ハインケル HeS 8

ヘス8
タイプ	ターボジェット
国籍	ドイツ
メーカー	ハインケル
最初の実行	1940年9月

ハインケルHeS 8 (接頭辞は「 He inkel S trahltriebwerke 8」、つまりハインケル ジェット エンジン 8の略) は、ハインケルで働いていたハンス フォン オハインが設計した初期のジェット エンジンです。RLM から資金援助を受けた最初のジェット エンジンで、正式名称は109-001です。開発が継続されていればハインケル 001として知られるようになったはずですが、実際には使用されなかったようです。

HeS 8はハインケルHe 280双発戦闘機に動力を供給することを意図していたが、ハインケルとオハインはどちらも軸流式のHeS 30を好んでいた。長い構想期間を経て、最終的にユンカース ユモ004やBMW 003とほぼ同時期に生産準備が整った。1942年にHeS 8とHeS 30の作業は終了し、ハインケルは代わりにより大型のハインケルHeS 011に移行するよう命じられた。He 280はエンジンなしのまま残され、最終的に放棄された。

1939 年にHeS 3プログラムが終了したころには、フォン・オハインはジェット エンジン用の遠心圧縮機を好まなくなっていたようです。1938 年に AVA の D. エンケと会った後、彼は軸流圧縮機に「納得」していましたが、作業がはるかに簡単だったため、HeS 3 では遠心設計を続行しました。彼は HeS 3 の後継として軸流設計を開発していた可能性が高いですが、RLM はさまざまな軸流設計で問題が発生した場合に備えて、遠心設計のバックアップとして彼に作業を任せておくことに関心があったようです。

遠心圧縮機の主な問題は、断面積が大きいことでした。フォン・オハインは、 1937年にHeS 1の設計が終焉を迎えた直後から、この問題の解決策を模索していました。HeS 3での最初の試みは、HeS 1では背中合わせだった圧縮機とタービンを分離し、その間に燃焼室を配置することでした。このオリジナルのHeS 3設計にはさまざまな問題があったため、改良されたHeS 3bではこのレイアウトを断念せざるを得ませんでしたが、フォン・オハインはこれが依然として最善の解決策だと感じたようで、HeS 8でもこのレイアウトに戻りました。その結果、圧縮機ディスクよりわずかに幅が広いエンジンが完成しました。一方、以前のモデルでは配管が圧縮機ディスクの外側にあったため、エンジンはいくらか大きくなっていました。

オリジナルのエンジン シリーズのもう 1 つの問題は、コンプレッサーが吸気気流の乱れにかなり敏感だったことです。これに対処するため、HeS 8 ではメイン コンプレッサーの前の吸気口に低圧インペラーを追加しました。インペラーは圧縮にはあまり影響しませんでしたが、コンプレッサー面の圧力を高めることで気流が大幅に安定しました。14 ブレードのインペラーと 19 ブレードのコンプレッサーは、どちらも切削アルミニウムで作られていました。14 ブレードのタービンは鋼鉄製で、冷却されないため、タービンの焼損が頻繁に発生していました。さまざまなコンポーネントは、3 つのボール レースで支えられた共通の管状動力シャフトに接続されていました。燃焼室は、コンプレッサーからの気流を遅くする 2 つのディフューザーで構成され、異なる「深さ」に 2 セット配置された 128 個のノズルから燃料を噴射しました。スターターを含むさまざまなアクセサリは、吸気口の周りにまとめられており、全体の直径には影響しませんでした。

作業はゆっくりと進み、1940年9月に最初のHe 280試作機が完成したときには、エンジンはまだ飛行可能な状態には程遠かった。その後、試作機はグライダー試験を開始し、エンジンと追加の機体の作業は継続された。エンジンは最終的に1941年初頭に飛行可能とみなされたが、推力は計画の700kgではなく500kgにとどまった。エンジンは後に取り付けられ、He 280は1941年4月2日に初飛行したが、エンジンから燃料漏れが判明したためカウリングは取り外さなければならなかった。3日後、この航空機はRLM役員団に披露され、彼らは感銘を受け、ハインケルの計画に対する全面的な支援が間もなく得られることになった。

エンジンの開発はこの時点で行き詰まり、1942年初頭までに推力はわずか550kgにまでしか上昇しなかった。遠心圧縮機の後ろに軸流圧縮機を1段追加することで設計を改良する試みがV15（15番目の試作機）から行われ、圧縮機内の新しい空気流経路はV16で開始された。合計で約30基のエンジンが完成したようで、さまざまな改良を加えた後期モデルでは約600kgの推力を生み出した。しかし、この時点ではハインケル自身のHeS 30を含むさまざまな全軸流設計が順調に進んでいた。RLMでジェット機開発を担当していたヘルムート・シェルプは、BMW 003とユンカース・ユモ004が「十分良い」と判断し、ハインケルの既存の設計に関する作業をすべてキャンセルした。代わりに彼は、推力約1,300kgの「クラスII」エンジン設計に移行するよう依頼し、これがハインケルHeS011として発展しました。

プロジェクトの存続期間中、HeS 8 の基本設計のいくつかの修正も検討された。HeS 9は、2 段目の軸流圧縮機を追加し、完全な遠心段を Schelp が好んだ新しい「対角圧縮機」に置き換えた修正であると思われる。この設計については、RLM が 10 台注文したものの、製造されなかったという事実以外ほとんど知られていない。011 の開発にはこのレイアウトが使用されたと思われる。別の修正であるHeS 10では、完全な HeS 8 エンジンをより大きなナセル内に配置し、吸気インペラをエンジンよりも大きく拡張した。HeS 10 は、今日ではターボファンエンジンと呼ばれるものの最初の例であったと思われる。ファンを駆動するために排気からより多くの電力を抽出するために、HeS 8 の既存の遠心タービンの後ろに、追加の単軸段タービンが追加された。 HeS 10 と現代のターボファン エンジンとの唯一の違いは、ファンがコアから独立して駆動されないことですが、独立した軸流タービン ステージがあれば、これを配置するのは難しくなかったでしょう。

データ元 ^[要出典]

• タイプ:ターボジェット
• 長さ: 2,400 m (7 フィート 10-1/2 インチ)
• 直径: 0.775 m (30-1/2 インチ)
• 乾燥重量: 380 kg (838 ポンド)

• 圧縮機:遠心軸流
• タービン：単段

• 最大推力: 6 kN (1,300 lbf) を実現、13,500 rpm で 7 kN (1,600 lbf) を計画。
• 総圧力比: 2.7:1
• 推力重量比： 1.61（納入済）、1.89（計画）。

• ガンストン、ビル (2006)。『世界航空エンジン百科事典: 先駆者から現代まで(第 5 版)』ストラウド、イギリス: サットン。ISBN 0-7509-4479-X。
• ケイ、アンソニー L. (2002)。ドイツのジェットエンジンとガスタービンの開発 1930-1945。クロウッド プレス。ISBN 1-84037-294-X。
• ケイ、アンソニー L. (2007)。ターボジェットの歴史と開発 1930-1960。第 1 巻。ラムズベリー: クロウッド プレス。ISBN 978-1-86126-912-6。

ウィキメディア・コモンズには、ハインケル HeS 8に関連するメディアがあります。

• HeS 8 エンジンの詳細が記載されたスペイン語のサイト