پیشرانه رولزرویس نین پیشرانه رولزرویس نین هدیه بریتانیا به غرب و شرق (Rolls-Royce Nene)

[morteza69hb 495]

 

بسم رب الشهدا

 

مقدمه

رولز-رویس RB-41 Nene ( ننه) یک موتور توربوجت کمپرسوری گریز از مرکز انگلیسی در دهه 1940 است. Nene با هدف طراحی 5000 پوندی ( 22/2 کیلو نیوتن) ، در مقایسه با موتورهای RB-37 Derwent  با رانش 3600 پوندی( 16 کیلو نیوتن) در نسخه 8،  یک طراحی کاملا جدید به حساب می آید که آن را به قدرتمندترین موتور عصر خود تبدیل کرد. این سومین موتور جت رولزرویس بود که وارد مرحله تولید شد و اولین بار در کمتر از 6 ماه از زمان آغاز طراحی، شروع به کار کرد. با توجه به سنت شرکت در نامگذاری موتورهای جت خود به نام رودخانه ها ، این موتور نیز بر اساس رودخانه ننه ( Nene)  نامگذاری شد.

 

 

 

          RB-41 Nene

 

 

 RB-37 Derwent

 

این طرح در طراحی هواپیماهای بریتانیا استفاده نسبتاً کمی داشت و به نفع موتور جریان خطی Avon که در امتداد  این پروژه قرار داشت، کنار گذاشته شد. تنها کاربرد گسترده آن در انگلستان در پرنده های Hawker Sea Hawk  و Supermarine Attacker بود. در ایالات متحده تحت لیسانس با نام Pratt & Whitney J42 ساخته شد و در پرنده های  Grumman F9F Panther مورد استفاده قرار گرفت.  اما گسترده ترین کاربرد آن در قالب Klimov VK-1 بود، یک نسخه مهندسی معکوس ، اصلاح و بزرگ شده، که حدود 6000 پوند رانش تولید می کرد و در جنگنده بسیار موفق Mikoyan-Gurevich MiG-15 به کار رفته و به تولید انبوه رسید. البته نسخه کمی بزرگتر Nene با نام Rolls-Royce Tay نیز تولید شد.

 

 

 میکویان-گورویچ VK-1

 

 

 پرت اند ویتنی J42

 

 

 

رولز-رویس Avon

 

 

 

 پرنده Hawker Sea Hawk

 

 

پرنده Supermarine Attacker

  

 

پرنده Grumman F9F Panther 

 

 

پرنده معروف Mikoyan-Gurevich MiG-15

طراحی و توسعه

موتور Nene در اوایل سال 1944 در نتیجه درخواست وزارت هوایی وقت بریتانیا برای طراحی و ساخت موتوری با قدرت 4200 پوند به وجود آمد و نتیجه موتوری با نام B-40 بود که توسط استنلی هوکر و آدریان لومبارد طراحی شد. در تابستان سال 1944 هوکر طی دیدار خود از ایالات متحده متوجه شد که شرکت جنرال الکتریک قبلاً دارای دو نوع موتور محوری و گریز از مرکز با قدرت رانش 4000 پوندی است پس هنگام بازگشت به انگلستان ، هوکر تصمیم گرفت رانش موتور را به 5000 پوند افزایش دهد و در همکاری با لمبارد ، پیرسون و مورلی ، طراحی مجدد کامل B-40 منجر به B-41 شد که بعدا Nene نامگذاری گردید.

 

 

 

 موتور با کمپرسور گریز از مرکز  

 

 

 موتور با کمپرسور خطی

 

 

 

سر استنلی هوکر

 

در موتور Nene قطر کلی موتور 5/49 اینچ است و برای ایجاد جریان هوای 80 پوند بر ثانیه، دارای قطر پروانه دو طرفه 8/28 اینچی است (برای موتور Derwnet  نسخه اول 68/20 اینچ است)  ، در حالی که یک موتور Derwent برای ایجاد همچین جریان هوایی باید قطر 60 اینچی داشته باشد. پوشش کمپرسور بر اساس پوشش کمپرسورهای Whittle's Type 16 W.2/500 ساخته شده بود که از نظر آیرودینامیکی کارآمدتر از Derwent بود در ضمن مشکل ترک خوردگی را نیز از بین می برد. دیگر پیشرفت های طراحی شامل نه محفظه احتراق با افت فشار کم و راندمان بالا طراحی شده توسط صنایع هوافضا و خودرویی لوکاس ، یک پروانه کوچک برای بلبرینگ عقب و خنک کننده دیسک توربینی بود.

اولین احتراق موتور در 27 اکتبر 1944 انجام شد البته وجود تعدادی از مشکلات کار را تا نیمه شب به تأخیر انداخت.  علی رغم فعالبت شبانه روزی کارکنان ، تلاش برای روشن کردن موتور بدون پره های ورودی که هنوز نصب نشده بود، با ناامیدی همه ناکام ماند ( به دلیل موقعیت نامناسب قرار دادن دستگاه جرقه زنی که در آن زمان بر اساس  آزمون و خطا بود) . در تلاش بعدی ، دنیس درو (Denis Drew )، دستگاه جرقه زنی را باز کرده و و هنگامی که موتور استارتر، سرعت موتور اصلی را بالا می برد آن را با یک مشعل اکسی استیلن روشن کرد.( خلاقیت نیروها در شرایط سخت )  موتور تا رانش 4000 پوند و حتی بیشتر نیز کار کرد که تشویق پرسنل مونتاژ را به همراه داشت . صبح روز بعد با ورود هوکر و اطلاع از نصب و راه اندازی پره های ورودی در طول شب و دیدن سوزن فشار سنج با ثبت عدد 5000 پوند، از عملکرد موتور راضی شده و در نتیجه B-41  قدرتمندترین موتور جت در جهان با وزن حدود 1600 پوند خلق شد.

 

 

 

 

  سر فرانک ویتل

 

Nene بر اساس نسخه مستقیم (straight-through ) از طرح اصلی به سبک ویتل ساخته شد ، جریان در موتور مستقیماً از جلو به عقب حرکت می کرد ، بر خلاف نوع جریان معکوس (reverse-flow ) که جهت جریان هوا را از طریق بخش احتراق بر عکس می کند تا مرحله توربین بتواند درون بخش احتراق نصب شود. این مساله اجازه می دهد تا یک موتور جمع و جورتر فراهم شود ، اما افت فشار احتراق را افزایش می دهد که تأثیر نامطلوبی بر عملکرد موتور دارد و رانش کمتری با همان جریان سوخت تولید می شود.

 

 

موتور طراحی شده توسط ویتل

 

در حین طراحی Nene بود که رولز تصمیم گرفت در نامگذاری موتورهای خود علاوه بر اسم، شماره نیز بگذارد پس Welland و Derwent نام های شرکت اصلی خود ( Rover ) ، B/23 و B/26 را حفظ کردند. بعداً تصمیم بر این شد چون این مدل ها بیش از حد شبیه به نامهای بمب افکن RAF هستند (یعنی 2English Electric Canberra B.Mk   که اغلب به صورت اختصاری Canbera b.2 نامیده می شوند ) ، پس R نیز به جلوی آن اضافه شود ، R به معنی رولز و B از طرف شرکت Rover بود که از شهر بارنولدزویک (Barnoldswick) گرفته شده است. این طرح نامگذاری  RB با طراحی موتورهای توربوفنی مانند RB.199، RB.203 و RB.211 تا اواخر قرن 20 ادامه یافت. جدیدترین خانواده توربوفن Rolls-Royce (توسعه یافته از RB.211 ) با عنوان ساده Rolls-Royce Trent انجام شده و انواع مختلفی از آنها استفاده از شماره یا سری حروف نامگذاری می شود ( به عنوان مثال Trent 500  ، Trent 900 ، Trent 1000 و Trent XWB )

 

 

موتور توربوجت Wellwnd 

 

 

موتور توربوجت Derwent

 

 

شرکت خودرو سازی Rover

 

 

بمب افکن English Electric Canberra 

 

 

 

موتور توربوفن RB.211

 

آزمایشات اولیه هوایی ننه در هواپیمای Avro Lancastrian انجام شد که توسط رولزرویس با استفاده از  فرودگاه هوایی آنها انجام می شد. موتور جت جایگزین دو موتور پیستونی رولزرویس مرلین شد. با این حال اولین پرواز ننه با استفاده از یک جنگنده اصلاح شده Lockheed XP-80 Shooting Star انجام شد.

 

 

 

موتور پیستونی Rolls-Royce Merlin

 

 

رهواپیمای مسافربری کانادایی-انگلیسیAvro691 Lancastrian

 

 

جنگنده هوانیروز ایالات متحده  Lockheed P-80 Shooting Star

 

پس از مشاهده عملکرد Nene ، به هنگام یک دورهمی بعد از کار در هتل Swan & Royal در شهر  Clitheroe و شنیدن شکایات مربوط به فقدان هر گونه برنامه رسمی برای موتور ، فردی – که گفته می شود خود ویتل بود - پیشنهاد کرد که Nene برای جاگذاری در جنگنده Meteor کوچک سازی شود. بلافاصله در همانجا  J.P. Herriot یا Lombard محاسبات را روی یک دستمال سفره انجام داده ( استقبال از ایده های خوب در هر شرایطی)  و نیروی محرکه 3650 پوند را اعلام کرد. در این زمان آنها در تلاش بودند تا قدرت Derwent را از 2200 پوند به 2450 پوند افزایش دهند و این ایده "خیلی خوب برای درست بودن" (too good to be true ) به نظر می رسید. هوکر با شنیدن این حرف سریع محاسبات را انجام داده  و اعلام کرد ، "ما یک متئور 600 مایل در ساعت داریم".

 

 

جنگنده جت متئور، نخستین جنگنده جت بریتانیایی و تنها جنگنده جتی که متفقین در جنگ جهانی دوم با آن عملیات جنگی انجام دادند

 

کوچک سازی نقشه های ننه برای مقیاس 855/0 ، که امروزه  به Derwent V معروف است ، در تاریخ 1 ژانویه 1945 شروع شد و در 7 ژوئن موتور یک آزمایش 100 ساعته را با سرعت 2600 پوند آغاز کرد و خیلی زود به 3500 پوند رسید. وزن موتور 1250 پوند بود. در سال 1946 نیروی محرکه با استفاده از پره های توربین از جنس آلیاژ Nimonic 90   به 4200 پوند افزایش یافت.

 

راست : موتور Derwent V 

 

توسعه Nene با این نسخه کوچک شده ادامه یافت ، Derwent V هیچ ارتباط مستقیمی با سری قبلی Derwent نداشت. در 7 نوامبر 1945 ، اولین رکورد رسمی سرعت هوایی توسط یک هواپیمای جت توسط Meteor F.3 با سرعت 606 مایل در ساعت (975 کیلومتر در ساعت) با استفاده از Nene کوچک سازی شده ثبت شد.

 

مشخصات

               مشخصات عمومی: 

نوع: توربوجت کمپرسور گریز از مرکز

طول: 96/8 اینچ (2459 میلی متر )

قطر: 49/5 اینچ (1257 میلی متر )

وزن خشک: 1600 پوند (726 کیلوگرم )

                 اجزا سازنده:

کمپرسور: سانتریفیوژ تک مرحله ای با پروانه دو طرفه

احتراق: 9 عدد محفظه احتراق استوانه ای

توربین: محوری تک مرحله ای

نوع سوخت: نفت سفید

سیستم روغن: تغذیه تحت فشار ، مخزن خشک با جاروب ، خنک کننده و فیلتراسیون

                 کارایی:

حداکثر رانش: 5000 پوند (22/2 کیلو نیوتن) در 12300 دور در دقیقه در سطح دریا برای پرواز

رانش استاتیک نظامی: 5000 پوند (22/2 کیلو نیوتن) در 12300 دور در دقیقه در سطح دریا

حداکثر سفر دریایی ، ثابت: 4360 پوند (19/4 کیلو نیوتن) در 12000 دور در دقیقه در سطح دریا

سرعت کروز به صورت استاتیک: 3،620 پوند (16/1 کیلو نیوتن) در 11،500 دور در دقیقه در سطح دریا

درجا ، ساکن: 120 پوند (0/5 کیلو نیوتن) در 2500 دور در دقیقه در سطح دریا

مصرف سوخت ویژه : 30 گرم بر هر کیلو نیوتن ثانیه

نسبت رانش به وزن: 3/226

 

 

ادامه دارد....

 

 

منابع : https://en.wikipedia.org/wiki/Rolls-Royce_Nene

برخی از تصاویر از منبع اصلی نبوده و از اینترنت گردآوری شده است

 

 

پی نوشت:

1- مسلما کار نیاز به اصلاحاتی دارد پس لطفا با نظرات و انتقادات خودتون، در بهبود اون کمک کنین
2- در صورت امکان تصاویر به گالری منتقل بشه، متاسفانه بنده اکانت گالری ندارم
3- تشکر ویژه از جناب MR9 جهت معرفی موضوع

 

[morteza69hb 495]

بسم رب الشهدا

 

پیشرانه رولزرویس نین هدیه بریتانیا به غرب و شرق (Rolls-Royce Nene)

بخش پایانی

 

 

در حالیکه Nene نیروی رانش نسلهای قبل از خود را دو برابر کرد و با توجه به اینکه نسخه های مختلف به طور کلی، از اکثر جهات مشابه هم بودند و نسخه های اولیه آن حدود 5000 پوند (22.2 کیلو نیوتن) را فراهم می کرد پس باید در طراحی های مختلف به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گرفت ، اما جنگنده Globe meteor با استفاده از Derwents چنان موفقیت آمیز بود که وزارت هوایی وقت بریتانیا احساس کرد دیگر نیازی به بهبود آن نیست. و به جای آن یک سری از طراحی های بسیار تواناتر با استفاده از رولزرویس Avon مورد مطالعه قرار گرفت و Nene به طور کلی کمرنگ شد.

 

نحوه نصب موتور روی هواپیما

 

جنگنده جت Globe Meteor

 

در مجموع بیست و پنج Nene با توافق استافورد کریپس (Stafford Cripps ) به عنوان حسن نیت - با شرط استفاده نکردن برای اهداف نظامی - به اتحاد جماهیر شوروی فروخته شد. به رولزرویس در سپتامبر 1946 مجوز فروش 10 موتور Nene و در مارس 1947 برای فروش 15 موتور دیگر به اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی داده شد و قیمت نیز در یک قرارداد تجاری تعیین شد. پس در مجموع 55 موتور جت در سال 1947 به شوروی فروخته شد. شوروی پس از شروع جنگ سرد در سال 1947 از این معامله کنار کشیده و مهندسی معکوس Nene را برای ساخت Klimov RD-45 شروع کرد و در ادامه نسخه بزرگتر شده ای را با نام Klimov VK-1 توسعه داد که به زودی در جنگنده های مختلف شوروی از جمله میگ 15 ظاهر شد.

 

استافورد کریپس وزیر خزانه داری وقت بریتانیا

 

شرکت پرت اند ویتنی مجوز تولید تحت لیسانس Nene را با نام Pratt & Whitney J42 به دست آورده و بر روی جنگنده Grumman F9F Panther نصب کرد که اولین پرواز خود را در سال 1947 انجام داد

 

Pratt & Whitney J42

 

شرکت پرت اند ویتنی

 

Nene برای اولین بار در هواپیمای جت غیر نظامی با نام The Nene Viking که در واقع یک هواپیمای اصلاح شده Vickers Viking بود مورد استفاده قرار گرفت و تنها نمونه آماده شده برای اولین بار در 6 آوریل 1948 از فرودگاه ویسلی پرواز کرد.

 

ویکرز وایکینگ

 

Nene Viking

 

برای مدت کوتاهی تحت مجوز در استرالیا برای استفاده در جنگنده های نیروی هوایی سلطنتی  RAAF de Havilland Vampire ساخته شد. همچنین توسط Orenda  در کانادا برای استفاده در هواپیمای  Canadair CT-133 Silver Star از سال 1952 ساخته شده است.

 

de Havilland Vampire

 

 Canadair CT-133 Silver Star

 

شرکت Hispano-Suiza در فرانسه Nene را تحت لیسانس و با نام  Hispano-Suiza Nene تولید کرد و البته با تمرکز شرکت بر روی موتور بزرگتر Rolls-Royce Tay / Hispano-Suiza Verdon ، تولید به تعداد کمی محدود شد.

 

Hispano-Suiza Verdon

 

 

گونه های مختلف: 

RN.1

RN.2

RN.6

Nene I

Nene Mk.3

این نسخه، با یک موتور استارتر برقی و دو جرقه زن مشعلی ، نیروی مورد نیاز  Supermarine Attacker F Mk.1 را تامین میکرد

 

Supermarine Attacker F Mk.1

 

Nene Mk.10

مشابه MK.102 است اما با چرخ ها و  لوازم جانبی بزرگتر برای Lockheed T-33

جت آموزشی Lockheed T-33

 

101.Nene Mk

با یک لوله جت دوتکه برای Hawk Sea Hawk ، با کاهش رانش به 5000 پوند (22.24 کیلو نیوتن)

جنگنده جت Hawker Sea Hawk فاقد قابلیت رزم شبانه ( day fighter )

 

102.Nene Mk

مشابه Mk.3  اما دارای تجهیزات مدرن تر برای نصب روی Supermarine Attacker FB Mk.2

جنگنده جت دریایی Supermarine Attacker FB Mk.2

Nene Mk.103

برای Hawker Sea Hawk FB.5 and FGA.6  تا 5200 پوند (23.13 کیلو نیوتن) ارتقا یافته است و برخی از آنها برای تبدیل هواپیماهای موجود FB.3 و FGA.6 مقاوم سازی شدند.

 

Sea Hawk Sea FGA.6

 

Sea Hawk Sea FB.5

 

پرات و ویتنی J42 به صورت تولید تحت لیسانس در ایالات متحده

 J42-P-4

J42-P-6

J42-P-8

Turbo-Wasp JT-6B

Kuznetsov RD45 ( کپی بدون مجوز توسط شوروی سابق )

H.S. Nene102

H.S. Nene104

H.S. Nene 104-BR

H.S. Nene 105A

H.S. Nene 105-AR 

 

موارد استفاده: 

 

Nene

 

Armstrong Whitworth AW.52

 

Avro Ashton

 

Avro Lancastrian (test-bed)

 

Avro Tudor VIII

 

Boulton Paul P.111

 

Boulton Paul P.120

 

Canadair CT-133 Silver Star

 

Dassault Ouragan

 

de Havilland Vampire

 

Fiat G.82

 

FMA IAe 33 Pulqui II

 

Gloster E.1/44

 

Handley Page HP.88

 

Hawker P.1052

 

Hawker P.1081

 

Hawker Sea Hawk

 

Nord 2200

 

Rolls-Royce Thrust Measuring Rig

 

SNCAC NC.1071

 

SNCAC NC 1080

 

SNCASO SO.4000

 

SNCASO SO.6000 Triton

 

Sud-Est Grognard

Sud-Ouest Bretagne

 

Supermarine Attacker

 

Vickers Type 618 Nene-Viking

 

Pratt & Whitney J42

 

Grumman F9F Panther

 

Kuznetsov RD-45

 

Mikoyan-Gurevich MiG-15

 

پایان

 

 

منابع : https://en.wikipedia.org/wiki/Rolls-Royce_Nene

برخی از تصاویر از منبع اصلی نبوده و از اینترنت گردآوری شده است

 

 

پی نوشت:

1- مسلما کار نیاز به اصلاحاتی دارد پس لطفا با نظرات و انتقادات خودتون، در بهبود اون کمک کنین
2- در صورت امکان تصاویر به گالری منتقل بشه، متاسفانه بنده اکانت گالری ندارم
3- تشکر ویژه از جناب MR9 جهت معرفی موضوع