パワージェット W.1

W.1
W.1
	国立航空宇宙博物館のホイットル W.1X
タイプ	ターボジェット
メーカー	パワージェット
最初の実行	1940年12月14日
主な用途	グロスター E.28/39
開発されて	ゼネラル・エレクトリック IA

パワージェッツW.1（ウィットルW.1とも呼ばれる^{[ 1 ]}）は、フランク・ウィットルとパワージェッツ社が設計したイギリスのターボジェットエンジンである。W.1は1940年代初頭にブリティッシュ・トムソン・ヒューストン社（BTH）との契約に基づき製造された。「ウィットル・スーパーチャージャー・タイプW1」として飛行したイギリス初のジェットエンジンとして有名であり^[²^] 、 1941年5月15日にクランウェル空軍基地でグロスターE.28/39の初飛行に使用された。 ^[³^] W.1はパワージェッツW.2に置き換えられた。

設計と開発

しばらく無関心な時期が続きましたが、1939年6月、航空省の代表団、特に科学研究部長のデイビッド・パイ博士の前で、パワージェットWUのデモンストレーションが行われました。デモンストレーションは大成功を収め、航空省はパワージェットの運転資金を確保するため、速やかにエンジンの買い上げを手配し、試験のために貸し付けました。

同時に、「飛行エンジン」であるW.1の契約も締結された。^{[ 4 ]} 1937年にベンチテストを開始したホイットルWUとは異なり、W.1は開発後に航空機に搭載しやすいように設計された対称形のエンジンであった。W.1は、ハイドミニウムRR.59合金製の両面遠心圧縮機、^[⁵^]逆流の「ラボック」燃焼室、および「モミの木」根元固定具を備えた72枚のブレードを使用した水冷軸流タービンセクションを使用していた。タービンは後に空冷を使用するように改造された。タービンブレードは、 WHハットフィールド博士の下で開発されたステンレス鋼であるファース・ビッカース・レックス78であった。設計定格は16,500 rpmで860ポンド力（3.8 kN）で、高度4,000フィート（1,200 m）以上では17,750 rpmに増加しました。W.1では、機体の操縦性は圧縮機ケーシングの応力により2 Gに制限されました。ジェットパイプの最高温度は597 °Cでした。

新設計の開発が長引くにつれ、試験対象物に加えて飛行不可能と判断された部品を使った試験ユニット「初期エンジン」を製作することが決定された。これが組み立てられ、一回限りのW.1Xとなった。この公式に飛行不可能と判断されたユニットは、1941年4月のタキシング試験中にグロスター E.28/39 に短い「ホップ」を課し、1か月後には最終的な W.1 エンジンで飛行試験が行われた。 1942年2月、E.28 は W.1A エンジンで試験され、高度 15,000 フィート (4,600 メートル) で時速 430 マイル (690 キロメートル、370 ノット) の速度に達した。^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}比較すると、当時運用されていたスピットファイア Mk. Vの最高速度は時速 374 マイル (602 キロメートル、325 ノット)まだ導入されていなかったIXは実験的なエンジンを搭載し、高高度で時速403マイル（649 km / h、350 kn）に到達しました。^{[ 8 ]}この純粋に実験的な航空機と最初の飛行可能なエンジンは、世界で最も先進的な高性能航空機の1つを上回る性能を発揮しました。

1941年にイギリスを訪問したヘンリー・H・アーノルド将軍は、パワージェッツ社のチームと共同で、より強力なW.2Bエンジンの設計図とともに、1941年10月にW.1Xをアメリカへ飛行させる手配をしました。W.1Xは、まずゼネラル・エレクトリックIA、そして後にゼネラル・エレクトリックI-16の原型となり、1943年4月までにI-16は推力1,650ポンド（750kgf）を発生するように開発されました。^{[ 9 ]}

1941年、W.1の推力増強に液体冷却剤を使用する実験が開始されました。最初に試された液体は液体アンモニアでしたが、効果が強すぎてエンジンが過回転し、推力計と回転数計の目盛りが狂ってしまいました。その後、水や水メタノール混合液を使用する実験に変更されました。E.28/39でこの技術を試すためのシステムが考案されましたが、搭載されることはありませんでした。^{[ 10 ]}

変種

推力はフィートポンド (lbf)およびキロニュートン (kN)で表されます。

W.1(T): ベンチ開発用にスペアパーツから製造された。^{[ 11 ]}
W.1(3): W.1 を修正しました。
W.1X: 初期のW.1は、非耐空性の部品から製造され、地上使用（航空機のタキシング試験）のみを目的としていました。その後、1941年10月にアメリカ合衆国に送られ、北米で初めて稼働したジェットエンジンとなりました。
W.1A: W.1をベースに、1,450 lbf (6.45kN)の空冷タービンディスクを搭載し、W.2向けの機能を組み込んだ。1942年2月16日から開始されたE.29/39 W4041/Gの第2回試験飛行に使用され、燃料バロスタットが装備された。後に、高度でのオイル凍結を防ぐため、改良されたオイル「リングメイン」システムが搭載された。^{[ 12 ]}
WR.1: ロールスロイス社がパワージェッツ社との契約に基づき製造した実験的な低圧設計。^{[ 13 ]}

アプリケーション

グロスター E.28/39

展示されているエンジン

グロスター E.28/39 と、それを動かすパワージェッツ W.1 エンジンは、ロンドンの科学博物館で一般公開されています。

W.1Aはクランウェル空軍大学に保管されており、W.1XはワシントンD.C.のスミソニアン協会に保管されている。^{[ 13 ]}

仕様（W.1初期開発エンジン）

ジェーンズのデータ^{[ 14 ]}

一般的な特徴

タイプ: 遠心流ターボジェット
長さ：
直径：
乾燥重量: 700ポンド (320 kg)

コンポーネント

圧縮機：単段両面遠心流
燃焼器：10逆流式
タービン：単段軸流
燃料の種類：灯油

パフォーマンス

最大推力：16,500 rpmで850 lbf（3.8 kN）
空気質量流量: 20.6 ポンド/秒 (9.3 kg/秒)
燃料消費量: 1,170ポンド/時 (531 kg/時)
比燃料消費量：1.376 lb/(lbf⋅h) (39.0 g/(kN⋅s))
推力重量比：1.214

仕様（W.1後期開発エンジン）

ジェーンズのデータ^{[ 14 ]}

一般的な特徴

タイプ: 遠心流ターボジェット
長さ：
直径：
乾燥重量: 700ポンド (320 kg)

コンポーネント

圧縮機：単段両面遠心流
燃焼器：10個の逆流缶
タービン：単段軸流
燃料の種類：灯油

パフォーマンス

最大推力：約1,032 lbf（4.59 kN）
総圧力比: ~3.8:1
空気質量流量: 約25.4ポンド/秒 (9.3 kg/秒)
タービン入口温度: 約1,430°F (780°C)
燃料消費量: 約1401ポンド/時 (約636kg/時)
比燃料消費量: ~1.358 lb/(lbf⋅h) (38.5 g/(kN⋅s))
推力重量比：約1.474

ギャラリー

さまざまな角度から見たエンジン

参照

関連開発

同等のエンジン

ハインケル HeS 3

関連リスト

航空機エンジンの一覧

参考文献

注記

^ジェーンズ 1989年、267ページ。
^ "Pioneer Jet" . Flight . 1955年5月27日. p. 726. 2017年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ガンストン1989年、112ページ。
^ 「Power Jets: A brief biography」 . FrankWhittle.co.uk . 2011年10月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年4月23日閲覧。
^ Whittle, F. (1945). 「Whittleジェット推進ガスタービンの初期の歴史」(PDF) .機械学会.
^スミス 1946年、87ページ。
^ゴリー、ジョン（1987年）『ホイットル：真実の物語』シュルーズベリー：エアライフ出版、pp. 166– 171, 188. ISBN 0906393825。
^スピットファイア HF. Mk. IX BS.310 (マーリン 70) (技術報告書)。航空機兵器実験施設、ボスコムダウン。1944年4月9日。
^スミス1946年、109ページ。
^ Whittle, F. (1947年8月14日). 「ジェットエンジンの推力増強：アンモニアを用いた英国のセンセーショナルな成果」 . Flight . p. 177. 2018年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ Whittle, F. (1945年10月11日). 「Whittleジェット推進ガスタービンの初期の歴史」 . Flight . p. 401. 2012年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ブラックバーン、ロバート・J. (1949年10月27日). 「No Airscrew Necessary...」Flight . p. 556. 2017年12月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ ^a ^b「The Secret Years」 . Flight . 1951年5月11日. p. 552. 2013年10月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ ^a ^bジェーンズ 1989年、266ページ。

参考文献

ジェーンの第二次世界大戦の戦闘機. ロンドン: Studio Editions Ltd. 1989. ISBN 0-517-67964-7。
ガンストン、ビル（1989年）『世界航空エンジン百科事典』ケンブリッジ：パトリック・スティーブンス社ISBN 1-85260-163-9。
ケイ、アンソニー・L. (2007). 『ターボジェットの歴史と発展 1930-1960』第1巻（第1版）. ラムズベリー: クロウッド・プレス. ISBN 978-1-86126-912-6。
スミス、ジェフリー・G.（1946年）『航空機用ガスタービンとジェット推進』ロンドン：フライト・パブリッシング社
ストラウド、ニック (2017). 「腹の中の炎」.航空史家(20): 90–97 . ISSN 2051-1930 .

外部リンク

飛行、1945年10月 - パワージェットW.1

[1] ジェーンズ 1989年、267ページ。

[2] "Pioneer Jet" . Flight . 1955年5月27日. p. 726. 2017年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[3] ガンストン1989年、112ページ。

[4] 「Power Jets: A brief biography」 . FrankWhittle.co.uk . 2011年10月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年4月23日閲覧。

[5] Whittle, F. (1945). 「Whittleジェット推進ガスタービンの初期の歴史」(PDF) .機械学会.

[6] スミス 1946年、87ページ。

[jg-7] ゴリー、ジョン（1987年）『ホイットル：真実の物語』シュルーズベリー：エアライフ出版、pp. 166– 171, 188. ISBN 0906393825。

[8] スピットファイア HF. Mk. IX BS.310 (マーリン 70) (技術報告書)。航空機兵器実験施設、ボスコムダウン。1944年4月9日。

[9] スミス1946年、109ページ。

[10] Whittle, F. (1947年8月14日). 「ジェットエンジンの推力増強：アンモニアを用いた英国のセンセーショナルな成果」 . Flight . p. 177. 2018年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[11] Whittle, F. (1945年10月11日). 「Whittleジェット推進ガスタービンの初期の歴史」 . Flight . p. 401. 2012年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[12] ブラックバーン、ロバート・J. (1949年10月27日). 「No Airscrew Necessary...」Flight . p. 556. 2017年12月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[Flight552-13] 「The Secret Years」 . Flight . 1951年5月11日. p. 552. 2013年10月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[janes266-14] ジェーンズ 1989年、266ページ。

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