Heinkel HeS 8

Heinkel HeS 8

Motor turborreactor desarrollado en Alemania durante el III Reich.

Descripción

El HeS 8 (el prefijo es una abreviación de "Heinkel Strahltriebwerk"- motor a chorro Heinkel en español) fue un Turborreactor inicial diseñado por Hans von Ohain mientras trabajaba en Heinkel. Fue el primer reactor financiado por el RLM, con el nombre oficial 109-001. Fue creado para motorizar al Heinkel He 280 un caza bimotor , sin embargo Heinkel y von Ohain prefirieron el Heinkel HeS 3 .

Historia

Tras un prolongado tiempo de planificación estuvo listo para la producción al mismo tiempo que el Junkers Jumo 004 y el BMW 003. En 1942 se terminaron los trabajos en los HeS 8 y HeS 30, por lo que Heinkel ordenó trasladar la producción al más grande Heinkel He S 011. El He 280 fue dejado sin motores y eventualmente abandonado.

Von Ohain deja de creer

Por ese mismo tiempo el programa Heinkel HeS 3 se derrumbaba (en 1939), era cada vez más claro que von Ohain no era muy partidario del compresor centrífugo para reactores. Se había "vendido" al Compresor axial hacía tiempo en los albores de 1938, después de una reunión con D. Encke de AVA, pero continuaron con el diseño centrífugo HeS 3 porque era más fácil de manejar. Creían que seguirían con el diseño de compresor axial después del HeS 3, pero parece que el RLM estaba interesado en mantener sus trabajos en centrifugos como respaldo en caso de que varios axiales presentaran problemas.

Problemas

El principal problema con el compresor centrífugo era la gran área de sección trasversal. Von Ohain había buscado soluciones para este problema tan temprano como en el diseño del Heinkel HeS 1 que estaba serpenteante cayendo ya en 1937. Su primer intento de separar compresor y turbina —las cuales estaban espalda con espalda en el HeS 1— y colocar la cámara de combustión entre ellas . Varios problemas en este diseño original del HeS 3 forzaron a abandonarlo en pos del HeS 3b, pero von Ohain sentía aún que era la mejor solución, y regresó a ella para el HeS 8. El resultado fue un motor jet que era ligeramente más ancho que el disco del compresor , mientras que los modelos iniciales tenían cañerías por fuera del compresor lo que los hacía aún más grandes.

Fatiga de material

Otros problemas con el motor original fueron derivados de que el compresor era muy sensible a variaciones en el influjo de aire . Para solucionar esto, el HeS 8 agregó un impeledor de baja presión en la toma de aire al frente del compresor principal. Este no agregaba mucho a la compresión , pero al aumentar la presión del aire que entraba al compresor estabilizaba su funcionamiento. El impeledor de 14 hojas y el compresor de 19-hojas estaban hechos de un tejido de aluminio. La turbina de 14 hojas estaba hecha de acero, y no enfriado, lo que sugiere que el agotamiento de material de la turbina debe haber sido frecuente. Los múltiples componentes estaban conectados a a un eje de poder tubular común, soportado por tres rodamientos . La cámara de combustión consistía en dos difusores que enlentecían el flujo de aire desde el compresor, e inyectaban combustible en 128 boquillas distribuidas en dos grupos a diferentes "profundidades". Varios accesorios, incluido el arranque , estaban agrupados alrededor de la toma y no aumentaban el diámetro total.

Evolución lenta

El trabajo progreso lentamente, y para el tiempo en el que el primer prototipo del He 280 estaba listo en septiembre de 1940 el motor no se encontraba listo para volar. El prototipo empezó pruebas de planeo mientras el trabajo en las estructuras adicionales todavía no terminaba. Los motores fueron considerados listos para las pruebas a comienzos de 1941, sin embargo tenían 500 kg de empuje en vez de los 700 kg planeados. Los motores fueron ajustados al avión y el He 280 hizo su primer vuelo el 2 de abril de 1941, sin embargo las tapas de las góndolas no se cerraron para comprobar si los motores perdían combustible. Tres días el avión fue presentado en una fiesta ante ejecutivos del RLM los cuales quedaron impresionadisimos dando pleno apoyo al programa de Heinkel.

Se estanca el desarrollo

El desarrollo de motor decayó en este punto , y a principios de 1942 y el empuje había aumnentado solo a 550 kg. Un intento de mejorar la etapa del compresor axial único detrás de la compresora centrifuga en el V15 (prototipo 15th ) y una nueva ruta de flujo aéreo comenzó en el V16. Aparentementemente 30 motores se terminaron en total, y los últimos con las mejoras daban un empuje de 600 kg. Pero en este punto varios diseños axiales , includido el Heinkel He S 30, estaban progresando espectacularmente . Helmut Schelp, a cargo del desarrollo jet en el RLM, decidió que el 003 y el 004 eran "suficientes", y cancelo todos los trabajos de Heinkel. En lugar de preguntarles , reconvirtió el programa al diseño de un motor "Clase II" el cual desembocaría en el Heinkel He S 011.

Últimas variaciones

Muchas modificaciones al modelo HeS 8 fueron exploradas en la vida útil del diseño.

HeS 9

El HeS 9 apareció al agregar una segunda etapa de compresor , , además de replazar la etapa centrífuga con un "compresor diagonal" que Schelp favoreció. Poco se sabe de este diseño salvo que el RLM ordenó 10 de ellos , y ninguno de ellos fueron construidos . Parece que fue usado para desarrollar el He S 011

HeS 010

Se hizo colocando un motor HeS 8 dentro de una góndola larga, expandiendo el impeledor a una longitud superior a la del motor. El HeS 10 aparece como el primer modelo de lo que llamaríamos un motor turbofán. Para extraer más potencia desde el tubo de escape, fue añadida una turbina axial de una etapa detrás de la centrifuga existente del HeS 8. La única diferencia real entre el HeS 10 y un motor turbofán moderno es que el ventilador no estaba motorizado independientemente del núcleo, sin embargo al separarse de la etapa de la compresora axial, podría presentar problemas para funcionar.

HeS 011

Artículo principal : He S 011

Especificaciones

Para el V16 :

Dimensiones: 1.6 m de longitud , 0.775 m diámetro

Peso: 380 kg

Empuje: 700 kg @ 13,500 RPM planeado, 600 kg entregado

Relación de compresión: 2.7:1

Referencias

• German Jet Engine and Gas Turbine Development, Antony Kay, Airlife Books, 2002