В период между первой и второй мировыми войнами в США ряд фирм и конструкторов изучали возможности создания газотурбинных двигателей для применения их в качестве силовых установок для самолетов, однако до 1939 г. серьезных попыток в этом направлении сделано не было. В марте 1939 г. фирма «Нортроп» предложила проект мощного турбореактивного двигателя под названием «Турбодайн». В июне 1941 г. ВВС и ВМС США выдали фирме «Нортроп» заказ на разработку этого двигателя.
«Дакота» с турбовинтовыми двигателями «Дарт»В 1940 г. в работу в области газотурбинных двигателей включилась фирма «Локхид», создав проект двигателя L-1000. Повторяя историю создания фирмой «Де Хэвилленд» двигателя Н.1 и истребителя «Вампир», фирма одновременно с разработкой проекта двигателя начала разрабатывать и проект истребителя под этот двигатель. Этот самолет, известный под обозначением L-133, был рассчитан на максимальную скорость 1000 км/час на высоте 15 000 м, что соответствует 0,94 Ма.
Однако ни один из упомянутых двигателей не был успешно разработан. Интересно отметить, что в США, так же как и в Германии, признание потенциальных возможностей газотурбинных двигателей как силовых установок для самолетов пришло раньше со стороны самолетостроительных, а не моторостроительных фирм. Хотя фирма «Пратт и Уитни» проявила некоторый интерес к газотурбинным двигателям еще до 1940 г., создав двигатель РТ-1, представляющий собой двухтактный дизель, выхлопные газы которого приводили во вращение газовую турбину, работавшую на вал винта.
Известную роль в развитии реактивных двигате лей в США сыграла созданная в 1937 г. для разработки турбокомпрессоров для поршневых двигателей фирма «Турбо инжиниринг корпорейшн» и Национальный совещательный комитет по авиации (НАКА). Фирма «Турбо инжиниринг корпорейшн» предприняла исследование возможностей создания газотурбинных двигателей для ВМС США. Эти исследования привели к получению фирмой 19 октября 1942 г. заказа от ВМС на постройку турбореактивного двигателя с тягой 500 кг, предназначенного для использования в качестве ускорителя. Однако этот двигатель не был построен.
«Метеор» F.4 с турбореактивными двигателями «Эвон»В 1936 г. НАКА заинтересовался работами итальянского конструктора Кампини над мотокомпрессоными двигателями, и в 1940 г. им также была начата постройка мотокомпрессорной силовой установки с пользованием поршневого мотора «Уосп» мощностью 600 л. с. для привода одноступенчатого осевого компрессора. Первая проба двигателя в действии имела место в январе 1942 г., во время которой двигатель развил тягу 270 кг. Позднее мотор «Уосп» был заменен мотором R-1535 мощностью 825 л. с. В октябре 1942 г. тяга двигателя с этим мотором была доведена до 410 кг. При использовании дожигания с расходом топлива 1,05 кг/сек для этой цели тяга могла быть увеличена до 960 кг. Силовая установка этого типа не была испытана в полете, и работы ней были прекращены в апреле 1943 г., так как имела чрезмерно большой вес и расходовала слишком много топлива.
Работы над авиационными газотурбинными двигателями ускорились после двух событий, происшедших в 1941 г. Первым из них было создание комитета Дюранда, а вторым — получение из Англии образцов и чертежей двигателей Уиттла. Комитет Дюранда, созданный совместно военно-воздушными и военно-морскими силами, включал представителей фирм «Аллис-Чалмерс», «Вестингауз» и «Дженерал электрик», занимавшихся производством промышленных газовых турбин, однако не имевших понятия о проектировани и производстве авиационных силовых установок, июле 1941 г. комитет рекомендовал, чтобы каждая из этих трех фирм приступила к проектированию авиационных газотурбинных двигателей. В результате этой рекомендации 8 декабря 1941 г, фирма «Вестингауз» получила заказ от ВМС на разработку маломощного турбореактивного двигателя для использования в качестве ускорителя (модель 19А); в феврале 1942 г фирма «Аллис-Чалмерс» получила заказ ВМС на раз работку двухконтурного турбореактивного двигателя а фирма «Дженерал электрик» получила заказ от ВВС на разработку турбовинтового двигателя Т-31 (фирменное обозначение TG-100).
«Канберра» B.2 с турбореактивными двигателями «Эвон» с дожиганиемВесной 1941 г. командующий ВВС США генерал Арнольд ознакомился с достижениями в области разработок турбореактивных двигателей. По его инициативе были проведены переговоры о посылке в США из Англии образцов двигателей W. 1X и W.2B/23, а также чертежей двигателя W.2B и небольшой группы инженеров фирмы «Пауэр джетс» для передачи опыта. Фирма «Дженерал электрик» получила заказ на разработку и производство двигателей Уиттла, а фирма «Белл» — на разработку проекта истребителя с турбореактивным двигателем.
Фирма «Аэроджет». Фирма «Аэроджет» известна главным образом своими работами над ракетными стартовыми ускорителями, работающими на твердом топливе. Фирма занималась также производством жидкостно-реактивных двигателей для управляемых реактивных снарядов и экспериментальных реактивных снарядов, предназначенных для исследований больших высот. В частности, ЖРД фирмы «Аэроджет» установлены на управляемых реактивных снарядах Дуглас «Найк» и Файрстоун «Корпорал». Фирмой «Аэроджет» разработан такой двигатель, YLR45-AJ-1, предназначенный для применения в качестве ускорителя взлета и используемый на образцах бомбардировщика В-47.
Фирмой «Аэроджет» разрабатывались и строились также прямоточные воздушно-реактивные двигатели.
Фирма «Аллис-Чалмерс». Разработка двухконтурного двигателя, начатая фирмой по заказу ВМС в феврале 1942 г., продвигалась очень медленно, и к середине 1943 г. не была начата даже постройка опытного образца, вследствие чего заказ был аннулирован. Прекратив разработку этого двигателя, фирма приступила к производству по лицензии двигателя Де Хэвилленд Н-1В «Гоблин», который предполагалось установить на истребитель F-80 «Шутинг Стар». Однако появление двигателя I-40 фирмы «Дженерал электрик» с большей тягой явилось причиной для аннулирования заказа на двигатели Н-1В, после того как было построено 7 двигателей под обозначением J-36. Эти двигатели устанавливались на самолетах Кертисс XF15C-1 и Грумман XTB3F-1 в дополнение к их основным двигателям.
Фирма «Аллисон». Фирма «Аллисон» приступила к работам над газотурбинными двигателями с июня 1944 г., когда американские ВВС поручили ей производство турбореактивного двигателя J-33, спроектированного фирмой «Дженерал электрик» под обозначением I-40. Первый двигатель Аллисон J-33-A-4 с тягой 1700 кг был построен в январе 1945 г. Фирма подготовила также производство двигателя J-31 (разработанного фирмой «Дженерал электрик» под обозначением I-16). Первый из этих двигателей был построен в мае 1945 г.
Самолет «Метеор» F.8 с турбореактивными двигателями «Соар» на концах крылаПосле окончания второй мировой войны фирма «Аллисон» прекратила разработку поршневых двигателей и с ноября 1945 г. полностью переключилась на производство и развитие двигателей J-33. В мае 1948 г. двигатель J-33-A-25 (фирменное обозначение 400С4) был первым в США одобрен администрацией гражданской авиации для применения на гражданских самолетах. Однако этот двигатель в гражданской авиации не использовался. Первым вариантом двигателя J-33, выпущенного фирмой «Аллисон» в мае 1946 г., в который ею был внесен ряд конструктивных усовершенствований, был двигатель J-33-A-17. Этот двигатель, а также двигатель J-33-A-21 в начале 1947 г. прошли типовые испытания при тяге 1800 кг. Следующим вариантом двигателя J-33 явился двигатель J-33-A-23, который претерпел наиболее крупные конструктивные изменения. Тяга этого двигателя была увеличена до 2090 кг. 19 июня 1947 г. на истребителе Локхид P-80R с двигателем J-33-A-23 был установлен новый мировой рекорд скорости полета, равный 1000 км/час.
Добившись успехов в производстве двигателей J-33, фирма «Аллисон» начала производство двигателей J-35, имеющих одиннадцатиступенчатый осевой компрессор. Производство этого двигателя, первоначально разработанного фирмой «Дженерал электрик» под обозначением TG-180, было передано фирме «Аллисон» фирмой «Шевроле». В сентябре 1946 г. фирма «Аллисон» взяла на себя полную ответственность за производство двигателей J-35. Первым вариантом двигателя J-35, выпущенного фирмой «Аллисон», являлся двигатель J-35-A-17 (модель 450). В ходе развития двигателя J-35 его статическая тяга была доведена до 2540 кг за счет применения дожигания.
Грумман XTB3F-1 с турбореактивным двигателем J-30 в хвостовой части фюзеляжа (позднее самолет летал с двигателем J-36)В августе 1948 г. фирма «Аллисон» приступила к работе по полному изменению конструкции двигателя J-35. Новый двигатель, получивший первоначально обозначение J-35-А-23, был впервые опробован на стенде в апреле 1950 г. Позднее двигатель получил обозначение J-71. Двигатель J-71 имел цельностальную конструкцию с шестнадцатиступенчатым осевым компрессором, обеспечивающим высокую степень повышения давления, трехступенчатой турбиной и кольцевой камерой сгорания. Двигатель предназначен для всепогодных самолетов, обладающих сверхзвуковой скоростью полета; он имел статическую тягу 4540 кг, которая может быть увеличена до 6350 кг за счет применения дожигания.
Фирма занималась также дальнейшим развитием двигателя J-33. Конструктивные изменения, направленные на увеличение расхода воздуха через двигатель, позволили увеличить тягу до 2880 кг, которая могла быть дополнительно увеличена за счет применения дожигания.
Параллельно с разработкой и производством турбореактивных двигателей в 1944 г. фирма «Аллисон» начала разработку турбовинтовых двигателей. Первым из турбовинтовых двигателей фирмы «Аллисон» являлся двигатель Т-38 (модель 501) мощностью 2925 л.с. сдевятнадцатиступенчатым осевым компрессором и четырехступенчатой турбиной. Впервые двигатель был опробован в апреле 1949 г. в полете, будучи установленным в носу самолета В-17. Позднее двигатели Т-38 были установлены на самолет Конвэр 240, который совершил первый полет с этими двигателями 29 декабря 1950 г. Двигатель Т-38 использовался на самолете Мак-Доннел XF-88B для испытания сверхзвуковых воздушных винтов во время полета.
Турбовинтовой двигатель Т-40 (модель 500) представляет собой сдвоенный двигатель Т-38; он обладает мощностью 5850 л. с. Первый полет самолета Конвэр XP5Y-1 с двигателями Т-40 был совершен 18 апреля 1950 г., а 26 мая 1950 г. с этими двигателями был совершен полет самолета XA2D-1. Фирмой был разработан специальный вариант двигателя Т-40 для установки на истребителях с вертикальным взлетом фирм «Локхид» и «Конвэр», получивший обозначение YT-40-A-14. Этот двигатель в начальный период взлета способен развить мощность 7100 л. с. При предварительных испытаниях этих самолетов использовался двигатель ХТ-40-А-6. Спроектированный фирмой турбовинтовой двигатель Т-44 не был построен.
Дальнейшим развитием Т-38 является двигатель Т-56 обладающий мощностью 3750 л. с. при меньшем по сравнению с первым двигателем количестве ступеней компрессор, и кольцевой камере сгорания. Впервые двигатель бьи испытан в полете на самолете «Супер Констэллэйшн», на котором два внешних поршневых двигателя были заменены двигателями Т-56. Двигатель Т-56 производился серийно и устанавливался на военно-транспортных самолетах Локхид С-130А; в сентябре 1954 г. фирм; «Аллисон» получила заказ на производство 288 двигателелей Т-56 для этих самолетов. Двигатели YT-56-A-3 установлены на двух самолетах Конвэр С-131С. Двигатель Т-54 представляющий собой сдвоенную установку из двигаталей Т-56, используется на самолете-летающей лаборатории Рипаблик XF-84H, предназначенном для испытания сверх звуковых воздушных винтов в полете.
Фирма «Боинг». Самолетостроительная фирма «Боинг» в 1943 г. создала отдел двигателей главным образом с исследовательскими и экспериментальными целями. Исследсвательские работы фирмы в результате закончились созданием двух маломощных газотурбинных двигателей турбореактивного двигателя, известного под обозначением модель 500, и турбовинтового двигателя модель 502. Впервые сведения об этих двигателях были опубликованы в сентябре 1948 г.
Турбореактивный двигатель модель 500 имел центробежный компрессор и одноступенчатую турбину, его тяга составляла 95 кг. Двигатель не был испытан в полете.
Турбовинтовой двигатель модель 502, получивший ВВС и ВМС обозначение T-50, имел мощность 210 л.с., установливался на легком самолете Цессна XL-19B и двух вертолетах фирмы «Каман». По своей схеме и конструкции двигатель Т-50 аналогичен двигателю модели 500.
Фирма «Континенталь». Фирма «Континенталь», известная производством маломощных поршневых двигателей, приступила к работе в области газотурбинных двигателей в 1952 г., приобретя у французской фирмы «Турбомека» исключительное право на развитие и производство в США восьми типов ее маломощных газотурбинных двигателей.
Первым из этих двигателей, запущенных в серийное производство, явился турбореактивный двигатель «Марборе», устанавливаемый на учебно-тренировочный самолет Т-37 и самолет-мишень Райен «Файрби». Первоначальными вариантами двигателя, выпускаемого фирмой «Континенталь», были J-69-T-1 («Марборе» I) с тягой 300 кг и J-69-T-3 («Марборе» II) с тягой 400 кг. В последсивии стал выпускается двигатель J-69-T-19 с тягой 455 кг.
Большое внимание фирма уделила развитию турбовинтового двигателя «Артуст», получившего обозначение Т-51. Этот двигатель прошел летные испытания на самолете Цессна Цессна XL-19C и вертолете Белл XH-13F. Он установливался на опытном вертолете Сикорский ХН-39.
Фирма «Ферчайлд». Отделение фирмы, производящее авиадвигатели, имела контракты на секретные разработки необычных типов авиационных силовых установок. Единственным двигателем фирмы «Ферчайлд», сведения о котором были опубликованы, является маломощный турбореактивный двигатель однократного применения J-44, предназначенный для установки на управляемых снарядах и самолетах-мишенях. В настоящее время этот двигатель устанавливался на самолете-мишени Райен «Файрби», выпускаемом для ВМС и армии США. Компрессор двигателя так называемого «диагонального» типа имеет одну центдрбежную и одну осевую ступень. Тяга двигателя J-44 составляет 455 кг.
Конвэр 240 с двумя турбовинтовыми двигателями Аллисон T-38Этот двигатель применялся также в качестве ускорителя для транспортного самолета Ферчайлд С-119 «Пэкит», над фюзеляжем которого устанавливается один двигатель. Весьма интересным является применение двух таких двигателей на опытном самолете фирмы «Белл» для вертикального взлета. Двигатели установлены по обеим сторонам фюзеляжа вблизи центра тяжести самолета. В целях обеспечения подъема и горизонтального полета двигатели могут поворачиваться на 90°. При взлете двигатели занимают вертикальное положение, а в горизонтальном полете — горизонтальное.
Фирма «Ферчайлд» проектировала также турбовинтовой двигатель Т-46, однако он не был построен.
В сентябре 1954 г. фирма «Ферчайлд» заняла первое место на конкурсе ВВС по разработке маломощного турбореактивного двигателя. Этот двигатель построен на базе двигателя J-44 и будет обладает тягой около 900 кг.
Фирма «Флэдэр». Единственным двигателем фирмы сФлэдэр», доведенным до стадии производства, был турбореактивный двигатель J-55 (тип 124 «Лейтенант»), имевший сверхзвуковой одноступенчатый осевой компрессор. Двигатель предназначен для применения на управляемых снарядах и имеет тягу около 500 кг. Фирмой был разработан также по заказу ВВС проект одного из первых в США турбовинтовых двигателей ХТ-33 с проектной мощностью 7500 л.с., но двигатель не был построен.
Фирма «Дженерал электрик». Фирма «Дженерал электрик» имела два отдельных филиала, которые начиная с 1941 г. работали в области создания газотурбинных двигателей. Филиал паровых турбин работал над турбовинтовым двигателем TG-100 собственной конструкции, а филиал компрессоров занимался усовершенствованием импортированных двигателей Уиттла.
B-45C «Торнадо» с турбореактивными двигателями Аллисон J-71Первым из двигателей, созданных на базе двигателя Уиттла, построенных в США, был двигатель G.E.C. тип I, испытания которого начались 18 марта 1942 г., через 28 недель после начала работы над ним. Затем был построен двигатель I-A, два таких двигателя установлены на с Белл Р-59А, совершившем первый полет 1 октября Это был первый полет реактивного самолета в США
В феврале 1943 г. был опробован на стенде новый двигатель I-14 с проектной тягой 640 кг. Через месяц nocле этого было начато проектирование двигателя I-16 с проектной тягой 730 кг. Стендовые испытания этого двигателя проведены в апреле 1943 г. В том же месяце он был испытал в полете на самолете Р-59А. В июле 1943 г. на одном из таких самолетов с двигателем I-16 была достигнута высота 14 200 м. Следующим из этой серии двигателей был I-18 с проектной тягой 820 кг, который был испытан на стедне в январе, а в полете на самолете Р-59А — в ноябре Дальнейшим его развитием явился двигатель I-20 с тягой 910 кг, стендовые испытания которого состоялись в апреле 1944 г. I-16 позднее получил обозначение J-31-GE-3.
Наконец был создан двигатель I-40, на котором применены компрессор и турбина двигателя I-16 и прямоточные камеры сгорания. Проектная тяга двигателя составляла 1820 кг. Первая проба двигателя на стенде стоялась 13 января 1944 г., а первый полет самолет XP-80A с этим двигателем совершил 10 июня этого года. После этого планы установки на этом самолете двигателя «Гоблин» были отклонены. Серийный образец двигателя получил обозначение J-33 (см. фирма «Аллисон»).
Цессна XL-19B с турбовинтовым двигателем Боинг T-50Между тем филиал паровых турбин продолжал работу над созданием турбовинтового двигателя TG-100 (T-31), однако к маю 1943 г. удалось только испытать этот двигатель на стенде без воздушного винта. В 1943 г. этот филиал фирмы предложил проект турбореактивного двигателя с осевым компрессором, созданного на базе двигателя и удовлетворяющего тем же требованиям, что и двигатель I-40. Этот двигатель, получивший фирменное обозначение TG-180 (J-35), имел одиннадцатиступенчатый осевой компрессор. Он был опробован на стенде 23 апреля 1944 : развил тягу 1820 кг. Первый полет с этим двигателем совершен на самолете ХР-84 в феврале 1946 г. Работы над двигателем Т-31 были сначала замедлены, а затем и вовсе прекращены, однако до этого момента с этим двигателем были совершены полеты на самолетах Конвэр YP-81 и Райен XF2R-1. Фирмой проводились также некоторые работы над турбовинтовым двигателем TG-110 и двигалем TG-120, представляющим собой спаренную установку из двигателей TG-110.
Следующим примечательным двигателем фирмы «Дженерал электрик» явился двигатель TG-190, принятый на вооружение ВВС под обозначением J-47. Этот двигатель имел наибольший успех в авиации США. Двигатель J-47 представлял собой дальнейшее развитие двигателя J-35, тяга которого была доведена до 2360 кг и могла быть еще более увеличена за счет применения дожигания и других средств.
Варианты двигателя J-47 могут быть подразделены 5 групп. Первые модели двигателей, относящиеся к группе А, имели тягу 2200 кг, а относящиеся к группе Б — 2270 кг. Двигатели, относящиеся к группе В, имели тягу 2360 кг без дожигания, применение которого на этих двигателя не предусматривалось. Двигатели, относящиеся к группе Г, одним из представителей которых является J-47-GE-17, имеют систему дожигания и увеличенный компрессор. Тяга этих двигателей составляет 3280 кг.
XP-80A с турбореактивным двигателем Дженерал-электрик I-40В конструкции двигателей, относящихся к группе Д, был внесен ряд изменений, имеющих целью обеспечить возможность работы двигателей в условиях любой погоды и увеличить их тягу на 10% по сравнению с двигателями группы В. Тяга двигателей этой группы доведена до 2630 или 2960 кг с применением впрыска воды. Главным представителем этой группы являлся J-47-GE-23, однако он уступил свое место двигателю J-47-GE-25, устанавливаемому на бомбардировщике В-47Е, тяга которого увеличена до 2720 кг или 3180 кг с применением впрыска воды. Двигатели этого типа выпускались серийно также фирмами «Паккард» и «Студэбекер» под обозначениями соответственно J-47-PM-25 и J-47-ST-25.
Один из вариантов двигателя, двигатель J-47-GE-21, был полностью переконструирован, хотя без изменения основных размеров. После постройки и испытаний этот двигатель получил обозначение J-73. Находился в серийном производстве и имел статическую тягу 4100 кг, которая может быть увеличена до 5440 кг и более за счет применения дожигания.
В 1949 г. фирма начала проектирование совершенно нового двигателя J-53 с осевым тринадцатиступенчатым компрессором, двухступенчатой турбиной и кольцевой камерой сгорания. Во время стендовых испытаний двигатель с системой дожигания развивал тягу 11 800 кг. Однако работу над ним прекратили с целью усовершенствования двигателя J-79, предназначенного для сверхзвуковых скоростных самолетов. Двигатель имеет стальною конструкцию с семнадцатиступенчатым компрессором, первые 5 ступеней которого имеют изменяемый угол установки лопаток. Управление углом установки осуществляется посредством электронной системы управления. Двигатель J-79 намечается для установки на сверхзвуковой бомбардировщик Конвэр В-58А «Хастлер», он имеет тягу 5300 кг.
Фирма «Дженерал электрик» в соответствии с программой опытного строительства вела также разработку турбореактивного двигателя J-77, более мощного, чем двигатель J-79, а также легкого турбореактивного двигателя Х-25 с тягой 5450 кг для установки на истребителях и газовой турбины Т-58 мощностью 800—1000 л. с. для вертолетов ВМС. Фирма рассматривала проекты турбореактивного, двухконтурного и турбовинтового варианта данной конструкции. В сентябре 1954 г. она получила от ВВС заказ на разработку маломощного турбореактивного двигателя современной конструкции.
Фирма «Локхид». Как уже отмечалось выше, в 1941 г. фирма «Локхид» разработала проект двигателя L-1000 и в 1942 г. представила его ВВС для одобрения, однако не получала официальной поддержки до середины 1943 г. Как долгосрочный проект он получил обозначение XJ-37. Этот двигатель должен был иметь меньший удельный расход топлива, чем у любого другого двигателя, проектировавшегося в то время, однако сложность конструкции требовала заниматься им длительное время. Разработка проекта истребителя L-133 под двигатель L-1000 не была официально разрешена. Вместо этого фирме предложили усовершенствовать истребитель ХР-80 с двигателем «Гоблин» фирмы «Аллис-Чалмерс».
В октябре 1945 г. фирма «Локхид» решила прекратить разработку турбореактивных двигателей, и проект двигателя XJ-37 вместе со штатом конструкторов был передан по лицензии фирме «Менаско мэньюфэкчеринг К°». Эта фирма построила опытный образец двигателя XJ-37 под обозначением Локхид L-4000, но за неимением достаточных средств и возможностей продолжать работать над ним передала его фирме «Райт», которая некоторое время занималась им, но в дальнейшем также отказалась от него.
Фирма «Лайкоминг». Фирма «Лайкоминг», являющаяся филиалом фирмы «Авко мэньюфэкчеринг корпорейшн» создала конструкторское бюро по газотурбинным двигателям под руководством А. Франца, ранее работавшего у немецкой фирмы «Юнкерс». Фирмой был спроектирован и построен турбовинтовой двигатель Т-53 мощностью 1000 л. с. предназначенный для вертолетов и самолетов.
Фирма «Маркуардт». Фирма «Маркуардт» была создана в ноябре 1944 г. с целью разработки прямоточных воздушно- реактивных двигателей для самолетов. Первым из серии прямоточных двигателей фирмы «Маркуардт» был двигатель XRJ-30-MA, который одновременно явился первым американским прямоточным двигателем, запущенным в серийное производство. Двигатель RJ-30 (фирменное обозначение С-20) диаметром 508 мм, развивший мощность 2500 л.с., предназначался для машин с дозвуковыми скоростями. Он устанавливался на управляемой по радио летающей мишени Мартин KDM-1 «Пловер», используемой в ВМС США.
P-80A с прямоточными ВРД «Маркуардт» на концах крылаПозднее были построены прямоточные двигатели С-30 и С-48 с диаметрами соответственно 762 и 1220 мм, обладавшие большей тягой. В 1947 г. с целью проведения летных испытаний два двигателя С-30 были установлены на концах крыла истребителя Локхид F-80. Это был, вероятно, первый в мире самолет, способный летать только на прямоточных двигателях. Позднее эти двигатели были аналогичным образом установлены на истребителе F-51 «Мустанг» с целью проведения дальнейших испытаний.
Обозначение XRJ-31-MA относится к дозвуковому прямоточному двигателю ВВС, построенному фирмой. Фирма проводила работы по созданию прямоточных двигателей для сверхзвуковых самолетов, однако сведения об этих работах не были опубликованы. Известно только, что такие двигатели способны развивать скорости до 4 Ма и что они испытывались на экспериментальных управляемых снарядах.
Фирма «Маркуардт» разработала также прямоточные двигатели для вертолетов, которые установлены на вертолетах Хиллер «Хорнет» и Мак-Доннэл ХН-20. В 1954 г. фирма создала прямоточный двигатель, по форме представляющий крыльевой профиль. Такие двигатели предназначены для установки на концах лопастей несущих винтов вертолетов для увеличения общей мощности силовой установки вертолета. Фирмой был построен также ряд пульсирующих двигателей, предназначенных для установки на летающие мишени. В 1948 г. вертолет М-14 этой фирмы с двумя двигателями этого типа, помещенными на концах лопастей несущего винта, совершил первый полет. Пульсирующий двигатель МА-16 рассчитан на скорости полета, соответствующие 0,45 Ма, и потолок 4500—6000 м. Пульсирующий двигатель этой фирмы, устанавливаемый на летающей мишени KD5G-1, управляемой по радио, имеет обозначение PJ-46-MA-2.
Фирма занималась также разработкой систем дожигания для турбореактивных двигателей.
Фирма «Нортроп». В соответствии с давней заинтересованностью в разработке мощных турбовинтовых двигателей, что уже отмечалось выше, фирма «Нортроп» 1 июля 1943 г. получила заказ на постройку двух турбовинтовых двигателей мощностью около 3800 л. с. Первый из этих двигателей был испытан на стенде в декабре 1944 г. Это был первый американский турбовинтовой двигатель, работавший с воздушным винтом. Двигатель получил наименование «Турбодайн». В первом варианте он имел восемнадцатиступенчатый осевой компрессор и четырехступенчатую турбину.
В 1944 г. фирма «Нортроп» слилась с фирмой «Джошуа Хенди айрон уоркс» в объединенную фирму «Нортроп-Хенди», которая продолжила работу над двигателем «Турбодайн». В 1945 г. ВМС перестали оказывать фирме поддержку в разработке этого двигателя, однако ВВС выдали ей заказ на создание значительно более мощного двигателя, получившего обозначение ХТ-37.
В 1948 г. фирма «Нортроп» приобрела акции фирмы «Хенди» в объединенной фирме «Нортроп-Хенди», которая была переименована в «Турбодайн корпорейшн». В 1950 г. двигатель ХТ-37 прошел 50-часовые типовые испытания, во время которых развивал мощность свыше 10 000 л. с.
Позднее в этом же году двигатель ХТ-37 с патентами и всей технической документацией был приобретен фирмой «Дженерал электрик». Двигатель был доведен до стадии летных испытаний и установлен на самолете В-35, однако многочисленные неполадки при доводке конструкции привели в конечном счете к прекращению работ над ним.
Фирма «Пратт и Уитни». Как уже упоминалось выше, в течение второй мировой войны фирма «Пратт и Уитни» разрабатывала опытный комбинированный двигатель РТ-1 мощностью 5000 л. с. Наиболее трудной частью в конструкции этого двигателя оказался дизельный компрессор с плавающими поршнями. 30 июня 1945 г. ВМС заключили с фирмой контракт, по которому обязались полностью финансировать экспериментальные работы. В результате двигатель был спроектирован, построен и подготовлен для проведения летных испытаний. Однако ко времени окончания его постройки были уже разработаны конструкции турбовинтовых двигателей такой же мощности, но требующие меньше времени для своей доводки; в связи с этим летные испытания двигателя РТ-1 не проводились.
Локхид R7V-2 с четырьмя турбовинтовыми двигателями T-34Примерно к этому времени фирма «Пратт и Уитни» построила по заказу ВМС турбореактивный двигатель собственной конструкции. В начале 1945 г. фирме был выдан заказ на производство 500 двигателей Вестингауз J-30 для палубных истребителей Мак-Доннэл FH-1. После окончания войны заказ был уменьшен до 130 двигателей, производство которых было закончено в 1947 г. В начале 1946 т. фирма по заказу ВМС приступила к разработке конструкции мощного турбовинтового двигателя Т-34 и двигателя T-32. представляющего собой сдвоенную установку Т-34. Летные испытания двигателя Т-34 (фирменное обозначение РТ-2), обладавшего мощностью 5700 л.с., были начаты в августе 1950 г., для чего двигатель был установлен в носу фюзеляжа самолета— летающей лаборатории В-17.
Работы над турбореактивными двигателями были начаты фирмой также в 1945 г. Фирма начала с разработки конструкции двигателя с осевым компрессором, рассчитанного на 3400 кг статической тяги. Серьезная работа над двигателем началась с осени 1947 г. после получения заказа ВВС на разработку этого двигателя. Работы привели к созданию двигателя J-57 (JT-3), летные испытания которого были начаты в марте 1951 г. на самолете В-50. Двигатель был установлен под фюзеляжем.
Между тем фирма «Пратт и Уитни» начала осуществлять тесное сотрудничество с английской фирмой «Роллс-Ройс» в развитии газотурбинных двигателей. Это произошло в конце 1948 г. когда ВМС США решили, что английский двигатель Ройс «Нин» является достаточно совершенным двигателем, обладающим большей тягой и лучшими характеристиками, чем американские двигатели, находившиеся в то время в производстве. К тому времени в США фирма «Тэйлор» уже приобрела у фирмы «Роллс-Ройс» несколько двигателей «Дервент» и «Нин» и планировала начать их производство. Так как фирма «Тэйлор» не имела возможности быстро начать крупносерийное производство двигателей «Нин», то ВМС предложили передать право на их производство фирме «Пратт и Уитни», которая и заключила с фирмой «Роллс-Ройс» необходимое соглашение в мае 1947 г. Двигатели «Нин», ввезенные фирмой «Тэйлор», получили в США обозначение YJ-42-TT-2.
Дуглас XB-42A, использовавшийся для испытаний турбореактивных двигателейПервый двигатель «Нин», выпущенный фирмой «Пратт и Уитни» и получивший обозначение J-42 (JT-6), начал проходить стендовые испытания в марте 1948 г. В октябре 1948 г. были закончены 150-часовые стендовые испытания двигателя при тяге 2270 кг, а с впрыском воды — 2600 кг. Было построено несколько сот двигателей J-42, устанавливавшихся главным образом на первых вариантах палубного истребителя Грумман F9F «Пантера».
Работая в тесном контакте с фирмой «Роллс-Ройс», фирма «Пратт и Уитни» стремилась увеличить тягу двигателя «Нин» примерно на 30% и применить на нем систему дожигания. Работы в этом направлении привели к созданию двигателя J-48 (JT-7), известного в Англии под наименованием «Тэй». Этот двигатель в конце 1949 г. устанавливался на палубных истребителях F9F-5. Последние варианты двигателя J-48 имеют статическую тягу 3300 кг и с применением дожигания — 3860 кг.
Двигатель J-57, о котором упоминалось выше, является более современным двигателем, чем «Нин» или «Тэй», и может быть скорее сравним с двигателем Роллс-Ройс «Эвон». Соглашение между фирмами «Роллс-Ройс»и «Пратт и Уитни» касалось только турбореактивных двигателей типа Уит- тла, разработанных фирмой «Роллс-Ройс», и не относилось к двигателям типа «Эвон» с осевым компрессором. Двигатель J-57 имеет двухкаскадный осевой компрессор стальной конструкции и кольцевую камеру сгорания. Тяга двигателя в настоящее время составляет 4540 кг. Система дожигания, которая будет установлена на двигателе, позволит кратковременно увеличивать тягу до 6800 кг. Двигатель J-75, являющийся дальнейшим развитием двигателя J-57, был опробован на стенде. Его тяга равна 6800 кг, а с системой дожигания — 9500 кг. Двигатель J-57 выпускался также фирмой «Форд» в вариантах J-57-F-7 и F-57-F-13, развивающих с системой дожигания тягу 6350 кг.
Райан FR-1 «Файрболл» с турбореактивным двигателем J-31 в хвостовой части фюзеляжаУсовершенствование турбовинтовых двигателей, начатое с двигателя Т-34, продолжалось и коснулось двигателей Т-48 и Т-52, имеющих соответственно мощность 9860л. с. и 8500 л. с., однако работы над двигателем Т-52 были прекращены в конце 1954 г. Последним из турбовинтовых двигателей фирмы «Пратт и Уитни» является двигатель Т-57 мощностью 15 000 л. с., предназначенный для установки на самолет Дуглас С-132.
Фирма «Риэкшен моторс». Фирма «Риэкшен моторе» была создана в декабре 1941 г. с целью продолжения предвоенных работ четырех членов американского ракетного общества. Она, по-видимому, имела наибольший опыт в области создания жидкостно-реактивных двигателей, чем какая-либо другая фирма в мире. Фирма построила большое количество опытных ЖРД для различных типов топлив и осуществляла серийное производство двигателей как для управляемых снарядов массового производства, так и для экспериментальных реактивных снарядов, как Мартин «Викинг» и Конвэр МХ-774 (последний имеет ЖРД с тягой 3640 кг).
На самолетах наибольшее применение нашел двигатель модели 6000С4, имеющий в ВВС обозначение XLR-11. Этот двигатель работал на этиловом спирте и жидком кислороде. Он имел четыре камеры сгорания, которые могли включаться одновременно или отдельно, независимо друг от друга. Максимальная тяга двигателя составляет 2720 кг на всех высотах. Двигатель XLR-11 установливался на экспериментальных самолетах Белл Х-1 и Рипаблик XF-911.
Другим самолетным жидкостно-реактивным двигателем является двигатель XLR-8 с тягой 2720 кг, установленный на экспериментальном самолете Дуглас «Скайрокет». Наиболее мощным является двигатель XLR-10, имеющий одну камеру и развивающий тягу 9300 кг. Этот двигатель используется на экспериментальном реактивном снаряде Мартин «Викинг». С другой стороны, наиболее маломощным является разработанный фирмой двигатель XLR-32-RM, имеющий вес всего 5 кг. Он установлен на лопастях несущих винтов вертолетов Роторкрафт RH-1 «Пинуил» и Келлет КН-15. Двигатель устанавливался также на концах лопастей несущих винтов вертолета Сикорский HRS-2 с целью увеличения мощности силовой установки при взлете.
Фирма «Вестингауз». Как уже упоминалось выше, фирма «Вестингауз» является одной из трех турбостроительных фирм, которым было предложено вступить в комитет Дюранда и принять участие в разработке авиационных газотурбинных двигателей. После этого фирма получила заказ от ВМС на разработку маломощного турбореактивного двигателя для применения в качестве ускорителя. Этот двигатель, носивший фирменное обозначение Х19А, имел шестиступенчатый осевой компрессор и одноступенчатую турбину. Первая проба этого двигателя на стенде имела место 19 марта 1943 г., во время которой он развил тягу 545 кг. Второй экземпляр двигателя был установлен под фюзеляжем самолета Чанс Воут F4U «Корсар», который совершил первый полет с этим двигателем 21 января 1944 г.
Конвэр RB-36E с четырьмя турбореактивными двигателями J-47 для взлета и ведения бояРазвитие этого двигателя с целью применения его в качестве основной силовой установки, а не ускорителя привело к созданию двигателя Х19В с тягой 590 яг, первый запуск которого на стенде состоялся 14 марта 1944 г. Двигатель по заказу ВМС был запущен в серийное производство под обозначением J-30. Для проведения длительных летных испытаний этого двигателя был специально переоборудован самолет Мартин JM-1 «Мародер».
На базе этих конструкций фирмой был построен менее мощный двигатель, имевший фирменное обозначение модель 9. Этот двигатель, обладавший тягой 125 кг, был запущен в серийное производство и устанавливался на управляемых снарядах и летающих управляемых мишенях, как например TD2N. На базе двигателей Х19А и Х19В в течение 1944 г. был построен более мощный двигатель модель 24С с одиннадцатиступенчатым осевым компрессором и двухступенчатой турбиной. Этот двигатель производился серийно под обозначением J-34. Первым серийным образцом двигателя являлся J-34-WE-22 с тягой 1360 кг, выпушенный в мае 1946 г. В настоящее время тяга двигателя J-34 с применением дожигания доведена до 1910 кг. Администрация гражданской авиации разрешила устанавливать двигатель J-34 (модель 24C-4D) на гражданских самолетах. Проектировавшийся турбовинтовой вариант двигателя под обозначением Т-30 (модель 24D) не был построен.
Пользуясь поддержкой ВМС, фирма «Вестингауз» про-должала деятельность по развитию турбореактивных двигателей, разработав два новых двигателя с осевыми компрессорами: двигатель J-40 (модель 40Е), имеющий статическую тягу с системой дожигания 5280 кг и двигатель J-46, обладающий тягой с применением дожигания 2720 кг и являющийся дальнейшим развитием двигателя J-34. Эти двигатели были выпущены только малыми сериями, и дальнейшие работы над ними были прекращены вследствие неполадок при их доводке.
P2V-7 с турбореактивными двигателями J-34, предназначенными для увеличения мощности силовой установки при ведении бояВвиду главным образом неудач с последними двигателями фирма «Вестингауз» заключила 15 июня 1953 г. с английской фирмой «Роллс-Ройс» соглашение о техническом сотрудничестве в области развития газотурбинных двигателей. Двигатели Роллс-Ройс «Соар» переданы фирме «Вестингауз» в конце 1954 г. для изучения. Двигатели «Соар» через посредство фирмы «Вестингауз» продавались фирме «Радиоплан» для установки на сверхзвуковую летающую мишень, строящуюся по заказу ВВС.
Фирма «Вестингауз» по собственной инициативе разрабатывала два новых турбореактивных двигателя. Один из них имел проектную тягу порядка 6800 кг, а второй — 680—900 кг. Последний по своей конструкции и назначению можно сравнить с двигателем «Соар».
Фирма «Райт». Известная производством поршневых двигателей фирма «Райт» приступила к работам в области газотурбинных двигателей сравнительно поздно, в 1945 г., начав с разработки проекта турбовинтового двигателя мощностью более 5000 л.с. Летные испытания этого двигателя, получившего обозначение XT-35-W-1, были начаты в сентябре 1947 г. на самолете В-17, где двигатель устанавливался в носовой части фюзеляжа. Фирма имела заказ ВВС на производство таких двигателей, но после постройки 17 машин этот заказ был аннулирован. Как уже упоминалось выше, фирме «Райт» была передана фирмой «Менаско» разработка турбореактивного двигателя Локхид XJ-37, но работы над этим двигателем были прекращены в 1950 г.
В начале своей деятельности фирма «Райт» не имела больших успехов также и в области турбореактивных двигателей собственной конструкции. Два таких двигателя — J-59 с тягой 5450 кг и J-61 с тягой 5000 кг — предполагалось построить в 1949 г., однако работы над обоими двигателями были прекращены.
С целью восстановить свое положение фирма «Райт» приобрела у английских фирм «Армстронг-Сиддли» и «Бристоль» лицензии на производство турбореактивных двигателей «Сапфир» и «Олимп» и турбовинтовых двигателей «Мамба» и «Питон». Первыми были начаты работы по «американизации» двигателя «Сапфир», который был пущен в серийное производство под обозначением J-65. Он устанавливается на ряде современных самолетов, и к настоящему времени уже построено несколько сот таких двигателей. Выпускаемые фирмой «Райт» двигатели J-65 имеют следующую тягу: J-65-W-2 — 3270 кг, J-65-W-4 — 3540 кг и J-65-W-7 — 3400 кг. Фирма «Бюик» также производила этот двигатель под обозначением J-65-B-3. Производство турбовинтовых двигателей фирмы «Армстронг-Сиддли» фирмой «Райт» не осуществлялось.
Двигатель «Олимп», известный под обозначением J-67 (Райт JT-32-B), переконструироваля фирмой с целью увеличения его тяги вначале до 5450 кг и впоследствии с применением системы дожигания до 11 400 кг.
В связи с созданием сверхзвуковых воздушных винтов фирмой «Райт» разрабатываются турбовинтовые варианты двигателей «Сапфир» и «Олимп». Стендовые испытания двигателя Т-49, построенного на базе двигателя J-65, были начаты в конце 1952 г. Мощность двигателя Т-49 у земли составляет 8000 л. с.
Филиал фирмы «Райт» — фирма «Кертисс-Райт», производящая воздушные винты, — занят разработкой ЖРД с регулируемой тягой, предназначенного для установки на экспериментальный самолет Белл Х-2. Этот двигатель, получивший обозначение XLR-25, развивает тягу 5450 кг.
Прочие фирмы. В США время от времени в проектировании и строительстве газотурбинных реактивных двигателей, кроме упомянутых, принимали участие также и другие фирмы, которые в настоящее время не ведут активной деятельности в этой области. К таким фирмам относятся: «Паккард», аннулировавшая в январе 1949 г. заказ ВВС на разработку легкого турбореактивного двигателя J-49 однократного применения, предназначенного для самолетов-снарядов; «Крайслер», работа которой над турбовинтовым двигателем Т-36 мощностью 1000 л. с. была прекращена в 1949 г.; «Джарл», отказавшаяся от разработки турбореактивного двигателя (модель 6000ХА); «Де Лаваль стим турбин К°», проводившая некоторые работы для ВМС по созданию турбовинтового двигателя Т-42, и «Вест инжиниринг корпорейшн», заказ ВМС которой на разработку турбореактивного двигателя J-33 был также аннулирован. Кроме того, фирма «Форд» выпускала пульсирующий воздушно-реактивный двигатель PJ-31. Он аналогичен двигателям немецкой фирмы «Аргус» и предназначен для установки на летающую мишень KUW-1.
