Rolls-Royce Avon

Rolls-Royce Avon — это британский турбореактивный двигатель, разработанный компанией Rolls-Royce Limited в конце 1940-х годов. Является одним из первых в мире осевых турбореактивных двигателей, пришедших на смену центробежным конструкциям, и стал одним из самых массовых и успешных авиационных двигателей своего поколения. Двигатель выпускался в многочисленных модификациях, устанавливался на военные и гражданские самолёты, а также нашел применение в наземных энергетических установках.

История создания

Разработка двигателя Avon началась в 1945 году под руководством главного конструктора Алана Арнольда Гриффита. В отличие от предшественников Rolls-Royce (Nene, Derwent), имевших центробежный компрессор, Avon проектировался с осевым компрессором, что позволяло достичь большего КПД и меньшего поперечного сечения. Первый запуск прототипа состоялся в 1947 году, а в 1949 году двигатель прошёл официальные стендовые испытания.

Первоначально двигатель предназначался для бомбардировщика English Electric Canberra, но впоследствии был адаптирован для широкого спектра самолётов. Серийное производство началось в 1950 году. В ходе эксплуатации выявились проблемы с вибрацией лопаток компрессора и низкой надёжностью камер сгорания, что потребовало нескольких модернизаций.

Конструкция

Rolls-Royce Avon представляет собой одновальный турбореактивный двигатель с осевым 12-ступенчатым компрессором, кольцевой камерой сгорания и одноступенчатой турбиной. В более поздних версиях (например, Avon 200-й серии) компрессор стал 16-ступенчатым, а турбина — двухступенчатой, что позволило увеличить степень сжатия и тягу.

Основные конструктивные особенности:

• Компрессор: осевой, с регулируемыми направляющими аппаратами на первых ступенях (в некоторых модификациях).
• Камера сгорания: кольцевая, с 10 или 12 индивидуальными жаровыми трубами.
• Турбина: одноступенчатая (ранние версии) или двухступенчатая (поздние версии), с воздушным охлаждением лопаток.
• Система запуска: электрическая (стартёр-генератор) или пневматическая.
• Система смазки: замкнутая, с масляным насосом и радиатором.

Масса двигателя варьировалась от 1 200 до 1 500 кг в зависимости от модификации. Длина составляла около 3,2 м, диаметр — 1,1 м.

Модификации

Двигатель выпускался в нескольких основных сериях, отличавшихся тягой, конструкцией компрессора и турбины, а также назначением:

Всего было выпущено более 11 000 двигателей всех модификаций.

Применение

Военная авиация

Avon устанавливался на многие истребители и бомбардировщики Королевских ВВС Великобритании и других стран:

• English Electric Canberra — первый серийный самолёт с Avon. Двигатели RA.2 и RA.3 обеспечивали бомбардировщику скорость до 933 км/ч и дальность до 4 600 км.
• Hawker Hunter — истребитель, оснащённый Avon 100-й и 200-й серий. Двигатель позволял развивать скорость до 1 150 км/ч.
• English Electric Lightning — сверхзвуковой истребитель-перехватчик, использовавший форсированные версии Avon (RA.14) с дожиганием. Тяга на форсаже достигала 73,4 кН.
• Vickers Valiant — стратегический бомбардировщик, оснащённый четырьмя Avon RA.3.
• Supermarine Swift — истребитель, применявший Avon RA.2 и RA.3.

Также двигатель устанавливался на самолёты ВВС Швеции (Saab 32 Lansen, Saab 35 Draken), Австралии (CAC Sabre — лицензионная версия North American F-86 Sabre с Avon), Индии (HAL HF-24 Marut) и других стран.

Гражданская авиация

Avon использовался на нескольких пассажирских самолётах:

• de Havilland Comet 4 — первая в мире реактивная авиалайнер, оснащённый Avon RA.29. Двигатели обеспечивали крейсерскую скорость 805 км/ч и дальность до 5 200 км.
• Sud Aviation Caravelle — французский среднемагистральный авиалайнер, использовавший Avon RA.29. Самолёт эксплуатировался с 1959 по 2005 год.
• Hawker Siddeley Trident — британский авиалайнер, оснащённый Avon RA.29 (на первых модификациях).

Наземное применение

После снятия с эксплуатации в авиации, многие двигатели Avon были переоборудованы в газотурбинные установки для выработки электроэнергии и привода насосов. Такие установки использовались на нефтегазовых платформах в Северном море, а также на электростанциях в Великобритании и других странах. Например, на газоперекачивающей станции в Бакстоне (Великобритания) работали двигатели Avon до 2010-х годов.

Характеристики (на примере Avon RA.29)

• Тип: турбореактивный, одновальный
• Длина: 3 200 мм
• Диаметр: 1 100 мм
• Сухая масса: 1 450 кг
• Компрессор: осевой, 16 ступеней
• Турбина: двухступенчатая
• Тяга: 50,7 кН (5 170 кгс)
• Удельный расход топлива: 0,85 кг/(кН·ч) (на крейсерском режиме)
• Температура газов на входе в турбину: 870 °C

Критика и недостатки

В процессе эксплуатации выявились следующие недостатки:

• Высокий расход топлива по сравнению с более поздними двигателями (например, Pratt & Whitney JT3D или Rolls-Royce Spey).
• Проблемы с вибрацией лопаток компрессора на некоторых режимах, что приводило к усталостным разрушениям.
• Ограниченный ресурс — межремонтный интервал составлял около 1 000 часов, что было ниже, чем у конкурентов.
• Шумность — двигатель создавал значительный шум, особенно на старте и при взлёте.

Тем не менее, Avon считался надёжным и простым в обслуживании двигателем для своего времени.

Интересные факты

• Двигатель Avon стал первым в мире турбореактивным двигателем, получившим сертификат лётной годности для гражданской авиации (в 1958 году на de Havilland Comet 4).
• В 1953 году самолёт English Electric Canberra с Avon RA.3 установил мировой рекорд высоты — 20 083 м.
• Двигатели Avon использовались на сверхзвуковом истребителе English Electric Lightning, который был единственным британским истребителем, способным развивать скорость более 2 Маха.
• В 1960-х годах компания Rolls-Royce разработала на базе Avon двигатель для гоночных автомобилей, но проект не был реализован.

Источники

• Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. Patrick Stephens, 1995.
• Rolls-Royce Limited. The Rolls-Royce Avon Engine: A Technical Description. Rolls-Royce, 1958.
• Flight International. Rolls-Royce Avon: The Engine That Changed Aviation. 1959.
• Jane's All the World's Aircraft. Jane's Information Group, 1960-1965.
• Taylor, John W. R. Combat Aircraft of the World. G.P. Putnam's Sons, 1969.