Rolls-Royce Olympus

Olympus
Консервированный блок замены двигателя (ECU) Bristol Siddeley Olympus Mk 301 в комплекте с вспомогательными элементами и переборками.
Тип	Turbojet
Национальное происхождение	Великобритания
Производитель	Bristol Aero Engines. Bristol Siddeley Engines Limited. Rolls-Royce Bristol Engine Division
Первый запуск	1950
Основные области применения	Avro Vulcan. BAC TSR-2
Разработан в	Rolls-Royce / Snecma Olympus 593. Rolls-Royce Marine Olympus

Rolls-Royce Olympus (первоначально Bristol BE10 Olympus ) был первым в мире двух- золотниковым осевым турбореактивным двигателем. проект авиационного двигателя, датируемый ноябрем 1946 года, но не первый, который был запущен или введен в эксплуатацию. Первоначально он был разработан и произведен Bristol Aero Engines. Впервые он был запущен в 1950 году и первоначально использовался в качестве силовой установки для бомбардировщика Avro Vulcan V. Конструкция была доработана для обеспечения сверхзвуковых характеристик в рамках программы BAC TSR-2. Позже он стал производиться как Rolls-Royce / Snecma Olympus 593, силовая установка для Concorde SST. Версии двигателя были лицензированы для Curtiss-Wright в США как TJ-32 или J67 (военное обозначение) и TJ-38 «Зефир». Olympus также успешно разрабатывался как судовые и промышленные газовые турбины.

Bristol Aero Engines (ранее Bristol Engine Company), объединенные с Armstrong Siddeley Motors в 1959 году с образованием Bristol Siddeley Engines Limited (BSEL), которая, в свою очередь, была передана Rolls-Royce в 1966 году.

По состоянию на 2018 год Olympus остается в эксплуатации как судовые и промышленные газовые турбины.

• 1 Предпосылки
  • 1.1 Истоки
  • 1.2 Начальная разработка
• 2 Варианты
  • 2.1 Примечания к варианту
  • 2.2 Производные
    • 2.2.1 Промышленное производство электроэнергии
• 3 Приложения
  • 3.1 Предлагаемые варианты применения в самолетах
• 4 Двигатели на дисплее
• 5 Технические характеристики Olympus 101
  • 5.1 Общие характеристики
  • 5.2 Компоненты
  • 5.3 Характеристики
• 6 Технические характеристики Olympus 301
  • 6.1 Общие характеристики
  • 6.2 Компоненты
  • 6.3 Производительность
• 7 См. Также
• 8 Ссылки
• 9 Внешние ссылки

Истоки

В конце мировой войны II, основным усилием компании Bristol Engine Company была разработка двигателей Hercules и Centaurus radial поршневых. К концу 1946 года у компании было всего 10 часов опыта турбореактивного с небольшим экспериментальным двигателем Phoebus, который был газогенератором или ядром двигателя. Proteus турбовинтовой тогда в разработке. В начале 1947 года материнская компания Bristol Airplane Company представила предложение по бомбардировщику средней дальности с той же спецификацией B.35 / 46, которая привела к Avro Vulcan и Хэндли Пейдж Виктор. Конструкцией Bristol был Тип 172, который должен был оснащаться четырьмя или шестью двигателями Bristol с тягой 9000 фунтов силы (40 кН) в соответствии со спецификацией двигателей Министерства TE.1 / 46.

Тяга, необходимая для нового двигателя, который тогда обозначался как B.E.10 (позже Olympus), первоначально будет составлять 9000 фунтов-силы (40 кН) с потенциалом роста до 12000 фунтов-силы (53 кН). Соотношение давлений было бы неслыханным, равным 9: 1. Для достижения этого в первоначальной конструкции использовались осевой компрессор низкого давления (LP) и центробежный компрессор высокого давления (HP) , каждый из которых приводится в действие собственным одноступенчатым турбина. Эта двухзолотниковая конструкция устраняет необходимость в таких функциях, как регулируемые входные направляющие лопатки (Avon, J79), впускные рампы (J65), регулируемые статоры (J79) или спуск воздуха из компрессора (Avon), которые требовались на однозолотниковых компрессорах с коэффициентами давления выше. примерно 6: 1. Без этих характеристик двигатель не мог бы запускаться или работать на низких оборотах без разрушительной вибрации лопастей. Они также не могли разогнаться до высоких скоростей с малым временем разгона («разгон ») без помпажа. Конструкция была постепенно изменена, и центробежный компрессор высокого давления был заменен на осевой компрессор высокого давления. Это уменьшило диаметр нового двигателя до проектной спецификации 40 дюймов (100 см). Bristol Type 172 был отменен, хотя разработка Avro Vulcan и других проектов продолжалась.

Первоначальная разработка

Схема газового потока Olympus Mk 101

Первый двигатель, обозначение его разработки - BOl.1. (Bristol Olympus 1), имел шесть ступеней компрессора низкого давления и восемь ступеней высокого давления, каждая из которых приводилась в действие одноступенчатой ​​турбиной. Система сгорания была новинкой в ​​том, что десять соединенных жаровых трубок были размещены внутри канальной системы: гибрид раздельных баллонов и настоящей кольцевой системы. Диаметр отдельных баллонов сгорания превысил бы расчетный предел, и настоящая кольцевая система сочли слишком продвинутой.

В 1950 году доктор (позже сэр) Стэнли Хукер был назначен главным инженером компании Bristol Aero Engines.

BOl.1 впервые был запущен 16 мая 1950 года и был спроектирован для создания тяги 9140 фунтов-силы (40,7 кН) и не имел разрушительного вращающегося срыва при запуске на холостом ходу. без рывков при быстром ускорении до максимальной тяги. Двигатель запустился без проблем, и Хукер, наблюдая за первым испытательным запуском и демонстрируя уверенность, которую он имел в конструкции, хлопнул дроссельной заслонкой, чтобы обеспечить ускорение без скачков до максимальной мощности. Измеритель тяги показал 10000 фунтов силы (44 кН). Следующей разработкой был BO1.1 / 2, который в декабре 1950 года обеспечил тягу 9500 фунтов силы (42 кН). Примеры аналогичного BO1.1 / 2A были сконструированы для американского производителя Curtiss-Wright, который купил лицензию на разработку двигателя как TJ-32 или J67. Несколько переработанный BO1.1 / 2B работал в декабре 1951 года с тягой в 9750 фунтов силы (43,4 кН). К настоящему времени двигатель был готов к испытаниям в воздухе, и первые летные двигатели, получившие обозначение Olympus Mk 99, были установлены на Canberra WD952, который впервые летал с этими двигателями со сниженными характеристиками до 8000 фунтов силы (36 кН) в августе 1952 г. В мае 1953 г. этот самолет достиг мирового рекорда высоты в 63 668 футов (19 406 м). (Оснащенный более мощными двигателями Mk 102, Canberra увеличила рекорд до 65 876 ​​футов (20 079 м) в августе 1955 года.)

Сохранился Bristol Olympus 101.

BOl.1 / 2A

BOl.1 / 2B

BOl.1 / 2C

BOl.2

BOl.3

Из всех ранних начальных разработок, BOl.2 - BOl.5 (BOl..5 никогда не строился), пожалуй, самым значительным был BOl.3. Еще до того, как Vulcan впервые полетел, Olympus 3 предлагался в качестве окончательной силовой установки для самолета. В конце концов, «оригинальный» Olympus постоянно разрабатывался для Vulcan B1. BOl.3 был описан в 1957 году как «высококачественный продукт, промежуточный между сериями Olympus 100 и 200».

BOl.4

BOl.5

не построен

BOl.6

(Mk.200)

BOl.7

(Mk.201)

BOl.7SR

BOl.11

(Mk.102)

BOl.12

(Mk.104)

BOl.21

( Mk.301)

BOl.21R

не строится, предлагается для РАЭ Ракета (A) предназначена для встречи с О. 1149 выпущен в мае 1956.

BOl.22R

(Mk.320)

BOl.23

не строится, предлагается с компрессором 301, 22R турбину и разогрейте, чтобы дать 25000 фунтов силы (110 кН) при взлете (повторном нагреве).

Olympus Mk 100

(BOl.1 / 2B) Аналогично Olympus Mk 99 с номинальной нагрузкой 9250 фунтов-силы (41,1 кН) тяга для второго прототипа Vulcan VX777. Первый полет - сентябрь 1953 года.

Olympus Mk 101

(BOl.1 / 2C) Большая турбина, тяга 11000 фунтов силы (49 кН) для начального серийного самолета Vulcan B1. Первый полет (XA889) в феврале 1955 года.

Olympus Mk 102

(BOl.11) Дополнительная нулевая ступень на компрессоре низкого давления, тяга 12000 фунтов силы (53 кН) для более поздних серийных самолетов Vulcan B1.

Olympus Mk 104

(BOl.12) Обозначение для Olympus Mk 102, модифицированного после капитального ремонта с новой турбиной и горелками, первоначальная тяга 13000 фунтов-силы (58 кН), тяга 13500 фунтов-силы (60 кН) на повышение номинальной мощности, стандартное для Vulcan B1A.

'Olympus 106'

Используется для описания движка разработки для Olympus 200 (BOl.6). Возможно повреждение BOl.6 (Olympus 6).

Olympus Mk 97

Этот ранний двигатель тестировал первую кольцевую камеру сгорания. Он был испытан на испытательном стенде Bristol Avro Ashton WB493.

Olympus Mk 201

(BOl.7) Модернизированный Olympus Mk 200. Тяга 17000 фунтов силы (76 кН). Первоначальный самолет Vulcan B2.

Olympus Mk 202

Спорный. Либо Olympus Mk 201, модифицированный с быстрым воздушным стартером, либо Olympus Mk 201 с переработанной системой дыхания маслоотделителя. Это был окончательный двигатель «200-й серии», устанавливаемый на Vulcans, не оснащенный Mk 301. Восстановленный Vulcan XH558 оснащен двигателями Olympus Mk 202.

«Olympus Mk 203»

Очень редко Ссылка на этот неуловимый знак двигателя можно найти в некоторых официальных публикациях Air, относящихся к Vulcan B2. Это также отмечено в архивном документе производителя, датированном примерно 1960 годом.

Avro Vulcan XJ784 на CFB Bagotville в 1978 году. Он оснащен четырьмя двигателями Olympus Mk 301, которые идентифицируются по более коротким и широким соплам сопла..

Olympus Mk 301

(BOl.21) Дополнительная нулевая ступень на компрессоре низкого давления. Тяга 21000 фунтов силы (93 кН). Позже были модернизированы самолеты Vulcan B2 и девять более ранних. Позже была снижена тяга до 18 000 фунтов силы (80 кН). Восстановлен исходный рейтинг для Operation Black Buck.

Olympus 510 series

С тягой в диапазоне от 15000 до 19000 фунтов силы (от 67 до 85 кН) серия 510 была гражданской версией BOl..6. Команда была отправлена ​​в Boeing в Сиэтл для продвижения двигателя в 1956 году, но безуспешно.

Olympus 551

Olympus 551 'Zephyr' был уменьшенной и облегченной версией BO1.6 и рассчитан на тягу 13 500 фунтов силы (60 кН). Двигатель был предметом лицензионного соглашения между Bristol Aero Engines и Curtiss-Wright Corporation - двигатель продавался в США как Curtiss-Wright TJ-38 Zephyr. Были надежды установить Olympus 551 на авиалайнеры Avro Type 740 и Bristol Type 200 trijet, но дальше стадии проекта не продвинулись. Curtiss-Wright также не смог продать двигатель.

Olympus Mk 320 в музее Королевских ВВС, Косфорд.

Mk.320

Технические характеристики для BAC TSR-2 был выпущен в 1962 году. Он должен был оснащаться двумя двигателями BSEL Olympus Mk 320 (BOl.22R), каждый мощностью 19 610 фунтов силы (87,2 кН) сухой и 30 610 фунтов силы (136,2 кН) с подогревом при взлете. Двигатель, который был повторно нагружен для сверхзвуковых полетов на уровне моря и более 2,0 Маха на высоте, и в нем широко использовались жаропрочные сплавы, такие как титан и нимоник, был передовым производным от двигателя. Olympus Mk 301 с форсажной камерой солнечного типа. Двигатель впервые заработал в марте 1961 года, вскоре достигнув мощности 33000 фунтов силы (150 кН), и был испытан в феврале 1962 года в подвешенной гондоле в нижней части Vulcan B1 XA894 и был продемонстрирован на авиасалоне Фарнборо в г. Сентябрь. В декабре 1962 года во время пробега на полной мощности на станции Filton вал низкого давления вышел из строя. Высвободившийся диск турбины разорвал топливные баки, и последовавший за этим пожар полностью уничтожил «Вулкан».

Во время первого полета в сентябре 1964 года двигатели TSR-2 были едва годны к полету, так как их характеристики были снижены и разрешены для одного полета. Тем не менее риск считался приемлемым в политической обстановке того времени. С новыми двигателями TSR-2 XR219 летал еще 23 раза, прежде чем проект был отменен в 1965 году.

Olympus 593

Rolls-Royce / Snecma Olympus 593 был повторно подогретой версией Olympus на котором находился сверхзвуковой авиалайнер Concorde. Проект Olympus 593 был начат в 1964 году, используя Olympus Mk 320 TSR2 в качестве основы для разработки. BSEL и Snecma Moteurs из France должны были участвовать в проекте. Приобретая BSEL в 1966 году, Rolls-Royce продолжал выступать в качестве британского партнера.

593D

Ранее Olympus 593. Тяга 28 100 фунтов-силы (125 кН). («D» в обозначении двигателя, равном «производному» - для меньшей версии Concorde для малой дальности полета, которая позже была отменена)

593B

Летные испытания и прототип самолета. Тяга 34370 фунтов-силы (152,9 кН) с подогревом. (буква «B» в обозначении двигателя, равная «большой» - для дальнобойных Concorde, которые впоследствии поступили на вооружение)

593-602

Производство. Кольцевая камера сгорания для удаления дыма

593-610

Последнее производство. Тяга 38 075 фунтов-силы (169,37 кН) с подогревом.

Curtiss-Wright TJ-32

Примеры BO1.1 / 2A были доставлены компании Curtiss-Wright в 1950 году. 1951 г. и летал на испытательном стенде Boeing B-29 как TJ-32.

Curtiss-Wright J67

Чтобы удовлетворить потребность ВВС США в двигателе мощностью 15 000 фунтов силы (67 кН) двигатель был предметом контракта на разработку, модернизирован и получил обозначение J67. Разработка затянулась, и в 1955 году ВВС США объявили, что контракта на производство нынешнего J67 не будет. Несколько самолетов должны были получить J67, включая Convair F-102 Delta Dagger.

Curtiss-Wright T47

T47 был попыткой создать турбовинтовой двигатель на основе J67. T47 весил 5 900 фунтов (2700 кг) и выдавал 16 000 эквивалентных л.с. (12 000 кВт) с учетом остаточной реактивной тяги 4 700 фунтов силы (2100 кгс; 21 кН).

TJ-38 Zephyr

См. Olympus 551 (выше).

Примечания к варианту

Двигатели второго поколения

Первоначальный дизайн второго поколения «Olympus 6» начался в 1952 году. Это был серьезный редизайн с пятью LP и семь ступеней компрессора высокого давления и канальная камера сгорания с восемью соединенными между собой жаровыми трубами. Несмотря на гораздо больший массовый расход, размер и вес BO1.6 мало отличался от более ранних моделей.

Конкурирующие производители Rolls-Royce очень сильно лоббировали, чтобы его двигатель Conway был установлен на Vulcan B2 для достижения унификации с Victor B2. Как следствие, Bristol обязалась завершить разработку за счет средств компании и привязать цену к цене своего конкурента, полностью финансируемого государством.

Olympus Mk 200

(BOl.6) Тяга 16000 фунтов-силы (71 кН). Только первый B2 (XH533).

Цивилизованный Олимп

Планы по гражданскому оформлению Олимпа восходят к 1953 году, когда был представлен авиалайнер Avro Atlantic на базе Vulcan. Однако большинство гражданских производных, за исключением сверхзвуковых авиалайнеров, были разработаны на основе BO1.6.

Thin-wing Javelin

Одним из проектов, вышедших за рамки чертежной доски, была сверхзвуковая разработка Gloster Javelin, P370, оснащенный двумя двигателями BOl.6, 7 или 7SR. Конструкция развивалась в P376 с двумя двигателями BOl.21R мощностью 28 500 фунтов силы (127 кН) с подогревом. В 1955 году было заказано 18 самолетов. В следующем году от проекта отказались.

Дожигающий Олимп

Еще в 1952 году Бристоль рассматривал возможность использования повторного нагрева, или дожигания, для улучшения толчок Олимпа. Первоначально была разработана система Bristol Simplifed Reheat, которая была протестирована на автомобиле Rolls-Royce Derwent V, установленном на автомобиле Avro Lincoln. Позже он был испытан на двигателе Orenda в Канаде и на Olympus Mk 100 на испытательном стенде Avro Ashton. Полностью регулируемый подогрев стал возможен после соглашения с Solar Aircraft Company из Сан-Диего, которая производила стенды для Olympus Mks 101 и 102. Дожигающий Olympus был лишь одним из предложений для Vulcan Phase 6, 350 000 фунтов (160 т) самолет с запасом хода 13/14 часов.

приводной вентилятор Olympus

BS.81 мощностью 28 000 фунтов силы (120 кН). В качестве альтернативы форсажной камере для Vulcan Phase 6 был предложен вентилятор, установленный на задней кромке крыла. Вентилятор приводился в действие турбиной в выхлопе двигателя на конце реактивной трубы.

Вектор тяги Olympus

Вулкан с вертикальным взлетом был предложен в 1960 году. В нем использовались 4 двигателя Olympus с векторной тягой и 10 подъемных двигателей.

Производные

• Rolls-Royce Marine Olympus

Промышленное производство электроэнергии

Olympus был введен в эксплуатацию в качестве промышленного генератора пиковой нагрузки в 1962 году, когда Центральное управление по производству электроэнергии (CEGB) ввело в эксплуатацию единственный прототип на своей электростанции Hams Hall.. Электроэнергия обеспечивалась двигателем Olympus 201, выпускавшимся через двухступенчатую турбину, питавшую синхронный генератор переменного тока Brush мощностью 20 МВт при 3000 об / мин. К 1972 году CEGB установила 42 генераторные установки Olympus. Двигатели Olympus также используются для обеспечения резервного питания в случае отключения электросети на некоторых британских атомных электростанциях.

Многие наборы были экспортированы и многие нашли применение на морских платформах. К 1990 году более 320 комплектов было продано в 21 страну, многие из которых остаются в эксплуатации.

• Avro Vulcan
• BAC TSR-2
• Concorde

Предлагаемые варианты применения в самолетах

С годами Olympus предлагался для множества других приложений, включая:

• C104, который привел к C105 Avro Arrow : BOl.3
• Avro 718: BOl.3 Type 718 был военно-транспортным самолетом вместимостью до 110 человек.
• Avro 739 - OR339 (требование, которое завершилось TSR2): BOl.21R
• Avro 740: 3 x Mk 551
• Avro 750: 2 x Mk 551
• Avro Vulcan Phase 6 (B3): BOl.23, развитие Mk 301. Различные конфигурации двигателей, BOl.21, BOl.21 / 2 и BOl.23, с подогревом или задним вентилятором, были предложены для этого самолета для обеспечения необходимого увеличения взлетной тяги.
• Bristol T172: BE10
• Bristol T177
• Bristol T180
• Bristol T198: Mk 591. Ранняя конструкция сверхзвукового авиалайнера (132 места). Двигатель был гражданским BOl.22R.
• Bristol T201: Mk 551
• Bristol T202
• Bristol T204 до OR339: BOl.22SR (упрощенный подогрев)
• Bristol T205: Mark 551
• Bristol T213
• Bristol T223 : Mk 593. Более поздняя конструкция сверхзвукового авиалайнера (100 мест). Двигатель типа Mk 591 с компрессором низкого давления нулевой ступени и охлаждаемой турбиной высокого давления.
• de Havilland дизайн по OR339: BOl.14R, BOl.15R. Разработано на основе BOl.6R.
• Handley Page HP98: Вариант Pathfinder Victor.
• Handley Page Victor B1: Mk 104
• Handley Page Victor Phase 3
• Handley Page HP107
• Handley Page Pacific
• Hawker P.1121 : BOl.21R
• Hawker P.1129 - OR339: BOl.15R
• Martin / General Dynamics RB -57F Canberra : Mk 701, разработанный на основе Mk 301.
• Gloster P492 / 3: Mk 591
• Republic F-105 Thunderchief : BOl.21 для возможной продажи RAF.
• Saab 36
• Saab 37 Viggen
• Vickers VC10 : разработка Mk 555 с задним вентилятором.

• Bristol Aero Collection Аэродром Кембл - Mk 104, 593B
• Имперский военный музей Север, Манчестер - Mk 101
• Музей Королевских ВВС Косфорд - Mk 320
• Музей авиации Гатвик Чарлвуд Суррей - Два Mk 320
• The Rolls-Royce Heritage Trust Коллекция (Дерби - Великобритания) Mk 101 и Mk 593 и морская версия.
• Йоркширский музей авиации Элвингтон, Северный Йоркшир - Mk 593
• Музей Бруклендс Вей мост, Суррей - Mk 593B
• Центр наследия аэродрома Монтроуз - Бристоль BE10
• Музей науки и промышленности (Манчестер) - Mk 202 (Двигатель отображается как Mk 201, но на табличке с блоком управления двигателем показывает его как Mk 202)
• Аэропарк Ист-Мидлендс Касл Донингтон - Mk 593

Данные из «Операционный Олимп». Рейс. Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года. и конспекты лекций, Vulcan Bristol Aero Engine School

Общие характеристики

• Тип: двухконтактный турбореактивный двигатель с осевым потоком
• Длина: 127,1 дюйма (10,59 фута; 3,23 м)
• Диаметр: 40 дюймов (3,3 фута; 1,0 м)
• Сухой вес: 3,615 фунтов (1,640 кг)

Компоненты

• Компрессор: осевой 6 ступеней низкого давления, 8 ступеней высокого давления
• Камеры сгорания : канальные 10 жаровых труб
• Турбина : одноступенчатый HP, одноступенчатый LP ступень
• Тип топлива: АВТУР или АВТАГ

Рабочие характеристики

• Максимальное тяговое усилие : 11000 фунтов-силы (49 кН)
• Удельный расход топлива : 0,817 фунта / (фунт-сила⋅ч) (23,1 г / (кН⋅с))
• Отношение тяги к массе : 3,04

Данные из [4 ] flightglobal

Общие характеристики

• Тип: двухконтактный турбореактивный двигатель с осевым потоком
• Длина: 155,33 дюйма (12,944 фута; 3,945 м)
• Диаметр: 44,5 дюйма (3,71 фута; 1,13 м)
• Сухой вес: 4 070 фунтов (1850 кг)

Компоненты

• Компрессор: осевые 6 ступеней низкого давления, 7 ступеней высокого давления
• Камеры сгорания : канальные 10 жаровых труб

Рабочие характеристики

• Максимальное тяговое усилие : 21000 фунт-сила (93 кН)
• Удельный расход топлива : 0,809 фунта / (фунт-сила⋅ч) (22,9 г / (кН⋅с))
• Отношение тяги к массе : 4,66

Сопутствующие разработки

• Bristol Siddeley BS100 (ядро Olympus)
• Rolls-Royce Marine Olympus
• Rolls-Royce / Snecma Olympus 593

Аналогичные двигатели

• Pratt Whitney J75

Связанные списки

• Список авиационных двигателей

Примечания

Цитаты

Библиография

На Викискладе есть материалы, связанные с Rolls- Royce Olympus.

• Rolls-Royce Heritage Trust
• Turbine Support изображение электростанции Olympus
• enginehistory.org Хорошее изображение Mk 301
• Вырезка полета BOl.1 / 2A
• "Olympian Heights" Статья о рейсе 1961 года
• The Mighty Olympus : плейлист YouTube от AgentJayZ