u0119dem turboodrzutowym ko\u0144ca II wojny \u015bwiatowej i wczesnych lat powojennych. Silnik Derwent sta\u0142 si\u0119 podstaw\u0105 dla kolejnej wersji rozwojowej \u2013 silnika Rolls-Royce Nene o ci\u0105gu 22,2 kN. Ten silnik krajom komunistycznym ju\u017c by\u0142 bardzo dobrze znany.<\/p>\n<p>Silnik Derwent mia\u0142 d\u0142ugo\u015b\u0107 2,25 m, \u015brednic\u0119 1,10 m, mas\u0119 570 kg, spr\u0119\u017cark\u0119 dwustronn\u0105 od\u015brodkow\u0105, 10-dzbanowych kom\u00f3r spalania, pojedyncz\u0105 turbin\u0119, paliwo nafta (R.D.E.F.\/F\/KER), ci\u0105g 8,90 kN (Derwent I), 17,79 kN (Derwent V), temperatura turbiny 849 stopni C (1\u00a0560 stopni F), spr\u0119\u017canie 3,9:1.<\/p>\n<p>Na prze\u0142omie 1944\/1945 rok Frank Whittle sp\u0119dzi\u0142 sze\u015b\u0107 miesi\u0119cy w szpitalu z powodu wyczerpania nerwowego. Zrezygnowa\u0142 z udzia\u0142u w sp\u00f3\u0142ce Power Jets, a nieco p\u00f3\u017aniej otrzyma\u0142 gratyfikacj\u0119 pieni\u0119\u017cn\u0105. Warto wspomnie\u0107, \u017ce sp\u00f3\u0142ka Power Jets zosta\u0142a ostatecznie znacjonalizowana. Silniki turboodrzutowe by\u0142y zbyt wa\u017cne dla obronno\u015bci i rozwoju UK, aby o nich decydowa\u0142y prywatne przedsi\u0119biorstwa.<\/p>\n<p>Dopiero po II wojnie \u015bwiatowej Frank Whittle zosta\u0142 stosownie uhonorowany w UK i USA. Od Komisji Kr\u00f3lewskiej UK otrzyma\u0142 nagrod\u0119 ex-gratia w wysoko\u015bci 100 000 \u00a3. W 1946 roku, przyj\u0105\u0142 stanowisko doradcy technicznego projekt\u00f3w i produkcji silnik\u00f3w turboodrzutowych w USA. Dzieli\u0142 prac\u0119 zawodow\u0105 mi\u0119dzy USA i UK. Zwi\u0105za\u0142 si\u0119 tak\u017ce z firm\u0105 BOAC, jako doradca techniczny w zakresie turbin gazowych w samolotach. Lecz problemy zdrowotne spowodowa\u0142y \u017ce, w 1952 roku, porzuci\u0142 prac\u0119 zawodow\u0105 i zaj\u0105\u0142 si\u0119 biografi\u0105. Jednak ci\u0105gn\u0119\u0142o go do pracy i w 1953 roku, przyj\u0105\u0142 pozycj\u0119 specjalisty w firmie Shell. Jego osi\u0105gni\u0119ciem by\u0142 nowy typ wiert\u0142a do odwiert\u00f3w w poszukiwaniu ropy naftowej. W 1957 roku, Frank Whittle opu\u015bci\u0142 firm\u0119 Shell i przeni\u00f3s\u0142 si\u0119 do Bristol Aero Engines, kt\u00f3ra w 1966 roku, zosta\u0142a przej\u0119ta przez Rolls-Royce. Teraz jednak pojawi\u0142y si\u0119 problemy finansowe przy projekcie silnika R-R RB.211, o czym b\u0119dzie jeszcze mowa. W 1976 roku, Frank Whittle na sta\u0142e wemigrowa\u0142 do USA. Pracowa\u0142 jako wyk\u0142adowca na uczelniach i wydawa\u0142 publikacje. Frank Whittle pierwszy raz spotka\u0142 Hans von Ohain w 1966 roku. Po latach doszed\u0142 do przekonania, \u017ce prace Hans von Ohain by\u0142y prowadzone niezale\u017cnie i obaj panowie nawet si\u0119 zaprzyja\u017anili. Frank Whittle by\u0142 ateist\u0105. Zmar\u0142 maj\u0105c 89 lat, na raka p\u0142uc, w dniu 9 sierpnia 1996 roku, w swoim domu w Columbia, stan Maryland. Zosta\u0142 poddany kremacji w USA, a jego prochy przewieziono do Anglii, gdzie zosta\u0142y umieszczone w miejscu pami\u0119ci w ko\u015bciele w Cranwell.<\/p>\n<p>Opracowa\u0142 Karol Placha Hetman<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Druga wojna \u015bwiatowa by\u0142a najwi\u0119ksz\u0105 tragedi\u0105 wielu narod\u00f3w \u015bwiata i czym\u015b czego sobie cz\u0142owiek nie m\u00f3g\u0142 wyobrazi\u0107 jeszcze w 1939 roku. Jak mo\u017cna tak upodli\u0107 siebie i zniszczy\u0107 drugiego cz\u0142owieka? Jednak mia\u0142a jeden zaskakuj\u0105cy plus \u2013 rewolucyjny rozw\u00f3j techniki. I to niemal w ka\u017cdej dziedzinie \u017cycia: organizacji pracy przy produkcji, medycynie, logistyce, przechowywaniu \u017cywno\u015bci, transporcie l\u0105dowym i morskim, meteorologii i wielu innych.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[15],"tags":[],"class_list":["post-459","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-artykuly"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/459","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=459"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/459\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1911,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/459\/revisions\/1911"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=459"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=459"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=459"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}