Rolls-Royce Derwent

Das Rolls-Royce RB.37 Derwent ist ein britisches Strahltriebwerk mit Radialverdichter aus den 1940er-Jahren und das zweite in Serie gefertigte Strahltriebwerk von Rolls-Royce . Es handelte sich um eine verbesserte Version des Rolls-Royce Welland , welches wiederum eine umbenannte Version von Frank Whittles Power Jets W.2B war . Rolls-Royce übernahm die Konstruktion des Derwent von Rover , als sie 1943 deren Strahltriebwerksentwicklung übernahmen .

Als Rover 1941 den Zuschlag für die Produktion von Whittles Entwürfen erhielt, errichtete das Unternehmen sein Hauptwerk für Strahltriebwerke in Barnoldswick , das hauptsächlich mit Mitarbeitern von Power Jets besetzt war. Maurice Wilks von Rover war sich des Potenzials eines effizienteren Designs bewusst, das die „gefaltete“ Bauweise der Power Jets durch einen geradlinigen Luftstrom ersetzte. Dies würde auch die Produktion vereinfachen. Whittle hatte diese Bauweise bereits in seinen Zeichnungen der W2Y und W3X verwendet, und auch die de Havilland Company verfolgte sie mit der Halford H.1 . Wilks gründete ein Konstruktionsbüro in der Waterloo Mill in Clitheroe , wo Adrian Lombard die Entwicklung eines Triebwerks mit dieser Konfiguration leitete. Die Entwicklung erfolgte im Geheimen und wurde vom Ministry of Aircraft Production (MAP) genehmigt, doch Whittle war der Ansicht, dass alle Anstrengungen auf die Flugerprobung des Umkehrstromtriebwerks hätten konzentriert werden sollen. ^{[ 1 ]}

Während in Barnoldswick die Arbeiten an der nun als W.2B/23 bekannten Lokomotive fortgesetzt wurden , wurde Lombards neuer Entwurf zur W.2B/26 .

1941 war allen klar, dass die Vereinbarung nicht funktionierte. Whittle war zunehmend frustriert über Rovers seiner Ansicht nach mangelnde Fähigkeit, Teile in Serienqualität für einen Testmotor zu liefern, und äußerte seine Beschwerden immer deutlicher. Auch Rover verlor das Interesse an dem Projekt aufgrund der Verzögerungen und der ständigen Schikanen von Power Jets in der kritischen Testphase, in der die Erprobung neuer Konstruktionen und Materialien bis an die Belastungsgrenze unerlässlich ist.

Bereits 1940 hatte Stanley Hooker von Rolls-Royce Whittle getroffen und ihn später Ernest Hives vorgestellt . Rolls-Royce verfügte über eine von Hooker geleitete, voll entwickelte Abteilung für Kompressoren , die sich ideal für die Entwicklung von Strahltriebwerken eignete. Hives sagte zu, wichtige Bauteile für das Projekt beizusteuern. Schließlich wurde in gegenseitiger Vereinbarung zwischen dem Minister für Flugzeugproduktion und den Vorständen von Rover und Rolls-Royce ^{[ 2 ] [ 3 ]} das Rover-Strahltriebwerk in Barnoldswick gegen das Rolls-Royce -Meteor-Panzertriebwerkswerk in Nottingham getauscht . Lombard blieb als leitender Ingenieur im Unternehmen und wurde später Chefingenieur der Triebwerksabteilung von Rolls-Royce. Die nachfolgenden Strahltriebwerke von Rolls-Royce wurden in der „RB“-Serie bezeichnet, so wurde beispielsweise aus dem Derwent /26 das RB.26.

Die Probleme wurden schnell behoben, und die ursprüngliche /23-Konstruktion war Ende 1943 flugbereit. Dies verschaffte dem Team etwas Spielraum, sodass es die Lufteinlässe der /26 für erhöhten Luftdurchsatz und Schub überarbeitete. Mit verbesserten Treibstoff- und Ölsystemen ging die nun als Derwent Mk.I bezeichnete Maschine mit 2.000 lbf (8,9 kN) Schub in Produktion. Die Mk.II, III und IV folgten mit einem maximalen Schub von 2.400 lbf (10,7 kN). Der Derwent war das Haupttriebwerk aller frühen Meteors, mit Ausnahme einer kleinen Anzahl von mit Welland-Triebwerken ausgestatteten Modellen, die schnell außer Dienst gestellt wurden. Die Mk.II wurde außerdem mit einem gekürzten Laufrad (Turbine unverändert) ^{[ 4 ]} und einem Untersetzungsgetriebe für einen fünfblättrigen Propeller modifiziert. Sie wurde Rolls-Royce RB.50 Trent genannt und war das erste Turboprop-Triebwerk , das flog. Zwei davon wurden in einer Meteor I verbaut.

Das Grundkonzept des Derwent-Triebwerks diente auch als Grundlage für die Entwicklung eines überarbeiteten und größeren Triebwerks mit 5.000 lbf (22,2 kN) Schubkraft, bekannt als Rolls-Royce Nene . Der Nene stellte einen so großen Fortschritt gegenüber dem Derwent dar, dass dessen Entwicklung praktisch eingestellt wurde. Da der Nene jedoch einen größeren Durchmesser hatte, passte er nicht in die Triebwerksgondeln der Meteor. Die nächste Derwent-Version, der Derwent Mk.V , wurde stattdessen durch Verkleinerung des neuen Nene auf den Durchmesser des vorherigen Derwent speziell für den Einsatz in der Meteor entwickelt.

Mehrere Derwent- und Nene-Triebwerke wurden von der damaligen Labour-Regierung an die Sowjetunion verkauft , was einen heftigen politischen Streit auslöste, da die Nene zu jener Zeit das leistungsstärkste Serien-Turbojet-Triebwerk der Welt war. Die Sowjets entwickelten daraufhin umgehend eine eigene, nicht lizenzierte Version der Derwent V, die Klimow RD-500 . Die Nene wurde ebenfalls umgebaut und diente als Antriebseinheit für den berühmten Düsenjäger MiG-15 . Die Derwent Mk.V wurde auch im kanadischen Avro Jetliner eingesetzt , der jedoch nicht in Serie ging.

Am 7. November 1945 stellte eine mit einem Derwent V-Motor ausgestattete Meteor einen Weltrekord für die Fluggeschwindigkeit von 606 mph (975 km/h) wahrer Fluggeschwindigkeit auf .

• Avro 707
• Avro Canada C102 Jetliner
• Fairey Delta 1
• FMA I.Ae. 27 Pulqui I, ein argentinisches Flugzeug, das 1947 geflogen und im Nationalen Luftfahrtmuseum aufbewahrt wurde.
• FMA I.Ae 38 vorgeschlagene strahlgetriebene Variante
• Fokker S.14 Machtrainer
• Gloster Meteor
• Nord 1601
• Tupolev '73'
• Tupolev '78'

Eine ungewöhnliche Anwendung der Derwent V war der Antrieb des ehemaligen Schaufelraddampfers PS  Lucy Ashton . Das 1888 gebaute Schiff wurde 1950/51 von seiner Dampfmaschine befreit und durch vier Derwent-Motoren ersetzt. Ziel war es, die Reibung und den Widerstand eines Schiffsrumpfs unter realen Bedingungen zu erforschen. Strahlantriebe waren Schiffspropellern oder Schaufelrädern vorzuziehen, da diese Wasserverwirbelungen verursacht und die von ihnen ausgeübte Kraft schwerer messbar gewesen wäre. Die vier Motoren konnten die Lucy Ashton auf eine Geschwindigkeit von über 15 Knoten (28 km/h) beschleunigen. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Ein Derwent Mk.8 aus einem Gloster Meteor wurde im strahlgetriebenen Auto Thrust1 verwendet, das 1977 von Richard Noble gebaut wurde. Dies war ein erstes Entwicklungsfahrzeug, das den Weg für Thrust2 ebnete, mit dem Noble 1982 einen neuen Landgeschwindigkeitsrekord aufstellte .

• Derwent I – erste Serienversion, 2.000 lbf (8,9 kN) Schubkraft
• Derwent II – Schubkraft erhöht auf 2.200 lbf (9,8 kN)
• Derwent III – experimentelle Variante zur Erzeugung eines Vakuums zur Steuerung der Grenzschicht an der Tragfläche
• Derwent IV – Schubkraft erhöht auf 2.400 lbf (10,7 kN)
• Derwent 5 – eine verkleinerte Version des Rolls-Royce Nene mit einem Schub von 3.500 lbf (15,6 kN).
• Derwent 8 – weiterentwickelte Version mit einer Schubkraft von 3.600 lbf (16,0 kN).
• Derwent 9

• Eine Derwent RB.37 Mk.8 ist im Luftfahrtmuseum der Stadt Norwich in Horsham St Faith, Norfolk , öffentlich ausgestellt . ^{[ 7 ]}
• Ein Schnittmodell einer Derwent RB.37 Mk 5 ist im Trenchard Museum RAF Halton in Halton , Buckinghamshire, öffentlich ausgestellt ^{[ 8 ].}

Daten aus „Flugzeugmotoren der Welt 1946“ ^{[ 9 ]}

Allgemeine Merkmale

• Typ: Zentrifugalverdichter- Turbojet
• Länge: 84 Zoll (2.134 mm)
• Durchmesser: 43 Zoll (1092 mm)
• Trockengewicht: 975 lb (442 kg)

Komponenten

• Kompressor: Einstufiger, doppelseitiger Radialkompressor
• Brennkammern : 10 × Dosenbrennkammern
• Turbine : Einstufige Axialturbine
• Brennstoffart: Kerosin
• Ölsystem: Druckzufuhr, Trockensumpf mit Rückführung, Kühlung und Filtration

Leistung

• Maximaler Schub : 2.000 lbf (9 kN) bei 16.000 U/min auf Meereshöhe
  • Militärisch, statisch: 2.000 lbf (8,90 kN) bei 16.600 U/min auf Meereshöhe,
  • Im Fahrbetrieb, statisch: 1.550 lbf (6,89 kN) bei 15.400 U/min auf Meereshöhe,
  • Leerlauf, statisch: 120 lbf (0,53 kN) bei 5.500 U/min auf Meereshöhe,
• Gesamtdruckverhältnis : 3,9:1
• Turbineneintrittstemperatur: 1.560 °F (849 °C)
• Spezifischer Kraftstoffverbrauch : 1,17 lb/lbf·h (119,25 kg/kN·h),
• Schub-Gewichts-Verhältnis : 2,04

Verwandte Entwicklung

• Klimov RD-500
• Rolls-Royce Nene
• Rolls-Royce RB.50 Trent
• Rolls-Royce Welland

Verwandte Listen

• Liste der Flugzeugtriebwerke

• Bridgman, L. (Hrsg.). Jane’s Fighting Aircraft of World War II. London: Crescent, 1998. ISBN 0-517-67964-7
• Buttler, Tony (Juli–August 2001). „Turbojets für Stalin: Einige Fakten zum Verkauf britischer Strahltriebwerke an Russland“. Air Enthusiast . Nr. 94. S.  73–77 . ISSN  0143-5450 .
• Brooks, David S. (1997). Vikings at Waterloo . Derby: Rolls-Royce Heritage Trust . ISBN 1-872922-08-2Die
• Gunston, Bill (1989). Rolls-Royce Aero Engines . Patrick Stephens Limited. S. 119. ISBN 1-85260-037-3Die
• Kay, Anthony L. (2007). Turbojet History and Development 1930-1960 . Ramsbury: The Crowood Press. ISBN 978-1-86126-912-6Die
• „Rolls-Royce Derwent“ . Flight . 25. Oktober 1945. S.  447–450 .
• Wilkinson, Paul H. (1946). Flugzeugmotoren der Welt 1946. London: Sir Isaac Pitman & Sons. S.  294–297 .

• Video eines Derwent #1 – (niedrige Auflösung)
• Video eines Derwent #2 – (erscheint am Ende)
• „100 Stunden im Kampfeinsatz“, ein Artikel aus der Zeitschrift Flight von 1949 über Ausdauertests der Derwent.