Фрэнк уиттл что изобрел
Фрэнк Уиттл
Frank Whittle
Изобретатель первого в мире турбореактивного авиационного двигателя.
Фрэнк Уиттл родился 1 июня 1907 года в городе Ковентр, Англия. Окончил Лимингтонский колледж. В 1926 году, поступил в училище Королевских ВВС Великобритании в городе Крануэлл. С 1928 года, являлся летчиком-испытателем истребительной авиации в звании флайт-лейтенант.
Далее, в 1936 году, Уиттл с компаньонами создал фирму «Пауэр джетс», на которой продолжил разработку первых английских турбореактивных двигателей.
Первый английский реактивный самолет Gloster E.28/39, с двигателем Уиттла JETS W.1 поднялся в небо 15 мая 1941 года.
Затем, в 1944 году, Уинстон Черчилль распорядился национализировать компанию «Пауэр джетс». Конструкторская документация фирмы «Пауэр джетс» перешла фирмам «Роллс-Ройс», «Де Хэвилленд» и «Ровер». «Пауэр джетс» Уиттла преобразовали в Национальный газотурбинный исследовательский центр.
Изобретатель считал такие преобразования несправедливыми и, несмотря на попытки британского правительства смягчить недовольство инженера, присвоением различных званий и наград, в 1976 году, Уиттл эмигрировал в США, где и получил полное признание личных заслуг перед мировой авиацией.
С 1977 года, Фрэнк Уиттл занял должность профессора Военно-морской академии Соединенных Штатов Америки в городе Аннаполис.
Фрэнк Уиттл являлся автором книги «Реактивное движение: история первопроходца».
Скончался 9 августа 1996 года в штате Мэриленд, США.
Свистулька Фрэнки Уиттла
История, как известно, переполнена любопытными совпадениями. Например, сегодняшнее число это не только день первого полета человека в космос. Его же можно назвать днем рождения реактивной авиации, поскольку 12 апреля 1937 года, то есть, ровно 80 лет назад, состоялся первый испытательный пуск первого в мире газотурбинного двигателя.
Первый ТРД был спроектирован английским инженером Фрэнком Уиттлом, получившим патент на него еще в 1930 году, в возрасте всего 22 лет. Однако между проектом и постройкой опытного образца прошло еще более шести лет, поскольку британские власти не поняли перспектив изобретения и отказались выделять средства на его реализацию. Уиттлу пришлось самостоятельно зарабатывать деньги и искать спонсоров, что было непросто в разгар экономической депрессии.
Только к весне 1937 года двигатель и испытательный стенд для него были построены, а 12 апреля начались испытания. Первый образец двигателя не предназначался для установки на самолет. Это было чисто экспериментальное изделие для проверки работоспособности самой идеи газотурбинной силовой установки. Испытания завершились успешно. Двигатель работал, издавая пронзительный свист и развивая тягу в 400 кг, что превышало его собственный вес.
Уиттл в своем кабинете и военном мундире. После начала Второй мировой войны его зачислили на службу в Королевские военно-воздушные силы.
Современная действующая модель первого двигателя Уиттла. Оригинал не сохранился.
История Френка Уиттла изобретателя авиационного газотурбинного двигателя
В 1926 г. девятнадцатилетний Френк Уиттл поступил в Королевский авиационный колледж в городке Кранвелл, который готовил пилотов для английских ВВС. В процессе обучения кадеты должны были готовить тезисы докладов по техническим темам. Впоследствии Уиттл вспоминал, что в качестве последней темы он выбрал «Пути совершенствования конструкции самолетов». Работая над рефератом, начинающий авиатор вывел собственную теоретическую формулу для определения максимальной дальности полета аэроплана, но вскоре выяснил, что она абсолютно совпадает с давно известной формулой Бреге. Разочарование его было велико, но и польза от «физико-математических» упражнений оказалась немалой. Уиттл понял, что для достижения большой скорости и дальности полета следует летать как можно выше. Однако мощность традиционной винтомоторной установки падает с высотой гораздо быстрее, чем уменьшается лобовое сопротивление. В этом состояло противоречие, и устранить его можно было только путем использования нового, поистине революционного технического решения.
Две важнейшие идеи, лежащие в основе любого авиационного газотурбинного двигателя (использование реактивной тяги и размещение газовой турбины на одном валу с компрессором), первоначально даже не были увязаны между собой.
После окончания колледжа Уиттл получил звание пилота и был направлен в строевую эскадрилью для продолжения службы. Здесь он не оставил своих занятий наукой, и в конце 1929 г. пробил час турбореактивного двигателя: Уиттлу пришло в голову объединить на едином валу компрессор и газовую турбину. К этому времени молодой летчик проходил курс повышенной подготовки в Центральной летной школе. Один из инструкторов школы по фамилии Джонсон был в прошлом специалистом-патентоведом. Идея, высказанная Уиттлом, произвела на Джонсона столь сильное впечатление, что он с воодушевлением взялся за ее патентное оформление. Кроме того, он порекомендовал Уиттлу немедленно изложить ее в рапорте начальнику школы Д. Болдуину.
Последний быстро оценил перспективность предложения Уиттла и помог ему «выйти» на чиновников министерства авиации. Затем изобретателя отослали в Кенсингтонскую лабораторию к известному специалисту по авиационным двигателям доктору А. Гриффису. И здесь везение закончилось. Гриффис легко обнаружил ошибку в теоретических расчетах Уиттла, где он обосновывал к.п.д. установки. Более того, «высоколобый ученый» скептически отнесся к самой идее газотурбинного двигателя, совершенно справедливо указав, что при ее реализации неизбежно возникнут проблемы с конструкционными материалами, способными длительное время выдерживать высокие температуры, которые характерны для ГТД. Мнение Гриффиса стало известно министерству авиации и сильно подорвало доверие к идеям Уиттла.
Но молодой изобретатель упорствовал в своих «заблуждениях». Вскоре, в сотый раз перепроверяя теоретические выкладки, он нашел еще одну ошибку в расчетах, полностью компенсировавшую замечания Гриффиса. Кроме того, Уиттл надеялся, что на больших высотах, где температура воздуха низка, требования по жаропрочности конструкционных материалов окажутся выполнимыми. А пока он подал заявку на изобретение, датированную 30 января 1930 г., и спустя 18 месяцев получил патент на конструкцию ГТД. В связи с отсутствием интереса со стороны министерства авиации патент не был засекречен, и вскоре с ним смогли ознакомиться двигателисты всего мира. Английские «особисты» поступили опрометчиво. Рассматривая схемы первых германских ГТД, относящиеся к 1933-1935 гг., нетрудно заметить огромное влияние схемы Уиттла, хотя позднее немецкие конструкторы, несомненно, нашли свой путь.
Верность | Объединенное Королевство |
---|---|
Сервис / филиал | королевские воздушные силы |
Годы службы | 1923–1948 |
Классифицировать | Коммодор авиации |
Битвы / войны | Вторая мировая война |
Награды | Кавалер ордена «За заслуги», кавалер ордена Британской империи, кавалер ордена « Командующий баней Легиона за заслуги» (США), Медаль Румфорда, Медаль Луи Э. Леви, член Королевского общества, Почетный член Королевской авиации. Общество Приз Чарльза Старка Дрейпера Медаль принца Филиппа |
Супруг (а) | |
Другая работа | Технический советник BOAC, инженер Shell, инженер Bristol Aero Engines, профессор NAVAIR в Военно-морской академии США |
СОДЕРЖАНИЕ
Ранние годы
Вступление в РАФ
Уиттл ненавидел строгую дисциплину, налагаемую на учеников, и, будучи убежден, что нет никакой надежды когда-либо стать пилотом, он одно время серьезно подумывал о дезертирстве. Однако в первые годы своего обучения в качестве подмастерья (и в Королевском военно-воздушном колледже Крэнвелла ) он сохранил интерес к авиамоделам и присоединился к Сообществу авиамоделистов, где создавал рабочие копии. Их качество привлекло внимание командира Подмастерья, который отметил, что Уиттл был также математическим гением. Он был так впечатлен, что в 1926 году порекомендовал Уиттла для обучения офицеров в колледже Королевских ВВС в Крэнвелле.
Разработка турбореактивного двигателя
Уиттл продемонстрировал свою концепцию двигателя на базе, где он привлек внимание летного офицера Пэта Джонсона, бывшего патентного эксперта. Джонсон, в свою очередь, передал концепцию командиру базы. Это запустило цепочку событий, которая почти привела к тому, что двигатели были произведены гораздо раньше, чем это произошло на самом деле.
Поощряемый своим командиром, в конце 1929 года Уиттл отправил свой концепт в министерство авиации, чтобы посмотреть, будет ли он им интересен. С небольшим знанием темы они обратились к единственному человеку, который писал на эту тему, и передали статью Гриффиту. Гриффит, похоже, был убежден, что «простая» конструкция Уиттла никогда не сможет достичь эффективности, необходимой для практического двигателя. Указав на ошибку в одном из расчетов Уиттла, он продолжил комментарий, что центробежная конструкция будет слишком большой для использования в самолетах и что использование реактивного двигателя напрямую для получения энергии будет довольно неэффективным. Королевские ВВС вернули Уиттлу его комментарий, назвав его конструкцию «невыполнимой».
Пэт Джонсон оставался убежденным в обоснованности идеи и в январе 1930 года попросил Уиттла запатентовать ее. Поскольку Королевские ВВС не интересовались этой концепцией, они не объявляли ее секретной, а это означало, что Уиттл смог сохранить права на эту идею. которые иначе были бы их собственностью. Джонсон организовал встречу с британской компанией Thomson-Houston (BTH), чей главный инженер по турбине, похоже, согласился с основной идеей. Однако BTH не захотела тратить 60 000 фунтов стерлингов на его разработку, и этот потенциальный успех на раннем этапе не пошел дальше.
Ожидалось, что каждый офицер с постоянной комиссией будет проходить специализированный курс, и в результате Уиттл посетил Инженерную школу офицеров Королевских ВВС Хенлоу в 1932 году. На вступительном экзамене он набрал 98% баллов по всем предметам, что позволило ему пройти сокращенный годичный курс. Уиттл получил отличия по всем предметам, кроме механического рисования, отметив, что он был «очень способным учеником. Он много работает и обладает оригинальностью. Он подходит для экспериментальных задач».
Power Jets Ltd
Однако OT Falk & Partners указали, что они будут инвестировать в двигатель Уиттла только в том случае, если у них будет независимая проверка его осуществимости. Они профинансировали независимую техническую экспертизу Брамсона (исторический «Отчет Брамсона»), которая была выпущена в ноябре 1935 года. Она была благоприятной, и затем Фальк согласился профинансировать Уиттла. С этим реактивный двигатель, наконец, стал реальностью.
27 января 1936 года руководители подписали «Четырехстороннее соглашение», в результате чего была создана компания « Пауэр Джетс Лтд», которая была зарегистрирована в марте 1936 года. Сторонами были OT Falk & Partners, Министерство авиации, Уиттл и, вместе, Уильямс и Тинлинг. Фальк был представлен в совете Power Jets Уайтом в качестве председателя и Бонэм-Картер в качестве директора (с Брамсоном в качестве заместителя). Уиттл, Уильямс и Тинлинг сохранили за собой 49% акций компании в обмен на то, что Falk and Partners внесет 2 000 фунтов стерлингов с возможностью еще 18 000 фунтов стерлингов в течение 18 месяцев. Поскольку Уиттл все еще был штатным офицером Королевских ВВС и в настоящее время работает в Кембридже, ему было присвоено звание «Почетный главный инженер и технический консультант». Ему требовалось специальное разрешение на работу за пределами Королевских ВВС, поэтому он был внесен в список особых обязанностей и имел право работать над дизайном, но не более шести часов в неделю. Однако ему разрешили проработать в Кембридже в течение года в аспирантуре, что дало ему время поработать над турбореактивным двигателем.
Финансовые трудности
Тем не менее, команда продолжала двигаться вперед, и 12 апреля 1937 года двигатель Power Jets WU (Whittle Unit или WU) начал тестовые прогоны. Первоначально WU демонстрировал тревожную тенденцию выходить из-под контроля из-за проблем с впрыском топлива. до того, как были достигнуты стабильные скорости. Однако к августу Уиттл признал, что для решения проблемы сгорания и повышения эффективности компрессора необходимы серьезные усилия по реконструкции.
Изменение состояния
В мае 1940 года Power Jets также потратили некоторое время на разработку W.2Y, аналогичной конструкции с «прямоточным» воздушным потоком, что привело к более длинному двигателю и, что более важно, более длинному карданному валу, но с несколько более простой компоновкой. Чтобы максимально снизить вес приводного вала, в W.2Y использовался тонкостенный вал большого диаметра, почти такого же размера, как диск турбины, «суженный» на обоих концах, где он соединялся с турбиной и компрессором.
Ровер
Тем временем продолжалась работа с WU, который в конечном итоге претерпел девять реконструкций в попытке решить проблемы сгорания, которые доминировали во время испытаний. 9 октября WU снова заработал, на этот раз оборудованный камерами сгорания с распылительными горелками Лаббока или «Шелл». Проблемы сгорания перестали быть препятствием для разработки двигателя, хотя интенсивная разработка была начата по всем характеристикам новых камер сгорания.
К этому моменту было ясно, что первый планер Глостера будет готов задолго до того, как Rover сможет поставить двигатель. Не желая ждать, Уиттл сколотил двигатель из запчастей, создав W.1X («X» означает «экспериментальный»), который впервые заработал 14 декабря 1940 года. Вскоре после этого была подана заявка на патент в США. Реактивные двигатели для «Двигательной установки и силовой установки самолета».
Двигатель W.1X приводил в действие E.28 / 39 для испытаний в режиме такси 7 апреля 1941 года возле завода в Глостере, где он совершил два или три коротких прыжка в несколько сотен ярдов на высоте примерно шести футов от земли.
Окончательный W.1 с тягой в 850 фунтов силы (3,8 кН ) прошел 12 апреля 1941 года, а 15 мая E.28 / 39 с двигателем W.1 вылетел из Кранвелла в 19:40, пролетел 17 минут и достиг цели. максимальная скорость около 340 миль в час (545 км / ч). В конце полета Пэт Джонсон, который так долго поддерживал Уиттла, сказал ему: «Фрэнк, он летает». Уиттл ответил: «Ну, черт возьми, это то, для чего он был разработан, не так ли?»
Напряжение на Уиттл было выражено в письме Генри Тизарду от 27 мая 1941 года :
Rolls-Royce
Продолжение воздействия
Национализация
С конца марта Уиттл провел шесть месяцев в больнице, поправляясь от нервного истощения, и ушел из Power Jets (R and D) Ltd в январе 1946 года. В июле компания была объединена с подразделением газовых турбин RAE, чтобы сформировать National Компания Gas Turbine Establishment (NGTE) в Фарнборо и 16 инженеров Power Jets, последовавшие примеру Уиттла, также подали в отставку.
После войны
Турбинное бурение лучше всего использовать для бурения твердых пород на высоких оборотах долота с алмазными импрегнированными долотами и может использоваться с угловым приводным валом для направленного бурения и горизонтального бурения. Однако он конкурирует с двигателями Moyno и все чаще с роторными управляемыми системами и снова не в чести.
В рамках своих социалистических идеалов он предложил национализировать Power Jets; отчасти потому, что он видел, что частные компании получат прибыль от технологий, предоставленных им во время войны. К 1964 году он отказался от своих ранее социалистических убеждений, зайдя так далеко, что начал яростную атаку на кандидата от лейбористов в Сметвике.
Более поздняя жизнь
Уиттл получил премию Тони Яннуса в 1969 году за выдающийся вклад в коммерческую авиацию.
Впервые встретившись с Хансом фон Охайном в 1966 году, Уиттл снова встретился с ним на базе ВВС Райт-Паттерсон в 1978 году, когда фон Охайн работал там в качестве главного научного сотрудника Лаборатории авиационного движения. Первоначально расстроенный тем, что он считал, что двигатель фон Охайна был разработан после того, как увидел патент Уиттла, он в конце концов пришел к убеждению, что работа фон Охайна фактически независима. Они стали хорошими друзьями и часто гастролировали по США, давая совместные переговоры.
В разговоре с Уиттлом после войны фон Охайн заявил: «Если бы вам дали деньги, вы бы опередили нас на шесть лет. Если бы Гитлер или Геринг услышали, что в Англии есть человек, который летает со скоростью 500 миль в час в небольшой экспериментальный самолет и что он находится в стадии разработки, вполне вероятно, что Вторая мировая война не началась бы ».
Уиттл постепенно стал атеистом.
- Фрэнк стриплойн с коул слоу что это
- Фрэнки шоу что это такое