ブリストルシドレーオルフェウス

オルフェウス
	ヘルメスケイル空母博物館に展示されているオルフェウス
タイプ	ターボジェット
国籍	イギリス
メーカー	ブリストル・シドレー
最初の実行	1957
主な用途	フィアット G.91 ; フォランドグナット ; フジ T-1 ; HAL HF-24 マルット
に発展した	ロールスロイスペガサス

ブリストルシドレーオルフェウスは、ブリストルシドレーがフォーランドナットやフィアット G.91などのさまざまな軽戦闘機/練習機向けに開発したシングルスプールターボジェットです。後に、オルフェウスはハリアーファミリーで使用された最初のブリストルペガサスベクタードスラストターボファンの中核となりました。

設計と開発

このエンジンは、1952年にフォランド社のテディ・ペッターが、同社が開発中の新型練習機と軽量戦闘爆撃機に動力を供給する5,000ポンド（ 22kN ）クラスのエンジンを要求したことに端を発する。 ^[1]ロールス・ロイス社を経て比較的最近同社に入社したスタンレー・フッカーがこのプロジェクトを引き継ぎ、比較的シンプルでメンテナンスが容易なエンジンを考案した。このエンジンはフォランド・グナットに搭載され、1955年に飛行した。

オルフェウスは、単一のスプールに大径シャフトという斬新な特徴を取り入れ、2つのベアリングしか必要としませんでした。ベアリングと以下に示す関連部品を削除することで軽量化された結果、推力5,000 lbfのエンジンが800 lbの重量で実現しました。^[2]^[i]コンプレッサーとタービンを結合するシャフトの通常のセンターサポートベアリングを削除すると、シャフトが回転して弓形になり、エンジンに損傷を与えることになります。通常の小径シャフトの代わりに大径チューブを使用することで、回転を防ぎました。直径8インチを超える大径の薄肉チューブは、通常の3つのベアリングではなく2つのベアリングのみを使用して、エンジンの動作範囲を超えて回転速度を上げるのに十分な剛性がありました。^[4] 2つのベアリングにはさらなる利点がありました。以前のエンジンでは、3つのベアリングの静的部分間のずれを許容するために、シャフトにカップリングも必要でした。2つのベアリングでは、シャフトは単にベアリング間の直線に沿って進みました。大口径チューブの導入により、ベアリング、カップリング、そのベアリングを支えるエンジン支持構造、潤滑システム、冷却空気供給装置を廃止することができました。^[4]

7本の炎管を備えた筒状燃焼器が使用されました。^[5]これはジェットエンジンの最近の開発であり、オルフェウスにはタービン入口ダクトとそのステータベーンを炎管出口に組み込むという革新も含まれていました。各炎管はダクト全体の7分の1を占めていました。^[5]これには2つの利点がありました。複雑で信頼性の低い部品の製造が簡素化され、セグメント化された設計により熱膨張に対する考慮が容易になりました。^[5]

オルフェウス 701 は、海面静推力 4,520 lbf (20.1 kN ) を発生し、単段タービンで駆動する 7 段軸流圧縮機を搭載していました。

1957年、NATOは軽戦闘機の設計コンペを実施した。最終選考に残った3機すべてがブリストルオルフェウスを選択し、その結果、相互兵器開発プログラムから初期エンジン開発費用に多額の資金が提供された。^[3]コンペの優勝機であるフィアットG.91RとG.91Tは、フィアット製のエンジンを使用した。他のユーザー（ほとんどが練習機）もすぐにこれに続き、富士T-1、HAL HF-24 Marut、HA-300、実験的なハンティングH.126とショートSB5が採用された。

後の民間用途では、試作機にそれぞれ2基ずつ搭載された後、オルフェウスがロッキードジェットスターのオプションとして採用された。ロッキードの副社長で有名なスカンクワークスの責任者であるクラレンス・「ケリー」・ジョンソンは次のように述べている。「これらのオルフェウスエンジンは、筆者が試作機に使用した中で最高のエンジンでした。当時も今も非常に優れているため、早い段階で、シリアル番号2以降のすべてのジェットスターにオルフェウスエンジンを2基搭載できるようにすることが決定されました（4基の米国製ユニットの代わりに）。オルフェウスバージョンは、（1基のエンジンが故障していることを除けば）パフォーマンスにおいて完全に競争力があり、低コスト、シンプルさ、そして少なくともしばらくの間は信頼性を求める人々に提供されるでしょう。」^[6]

1950 年代には、垂直離着陸機の生産方法を模索していた企業が数多くありました。ミシェル・ウィボーは、ターボシャフトエンジンを使用して、回転させて推力を方向転換できる 4 つの大型遠心送風機を駆動するというアイデアを思いつきました。フッカーのエンジニアは、オルフェウスガスジェネレータを使用して 1 つの大型ファンを駆動し、回転ノズル 1 組に空気を供給し、オルフェウスからの排気流を 2 つに分割して、エンジン後部の別のノズル 1 組に空気を供給することにしました。この実験的なシステムはペガサスへと発展しました。

オルフェウスの生産ライセンスは、フィアットSpA、SNECMA、そしてTJ37としてカーチス・ライト社によって取得されました。^[7]

バリエーション

データはジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト1962-63より。^[8]世界の航空機エンジン1957 ^[9]

BOr.1: 1954年12月17日に初飛行が行われ、1955年春までに3,285 lbf (14.61 kN) の定格出力に達し、後に離陸用に4,050 lbf (18.0 kN) に増強され、プロトタイプのFolland Gnatに搭載されました。
BOr.2: 離陸時4,520 lbf (20.1 kN)
BOr.3: 離陸時4,850 lbf (21.6 kN)
BOr.4: 離陸時4,230 lbf (18.8 kN) (定格出力低下)
BOr.6
BOr.11: アップフローコンプレッサーBOr.11は5,760lbf（25.62kN）の推力を発揮した。
BOr.12: 簡素化された再加熱システムを備えたBOr.12は、乾燥状態で6,810 lbf (30.29 kN)、アフターバーニングで8,170 lbf (36.34 kN)の定格でした。
マーク100: 4,230 lbf (18.82 kN) に軽減
マーク101
マーク701: 定格出力4,520 lbf (20.11 kN)のMk.701は、フィンランドとインド向けのFolland Gnat F Mk.1の量産に使用されました。
マーク703: 定格出力4,850 lbf (21.57 kN)。Hindustan HF-24 Marut Mk.1に搭載。
マーク703R: 再加熱されたMk.703は、定格5,720 lbf（25.44 kN）で、ヒンドゥスタンHF-24マルットの量産型に搭載されました。再加熱システムは、ヒンドゥスタン航空機有限会社によって開発されました。
マーク801: 定格出力は 4,520 lbf (20.11 kN) で、G.91 に搭載されています。Mk.801 は、付属品以外は BOr.2 エンジンと同一です。
マーク803: 圧縮機の改良により、定格出力 5,000 lbf (22.24 kN) となり、G.91 で使用されていた以前のマークに取って代わりました。
マーク805: 4,000 lbf (17.79 kN) に定格出力が低下し、富士T1F1プロトタイプ機とT-1A量産機、およびハンティングH.126ジェットフラップ研究機に搭載されました。
フィアット4023: Mk.803 エンジン FIAT 社によるライセンス生産。
フィアット4023: Mk.803 エンジン。火災検知システムを追加して FIAT 社によってライセンス生産されました。

アプリケーション

航空機

その他のアプリケーション

オルフェウスエンジン709号（テスト中にFODによって破壊された）と711号（稼働中）は、1967年にコニストン湖で水上速度記録に挑戦中にドナルド・キャンベルが死亡したブルーバードK7 水上飛行機に搭載されていた。 ^[13]

オルフェウスを搭載したドラッグスター「ヴァンパイア」は、現在イギリスの陸上速度記録を保持している。

展示されているエンジン

保存されたブリストル・シドレー・オルフェウス・エンジンは、ブリストル航空宇宙博物館、コベントリーのミッドランド航空博物館、サウサンプトンのソレント・スカイに展示されている。また、バンガロールのヒンドゥスタン航空宇宙遺産センターにあるインド初の航空宇宙博物館にも遺物として1基が保存されている。

仕様（オルフェウス BOr.3 / Mk.803）

ジェーンズ・オール・ザ・ワールド・エアクラフト1962-63のデータ。 ^[8]

一般的な特徴

タイプ:ターボジェット:シングルスプール
長さ: 75.45インチ (1,916 mm) 吸気フランジから排気コーンまで
直径: 32.4インチ (823 mm)
乾燥重量: 835 ポンド (379 kg)

コンポーネント

コンプレッサー: 7段軸流
燃焼器： 7本の炎管を備えた環状缶
タービン：単段タービン
燃料タイプ: 航空灯油
オイルシステム:ギアボックスとリアベアリングへの圧力スプレーと計量供給。リアベアリングからのオイルはジェット流出により船外に排出されます。

パフォーマンス

最大推力： 5,000 lbf（22 kN）
総圧力比: 4.4:1
空気質量流量: 84 ポンド/秒 (38.10 kg/秒)
タービン入口温度: 1,184 °F (640 °C) 最大連続
燃料消費量: 1.08 lb/(lbf h) (110.1 kg/(kN h))
推力重量比: 5.988

参照

関連開発

ロールスロイスペガサス

同等のエンジン

関連リスト

航空機エンジンの一覧

注記

^ これは設計推力/重量比6.25:1であったが、ダーウェントやエイボンなどの初期のエンジンは3:1であり、同時代の軽量なアームストロング・シドレー・バイパーは4.9しか提供できなかった。^[3]

参考文献

^ フッカー、スタンリー(2002) [1985]。エンジニアとしての自伝。シュルーズベリー: エアライフ出版。p. 161。ISBN 1-85310-285-7。
^ フッカー（1985）、162-163ページ
^ ab フッカー (1985)、p. 164
^ ab フッカー (1985)、p. 162
^ abc フッカー (1985)、163 ページ
^ 「オルフェウス：多用途で軽量なターボジェット」。フライト。1959年2月13日。219～223ページ。
^ 「ブリストル・オルフェウス『ブヨの心』」。フライト。1957年11月22日。809～812ページ。
^ ab Taylor, John WR FRHistS. ARAeS (1962). Jane's All the World's Aircraft 1962-63 . ロンドン: Sampson, Low, Marston & Co.
^ ウィルキンソン、ポール H. (1957)。『世界の航空機エンジン 1957』（第 15 版）。ロンドン：サーアイザックピットマンアンドサンズ社。pp. 136–137。
^ 英国の秘密プロジェクト2：1949年以降のジェット爆撃機、クレシー、2018年。第10章
^ マイク・プライス - ハリアーを超えて - キングストン V/ストールプロジェクト 1957-1988
^ フライト、1960年12月16日、944ページ
^ ホルター、スティーブ（2002）。『Leap Into Legend』。シグマ・プレス。119、135ページ。ISBN 1-85058-794-9。

外部リンク

Flight Global オンラインアーカイブ - 1957 年 11 月の Orpheus の詳細な説明。
「オルフェウス」1959年のフライト記事

[4] これは設計推力/重量比6.25:1であったが、ダーウェントやエイボンなどの初期のエンジンは3:1であり、同時代の軽量なアームストロング・シドレー・バイパーは4.9しか提供できなかった。^[3]

[1] フッカー、スタンリー(2002) [1985]。エンジニアとしての自伝。シュルーズベリー: エアライフ出版。p. 161。ISBN 1-85310-285-7。

[2] フッカー（1985）、162-163ページ

[Hooker,_164-3] フッカー (1985)、p. 164

[Hooker,_162-5] フッカー (1985)、p. 162

[Hooker,_163-6] フッカー (1985)、163 ページ

[7] 「オルフェウス：多用途で軽量なターボジェット」。フライト。1959年2月13日。219～223ページ。

[8] 「ブリストル・オルフェウス『ブヨの心』」。フライト。1957年11月22日。809～812ページ。

[JAWA62-63-9] Taylor, John WR FRHistS. ARAeS (1962). Jane's All the World's Aircraft 1962-63 . ロンドン: Sampson, Low, Marston & Co.

[AEotW57-10] ウィルキンソン、ポール H. (1957)。『世界の航空機エンジン 1957』（第 15 版）。ロンドン：サーアイザックピットマンアンドサンズ社。pp. 136–137。

[11] 英国の秘密プロジェクト2：1949年以降のジェット爆撃機、クレシー、2018年。第10章

[12] マイク・プライス - ハリアーを超えて - キングストン V/ストールプロジェクト 1957-1988

[13] フライト、1960年12月16日、944ページ

[14] ホルター、スティーブ（2002）。『Leap Into Legend』。シグマ・プレス。119、135ページ。ISBN 1-85058-794-9。