رولزرویس ولاند؛ نخستین جت عملیاتی متفقین: تفاوت میان نسخهها
WikiNezami (بحث | مشارکتها) |
WikiNezami (بحث | مشارکتها) بدون خلاصۀ ویرایش |
||
| (۴ نسخهٔ میانیِ ایجادشده توسط همین کاربر نشان داده نشد) | |||
| خط ۱: | خط ۱: | ||
''' | {{عنوانظاهری:رولزرویس ولاند؛ نخستین موتور جت عملیاتی متفقین}} | ||
'''رولز-رویس ولاند (Rolls-Royce Welland)''' نخستین موتور توربوجت تولید انبوه بریتانیا و نخستین موتور جت شرکت رولز-رویس است که راه برای تسلط این شرکت بر صنعت موتور های جت جهان هموار کرد. این موتور با نام اولیه '''Rolls-Royce B.23''' شناخته می شد و نیروی محرکه نخستین جت جنگنده عملیاتی متفقین یعنی [[گلستر میتور (Gloster Meteor) — نخستین جت جنگنده بریتانیا و متفقین در جنگ جهانی دوم|Gloster Meteor]] را تامین کرد. | |||
ولاند با طراحی ساده و قابل اعتماد خود، استاندارد جدیدی برای موتور های توربو جت اولیه تعیین کرد و زمینه توسعه نسل های قدرتمند موتور های '''Derwent''' و '''Nene''' شد. اگرچه عمر تولید این موتور کوتاه بود، اما تاثیر آن بر صنعت هوانوردی جهان غیر قابل انکار است.[[پرونده:موتور جت رولزرویس ولند.jpg|alt=موتور جت رولز-رویس ولند نصبشده روی گلاستر متئور - نمای سهچهارم جلو|بندانگشتی|عکس موتور جت رولز-رویس ولاند که قلب تپنده جنگنده متئور بود.]] | |||
== تاریخچه توسعه == | == تاریخچه توسعه == | ||
=== از ویگ لابراتوری تا | === از ویگ لابراتوری تا رولز-رویس === | ||
دستان | دستان ولاند از '''Power Jets Ltd''' آغاز می شود ، شرکت کوچکی که توسط '''فرانک ویتل''' (Sir Frank Whittle) برای تجاری سازی طرح انقلابی موتور توربوجت خود تأسیس شده بود. ویتل نخستین موتور جت عملیاتی خود به نام '''Power Jets W.1''' را در آوریل ۱۹۴۱ با موفقیت به پرواز درآورد. | ||
در سال ۱۹۴۳، شرکت رولز-رویس که تا آن زمان به موتورهای پیستونی مانند '''Merlin''' و '''Griffon''' شهرت داشت، وارد همکاری با Power Jets شد. رولز-رویس نسخه بهبودیافته W.2 را با نام '''Rolls-Royce Welland''' (برگرفته از نام رودخانهای در انگلستان، مطابق سنت نامگذاری رولز-رویس) به تولید انبوه رساند. | در سال ۱۹۴۳، شرکت رولز-رویس که تا آن زمان به موتورهای پیستونی مانند '''Merlin''' و '''Griffon''' شهرت داشت، وارد همکاری با Power Jets شد. رولز-رویس نسخه بهبودیافته W.2 را با نام '''Rolls-Royce Welland''' (برگرفته از نام رودخانهای در انگلستان، مطابق سنت نامگذاری رولز-رویس) به تولید انبوه رساند. | ||
| خط ۱۳: | خط ۱۴: | ||
=== نخستین پرواز و تولید === | === نخستین پرواز و تولید === | ||
نخستین موتور های | نخستین موتور های ولاند در '''ژوئن ۱۹۴۳''' روی [[گلستر میتور (Gloster Meteor) — نخستین جت جنگنده بریتانیا و متفقین در جنگ جهانی دوم|Gloster Meteor]] نصب شدند و نخستین پرواز می تور با موتور ولاند در همین ماه انجام شد. تولید انبوه از '''اوایل ۱۹۴۴''' آغاز شد و تا پایان جنگ جهانی دوم ادامه یافت. | ||
== مشخصات فنی == | == مشخصات فنی == | ||
| خط ۲۵: | خط ۲۶: | ||
|- | |- | ||
|نوع | |نوع | ||
|توربوجت سانتریفیوژ | |توربوجت سانتریفیوژ (جریان معکوس) | ||
|- | |- | ||
|طول | |طول | ||
| | |۱٬۵۷۵ میلیمتر (۶۲ اینچ) | ||
|- | |- | ||
|قطر | |قطر | ||
| | |۱٬۱۰۵ میلیمتر (۴۳.۵ اینچ) | ||
|- | |- | ||
|وزن خشک | |وزن خشک | ||
| | |~۳۸۶ کیلوگرم (۸۵۰ پاوند) | ||
|- | |- | ||
|پیشرانه | |پیشرانه | ||
| خط ۴۰: | خط ۴۱: | ||
|- | |- | ||
|مصرف سوخت ویژه(SFC) | |مصرف سوخت ویژه(SFC) | ||
| | |~۱.۱۲ lb/(lbf·h) | ||
|- | |- | ||
|نسبت پیشرانه به وزن | |نسبت پیشرانه به وزن | ||
|~ | |'''~۲.۰:۱''' | ||
|- | |- | ||
|دمای ورودی توربین | |دمای ورودی توربین | ||
| | |* | ||
|- | |- | ||
|دور کمپرسور (حداکثر) | |دور کمپرسور (حداکثر) | ||
| خط ۵۳: | خط ۵۴: | ||
=== اجزای اصلی === | === اجزای اصلی === | ||
'''کمپرسور سانتریفیوژ دو طرفه''': قلب موتور، یک کمپرسور گریز از مرکز با یک پروانه (Impeller) دوطرفه بود که از هوا را از دو طرف مکش کرده، فشرده می کرد و به محفظه احتراق می فرستاد. این یک نوع کمپرسور ساده تر و مستحکم تر از کمپرسور های محوری بود، اما با افزایش نسبت تراکم، راندمان آن کاهش می یافت. محفظه احتراق حلقوی (Annular Combustor): | '''کمپرسور سانتریفیوژ دو طرفه''': قلب موتور، یک کمپرسور گریز از مرکز با یک پروانه (Impeller) دوطرفه بود که از هوا را از دو طرف مکش کرده، فشرده می کرد و به محفظه احتراق می فرستاد. این یک نوع کمپرسور ساده تر و مستحکم تر از کمپرسور های محوری بود، اما با افزایش نسبت تراکم، راندمان آن کاهش می یافت. محفظه احتراق حلقوی (Annular Combustor): ولاند از یک محفظه احتراق احتراق حلقوی با ۱۰ عدد محفظه شعله (Flame tube) از جنس فولاد ضدزنگ استفاده می کرد. سوخت (نفت سفید یا Kerosen) از طریق یک انژکتور سانتریفیوژ پاشش می شد. | ||
'''توربین محوری (Axial-flow Turbine):''' یک توربین تک مرحله ای محوری، انرژی گاز های داغ و خروجی از محفظه احتراق را به انرژی مکانیکی تبدیل می کرد تا یک کمپرسور را بچرخاند. پره های توربین از جنس آلیاژ نیمونیک 80 (Nimonic 80) ساخته شده بودند ، یک آلیاژ نیکل-کروم که رولز رویس برای تحمل دمای بالا توسعه داده بود. | '''توربین محوری (Axial-flow Turbine):''' یک توربین تک مرحله ای محوری، انرژی گاز های داغ و خروجی از محفظه احتراق را به انرژی مکانیکی تبدیل می کرد تا یک کمپرسور را بچرخاند. پره های توربین از جنس آلیاژ نیمونیک 80 (Nimonic 80) ساخته شده بودند ، یک آلیاژ نیکل-کروم که رولز-رویس برای تحمل دمای بالا توسعه داده بود. | ||
'''نازل خروجی (Exhaust Nozzle):''' گاز های خروجی از یک نازل همگرا (Convergent nozzle) عبور می کردند تا پیشرانش تولید شود. | '''نازل خروجی (Exhaust Nozzle):''' گاز های خروجی از یک نازل همگرا (Convergent nozzle) عبور می کردند تا پیشرانش تولید شود. | ||
| خط ۶۱: | خط ۶۲: | ||
=== سیستم سوخت و روغن کاری === | === سیستم سوخت و روغن کاری === | ||
[[پرونده:عکس موتور جت رولزرویس ولاند.jpg|alt=نمای نزدیک از کمپرسور سانتریفیوژ دوطرفه و محفظه احتراق حلقوی موتور Welland|بندانگشتی|نمای نزدیک از کمپرسور سانتریفیوژ دوطرفه و محفظه احتراق حلقوی موتور Welland ]] | [[پرونده:عکس موتور جت رولزرویس ولاند.jpg|alt=نمای نزدیک از کمپرسور سانتریفیوژ دوطرفه و محفظه احتراق حلقوی موتور Welland|بندانگشتی|نمای نزدیک از کمپرسور سانتریفیوژ دوطرفه و محفظه احتراق حلقوی موتور Welland ]] | ||
سیستم سوخت | سیستم سوخت ولاند با '''نفت سفید (Aviation Kerosene)''' کار می کرد که از یک پمپ دنده ای (Gear pump) تحت فشار به انژکتورها فرستاده می شد. سیستم روغن کاری از نوع خشک کفه '''(Dry sump)''' با یک پمپ فشار و دو پمپ بازگشت بود. | ||
[[پرونده:عکس 3 از موتور جت رولز رویس ولاند.jpg|alt=توربین محوری تک مرحلهای و نازل خروجی موتور رولز-رویس ولند|بندانگشتی|توربین محوری تک مرحلهای و نازل خروجی موتور رولز-رویس | [[پرونده:عکس 3 از موتور جت رولز رویس ولاند.jpg|alt=توربین محوری تک مرحلهای و نازل خروجی موتور رولز-رویس ولند|بندانگشتی|توربین محوری تک مرحلهای و نازل خروجی موتور رولز-رویس ولاند]] | ||
== تفاوت | == تفاوت ولاند با سایر موتور های هم عصر == | ||
برای درک بهتر جایگاه | برای درک بهتر جایگاه ولاند، مقایسه آن با موتور های جت هم عصرش مفید است: | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|+ | |+ | ||
| خط ۷۷: | خط ۷۸: | ||
|- | |- | ||
|۱۹۴۳ | |۱۹۴۳ | ||
| | |≈۱٫۹:۱ | ||
| | |۳۸۶ kg | ||
|سانتریفیوژ دوطرفه | |سانتریفیوژ دوطرفه | ||
|۷٫۱ kN | |۷٫۱ kN | ||
| خط ۸۵: | خط ۸۶: | ||
|- | |- | ||
|۱۹۴۲ | |۱۹۴۲ | ||
| | |≈۱٫۲۵:۱ | ||
| | |۷۱۹–۷۴۵ kg | ||
|محوری | |محوری ۸ مرحله | ||
|۸٫۸ kN | |۸٫۸ kN | ||
|آلمان | |آلمان | ||
| خط ۹۳: | خط ۹۴: | ||
|- | |- | ||
|۱۹۴۳ | |۱۹۴۳ | ||
| | |≈۱٫۱۳:۱ | ||
|۶۲۴ kg | |۶۲۴ kg | ||
|محوری ۷ مرحله | |محوری ۷ مرحله | ||
| خط ۱۰۱: | خط ۱۰۲: | ||
|- | |- | ||
|۱۹۴۴ | |۱۹۴۴ | ||
| | |≈۱٫۹:۱ | ||
|۷۰۳ kg | |۷۰۳ kg (۱٬۵۵۰ lb) | ||
|سانتریفیوژ یکطرفه | |سانتریفیوژ یکطرفه | ||
|۱۳٫۳ kN | |۱۳٫۳ kN | ||
| خط ۱۰۹: | خط ۱۱۰: | ||
|- | |- | ||
|۱۹۴۲ | |۱۹۴۲ | ||
| | |≈۱٫۷:۱ | ||
| | |≈۳۹۰ kg | ||
|سانتریفیوژ دوطرفه | |سانتریفیوژ دوطرفه | ||
|۷٫۱ kN | |۷٫۱ kN | ||
| خط ۱۱۷: | خط ۱۱۸: | ||
|- | |- | ||
|۱۹۴۳ | |۱۹۴۳ | ||
| | |≈۱٫۹:۱ | ||
| | |≈۳۸۰ kg | ||
|محوری ۵ مرحله | |محوری ۵ مرحله | ||
|۷٫۱ kN | |۷٫۱ kN | ||
| خط ۱۳۱: | خط ۱۳۲: | ||
[https://www.quora.com/The-Rolls-Royce-Welland-and-Heinkel-HeS-8-are-relatively-similar-engines-that-both-weighed-around-850-lbs-and-targeted-1-600-lbf-of-thrust-The-HeS-8-was-for-some-reason-or-another-unable-to-achieve-this-thrust quora] | [https://www.quora.com/The-Rolls-Royce-Welland-and-Heinkel-HeS-8-are-relatively-similar-engines-that-both-weighed-around-850-lbs-and-targeted-1-600-lbf-of-thrust-The-HeS-8-was-for-some-reason-or-another-unable-to-achieve-this-thrust quora] | ||
{{ترتیب:رولز-رویس ولاند؛ نخستین جت عملیاتی متفقین}} | |||
نسخهٔ کنونی تا ۳۱ مهٔ ۲۰۲۶، ساعت ۱۹:۰۶
رولز-رویس ولاند (Rolls-Royce Welland) نخستین موتور توربوجت تولید انبوه بریتانیا و نخستین موتور جت شرکت رولز-رویس است که راه برای تسلط این شرکت بر صنعت موتور های جت جهان هموار کرد. این موتور با نام اولیه Rolls-Royce B.23 شناخته می شد و نیروی محرکه نخستین جت جنگنده عملیاتی متفقین یعنی Gloster Meteor را تامین کرد.
ولاند با طراحی ساده و قابل اعتماد خود، استاندارد جدیدی برای موتور های توربو جت اولیه تعیین کرد و زمینه توسعه نسل های قدرتمند موتور های Derwent و Nene شد. اگرچه عمر تولید این موتور کوتاه بود، اما تاثیر آن بر صنعت هوانوردی جهان غیر قابل انکار است.
تاریخچه توسعه
از ویگ لابراتوری تا رولز-رویس
دستان ولاند از Power Jets Ltd آغاز می شود ، شرکت کوچکی که توسط فرانک ویتل (Sir Frank Whittle) برای تجاری سازی طرح انقلابی موتور توربوجت خود تأسیس شده بود. ویتل نخستین موتور جت عملیاتی خود به نام Power Jets W.1 را در آوریل ۱۹۴۱ با موفقیت به پرواز درآورد.
در سال ۱۹۴۳، شرکت رولز-رویس که تا آن زمان به موتورهای پیستونی مانند Merlin و Griffon شهرت داشت، وارد همکاری با Power Jets شد. رولز-رویس نسخه بهبودیافته W.2 را با نام Rolls-Royce Welland (برگرفته از نام رودخانهای در انگلستان، مطابق سنت نامگذاری رولز-رویس) به تولید انبوه رساند.
بر اساس سنت رولز-رویس در نامگذاری موتورهای جت به نام رودخانهها (مانند Derwent, Avon, Trent, Spey)، موتور W.2B به Welland تغییر نام داد. این نام از رودخانه ولنRiver Wellandدر شرق انگلستان گرفته شده بود.
نخستین پرواز و تولید
نخستین موتور های ولاند در ژوئن ۱۹۴۳ روی Gloster Meteor نصب شدند و نخستین پرواز می تور با موتور ولاند در همین ماه انجام شد. تولید انبوه از اوایل ۱۹۴۴ آغاز شد و تا پایان جنگ جهانی دوم ادامه یافت.
مشخصات فنی
نمای کلی
موتور ولک توربوجت سانتریفیوژ ساده (Centrifugal-flow turbojet) با یک کمپرسور گریز از مرکز دو طرفه (Double-sided centrifugal compressor) بود. این طراحی اگرچه از نظر آیرودینامیکی کمتر از کمپرسور های محوری (Axial-flow) پیشرفته بود، اما مزایای مهمی از جمله سادگی ساخت، هزینه کمتر، و پایداری بالاتر در دوره های مختلف داشت.
| مشخصه | مقدار |
|---|---|
| نوع | توربوجت سانتریفیوژ (جریان معکوس) |
| طول | ۱٬۵۷۵ میلیمتر (۶۲ اینچ) |
| قطر | ۱٬۱۰۵ میلیمتر (۴۳.۵ اینچ) |
| وزن خشک | ~۳۸۶ کیلوگرم (۸۵۰ پاوند) |
| پیشرانه | ۷٫۱ کیلونیوتن (۱٬۶۰۰ پاوند‑نیرو) |
| مصرف سوخت ویژه(SFC) | ~۱.۱۲ lb/(lbf·h) |
| نسبت پیشرانه به وزن | ~۲.۰:۱ |
| دمای ورودی توربین | * |
| دور کمپرسور (حداکثر) | ۱۶٬۵۰۰ RPM |
اجزای اصلی
کمپرسور سانتریفیوژ دو طرفه: قلب موتور، یک کمپرسور گریز از مرکز با یک پروانه (Impeller) دوطرفه بود که از هوا را از دو طرف مکش کرده، فشرده می کرد و به محفظه احتراق می فرستاد. این یک نوع کمپرسور ساده تر و مستحکم تر از کمپرسور های محوری بود، اما با افزایش نسبت تراکم، راندمان آن کاهش می یافت. محفظه احتراق حلقوی (Annular Combustor): ولاند از یک محفظه احتراق احتراق حلقوی با ۱۰ عدد محفظه شعله (Flame tube) از جنس فولاد ضدزنگ استفاده می کرد. سوخت (نفت سفید یا Kerosen) از طریق یک انژکتور سانتریفیوژ پاشش می شد.
توربین محوری (Axial-flow Turbine): یک توربین تک مرحله ای محوری، انرژی گاز های داغ و خروجی از محفظه احتراق را به انرژی مکانیکی تبدیل می کرد تا یک کمپرسور را بچرخاند. پره های توربین از جنس آلیاژ نیمونیک 80 (Nimonic 80) ساخته شده بودند ، یک آلیاژ نیکل-کروم که رولز-رویس برای تحمل دمای بالا توسعه داده بود.
نازل خروجی (Exhaust Nozzle): گاز های خروجی از یک نازل همگرا (Convergent nozzle) عبور می کردند تا پیشرانش تولید شود.
سیستم سوخت و روغن کاری
سیستم سوخت ولاند با نفت سفید (Aviation Kerosene) کار می کرد که از یک پمپ دنده ای (Gear pump) تحت فشار به انژکتورها فرستاده می شد. سیستم روغن کاری از نوع خشک کفه (Dry sump) با یک پمپ فشار و دو پمپ بازگشت بود.
تفاوت ولاند با سایر موتور های هم عصر
برای درک بهتر جایگاه ولاند، مقایسه آن با موتور های جت هم عصرش مفید است:
| سال نخستین پرواز | نسبت پیشرانه به وزن | وزن | نوع کمپرسور | پیشرانه | کشور | موتور |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ۱۹۴۳ | ≈۱٫۹:۱ | ۳۸۶ kg | سانتریفیوژ دوطرفه | ۷٫۱ kN | بریتانیا | Rolls-Royce Welland |
| ۱۹۴۲ | ≈۱٫۲۵:۱ | ۷۱۹–۷۴۵ kg | محوری ۸ مرحله | ۸٫۸ kN | آلمان | Junkers Jumo 004 |
| ۱۹۴۳ | ≈۱٫۱۳:۱ | ۶۲۴ kg | محوری ۷ مرحله | ۷٫۸ kN | آلمان | BMW 003 |
| ۱۹۴۴ | ≈۱٫۹:۱ | ۷۰۳ kg (۱٬۵۵۰ lb) | سانتریفیوژ یکطرفه | ۱۳٫۳ kN | بریتانیا | de Havilland Goblin |
| ۱۹۴۲ | ≈۱٫۷:۱ | ≈۳۹۰ kg | سانتریفیوژ دوطرفه | ۷٫۱ kN | بریتانیا | Power Jets W.2B |
| ۱۹۴۳ | ≈۱٫۹:۱ | ≈۳۸۰ kg | محوری ۵ مرحله | ۷٫۱ kN | آمریکا | Westinghouse J30 |
پیوند به بیرون
