Hans von Ohain

von Ohain într-o fotografie din anii șaptezeci

Hans Joachim Pabst von Ohain ( Dessau , 14 decembrie 1911 - Melbourne , 13 martie 1998 ) a fost un inginer aeronautic german , unul dintre inventatorii propulsiei cu jet . Von Ohain a proiectat în mod independent primul motor cu reacție din istorie și a fost primul care a echipat un avion cu acesta. Deși niciunul dintre proiectele sale nu a fost vreodată produs în serie, contribuțiile pe care le-a adus la dezvoltarea motoarelor cu reacție în Germania au fost fundamentale. După sfârșitul celui de- al doilea război mondial, el a cunoscut omologul său britanic , Frank Whittle , și s-a născut o bună prietenie între cei doi.

Primii ani de viață și dezvoltarea motorului cu reacție

Născut în Dessau , Germania , a obținut un doctorat în fizică și aerodinamică la Universitatea din Göttingen , unul dintre centrele majore de cercetare aeronautică. În timpul studiilor sale, în 1933 , el a conceput „un motor care nu necesită utilizarea unei elice”. După obținerea diplomei în 1935 , von Ohain a devenit asistentul lui Robert Wichard Pohl , directorul de atunci al Institutului de Fizică al Universității.

În 1936 , în timp ce lucra pentru Pohl, von Ohain a brevetat versiunea sa a motorului cu reacție, designul și toate echipamentele care îl fac. Spre deosebire de proiectele lui Frank Whittle , motorul proiectat de von Ohain folosea un compresor centrifugal și o turbină amplasate foarte aproape, „umăr la umăr”, cu tuburile arzătorului înfășurate în jurul ansamblului. Rezultatul a fost un motor cu diametru mai mare decât al lui Whittle, deși mult mai scurt de-a lungul axei de tracțiune.

În timp ce lucra la universitate, von Ohain își ducea adesea mașinile sport la un atelier mecanic local, „Bartles și Becker”. Aici a întâlnit un ingenios mecanic auto, Max Hahn , care i-a propus să dezvolte un model al motorului său pentru aproximativ 1.000 DM . Când motorul a fost finalizat, acesta a fost transportat la Universitate pentru testare, dar a prezentat probleme serioase cu stabilitatea la combustie. Frecvent combustibilul nu ardea în camerele de ardere și trecea prin turbină, unde lua foc aruncând jeturi de flacără din duză și supraîncălzind motorul electric al compresorului.

Heinkel

În februarie 1936 , Pohl i-a scris lui Ernst Heinkel în numele lui von Ohain, informându-l despre oportunitățile oferite de proiectul său. Intrigat, Heinkel a decis să organizeze o întâlnire prin care să solicite prezența inginerilor săi. L-au apăsat pe von Ohain ore întregi cu întrebările lor, la care a reiterat cu hotărâre explicând că, deși motorul său era încă un prototip la acea vreme incapabil să funcționeze, nu era nimic greșit în conceptele folosite pentru a-l face. Inginerii Heinkel au fost mulțumiți de explicațiile date și în aprilie von Ohain și Hahn au fost invitați să dezvolte motorul la uzina Heinkel de pe aeroportul Marienhe de lângă Rostock din Warnemünde , Germania .

În primul rând, s-au făcut studii atente asupra fluxului de aer care a afectat motorul, ceea ce a dus la o îmbunătățire generală în doar două luni.

Satisfacția cu munca depusă a fost de așa natură încât personalul tehnic a decis să treacă la o fază ulterioară a proiectului, construind un motor complet nou care să încorporeze toate îmbunătățirile aplicate anterior, schimbând și combustibilul original cu hidrogen .

Noul motor, numit Heinkel-Strahltriebwerk 1 ( HeS 1 ) (Heinkel-MotorAGetto 1 în limba germană ), a fost construit cu colaborarea celor mai experimentați operatori de mașini-unelte ale companiei, aleși unul câte unul, spre marea dezamăgire a supraveghetorilor a companiei.producția actuală care s-a văzut lipsită de cele mai bune elemente.

Între timp, Hahn s-a dedicat rezolvării problemelor legate de combustie, domeniu în care câștiga o mare experiență. Motorul astfel creat s-a dovedit a fi extrem de simplu, compus în mare parte din tablă .

Construcția, care a început în vara anului 1936 , a fost finalizată în 1937 . Două săptămâni mai târziu, în ciuda faptului că s-a confruntat cu o problemă de supraîncălzire considerabilă a metalului folosit pentru construcția sa, acesta funcționa și testele ar putea fi considerate un succes complet. În septembrie, arzătoarele au fost înlocuite pentru a utiliza benzina pentru prima dată. Cu toate acestea, noul combustibil a provocat inundații în arzătoare, pentru care Hahn a proiectat o nouă versiune bazată pe torța sa, care a îmbunătățit semnificativ funcționarea acestuia. Deși această nouă versiune nu a fost intenționată să fie utilizată pe o aeronavă, s-a dovedit fără îndoială că conceptul de bază era viabil.

Secțiunea transversală a unui turboreactor Heinkel HeS 3.

Pe măsură ce dezvoltarea a început pe HeS 1, personalul a trecut deja la proiectarea motorului care a fost conceput în mod expres pentru a alimenta o aeronavă, HeS 3 . Principalele diferențe se refereau la utilizarea unui compresor și a unei turbine construite prin frezarea din metal în bloc, înlocuind piesele obținute direct în structura metalică subțire care închidea motorul anterior. În plus, componentele au fost proiectate pentru a reduce secțiunea motorului prin adăpostirea camerelor de ardere în spațiul special mărit, situat între compresor și turbină. De fapt, designul original a arătat că secțiunea turbinei era pur și simplu prea mică pentru a funcționa cu eficiența necesară, dar fiecare creștere a dimensiunii turbinei însemna că arzătoarele nu mai puteau fi poziționate corect în spațiul disponibil.

A fost promovată o nouă dezvoltare, HeS 3b, în ​​care arzătoarele au fost mutate din spațiul dintre turbină și compresor și forma lor a fost modificată astfel încât să permită cel mai larg punct al arzătorilor să fie adăpostit în fața marginii exterioare. a compresorului. În 3b, aerul comprimat a fost redirecționat către camerele de ardere, astfel încât aerul acum supraîncălzit a revărsat în admisia turbinei.

Deși nu avea aceleași dimensiuni mici ca HeS 3 original, modelul 3b era încă suficient de compact.

3b a lucrat pentru prima dată în iulie 1939 (unele surse susțin în mai); a fost testat în zbor datorită aplicării pe partea ventrală a fuselajului unui Heinkel He 118 , prototipul unui bombardier de scufundări .

Vedere din spate stânga a Heinkel He 178

După ce primul model de 3b a ars, a fost construit un al doilea, care a fost finalizat împreună cu finalizarea construcției unui nou avion experimental, Heinkel He 178 , conceput expres pentru a fi echipat cu motorul von Ohain și care pe 27 August 1939 a devenit primul avion cu reacție care a ieșit de la sol cu ​​pilotul de testare Erich Warsitz la comenzi.

Succesul obținut a permis închiderea primei faze începute în 1933 cu primul brevet și începerea unei dezvoltări ulterioare a conceptului. Construcția planificată a motoarelor mai mari și mai puternice a început imediat. Primul, numit HeS 6 , nu a fost altceva decât o copie mărită a HeS 3b, în ​​timp ce următorul, HeS 8A, a fost rezultatul optimizării componentelor individuale și raționalizării poziției lor.

Acesta din urmă s-a caracterizat prin separarea turbinei de compresor, care erau conectate între ele printr-un arbore lung și prin adoptarea unei singure camere de ardere inelare plasate între ele pentru a înlocui arzătoarele separate. HeS 8 a fost conceput pentru a fi folosit pe prototipul noului luptător Heinkel He 280 , dar dezvoltarea părții structurale a aeronavei, mult mai rapidă decât dezvoltarea motoarelor, a forțat personalul de proiectare să continue testele prin remorcarea avioane.cu un planor. Primul HeS 8 pregătit pentru zbor a fost instalat la sfârșitul lunii martie 1941 , primul zbor autonom al HS 280 a fost efectuat pe 2 aprilie. Trei zile mai târziu a fost organizată prezentarea oficială, care a fost invitată să participe la ofițerii Reichsluftfahrtministerium (RLM) și Luftwaffe , care au fost pozitiv impresionați și au aprobat alocarea fondurilor pentru continuarea proiectului.

În acest moment, un număr bun de turboreactoare au fost proiectate în Germania. Heinkel a fost atât de convins de validitatea proiectului încât l-a angajat pe Adolph Müller de la Junkers , proiectantul unui motor echipat cu un compresor axial , redenumit Heinkel HeS 30 . Müller a părăsit Junkers după ce a achiziționat Junkers Motoren, care își dezvolta propriul motor, Junkers Jumo 004 .

În același timp, BMW făcea și progrese cu proiectul BMW 003 .

La începutul anului 1942 , HeS 8, căruia i s-a atribuit între timp numele oficial 109-001 (HeS 001), avea încă probleme tehnice, dimpotrivă dezvoltarea Müller HeS 30, numită oficial 109-006 ( HeS 006), care a procedat mult mai repede. Cu toate acestea, la acel moment singurele care ar fi putut echipa cu adevărat o aeronavă de producție erau doar Jumo 004 și BMW 003. La începutul anului 1942, directorul de cercetare al RLM, Helmut Schelp , a refuzat să acorde finanțare suplimentară proiectului prin ordonând lui Heinkel să lucreze la un nou proiect preferat, căruia i se va da numele Heinkel HeS 011 . Deși acesta din urmă a devenit primul care a dat rezultate bune printre motoarele de a doua generație din epoca Schelp, din cauza sfârșitului conflictului a rămas doar în stadiul de proiectare. Dezvoltarea HeS 8 a continuat o perioadă de timp înainte de a fi în cele din urmă abandonată în primăvara anului 1943 .

Dupa razboi

von Ohain în Statele Unite.

În 1947, von Ohain a fost transferat în Statele Unite în timpul operațiunii Paperclip, menită să asigure cel mai mare număr de oameni de știință din Germania nazistă. Odată ajuns pe teritoriul SUA, a plecat să lucreze pentru USAF la baza aeriană Wright-Patterson.

În 1956 a devenit director al Laboratorului de Cercetări Aeronautice al Forțelor Aeriene , departamentul de cercetare aeronautică al USAF , apoi, din 1975 , om de știință șef al Laboratorului de propulsie aeriană.

În timpul petrecut la baza aeriană Wright-Patterson, von Ohain a continuat să cerceteze diverse proiecte personale. Ulterior, la începutul anilor 1960 , el a contribuit în mod semnificativ la proiectarea unui model de rachetă termică nucleară cu un miez de combustibil gazos capabil să rețină combustibilul nuclear în interior în timp ce expulzează fluidul de lucru pentru a genera împingere.

Tehnologia dezvoltată în acest scop a fost apoi utilizată și pentru o serie de aplicații non-aeronautice, cum ar fi centrifugele și pompele. Von Ohain va folosi mai târziu tehnici bazate pe schimbul de impuls unghiular între două mase de aer care curg conform fluxurilor concentrice pentru a crea un motor cu reacție fascinant, fără părți în mișcare, în care aerul care trece prin el creează în mod autonom un vortex stabil care înlocuiește funcția a compresorului. ^[1]

Acest interes pentru mișcarea fluidelor l-a împins și pe von Ohain către cercetarea în magnetohidrodinamică pentru generarea de energie, ^[2] descoperind că era posibil să se utilizeze gazele fierbinți produse de centralele pe cărbune prin extragerea energiei (și nu a căldurii) din viteza lor a camerelor de ardere, permițând ulterior utilizarea lor într-un generator convențional de turbină cu abur. Procedând astfel, a fost posibil să se exploateze în continuare energia obținută din cărbune, sporind eficiența întregii centrale. Din păcate, proiectul a trebuit să facă față dificultății în găsirea materialului de construcție care să aibă caracteristicile potrivite, adică elemente diamagnetice capabile să reziste temperaturilor ridicate și interacțiunilor chimice la care au trebuit să fie supuse. ^[3]

O altă intuiție ^{[4] a} lui von Ohain a condus la proiectarea unui „Jet Wing”, o soluție care vedea aerul curgând din compresor distribuit la evacuările supradimensionate poziționate pe aripi pentru a furniza energia necesară pentru decolare. în aeronavele VTOL . Datorită efectului Venturi, un flux mic de presiune ridicată transportat a atras o cantitate mult mai mare de aer, cu o creștere consecventă a tracțiunii. Acest concept a fost folosit în aeronavele experimentale Rockwell XFV-12 , deși interesul comercial pentru aeronavele VTOL s-a stins rapid.

În timpul carierei sale, von Ohain a primit numeroase premii de inginerie și management, printre altele „ AIAA Goddard Award”, „US Air Force Exceptional Civilian Service Award”, „Systems Command Award for Exceptional Civilian Service”, „Eugene M. Zuckert Management Award "," Air Force Special Achievement Award ", și cu puțin înainte de pensionare," Citation of Honor ". În 1991, von Ohain și Whittle au câștigat simultan premiul Charles Stark Draper care le-a fost acordat pentru crearea motoarelor cu turboreactor.

Von Ohain a părăsit baza Wright-Patterson în 1979, acceptând totuși funcția de profesor asociat la Universitatea din Dayton din apropiere. În cele din urmă, s-a mutat la Melbourne , Florida , unde a petrecut ultimii ani cu soția sa Hanny, până la moartea sa pe 13 martie 1998, lăsând, pe lângă soția sa, patru copii.

Notă

Bibliografie

• Lutz Warsitz: PRIMUL PILOT JET (Heinkel He 178) - Povestea pilotului de test german Erich Warsitz , Pen and Sword Books Ltd., Anglia, 2009, ISBN 9781844158188 , ediția în limba engleză
• Lutz Warsitz: Flugkapitän Erich Warsitz - Der erste Düsenflugzeugpilot der Welt , Books on Demand, Norderstedt, 2006, ISBN 3-8334-5378-8 ,ediția germană

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Hans von Ohain

linkuri externe

• (EN) Hans von Ohain , pe centennialofflight.gov US Centennial of Flight Commission. Adus la 16 iulie 2008 (arhivat din original la 4 ianuarie 2008) .
• Site -ul oficial Erich Warsitz include videoclipuri (Heinkel He 178 și altele), comentarii audio (Wernher von Braun și Erich Warsitz). În engleză și germană

Video

• Heinkel He 178 Videoclipul primului avion cu reacție, cu comentarii originale ale pilotului Erich Warsitz.

Portalul aviației

Portal Biografii

Portal de inginerie