SI VIS PACEM, PARA BELLUM: L'Armstrong Siddeley, poi Bristol Siddeley e quindi Rolls-Royce “Viper”

L'Armstrong Siddeley, poi Bristol Siddeley e quindi Rolls-Royce “Viper” era un motore aeronautico turbogetto sviluppato e prodotto dall'azienda britannica Armstrong Siddeley e successivamente dalle aziende che le successero, la Bristol Siddeley e la Rolls-Royce Limited.

Sviluppo e tecnica

Entrato in servizio nel 1953, il Viper era uno sviluppo in scala ridotta dotato di un compressore assiale a 7 stadi del precedente Armstrong Siddeley Sapphire, destinato inizialmente a motorizzare un drone bersaglio, l'australiano GAF Jindivik, e prodotto a questo scopo con materiali di qualità inferiore a quelli normalmente utilizzati in quanto destinato a non essere recuperato e revisionato. Questa scelta si rivelò troppo conservativa costringendo l'azienda a riutilizzare materiali di elevata qualità. A questo punto il motore poteva essere offerto per motorizzare addestratori avanzati quali il BAC Jet Provost ed il suo derivato da attacco al suolo BAC 167 Strikemaster. L'operazione si rivelò positiva tanto da continuare ad offrire il Viper ad un mercato internazionale. Il Viper venne inoltre prodotto su licenza anche nella ex-Jugoslavia.

Una continua evoluzione di una famiglia di turbogetti

Il Viper è un’evoluzione della famiglia dei turbogetti Rolls-Royce che iniziò con il modello 11 per proseguire con le serie 500 e 600. Il motore veniva alimentato attraverso due prese d’aria posizionate simmetricamente alla base delle ali con la fusoliera e convergenti verso la parte del compressore attraverso un elemento strutturale di collegamento del flusso. I bordi d’entrata delle prese d’aria e i condotti erano e sono dotati di un impianto antighiaccio elettrico. I gas di scarico del motore vengono espulsi attraverso un condotto anulare ricoperto di pannelli d’isolamento. Il compartimento motore è diviso in due parti separate da una paratia parafiamma in acciaio montata tra la sezione centrale del motore e la parte della camera di combustione. Per incrementare la protezione della fusoliera e quindi mantenere le temperature entro i limiti termici, sono installate delle prese d’aria NACA per ventilare il vano motore. I due attacchi motore principali sono situati su ogni lato della sezione centrale di fusoliera che racchiudono due cuscinetti semisferici ai quali vengono fissati i supporti. Un terzo punto di collegamento è situato sul lato sinistro del motore e viene collegato alla fusoliera tramite un puntone registrabile per regolare l’allineamento longitudinale. La spinta del turbogetto vengono controllati attraverso una “manetta” situata sul lato sinistro di ogni abitacolo. L’avviamento del motore è elettrico attraverso le batterie principali o mediante un gruppo elettrogeno esterno. L’aeromobile è dotato di una serie di strumenti per il controllo delle condizioni e delle prestazione del motore come un’indicatore dei giri motore, un indicatore della temperatura del getto, un indicatore del flusso carburante, un indicatore della pressione olio. Il velivolo dispone anche di un sistema di controllo e di limitazione della temperatura del getto.

La versione su licenza FIAT

In Italia venne utilizzato come propulsore sull'Aermacchi MB-326. Il motore Rolls Royce FIAT Viper 632-43 è un turbogetto a flusso assiale che permette di avere una spinta statica di 4000 Lbs a livello del mare. A regime militare la spinta raggiunge le 4320 Lbs.

L’architettura generale del motore è composta da un compressore assiale a otto stadi collegato direttamente ad una turbina a due stadi. L’albero di rotazione sul quale sono installate gli stadi del compressore e della turbina e’ montato su tre cuscinetti principali. Una camera di combustione di tipo anulare a flusso diretto incorpora 24 iniettori che alimentano direttamente la combustione. Il carburante che alimenta gli iniettori è fornito attraverso una pompa a portata variabile che fa parte del sistema di controllo del carburante. Il carburante è atomizzato termicamente e miscelato con aria surriscaldata proveniente dalla sezione del compressore, prima di alimentare gli iniettori. Due candelette d’avviamento e sei atomizzatori comandati da una valvola a solenoide sono utilizzati esclusivamente per l’avviamento del motore. Il sistema di lubrificazione del motore si compone di un serbatoio principale situato sul lato destro del propulsore. Il sistema non prevede alcun radiatore di raffreddamento del circuito. La pompa dell’olio principale provvede alla lubrificazione del cuscinetto anteriore e della scatola accessori. Due pompe secondarie sono montate sul circuito di ritorno della pompa principale e provvedono invece alla lubrificazione del cuscinetto centrale e di quello posteriore. La presa d’aria del motore, come pure il primo stadio dello statore del compressore, hanno la protezione antighiaccio garantita dall’aria calda spillata dall’ultimo stadio del compressore assiale. La stessa aria è utilizzata per riscaldare e per le operazioni del sistema pneumatico e di condizionamento del velivolo. Tutti i componenti del sistema carburante, del sistema di lubrificazione e di trasmissione dei parametri di controllo sono montati nella zona “fredda” che è isolata da quella “calda” da una paratia. Un sistema controlla automaticamente il flusso di alimentazione del carburante quando la temperatura massima del getto allo scarico viene raggiunta allo scopo di prevenire un surriscaldamento. Il sistema consiste in quattro termocoppie, un amplificatore di segnale e da un’unità elettromeccanica di controllo installata sul motore che può essere disattivato dal pilota attraverso un interruttore. Il tubo di scarico rilascia i gas prodotti dalla combustione che generano la spinta ed è realizzato in acciaio resistente alla corrosione. Il tubo del getto è collegato allo scarico del motore attraverso una flangia. A circa metà della sua lunghezza sono presenti gli alloggiamenti per le termocoppie. Sulla parte terminale sono installati un numero variabile di “trimmers” per ridurre il diametro dello scarico e permettere una migliore resa del flusso e di conseguenza delle caratteristiche di spinta del motore. Il sistema di avviamento e accensione è utilizzato per l’avviamento a terra del motore e la sua ri-accensione in volo durante la fase di “windmilling”. Il sistema consiste principalmente in uno starter-generator, in un relay di avviamento, in una valvola carburante a solenoide, in due scatole di accensione e in due candelette d’avviamento. L’avviamento è ottenuto fornendo alimentazione in corrente allo starter-generator, il quale permette di far girare il compressore attraverso gli ingranaggi di riduzione della scatola accessori. Lo starter-generator è alimentato a corrente continua attraverso la presa esterna o dalle batterie del velivolo. Nel caso vengano utilizzate le batterie, esse sono automaticamente connesse in serie durante la fase di avviamento. Gli interruttori per la sequenza di avviamento sono raggruppati sulla parte sinistra della consolle dell’abitacolo anteriore.

La riaccensione del motore in volo avviene utilizzando un pulsante situato su entrambe le manette del motore. Il vano motore è dotato di un sistema di controllo del surriscaldamento e di avviso d’incendio. Il sistema utilizza un filo a sensore sensibile alle variazioni termiche e si compone di due circuiti completamente separati. Un primo circuito è installato nella parte anteriore del compartimento motore e in caso di segnalazione di surriscaldamento attiva la segnalazione luminosa di avviso di colore rosso “fire”. Il secondo circuito di controllo è situato nella zona posteriore del vano motore e attiva in caso di surriscaldamento della zona. Il sistema di controllo del motore consiste in una manetta motore collegata rigidamente tramite una trasmissione meccanica alle manette motore situate nell’abitacolo. Quindi, tramite una serie di rinvii ed aste, il collegamento viene alla scatola di comando motore e quindi alle leve di comando del sistema di controllo barometrico del flusso di carburante.

Velivoli utilizzatori:

Canada - Avro Canada VZ-9-AV Avrocar (prototipo)
Italia - Aermacchi MB-326 - Aermacchi MB-339 (produzione Rolls-Royce)
Jugoslavia - Soko G-2 Galeb - Soko G-4 Super Galeb - Soko Orao
Romania - IAR 93
Serbia - Utva G-4M Super Galeb
Regno Unito - Avro 696 Shackleton (banco prova volante) - BAC Jet Provost - BAC 167 Strikemaster - Hawker Siddeley Dominie
Stati Uniti Bell X-14.

ENGLISH

The Armstrong Siddeley Viper is a British turbojet engine developed and produced by Armstrong Siddeley and then by its successor companies Bristol Siddeley and Rolls-Royce Limited. It entered service in 1953 and remained in use with the Royal Air Force, powering its Dominie T1 navigation training aircraft until January 2011.

Design and development

The design originally featured a seven-stage compressor based on their Adder engine — the Viper is in effect a large-scale Adder.

Like the similar J85 built in United States, the Viper was originally developed as an expendable engine for production versions of the Jindivik target drone. Like the J85, the limited-life components and total-loss oil systems were replaced with standard systems for use in manned aircraft.

Because it was initially developed as an expendable engine, the Viper was subject to many recurring maintenance issues. This led to the development of the first Power by the Hour program in which operators would pay a fixed hourly rate to Bristol Siddeley for the continual maintenance of the engines.

In the 1970s, Turbomecanica Bucharest and Orao Sarajevo acquired the license for the Viper engine, which propelled various Romanian and Yugoslav built aircraft.

Variants:

ASV.1 Short life design study; 1,145 lbf (5.09 kN).
ASV.2 Developed short life version, first run in April 1951; 1,145 lbf (5.09 kN).
ASV.3 (Mk.100) Short life for missile/target applications, flight-tested in the tail of an Avro Lancaster November 1952; 1,640 lbf (7.30 kN).
ASV.4 Short life for missile/target applications first run in 1952, 1,750 lbf (7.78 kN).
ASV.5 (Mk. 101) Extended life version for manned aircraft.[6]
ASV.6 Short life for missile/target applications; 1,900 lbf (8.45 kN).
ASV.7
ASV.7/R ASV.7 with re-heat;2,470 lbf (10.99 kN).
ASV.8 (became Viper 8 and Mk.102); Long-life version rated at 1,750 lbf (7.78 kN) for Jet Provost T Mk.3.
ASV.9 (became Viper 9 and Mk.103) Similar to ASV.8 with improved turbine materials; 2,000 lbf (8.90 kN).
ASV.10 Long-life version with re-designed Sapphire-style compressor first run in January 1956; 1,900 lbf (8.45 kN).
ASV.11 (became Viper 11 and Mk.200) ASV.10 with increased mass-flow; 2,500 lbf (11.12 kN).
ASV.12 (became Viper 12) up-rated ASV.11 with higher JPT and rated at 2,700 lbf (12.01 kN)
Viper 8 (Mk.102 / Mk.104): Engines for the Hunting-Percival Jet Provost TMk.3 (Mk.102) and GAF Jindivik Mk.102B target drone (Mk.104).
Viper 9 (Mk.103): Powered the Bell X-14 and Handley Page HP 115 among others.
Viper 11 (Mk.200): Powered the Hunting-Percival Jet Provost TMk.4(Mk202) and GAF Jindivik Mk.3 among others.
Viper 12 see ASV.12 above
Viper 20 (Mk.500 series): Powered the Hawker Siddeley HS.125 and Piaggio-Douglas PD.808 among others.
Viper 22 Built under licence by Piaggio for the Aermacchi MB.326
Mk.100 see ASV.3 above
Mk.101 see ASV.5 above
Mk.102 see ASV.8 above
Mk.103 see ASV.9 and Viper 9 above
Mk.104 see ASV.12 above
Mk.200
Mk.201
Mk.202
Mk.204 Evidence found on a surviving Mk.204 engine suggests this is a Mk.202 variant with increased temperature and oil pressure transmission capabilities. These are thought to be safety measures installed for use in Jet Provost aircraft used by HRH Prince Charles during his Royal Air Force flight training programme. A Mk204 engine still exists in running order, in Jet Provost XS186 at the Metheringham Airfield Visitor Centre in Lincolnshire, England.
Mk.301
Mk.521
Mk.522
Mk.525
Mk.601
Mk.632 Built under licence by Turbomecanica and Orao, as the non-afterburning engine for the IAR-93 Vultur A/MB versions, Soko J-22 Orao 1 version, IAR-99 Standard/Șoim versions, and Soko G-4 Super Galeb.
Mk.633 Built under licence by Turbomecanica and Orao, as the afterburning engine for the IAR-93 Vultur B version, and Soko J-22 Orao 2 version.
Mk.805 de-rated to 4,000 lbf (17.79 kN), powered Fuji T1F1 prototype and T-1A production aircraft, as well as the Hunting H.126 jet-flap research aircraft.
M.D.30 Viper Engines licence-built and developed by Dassault Aviation
M.D.30R Viper 2,200 lbf (9.8 kN) with afterburner.