Frank Whittle
Whittle a diplomamunkája után tovább dolgozott a motorjet elvén, de végül elvetette azt, amikor a további számítások azt mutatták, hogy ugyanannyit nyomna, mint egy ugyanolyan tolóerejű hagyományos motor. A problémán töprengve úgy gondolta: “Miért ne helyettesíthetnénk a dugattyús hajtóművet egy turbinával?” Ahelyett, hogy egy dugattyús motor biztosítaná a sűrített levegőt az égő számára, egy turbinát lehetne használni arra, hogy némi energiát nyerjen a kipufogógázból, és meghajtana egy hasonló kompresszort, mint amilyeneket a feltöltőkhöz használnak. A fennmaradó kipufogógáz tolóereje hajtaná a repülőgépet.
1928. augusztus 27-én Whittle pilótatiszt csatlakozott a Hornchurch-i 111. századhoz, amely Siskin III-asokat repült. Az alacsony repülés és a műrepülés folyamatos hírneve nyilvános panaszt váltott ki, ami majdnem hadbíróság elé állította. Egy éven belül a witteringi Központi Repülőiskolába helyezték repülésoktatói tanfolyamra. Népszerű és tehetséges oktatóvá vált, és beválasztották az egyik indulónak a versenyre, amelyen kiválasztották azt a csapatot, amely az 1930-as Royal Air Force légi bemutatóján, a RAF Hendonban bemutatott “őrült repülési” gyakorlatot hajtotta végre. A próbák során két repülőgépet is tönkretett balesetben, de mindkét alkalommal sértetlen maradt. A második incidens után egy feldühödött Harold W. Raeburn repülőhadnagy dühösen azt mondta: “Miért nem fogod az összes rohadt repülőgépemet, csinálsz belőlük egy kupacot a repülőtér közepén és gyújtod fel őket – az gyorsabb!”
Whittle bemutatta a motor koncepcióját a bázison, ahol felkeltette Pat Johnson repülő tiszt, korábbi szabadalmi vizsgáló figyelmét. Johnson viszont elvitte az elképzelést a bázis parancsnokának. Ez olyan események láncolatát indította el, amelyek majdnem oda vezettek, hogy a motorokat sokkal hamarabb legyártották, mint ahogy az valójában történt.
Már korábban, 1926 júliusában A. A. Griffith publikált egy tanulmányt a kompresszorokról és turbinákról, amelyeket a Royal Aircraft Establishmentben (RAE) tanulmányozott. Kimutatta, hogy az ilyen konstrukciók eddig a pontig “akadozva” repültek, és hogy a kompresszor lapátjainak aerofoil alakú keresztmetszettel való ellátásával a hatásfokuk drámaian javítható. A tanulmány a továbbiakban leírta, hogy az ilyen típusú kompresszorok és turbinák megnövekedett hatásfoka lehetővé tenné egy sugárhajtómű előállítását, bár ő úgy vélte, hogy az ötlet kivitelezhetetlen, és ehelyett azt javasolta, hogy az erőt turbopropként használják fel. Abban az időben a legtöbb kompresszor centrifugális kompresszort használt, így a dolgozat iránt korlátozott volt az érdeklődés.
A parancsnoka bátorítására Whittle 1929 végén elküldte elképzelését a Légügyi Minisztériumnak, hátha az érdekli őket. Mivel a témában kevés ismerettel rendelkeztek, az egyetlen más személyhez fordultak, aki írt már a témáról, és továbbították a dolgozatot Griffithnek. Úgy tűnik, Griffith meg volt győződve arról, hogy Whittle “egyszerű” konstrukciója soha nem érheti el a gyakorlati motorhoz szükséges hatásfokot. Miután rámutatott egy hibára Whittle egyik számításában, megjegyezte, hogy a centrifugális konstrukció túl nagy lenne a repülőgépek számára, és hogy a sugárhajtóművet közvetlenül a teljesítmény előállítására használni meglehetősen gazdaságtalan lenne. A RAF visszaküldte Whittle-nek az észrevételét, a konstrukciót “kivitelezhetetlennek” nevezve.
Pat Johnson továbbra is meg volt győződve az ötlet érvényességéről, és 1930 januárjában szabadalmaztatta Whittle-lel az ötletet. Mivel a RAF-ot nem érdekelte az elképzelés, nem nyilvánították titkosnak, ami azt jelentette, hogy Whittle megtarthatta az ötlet jogait, ami egyébként az ő tulajdonuk lett volna. Johnson találkozót szervezett a British Thomson-Houstonnal (BTH), amelynek turbinamérnök vezetője úgy tűnt, egyetért az alapötlettel. A BTH azonban nem akarta elkölteni azt a 60 000 fontot, amennyibe a kifejlesztése került volna, így ez a potenciális korai sikerrel kecsegtető vállalkozás nem jutott tovább.
1930 januárjában Whittle-t előléptették repülőtisztnek. Whittle 1930. május 24-én Coventryben feleségül vette menyasszonyát, Dorothy Mary Lee-t, akivel később két fia született, David és Ian. Ezután 1931-ben a Felixstowe-i Marine Aircraft Experimental Establishmenthez helyezték ki fegyverzeti tisztnek és vízirepülőgépek tesztpilótájának, ahol tovább népszerűsítette ötletét. Ez a kiküldetés meglepetésként érte, mivel korábban soha nem repült vízirepülőgépet, de ennek ellenére pilótaként öregbítette hírnevét azzal, hogy mintegy 20 különböző típusú úszórepülőgépet, repülő csónakot és kétéltűt repült. Minden állandó megbízatású tisztnek el kellett végeznie egy szakirányú tanfolyamot, és ennek eredményeként Whittle 1932-ben részt vett a RAF Henlowban (Bedfordshire) a tiszti mérnöki tanfolyamon. Vizsgáin minden tárgyból 98%-os összesítést ért el, és a szokásos két év helyett 18 hónap alatt fejezte be a tanfolyamot.
A tanfolyamon nyújtott teljesítménye olyan kivételes volt, hogy 1934-ben engedélyt kapott arra, hogy a Peterhouse, a Cambridge-i Egyetem legrégebbi kollégiumának tagjaként kétéves mérnöki tanfolyamra járjon, és 1936-ban a gépészmérnöki triposzból elsőként diplomázott. 1934 februárjában repülőhadnagyi rangra léptették elő.
Power Jets Ltd. Szerkesztés
Még mindig Cambridge-ben tanult, Whittle nem tudta kifizetni a sugárhajtómű szabadalmának 5 fontos megújítási díját, amikor az 1935 januárjában esedékessé vált, és mivel a Légügyi Minisztérium nem volt hajlandó kifizetni azt, a szabadalom érvényét vesztette. Nem sokkal később, májusban levelet kapott Rolf Dudley-Williams-től, aki az 1920-as években Cranwellben, 1930-ban pedig Felixstowe-ban dolgozott vele. Williams találkozót szervezett Whittle-lel, magával és egy másik, akkor már nyugdíjas RAF-tisztviselővel, James Collingwood Tinlinggel. Ők ketten partnerséget javasoltak, amely lehetővé tette számukra, hogy Whittle nevében eljárjanak az állami finanszírozás összegyűjtése érdekében, hogy a fejlesztés előrehaladhasson.
A megállapodás hamarosan meghozta gyümölcsét, és 1935-ben Tinling apján keresztül Whittle-t bemutatták Mogens L. Bramsonnak, egy jól ismert független tanácsadó repülőmérnöknek. Bramson kezdetben szkeptikus volt, de miután tanulmányozta Whittle elképzeléseit, lelkes támogatójává vált. Bramson bemutatta Whittle-t és két társát az O.T. Falk & Partners befektetési banknak, ahol megbeszéléseket folytattak Lancelot Law Whyte-tal és időnként Sir Maurice Bonham-Carterrel. A cég érdekelt volt olyan spekulatív projektek fejlesztésében, amelyekhez a hagyományos bankok nem nyúltak volna hozzá. Whyte-t lenyűgözte a 28 éves Whittle és a terve, amikor 1935. szeptember 11-én találkoztak:
A benyomás, amit tett, elsöprő volt, soha nem voltam még ilyen gyorsan meggyőzve, vagy ilyen boldog, hogy valakinek a legmagasabb elvárásai is teljesülnek…. Ez zsenialitás volt, nem tehetség. Whittle kiváló tömörséggel fejezte ki gondolatát: “A dugattyús motorok kimerültek. Több száz alkatrész rángatja őket ide-oda, és nem lehet őket erősebbé tenni anélkül, hogy ne válnának túl bonyolulttá. A jövő motorjának 2000 lóerőt kell produkálnia egyetlen mozgó alkatrésszel: egy forgó turbinával és kompresszorral”.
– Lancelot Law Whyte
Az O.T. Falk & Partners azonban leszögezte, hogy csak akkor fektetnek be Whittle motorjába, ha független bizonyítékkal rendelkeznek arról, hogy az megvalósítható. Finanszírozták Bramson független mérnöki felülvizsgálatát (A történelmi “Bramson-jelentés”), amelyet 1935 novemberében adtak ki. Ez kedvező volt, és Falk ekkor beleegyezett Whittle finanszírozásába. Ezzel a sugárhajtómű végre elindult a megvalósulás útján.
1936. január 27-én a megbízók aláírták a “Négyoldalú megállapodást”, létrehozva a “Power Jets Ltd”-t, amelyet 1936 márciusában jegyeztek be. A felek az O.T. Falk & Partners, a Légügyi Minisztérium, Whittle és együttesen Williams és Tinling voltak. Falkot a Power Jets igazgatótanácsában Whyte elnökként, Bonham-Carter pedig igazgatóként (Bramson pedig póttagként) képviselte. Whittle, Williams és Tinling megtartotta a vállalat 49%-os részesedését, cserébe a Falk és társai 2000 fontot tettek be, és 18 hónapon belül további 18 000 fontra volt lehetőségük. Mivel Whittle még mindig főállású RAF-tiszt volt, és jelenleg Cambridge-ben tanult, a “tiszteletbeli főmérnök és műszaki tanácsadó” címet kapta. Mivel a RAF-on kívüli munkavégzéshez különleges engedélyre volt szüksége, felkerült a különleges szolgálati listára, és engedélyezték neki, hogy a terven dolgozzon, feltéve, hogy heti hat óránál nem többet. Azonban megengedték neki, hogy egy évig Cambridge-ben folytassa posztgraduális munkáját, ami időt adott neki, hogy a turbó sugárhajtóművön dolgozzon.
A Légügyi Minisztérium továbbra sem látott közvetlen értéket az erőfeszítésben (hosszú távú kutatásnak tekintették), és mivel nem rendelkezett saját gyártóüzemmel, a Power Jets megállapodást kötött a British Thomson-Houston (BTH) gőzturbina-specialistákkal, hogy a Warwickshire-i Rugbyben található BTH gyárban egy kísérleti hajtóművet építsenek. A munka gyorsan haladt, és az 1936-os év végére a prototípus részletes tervét véglegesítették, az alkatrészek pedig jó úton haladtak az elkészülte felé, mindezt az eredeti 2000 fontos költségvetésen belül. 1936-ra azonban Németországban is elkezdtek dolgozni a sugárhajtóműveken (Herbert A. Wagner a Junkersnél és Hans von Ohain a Heinkelnél), és bár nekik is nehézséget okozott a konzervativizmus legyőzése, a német légügyi minisztérium (Reichsluftfahrtministerium) jobban támogatta őket, mint brit társaikat.
Pénzügyi nehézségekSzerkesztés
Korábban, januárban, a vállalat megalakulásakor Henry Tizard, a londoni Imperial College rektora és az Aeronautikai Kutatási Bizottság (ARC) elnöke arra ösztönözte a légügyi minisztérium tudományos kutatási igazgatóját, hogy kérje a terv leírását. A jelentést ismét továbbították Griffithnek véleményezésre, de csak 1937 márciusában kapták vissza, amikorra Whittle tervei már jócskán előrehaladtak. Griffith már megkezdte saját turbinamotor-tervezete építését, és talán azért, hogy elkerülje saját erőfeszítéseinek beszennyezését, egy valamivel pozitívabb véleményt küldött vissza. Néhány jellemzővel, nevezetesen a sugárhajtás alkalmazásával kapcsolatban azonban továbbra is erősen kritikus maradt. Az ARC Motor Albizottsága tanulmányozta Griffith jelentését, és úgy döntött, hogy inkább az ő erőfeszítéseit finanszírozza.
A hivatalos közömbösség e meghökkentő megnyilvánulása miatt Falk és társai közölték, hogy nem tudnak 5000 fontnál nagyobb támogatást nyújtani. Ennek ellenére a csapat folytatta a munkát, és a Power Jets WU (Whittle Unit) motor 1937. április 12-én sikeresen működött. Tizard kijelentette, hogy ez a motor “messze megelőzte” minden más fejlett hajtóművet, amit látott, és sikerült annyira felkeltenie a Légügyi Minisztérium érdeklődését, hogy 5000 fontos szerződéssel finanszírozzák a fejlesztést egy repülőképes változat kifejlesztésére. Azonban egy évbe telt, mire a pénzt rendelkezésre bocsátották, ami jelentősen késleltette a fejlesztést.
Júliusban, amikor Whittle cambridge-i tartózkodása véget ért, felmentették, hogy teljes munkaidőben a motoron dolgozzon. Július 8-án Falk 250 font gyorssegélyt adott a vállalatnak, 15-én pedig megegyeztek, hogy 4000-14000 font további finanszírozást találnak. A pénz nem érkezett meg, és mivel Falk nem teljesített fizetési kötelezettséget, november 1-jén Falk részvényeit visszaszolgáltatták Williamsnek, Tinlingnek és Whittle-nek. Ennek ellenére Falk újabb 3 000 fontos kölcsönt szerzett, és a munka folytatódott. Whittle-t decemberben előléptették századparancsnokká.
A tesztelés folytatódott a W.U.-val, amely riasztó hajlamot mutatott az irányíthatatlanná válásra. Az elvégzendő munka veszélyes jellege miatt a fejlesztést 1938-ban nagyrészt Rugbyből a BTH kevéssé használt Ladywood öntödéjébe helyezték át a közeli Lutterworth-be, Leicestershire-ben, ahol a W.U. sikeres futása még abban az évben márciusban megtörtént. A BTH januárban úgy döntött, hogy 2500 fontot tesz bele saját forrásból, 1938 márciusában pedig végre megérkezett a Légügyi Minisztérium pénze. Ez vegyes áldásnak bizonyult – a vállalatra most már a hivatalos titkokról szóló törvény hatálya alá tartozott, ami rendkívül megnehezítette a további magántőke összegyűjtését.
Ezek a késések és a finanszírozás hiánya lassította a projektet. Németországban Hans von Ohain 1935-ben kezdett el dolgozni egy prototípuson, és ekkorra már túljutott a prototípus fázison, és megépítette a világ első repülőképes sugárhajtású repülőgépét, a Heinkel HeS 3-t. Nem kétséges, hogy Whittle erőfeszítései ugyanilyen szintűek vagy még fejlettebbek lettek volna, ha a légügyi minisztérium nagyobb érdeklődést mutat a tervezés iránt. Amikor 1939 szeptemberében kitört a háború, a Power Jetsnek mindössze 10 alkalmazottja volt, és Griffith működése a RAE-nél és a Metropolitan-Vickersnél is hasonlóan csekély volt.
A folyamatos újra-újra-újra fejlesztés és a motorral kapcsolatos problémák okozta stressz komolyan megviselte Whittle-t.
A vállamon nyugvó felelősség valóban nagyon nehéz. … vagy egy hatalmas új fegyvert adunk a Királyi Légierő kezébe, vagy, ha nem érjük el időben az eredményeket, hamis reményeket ébresztünk, és olyan intézkedések meghozatalát idézzük elő, amelyek megfoszthatják a Királyi Légierőt több száz repülőgéptől, amelyekre nagy szüksége van. … Jó sokan vannak körülöttem. Mindannyian úgy dolgoznak, mint a rabszolgák, olyannyira, hogy a fizikai és szellemi fáradtság miatt fennáll a hibák kockázata.”
A dohányzása napi három dobozra nőtt, és különböző, a stresszel összefüggő betegségektől szenvedett, mint például gyakori erős fejfájás, emésztési zavarok, álmatlanság, szorongás, ekcéma és szívdobogás, miközben a súlya kilenc kőre (126 font / 57 kg) csökkent. Hogy tartsa a 16 órás munkanapokat, napközben Benzedrine-t szippantott, majd éjszaka nyugtatókat és altatókat szedett, hogy ellensúlyozza a hatását és lehetővé tegye számára az alvást. Később elismerte, hogy a benzedrin rabja lett. Ebben az időszakban ingerlékeny lett, és “robbanékony” temperamentumot fejlesztett ki.
Változó szerencseSzerkesztés
1939 júniusára a Power Jets már alig tudta fenntartani a villanyt, amikor újabb látogatást tettek nála a Légügyi Minisztérium munkatársai. Ezúttal Whittle minden nehézség nélkül képes volt a W.U.-t 20 percig nagy teljesítményen üzemeltetni. A csapat egyik tagja a tudományos kutatási igazgató, David Randall Pye volt, aki teljesen meggyőződve a projekt fontosságáról távozott a bemutatóról. A minisztérium beleegyezett, hogy megvásárolja a W.U.-t, majd kölcsönadja, készpénzt injektálva, és megrendelte a motor repülőképes változatát.
Whittle már tanulmányozta a problémát, hogy a masszív W.U.-t repülőképes konstrukcióvá alakítsa, az általa nagyon optimistának nevezett célokkal, hogy egy 2.000 font súlyú kis repülőgépet 1.389 font statikus tolóerővel hajtson végre. Az új szerződéssel a munka komolyan elkezdődött a “Whittle Supercharger Type W.1”-en. Ez fordított áramlású kialakítású volt; a levegőt a kompresszorból hátrafelé az égéstérbe, majd vissza a motor eleje felé, végül pedig ismét visszafordítva a turbinába juttatták. Ez a kialakítás csökkentette a motor hosszát, valamint a kompresszort és a turbinát összekötő hajtótengely hosszát, ezáltal csökkentve a súlyt.
1940 januárjában a minisztérium szerződést kötött a Gloster Aircraft Company-val egy egyszerű repülőgépre, a Gloster E.28/39-re, kifejezetten a W.1 repülési tesztelésére. Egy második motorszerződést is kötöttek, ezúttal egy nagyobb konstrukcióra, amelyből az egyébként hasonló W.2 fejlődött ki. Februárban megkezdődött a munka egy harmadik terven, a W.1A-n, amely a W.1 méretének megfelelő volt, de a W.2 mechanikai elrendezését használta. A W.1A lehetővé tette a W.2 alapvető mechanikai kialakításának repülési tesztelését az E.28/39-esben. A Power Jets 1940 májusában némi időt töltött a W.2Y kidolgozásával is, amely egy hasonló, “egyenes átmenő” légáramlású konstrukció volt, ami hosszabb motort és – ami még fontosabb – hosszabb hajtótengelyt eredményezett, de valamivel egyszerűbb elrendezéssel rendelkezett. A hajtótengely súlyának lehető legnagyobb mértékű csökkentése érdekében a W.2Y egy nagy átmérőjű, vékonyfalú, majdnem akkora tengelyt használt, mint a turbina tárcsája, amely mindkét végén, ahol a turbinához és a kompresszorhoz csatlakozott, “nyakatlan” volt.
Áprilisban a Légügyi Minisztérium szerződéseket írt ki W.2 gyártósorokra, amelyek kapacitása 1942-ben havi 3000 motor volt, és a BTH-t, a Vauxhallt és a Rover Company-t kérte fel a csatlakozásra. A szerződést azonban végül csak a Rover vállalta. Júniusban Whittle előléptetést kapott szárnyparancsnokká.
RoverEdit
Eközben folytatódott a munka a W.U.-val, amely végül kilenc átépítésen ment keresztül, hogy megpróbálják megoldani a teszteléseket uraló égési problémákat. Október 9-én a W.U. ismét futott, ezúttal Lubbock vagy “Shell” porlasztóégő égéstérrel felszerelve. Az égési problémák megszűntek akadályozni a motor fejlesztését, bár intenzív fejlesztés kezdődött az új égőkamrák minden jellemzőjén.
Ebben a pillanatban már világos volt, hogy a Gloster első repülőgépváza jóval azelőtt elkészül, hogy a Rover le tudná szállítani a motort. Whittle nem akart várni, ezért pótalkatrészekből összedobott egy motort, létrehozva a W.1X-et (“X” a “kísérleti” szót jelentette), amely 1940. december 14-én futott először. December 10-én Whittle idegösszeomlást kapott, és egy hónapig nem dolgozott. Röviddel ezután a Power Jets amerikai szabadalmi kérelmet nyújtott be egy “repülőgép-hajtóműrendszerre és erőforrásra”
A W1X motor hajtotta az E.28/39-et 1941. április 7-én a gloucesteri gyár közelében végzett gurulási teszteken, ahol két-három rövid, több száz méteres ugrásra szállt fel a levegőbe a földtől körülbelül hat láb magasságban.
A végleges W.1. 850 lbf (3,8 kN) tolóerővel 1941. április 12-én futott be, és május 15-én a W.1 meghajtású E.28/39 19:40-kor szállt fel Cranwellből, 17 percig repült, és mintegy 340 mph (545 km/h) maximális sebességet ért el. A repülés végén Pat Johnson, aki oly sokáig bátorította Whittle-t, azt mondta neki: “Frank, ez repül”. Whittle így válaszolt: “Hát, erre tervezték a fenébe is, nem igaz?”
Napokon belül a repülőgép elérte a 370 mph (600 km/h) sebességet 25 000 láb (7600 m) magasságban, ami meghaladta a korabeli Spitfire-ek teljesítményét. A konstrukció sikere most már nyilvánvaló volt; a tisztán kísérleti és teljesen új hajtómű-konstrukció első példánya máris felülmúlta a világ egyik legjobb dugattyús hajtóművét, egy olyan hajtóművet, amely mögött öt évnyi fejlesztés és gyártás, valamint évtizedes mérnöki munka állt. Ezután Nagy-Britanniában szinte minden hajtóműgyártó cég megkezdte a saját összeomlási kísérleteit, hogy felzárkózzon a Power Jetshez.
1941-ben a Rover egy új laboratóriumot hozott létre Whittle csapata számára egy gyártósorral együtt a használaton kívüli barnoldswicki gyárában, de 1941 végére nyilvánvalóvá vált, hogy a Power Jets és a Rover közötti megállapodás nem működik. Whittle-t frusztrálta, hogy a Rover képtelen volt gyártási minőségű alkatrészeket szállítani, valamint a mérnöki felsőbbrendűségük, és egyre nyíltabban beszélt a problémákról. A Rover úgy döntött, hogy titokban párhuzamosan saját mérnökeivel a közeli Clitheroe-ban található Waterloo Millben párhuzamos munkát végez. Itt Adrian Lombard megkezdte a W.2B fejlesztését a Rover saját, gyártási minőségű konstrukciójává, eltekintve Whittle “fordított áramlású” égéstérétől, és helyette egy hosszabb, de egyszerűbb “egyenes átömlésű” motort fejlesztett ki. Ezt a Légügyi Minisztérium is támogatta, és Whittle tervének a “B.23” nevet adta, a Roveré pedig a “B.26” lett.
A munka az összes terven folytatódott 1941-42 telén. Az első W.1A nem sokkal később elkészült, és 1942. március 2-án a második E.28/39 ezzel a motorral 430 mph (690 km/h) sebességet ért el 15 000 láb (4600 m) magasságban. A következő hónapban megkezdődtek a továbbfejlesztett W.2B munkálatai új néven, “W2/500” néven. Áprilisban Whittle értesült a Rover párhuzamos erőfeszítéseiről, ami elégedetlenséget keltett és komoly válságot okozott a programban. A munka azonban folytatódott, és szeptemberben az első W2/500 először futott, és még aznap elérte a teljes tervezett 7,8 kN (1 750 lbf) tolóerőt. Megkezdődött a munka egy további fejlesztésen, a W2/700-on.
Rolls-RoyceSzerkesztés
Már korábban, 1940 januárjában Whittle találkozott Dr. Stanley Hookerrel a Rolls-Royce-tól, aki viszont bemutatta Whittle-t a Rolls-Royce igazgatósági tagjának és a derby-i gyáruk vezetőjének, Ernest Hivesnak (a későbbi Lord Hives). Hooker a Rolls-Royce Derbyben a kompresszorok részlegét vezette, és a folyadékdinamika szakértője volt. Már korábban is növelte a Merlin dugattyús motor teljesítményét a kompresszor továbbfejlesztésével. Ez a szakterület természetesen illett a sugárhajtóművek aero-termodinamikájához, amelyben a kompresszorban, az égéstérben, a turbinában és a sugárcsőben lévő légáramlás optimalizálása alapvető fontosságú. A Hives beleegyezett, hogy kulcsfontosságú alkatrészeket szállítson a projekthez. A Rolls-Royce egy kompresszor-tesztberendezést is épített, amely segített Whittle-nek megoldani a W.2 hajtóművön a hullámzási problémákat (instabil légáramlás a kompresszorban). 1942 elején Whittle szerződést kötött a Rolls-Royce-szal hat motorra, a WR.1 néven ismert, a meglévő W.1-gyel azonos motorokra.
A Rolls-Royce bevonásával Ray Dorey, a vállalat Nottingham északi részén, a Hucknall repülőtéren található repülési központjának vezetője egy Whittle-motort szereltetett be egy Vickers Wellington bombázó hátsó részébe. A beszerelést a Vickers Weybridge-ben végezte. A repülő próbapad lehetővé teszi a repülés közbeni tesztelést anélkül, hogy a repülőgép saját meghajtása és biztonsága egy kipróbálatlan motortól függne.
A Rover és a Power Jets közötti problémák “köztitokká” váltak, és 1942 végén Spencer Wilks a Rover részéről találkozott Hives-szal és Hookerrel a “Swan and Royal” pubban, Clitheroe-ban, a Barnoldswick gyár közelében. A Repülőgépgyártási Minisztériummal kötött megállapodás alapján elcserélték a barnoldswicki repülőgépgyárat a Rolls-Royce nottinghami tankmotorgyárára, és az üzletet kézfogással pecsételték meg. A hivatalos átadásra 1943. január 1-jén került sor, bár a W.2B szerződést már decemberben aláírták. A Rolls-Royce nem sokkal később bezárta a Rover titkos párhuzamos üzemét Clitheroe-ban, azonban folytatták a W.2B/26 ott megkezdett fejlesztését.
A tesztelést és a gyártás felfuttatását azonnal felgyorsították. 1942 decemberében a Rover összesen 37 órán keresztül tesztelte a W.2B-t, de a következő hónapban a Rolls-Royce már 390 órán keresztül tesztelte. A W.2B 1943. május 7-én teljesítette az első 100 órás tesztet 1600 lbf (7,1 kN) teljes teljesítményen. A Meteor repülőgép prototípusa már készen volt, és 1943. június 12-én emelkedett a levegőbe. A motor szériaváltozatai októberben kezdtek lejönni a gyártósorról, először W.2B/23, majd RB.23 (Rolls-Barnoldswick) néven, végül Rolls-Royce Welland néven vált ismertté. Barnoldswick túl kicsi volt a teljes körű gyártáshoz, és Hooker irányítása alatt visszaalakult tisztán kutatási üzemmé, míg Newcastle-under-Lyme-ban új gyárat hoztak létre. A Rover W.2B/26, mint Rolls-Royce Derwent nyitotta meg az új gyártósort, és hamarosan felváltotta a Wellandot, így a barnoldswicki gyártósorokat 1944 végén leállították.
A Luftwaffe a saját programjának hosszas késése ellenére kilenc hónappal megelőzte a brit erőfeszítéseket a levegőben. A magas hőmérsékletű acélötvözetekhez szükséges kobalt hiánya miatt a német terveket mindig fenyegette a túlmelegedés és a turbinák károsodásának veszélye. A Dr. Anselm Franz által tervezett Junkers Jumo 004 alacsony minőségű ötvözetből készült gyártási változatai, amelyek a Messerschmitt Me 262-t hajtották, jellemzően csak 10-25 órát (tapasztalt pilótával hosszabbat) bírtak ki, mielőtt kiégtek volna; ha túl gyorsan gyorsítottak, a kompresszor leállt, és azonnal elveszett a teljesítmény, néha pedig már az első indításkor felrobbant. Több mint 200 német pilóta vesztette életét a kiképzés során. Ennek ellenére a Me 262 jóval gyorsabban tudott repülni, mint a szövetséges gépek, és nagyon hatékony tűzerővel rendelkezett. Bár a Me 262-eseket a háború végén vezették be, legalább 542 szövetséges gépet lőttek le, és egy szövetséges bombatámadás során a 36 Boeing B-17 Repülő Erődből 32-t lelőttek. Whittle tervei egyszerűbbek voltak, a bonyolultabb axiális konstrukciók helyett centrifugális kompresszorokkal. Az utóbbiak, amelyek több fokozatban forgó lapátokkal rendelkeztek, és minden egyes fokozat növelte a nyomást, potenciálisan hatékonyabbak voltak, de sokkal nehezebb volt kifejleszteni őket. Az Egyesült Királyság tervei jobb anyagokkal is rendelkeztek, mint például a turbinalapátokhoz használt Nimonic ötvözetek. A korai brit sugárhajtóművek 150 órát futottak két felújítás között, és a német konstrukciókhoz képest jobb volt a teljesítmény-súly arányuk és a fajlagos üzemanyag-fogyasztásuk. A második világháború végére más brit hajtóműgyártó cégek is dolgoztak a Whittle-mintán alapuló sugárhajtóművek tervein, például a de Havilland Goblin és Ghost hajtóműveken. A nagyobb nyomásarányú axiálkompresszorok előnyei az egyszerűbb centrifugális konstrukciókkal szemben azonban az 1940-es évek végén az axiálkompresszorokra való áttéréshez vezettek, amelyet a Rolls-Royce Avon sorozat, az Armstrong Siddeley Sapphire, a Bristol Olympus és más típusok példáznak.
Folytatódott a fejlesztés Szerkesztés
Mivel a W.2 tervezése zökkenőmentesen haladt, Whittle-t 1942 közepén Bostonba, Massachusettsbe küldték, hogy segítsen a General Electric sugárhajtómű-programjában. A GE, a turbófeltöltők elsődleges beszállítója az Egyesült Államokban, alkalmas volt a sugárhajtású repülőgépek gyártásának gyors beindítására. A W.2B konstrukció és a Bell Aircraft egyszerű repülőgépvázának kombinációja 1942 őszén repült Bell XP-59A Airacomet néven, hat hónappal a brit Meteor repülése előtt.
Whittle fejlesztései a Power Jetsnél folytatódtak, a W.2/700-at később utóégetővel (“reheat” a brit terminológiában), valamint kísérleti vízbefecskendezéssel látták el, hogy hűtse a motort és nagyobb teljesítményt lehessen beállítani a turbina megolvadása nélkül. Whittle a Griffith által szorgalmazott axiális (egyenes átömlésű) motortípus felé is fordította figyelmét, és megtervezte az L.R.1-et. További fejlesztések közé tartozott a ventilátorok használata a nagyobb tömegáramlás biztosítására, akár a hajtómű elején, mint a modern turbóventilátoroknál, akár hátul, ami sokkal kevésbé elterjedt, de valamivel egyszerűbb.
Whittle munkája kisebb forradalmat okozott a brit hajtóműgyártó iparban, és még az E.28/39 repülése előtt a legtöbb vállalat saját kutatásokat indított. 1939-ben a Metropolitan-Vickers projektet indított egy axiális áramlású konstrukció kifejlesztésére turbopropként, de később áttervezte a konstrukciót egy tiszta sugárhajtóművé, amely Metrovick F.2 néven ismert. A Rolls-Royce már lemásolta a W.1-et, hogy elkészítse az alacsony besorolású WR.1-et, de később leállította a munkát ezen a projekten, miután átvette a Rover erőfeszítéseit. 1941-ben a de Havilland belekezdett egy sugárhajtású vadászrepülőgép-projektbe, a Spider Crab – későbbi nevén Vampire – és a saját hajtóművük, a Frank Halford-féle Goblin (Halford H.1). Az Armstrong Siddeley egy Heppner nevű mérnökkel egy bonyolultabb axiális áramlású konstrukciót is kifejlesztett, az ASX-et, de megfordította a Vickers gondolkodásmódját, és később inkább turbópropellerré módosította, a Pythonná. A Bristol Aeroplane Company javasolta a sugárhajtóművek és a dugattyús motorok kombinálását, de elvetette az ötletet, és helyette a légcsavaros turbinákra koncentrált.
ÁllamosításSzerkesztés
Az E.28/39 1943 áprilisában Winston Churchillnek tartott bemutatója során Whittle azt javasolta Stafford Crippsnek, a repülőgépgyártásért felelős miniszternek, hogy az összes sugárhajtómű-fejlesztést államosítsák. Rámutatott, hogy a vállalatot magánbefektetők finanszírozták, akik hozzájárultak a hajtómű sikeres fejlesztéséhez, csak azért, hogy a gyártási szerződéseket más cégek kapják meg. Az államosítás volt az egyetlen módja annak, hogy ezeket az adósságokat visszafizessék, és mindenki számára tisztességes üzletet biztosítsanak, és hajlandó volt lemondani a Power Jetsben lévő részvényeiről, hogy ez megvalósuljon. Októberben Cripps közölte Whittle-lel, hogy úgy döntött, jobb megoldás lenne, ha csak a Power Jets-et államosítanák. Whittle úgy vélte, hogy ő váltotta ki ezt a döntést, de Cripps már mérlegelte, hogyan lehetne a legjobban fenntartani a sikeres sugárhajtómű-programot és felelősségteljesen eljárni az állam jelentős pénzügyi befektetésével kapcsolatban, miközben egyúttal olyan kutatóközpontot akart létrehozni, amely felhasználhatná a Power Jets tehetségét, és arra a következtetésre jutott, hogy a nemzeti érdekek egy állami tulajdonú létesítmény felállítását követelik meg. December 1-jén Cripps közölte a Power Jets igazgatóival, hogy a kincstár nem fizet 100 000 fontnál többet a vállalatért.
1944 januárjában Whittle-t az újévi kitüntetések között CBE-vel tüntették ki. Ekkor már csoportkapitány volt, miután 1943 júliusában előléptették szárnyparancsnokból. Még abban a hónapban, további tárgyalások után a minisztérium újabb 135 500 fontos ajánlatot tett a Power Jets-ért, amelyet vonakodva fogadtak el, miután a minisztérium elutasította a döntőbíráskodást az ügyben. Mivel Whittle már felajánlotta, hogy lemond a részvényeiről, egyáltalán nem kapott semmit, míg Williams és Tinling egyenként közel 46 800 fontot kapott a részvényeiért, a készpénzt vagy szolgáltatásokat nyújtó befektetők pedig az eredeti befektetésük háromszorosát kapták. Whittle találkozott Crippsszel, hogy személyesen tiltakozzon az államosítási törekvések és azok kezelése ellen, de eredménytelenül. A végleges feltételekről március 28-án állapodtak meg, és a Power Jets hivatalosan Power Jets (Research and Development) Ltd. lett, Roxbee Cox elnökkel, Constant of RAE mérnöki osztályvezetővel és Whittle műszaki főtanácsadóval. 1944. április 5-én a minisztérium mindössze 10 000 fontot küldött Whittle-nek a részvényeiért.
Március végétől Whittle hat hónapot töltött kórházban, ahol idegkimerültségéből lábadozott, majd 1946 januárjában felmondott a Power Jets (K és D) Ltd-nél. Júliusban a vállalatot összevonták a RAE gázturbina részlegével, hogy Farnborough-ban megalakítsák a National Gas Turbine Establishmentet (NGTE), és Whittle példáját követve 16 Power Jets mérnök is felmondott.
A Power Jets mérnökei is felmondtak.