Napier Oryx

The Napier Oryx was a British gas-turbine engine designed and built by Napier in the early 1950s for the Percival P.74tip jet-powered helicopter project. The P.74 was unsuccessful and it and the Oryx were cancelled.^[1]

The engine was developed by the Aero Gas Turbine Division of Napier in conjunction with Percival, later Hunting Percival. Funding came from the Ministry of Supply.

The Percival P.74 was a design for a tipjet-powered helicopter. The jet power was to be supplied from engines within the helicopter and piped to the rotor tips. Napier developed the Oryx specifically to power the P.74.^[2]

The output gas temperature from the engines had to be below 400 °C for the helicopter's stainless steel rotor ducts, so a bypass design was used. This also blew "cold" air from the compressor, rather than purely hot turbine exhaust gas. In order to give a compact installation, rather than using an oversized compressor with a bypass around the turbine (as commonly used in the turbofan engine), the Oryx used an auxiliary compressor coupled to the turbine. This was mounted behind the turbine, with its gas flow in the opposite direction to the main engine core.^[2] The two gas streams were deflected through 90° in a collector chamber, then exited vertically upwards. Gas flow through this collector was arranged so that each stream remained separate, the cold air from the auxiliary compressor passing through a bifurcated duct, so as to wrap around the hotter turbine outlet. By this means, the duct was further protected from the hot exhaust. Separator plates inside each duct split the stream into a number of flows and deflected each one separately, thus preserving the flows approximately constant across the whole duct. When the flows finally merged, they were flowing parallel and at approximately the same velocity, thus reducing turbulence and energy loss.

Una válvula de arranque, compuesta por una válvula rotativa Corliss sin estrangulamiento en combinación con una válvula de mariposa (cerrada en vuelo), ^{[ 2 ] [ nota 1 ]} podía desviar la salida de cada motor al exterior de la aeronave, permitiendo el arranque del motor y el funcionamiento en tierra con el rotor inmóvil. Sin la válvula, la contrapresión en el sistema de conducto y rotor impediría el arranque del motor. ^{[ 2 ]} En el P.74, los dos motores Oryx dirigían sus salidas a un conducto común que llevaba el empuje a la cabeza del rotor.

El desarrollo del motor comenzó en 1951. ^{[ 2 ]} El motor fue diseñado con un compresor de flujo axial de 12 etapas de menos de nueve pulgadas (23 cm) de diámetro y un conjunto de nueve tirantes alrededor de la periferia de los discos del compresor que los unían entre sí. ^{[ 2 ]} El aire del compresor se alimentaba a un conjunto de cinco cámaras de combustión tubulares, y el gas caliente resultante impulsaba una turbina de dos etapas conectada al compresor auxiliar de cuatro etapas mediante acoplamientos de engranajes. El primer prototipo del motor Oryx se puso en marcha por primera vez en noviembre de 1953 y se habían alcanzado aproximadamente 1400 horas de funcionamiento de prueba para finales de julio de 1955.

Se preveía que el Oryx se utilizaría para el desarrollo comercial previsto del P.74, el P.105. En el P.105, los dos motores se habrían instalado uno frente al otro a cada lado del mástil del rotor, alimentando su potencia al cubo del rotor. Se anticipaba que, en su versión desarrollada, podría producir 900 caballos de fuerza. ^{[ 2 ]}

Además, Percival había previsto utilizar el Oryx en un avión de ala fija, empleando sus motores para propulsar el avión de pasajeros bimotor P.87. El P.87 iba a tener un diseño de ala alta con soportes en los hombros, y el Oryx impulsaría las hélices propulsoras mediante el mismo sistema de chorro de punta que el previsto para el P.74. ^{[ 3 ]} El P.87 no pasó de ser un modelo de escritorio y parece haber sido cancelado en 1955, incluso antes de la cancelación del proyecto del helicóptero P.74 en 1956.

E.146 Oryx

Designación de la empresa.

NOr.1

Designación del Ministerio de Abastecimiento (MoS) para la primera variante.

NOr.5

Designación MoS para la quinta variante; 950 hp (710 kW) de potencia de gas a 22.600 rpm para el despegue a nivel del mar. ^{[ 4 ]}

Un oryx de Napier conservado se exhibe en el Museo de Ciencias de Londres .

Datos de Flight and Aircraft Engines of the World 1957. ^{[ 2 ] [ 4 ]}

Características generales

• Tipo: Generador de gas de un solo eje
• Longitud: 83,5 pulgadas (2120 mm)
• Diámetro: 19,25 pulgadas (489 mm)
• Peso en seco: 495 lb (225 kg)

Componentes

• Compresor: flujo axial de 12 etapas
• Cámaras de combustión : 5 cámaras tubulares
• Turbina : de 2 etapas
• Tipo de combustible: Avtur o aceite de corte ancho

Actuación

• Empuje máximo : aproximadamente 800 caballos de fuerza de gasolina.
• Relación de presión total : 6:1
• Consumo de aire: 9,9 lb/seg (4,5 kg/seg) más 5,1 lb/seg (2,3 kg/seg) del compresor auxiliar.
• Temperatura de entrada de la turbina: 400 °C de salida

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