Пионер авиации: как Фрэнк Уиттл собрал турбореактивный двигатель

Фрэнк Уиттл — английский летчик и инженер XX века. Он первый создал авиационный газотурбинный двигатель, который запускает военный истребитель в небо при помощи подачи газов из сопла.

Рожденный для неба: первые шаги Фрэнка Уиттла

Фрэнк Уиттл появился на свет в английском городе Ковентри в 1907 году. Он был старшим сыном Мозеса Уиттла и Сары Элис Гарлик. Через восемь лет семья перебралась в Ройал-Лемингтон-Спа, где Мозес приобрел фирму Leamington Valve and Piston Ring Company, которая занималась производством и продажей токарных станков. Именно там молодой Уиттл впервые познакомился с газовым двигателем.

Фрэнк поступил в начальную школу Милвертона и за успехи в учебе получил стипендию в колледж для мальчиков Норт-Лимингтон. Именно тогда дело Мозеса Уиттла дало трещину — семья больше не могла позволить себе такие большие траты. Мальчик был вынужден заниматься самостоятельно: он проводил все свободное время в мастерской отца или изучал инженерию в библиотеке.

Уже в 15 лет он сдал вступительные экзамены в Royal Air Force Halton при ВВС Великобритании. Однако там Фрэнк Уиттл не продержался и трех дней: из-за низкого роста и недостаточной физической подготовки юноша не прошел медицинский осмотр. Фрэнк не стал сдаваться и вновь вернулся через полгода с улучшенными результатами. Тем не менее, второго шанса ему не дали.

Тогда Фрэнк Уиттл подал заявку под вымышленным именем. Он сумел пройти медосмотр и в том же году поступил в RAF Cranwell. В течение трех последующих лет Фрэнк часто думал о дезертирстве — юноша ненавидел муштру. Чтобы отвлечься от тяжелых мыслей, Фрэнк часто мастерил рабочие копии самолетов. Командир эскадрильи не смог не заметить творческий и инженерный талант Уиттла.

В 1926 году Фрэнк был приглашен в RAF College Cranwell. Всего через 13,5 часов в небе он уже пересел в легкий истребитель Бристоль F.2 «Файтер», до которого «дорастали» немногие. Любовь к труду и полетам помогла Фрэнку стать офицером-летчиком уже в 21 год.

Он был одним из лучших студентов на потоке, хотя преподаватели нередко неодобрительно высказывались об излишней самоуверенности Уиттла. Из-за того, что его маневренность в воздухе могла привести к несчастным случаям, Фрэнка дисквалифицировали из соревнования по полетам в конце обучения.

Первые идеи создать воздушно-реактивный двигатель

Еще во время учебы в RAF College Cranwell Фрэнк Уиттл с особым интересом наблюдал за «летными возможностями» тех или иных истребителей. Он заметил, что турбовинтовые двигатели не поднимались высоко в небо на скорости более 800 км/ч.

Фрэнк предложил решение: необходимо установить такой компрессор, который будет сжимать воздух перед сжиганием газа и тем самым запускаться самостоятельно. Этот механизм напоминал большую горелку, приводящую в действие поршневой двигатель.

Чтобы полет продолжался долгое время на большой скорости, необходимо подняться как можно выше в небо. Так низкая плотность воздуха могла бы снизить лобовое сопротивление. Однако идея не была новаторской: ученые уже обсуждали создание подобного компрессора.

Разработка турбореактивного авиационного двигателя и трудности переговоров

К концу 1920-х годов Фрэнк Уиттл не раз возвращался к своим наработкам. В конце концов он решил заменить компрессор на поршневой двигатель. Реализовать идею ему удалось по счастливой случайности: поступив на службу в RAF Wittering, он предложил концепцию офицеру Пэту Джонсону, а он — командиру базы.

Именно так Фрэнка Уиттла заметил инженер Алан Гриффит. Он уже несколько лет пытался увеличить эффективность компрессоров и турбин. Фрэнк совместно с Министерством авиации и Департаментом научных и промышленных исследований начал конструировать центробежную конструкцию. Однако Гриффит видел в его идеях сплошные недостатки.

RAF не восприняли работу всерьез и не стали финансировать проект. Несмотря на неудачу, Пэт Джонсон убедил Фрэнка Уиттла запатентовать свои наработки. Офицер обратился в компанию British Thomson-Houston, которая специализировалась на создании турбин. Однако и там ответили отказом.

Идея пролежала в ящике вплоть до 1935 года, пока патент не оказался «под угрозой». Министерство авиации отказалось выплачивать за его продление 5 фунтов стерлингов, и Фрэнк решил снова попытать удачу. Он модернизировал первоначальный двигатель и сделал его еще легче и мощнее.

Заручившись поддержкой других инженеров, Уиттлу удалось получить финансовую поддержку одного из крупных банков Великобритании. Так появилась компания Power Jets. Первым партнером стала именно British Thomson-Houston — теперь фирма была готова работать над прототипом двигателя. Понаблюдать за ним в действии удалось уже в 1937 году.

Судьба турбореактивного двигателя и его создателя

Компанию сразу же настигли финансовые трудности. Проект развивался нелинейно, и Фрэнку Уиттлу приходилось бороться за каждый фунт. Из-за стресса он страдал от головных болей и расстройств ЖКТ, а также пристрастился к курению и наркотикам. К 1939 году денег Power Jets не хватало даже на свет.

Через год Пэт Джонсон вновь отправил заявку на патент. Именно тогда двигатель заметили Министерство авиации, а также крупные компании Rolls-Royce, Hawker Siddeley, Bristol Aeroplane Company и de Havilland. В 1944 году компания была национализирована и преобразована в в Национальный газотурбинный исследовательский центр.

Мужчина работал в качестве иженера в компаниях конкурентов следующие тридцать лет. И только эмигрировав в США, Фрэнк Уиттл получил научное признание. Он вступил в должность профессора-исследователя NAVAIR и служил при Военно-морской академи США вплоть до смерти в 1996 году.