Daimler-Benz DB 007 - Daimler-Benz DB 007

El Daimler-Benz DB 007 , ( RLM ( Reichsluftfahrtministerium - Reich Air Ministry) designación ZTL 109-007 , designación de la compañía ZTL6001 ), fue un diseño de motor a reacción alemán temprano derivado del trabajo de diseño realizado por Karl Leist en 1939. Este era un complejo diseño con etapas contrarrotantes y un ventilador de derivación , lo que lo convierte en uno de los primeros diseños de turbofan en ser producido. El resultado final del trabajo de diseño se construyó como DB 007 y comenzó a probarse en un banco de pruebas el 27 de mayo de 1943. Debido al bajo rendimiento esperado, la complejidad y los buenos resultados logrados con diseños mucho más simples, el trabajo se detuvo en el DB. 007 en mayo de 1944 por orden del RLM.

Diseño y desarrollo

Después de los estudios iniciales sobre turbinas de gas a finales de la década de 1920, Daimler-Benz perdió interés en ellas hasta 1939 con la llegada de Karl Leist. El trabajo comenzó inmediatamente en el DB 670 (también conocido como ZTL 5000), un ventilador de conductos con compresor que alimenta un postquemador, impulsado por un motor DB 604 X-24 que entrega 1.864 kW (2.500 hp). Con un peso de 3.748 lb (1.700 kg), con un empuje esperado de 6 kN (1.323 lbf) a una velocidad de 900 km / h (559 mph) y una altitud de 19.685 pies (6.000 m), el DB 670 fue abandonado debido a la muy baja relación peso / potencia. Después de un breve intervalo de estudio de los chorros de pulso, Leist comenzó a trabajar en lo que se convertiría en el DB007.

Los esfuerzos de diseño anteriores en Alemania habían investigado ventiladores con conductos (turboventiladores / turborreactores de derivación) y carretes de compresores contrarrotantes, pero Leist incorporó ambos en el ZTL6000 (precursor del ZTL 6001 / DB 007), lo que resultó en un diseño muy complejo. Otra característica novedosa fue una turbina que pasaba alternativamente a través de la salida de la cámara de combustión y el aire de refrigeración extraído del flujo de derivación. Para el verano de 1942, los objetivos de diseño se habían revisado a la baja y el nuevo motor recibió las designaciones ZTL6001 (empresa) y DB 007 / ZTL 109-007 (RLM), siendo ZTL un acrónimo de Zweikreiststurbinen-Luftstrahltriebwerk (motor turborreactor de dos circuitos). .

El aire ingresó al motor a través de una entrada de aire convencional, el flujo se dividió después de las paletas guía iniciales hacia el interior del compresor y el ventilador con conductos afuera, con una relación de derivación de aproximadamente 2.45: 1. El compresor constaba de diecisiete etapas de paletas, ocho llevadas en el tambor interior, girando a la velocidad máxima del motor, y nueve en el tambor exterior, que giraban en la dirección opuesta a una velocidad del motor de 0,5: 1. Aunque mecánicamente es extremadamente complicado, se esperaba una eficiencia del compresor del 80% con una relación de presión muy creíble de 8: 1. A modo de comparación, los motores típicos de la época ofrecían relaciones de presión del orden de 3,5: 1.

Una complicación adicional surgió del ventilador con conductos que consistía en tres etapas de paletas unidas al exterior de la carcasa del compresor giratorio, con estatores unidos al interior de la carcasa exterior del motor. La eficiencia calculada de la sección del ventilador fue del 84%.

El aire del compresor pasó a las cuatro cámaras de combustión tubulares conectadas, espaciadas uniformemente alrededor de la circunferencia con espacios para permitir que el aire de derivación frío extraído del conducto de derivación enfríe la turbina directamente. Aunque esto dio como resultado una eficiencia de la turbina relativamente baja, al 74%, el enfriamiento permitió una temperatura de entrada de la turbina (TIT) mucho más alta, lo que aumentó la eficiencia general de la combustión.

La turbina constaba de un álabe hueco de acero al níquel sobre una rueda de turbina de acero forjado que accionaba el compresor a través de un eje hueco y un acoplamiento flexible. el tambor interior del compresor se accionaba directamente, pero una caja de cambios reductora accionaba el tambor exterior a la mitad de la velocidad.

Los materiales estructurales eran principalmente aleaciones de aluminio fundido delante de la cámara de combustión y chapas de acero soldadas de las cámaras de combustión de popa.

Historia operacional

Solo se habían realizado pruebas de banco antes de que se cancelara el programa en mayo de 1944.

Especificaciones (DB 007 / ZTL 6001)

Datos de

Características generales

• Tipo: turboventilador de flujo axial
• Longitud: 4.998,7 mm (196,8 pulgadas)
• Diámetro: 899,2 mm (35,4 pulgadas)
• Peso en seco: 1.300,0 kg (2.866 libras)

Componentes

• Compresor: compresor axial contrarrotante de 17 etapas + ventilador canalizado de 3 etapas
• Combustores : 4 cámaras de combustión de latas tubulares interconectadas, con espacios de aire de refrigeración en la turbina
• Turbina : Turbina de flujo axial de una etapa con flujo de aire de refrigeración superior al 30% de la circunferencia.
• Tipo de combustible: combustible diesel J-2 (comenzó con gasolina)
• Sistema de aceite: Alimentación a presión a los cojinetes principales, cárter seco, grado de aceite 163 SU segundos (35 cSt) (Intavia 7106) a 38 ° C (100 ° F)

Actuación

• Empuje máximo : 12,50 kN (2.811 lbf) a 12.000 rpm al nivel del mar
• Vuelo normal: 5,87 kN (1.320 lbf) a 12.000 rpm en altitud
• Relación de presión total : 8: 1
• Relación de derivación : 71%
• Flujo másico de aire: 7,98 kg (17,6 lb) por segundo a 12.000 rpm
• Consumo específico de combustible : 137,6 kg / (kN h) (1,35 lb / (lbf h))
• Relación empuje-peso : 0,98 al nivel del mar

Ver también

Listas relacionadas

• Lista de motores de aviones

Notas

Bibliografía

• Christopher, John (2013). La carrera por los X-Planes de Hitler: la misión británica de 1945 para capturar la tecnología secreta de la Luftwaffe . Stroud, Reino Unido: History Press. ISBN   978-0-7524-6457-2 .
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