J44

Fairchild, USA

J44-R-12 a J44-R-20 (v různém měřítku)

	Petrel
	Firebee
	C-123J
	C-82
	Bell ATV

V srpnu 1944 spustila americká Bureau of Ordnance (patřící pod US Navy) program Kingfisher, z nějž měly vzejít z větší dálky použitelná torpéda, inspirovaná německým válečným výzkumem. Součástí programu byla proudovým motorem poháněná střela SWOD (Special Weapons Ordnance Device) MK 15, schopná nést torpédo. Původní jméno části programu, která se týkala popisovaného motoru, bylo Kingfisher-C. Koncem roku 1947 projekt dostal standardní označení AUM-2, začátkem roku bylo 1948 změněno na AUM-N-2, jméno projektu se změnilo na Petrel. Během poměrně táhlého vývoje bylo zkoumáno několik různých konfigurací střely, testy finální varianty XAUM-N-2 pak začaly až v roce 1951. V roce 1954 byl vývoj předán firmě Fairchild. V dubnu 1956 byly AUM-N-2 zařazeny do výzbroje.

Firma Fairchild začala se studiemi malého, nenákladného motoru v roce 1946. V červnu 1947 byl podepsán kontrakt na vývoj tohoto motoru pro "létající torpéda" Petrel. Požadavek zněl na motor o tahu 1000 lbf (4,45 kN), s hmotností 300 lb (136 kg) a životností 10 hodin provozu. Vznikl tak J44, první americký, tzv. postradatelný motor.

Prototyp XJ44 byl poprvé spuštěn na stendu v srpnu 1948. První předsériové motory splňovaly požadavky předložené ze strany US Navy, zdroje neuvádí vykazovaný tah, ale uvádí hmotnosti motoru 121 kg a specifickou spotřebu něco přes 150 kg.kN^-1.h^-1. Po sérii testů v roce 1949 pak motor zřejmě v polovině roku 1950 vykonal svůj první let na střele US Navy [Flight r. 1956 str. 590] ¹⁾. V průběhu dalších zkoušek a stovek letů v následujících letech se postupně objevovaly problémy J44, plynoucí z jeho zjednodušené výroby. Průběžné zlepšování motoru pak umožnilo motor instalovat nejprve do znovupoužitelného cvičného cíle (Firebee), experimentálního VTOL letounu a konečně také, ve verzi s prodlouženou životností, do dalších pilotovaných strojů.

Hlavní využití pro J44 mělo být nakonec ve cvičných cílech Firebee. Motor byl instalován ve verzi cíle KDA-1 Firebee (později přeznačen na AQM-34B), kterou si objednalo US Navy. KDA-1 byly s motory J44 v operační službě od února 1957, motory zde byly provozovány při téměř zvukových rychlostech, ve výškách do 15 km. Oproti Q-2A Firebee pro USAF s motorem J69-T-19B měl KDA-1 právě motor J44-R-20B. I přes omezenou životnost motoru vykonaly mnohé z nich několik letů. Jeden ze zdrojů uvádí případ jednoho konkrétního motoru, který byl použit při 11 letech, po kterých byl vždy vyzvednut z moře a bez potřeby oprav opět instalován do prostředku Firebee. Motor J44 poháněl také verzi XM21 Firebee pro US Army. Další verze Firebee pro US Navy (XKDA-2, XKDA-3 a KDA-4, později přeznačen na AQM-34C) měly dále vylepšenou verzi J44-R-26 ²⁾. Pro novou generaci cílů Firebee, počínaje verzí Q-2C/Model 124/BQM-34A, prvně vypuštěnou koncem roku 1958, už motor J44 nestačil jak výkonem, tak i spotřebou. Přednost byla už definitivně dána motoru J69. Toto byl silný impulz k zastavení výroby J44 v roce 1959.

Motor má jednostupňový radiální kompresor se záborníkem na jeho vstupu, disk a lopatky kompresoru jsou z hořčíkové slitiny. Skříň motoru je jednodílná, v přední části je připojen přední kryt kompresoru s ložiskem hřídele, k zadní části skříně je připojen výstup z motoru, s druhým ložiskem. Část vysokotlakého vzduchu z kompresoru je odebírána pro tlakování integrované olejové nádrže. Olej se pak pod tlakem vstřikuje na ložiska rotoru. Následuje difuzor se třemi řadami rozváděcích lopatek. Ocelová spalovací komora je prstencová, používala 12 komerčně dostupných hořáků. Jednostupňová turbína měla lopatky pevně přivařené disku. Hřídel byla z nerezavějící oceli s přivařenými přírubami na konci pro připojení turbíny a kompresoru. Tryska byla pevná. Příslušenství bylo připojeno na povrch motoru napínacími pásy.

Zdroj: ebay, uživatel "atomicfossils"

Známé verze J44

• J44-R-12 - jedna z tzv. postradatelných verzí motoru.
• J44-R-20B - standardní motor pro Firebee, nejde o jednorázový motor.
• J44-R-24 - tato v malé sérii vyrobená verze byla použita na střele AUM-N-2 Petrel. Jak bylo zmíněno výše, střela byla přijata do výzbroje v dubnu 1956, vyřazena však byla už v lednu 1959. Některé střely byly přestaveny na cvičné cíle AQM-41 Petrel.
• J44-R-3 - tato spolehlivější verze s resursem stanoveným na 150 hodin provozu byla dokončena zřejmě v říjnu 1954. Motor byl nainstalován na hřbet letounu C-82 Packet s cílem zlepšit možnosti provozu v polních podmínkách. Testy probíhaly v roce 1954. Motory byly také použity na koncích křídel letounů C-123J, kde také sloužily jako startovací boostery. Počáteční stoupavost letounu se ze 45 m.min^-1 zlepšila na 150 m.min^-1. Na tuto verzi letounu bylo přestaveno 10 C-123B. Projekt běžel přibližně v polovině 50. let.
• FT-101E - civilní označení motoru J44-R-3.
• J44-R-26 - poslední verze, tah zvýšen na 4,9 kN. Motor byl použit na některých novějších verzích prostředku Firebee.

Dva motory J44 byly počátkem 60. let po dva roky používány na zařízení pro testování zdvihového a řídícího systému pro experimentální VTOL letoun Lockheed 330 Hummingbird (označen také XV-4, nebo VZ-10). Samotný letoun pak vzlétl s mnohem výkonnějšími motory JT12. Dva od USAF pronajaté motory J44 byly také nainstalovány na pokusný VTOL letoun Bell Model 65 ATV (Air Test Vehicle). Ten vykonal první uvázaný vzlet v roce 1953, volný vis pak předvedl 16.11.1954. Čtyři motory J44, nebo ekvivalentní o tahu 4,5 kN, měly pohánět zamýšlený obchodní letoun Fairchild M-225 pro 7 pasažérů a s doletem 2370 km. Šlo o neúspěšný projekt z roku 1955.

Cena jednorázově použitelného motoru pro střely byla v roce 1956 na úrovni 4800 liber, v případě verze pro transportní letouny (booster) to bylo 7200 liber. Po optimalizaci procesu výroby a zvýšení počtu produkovaných motorů měla cena později klesnout na 2500 liber. Jen pro zajímavost se hodí uvést, že se započítáním inflace je plánovaná cena motoru v přepočtu na dnešní ceny (rok 2012) přibližně 1,2 mil. Kč.

Motoru J44 bylo vyrobeno několik set kusů (např. v roce 1954 to bylo 240 motorů), tedy neskončil jen jako nepoužívaný prototyp. Ovšem nedá se ani říct, že by byl kdo ví jak úspěšný. Poháněl sice několik prostředků a byl konstrukčně velmi jednoduchý, ale nijak závratného tahu vzhledem ke své hmotnosti nedosahoval. Na vývoj J44 navázaly práce na motoru J83, svého předchůdce však nepřežil, práce na J83 byly zastaveny už v listopadu 1958.

¹⁾ Není jisté, na které střele první let proběhl, protože začátek testování střely Petrel se udává až v roce 1951.

²⁾ Dle [Flight 23.12.1960 str 992] měly KDA-4 motory J44-R-20.

CHARAKTERISTIKY MOTORU J44

Jednorázová verze motoru rozložená na jednotlivé komponent


Záborník (axiální část) kompresoru a kompresorová skříň


Přední část kompresoru a spalovací komora


Hřídel motoru s axiálně-radiálním kompresorem a turbínou


Kresba řezu motoru



Zřejmě verze J44-R-20 bez namontovaného startéru a dalšího příslušenství


Kaskadér E. J. Potter


Pravděpodobně verze J44-R-12


zdroj


zdroj


zdroj

Some sources of information and images:

• [flight] časopis Flight
• [minijets] http://www.minijets.org/index.php?id=167&L=3&cHash=eec8acf0b9
• ebay (fotografie)
• http://www.validate.net/turbine
• http://www.neam.org/aircraft_inventory/engprofile.php?ID=238
• http://www.flickr.com/photos/steffenkahl/7527130546/
• http://www.flickr.com/photos/23269353@N00/7578436186/sizes/o/in/pool-1612530@N24/
• http://www.passion-aviation.qc.ca/images/combat_air/fairchild_eng.jpg

Last update: prosinec 2012