El motor Whittle W.2/700 voló en el Gloster E.28/39, el primer avión británico que voló con un motor turborreactor, y en el Gloster Meteor.
En 1928, el cadete de la RAF College Cranwell, Frank Whittle, presentó formalmente sus ideas para un turborreactor a sus superiores. En octubre de 1929, desarrolló más sus ideas. El 16 de enero de 1930, en Inglaterra, Whittle presentó su primera patente (concedida en 1932). La patente mostraba un compresor axial de dos etapas que alimentaba un compresor centrífugo de una sola cara. Los compresores axiales prácticos fueron posibles gracias a las ideas de A.A. Griffith en un artículo fundamental de 1926 («An Aerodynamic Theory of Turbine Design»). Más tarde, Whittle se concentraría únicamente en el compresor centrífugo, más sencillo, por diversas razones prácticas. Whittle puso en marcha su primer motor en abril de 1937. Estaba alimentado por líquido e incluía una bomba de combustible autónoma. El equipo de Whittle experimentó una situación de pánico cuando el motor no se detenía, acelerando incluso después de haber cortado el combustible. Resultó que el combustible se había filtrado en el motor y se había acumulado en charcos.
En 1935, Hans von Ohain comenzó a trabajar en un diseño similar en Alemania, y a menudo se afirma que no conocía el trabajo de Whittle. Ohain dijo que no había leído la patente de Whittle, y éste le creyó (Frank Whittle 1907-1996). Sin embargo, la patente de Whittle estaba en las bibliotecas alemanas, y el hijo de Whittle tenía sospechas de que Ohain la había leído o había oído hablar de ella.
Años después, fue admitido por von Ohain en su biografía que esto era así. La autora Margaret Conner afirma que «el abogado de patentes de Ohain se topó con una patente de Whittle en los años en que se estaban formulando las patentes de von Ohain». El propio Von Ohain es citado diciendo «Nos pareció que parecía una patente de una idea» «Pensamos que no se estaba trabajando en serio». Como la patente de Ohain no se presentó hasta 1935, esta admisión muestra claramente que había leído la patente de Whittle e incluso la había criticado con cierto detalle antes de presentar su propia patente y unos 2 años antes de que su propio motor funcionara.
VON OHAIN: ″Nuestras reivindicaciones de la patente tuvieron que ser reducidas en comparación con las de Whittle porque éste mostró ciertas cosas». «Cuando vi la patente de Whittle, estaba casi convencido de que tenía algo que ver con las combinaciones de succión de la capa límite. Tenía un compresor de flujo radial de doble entrada que parecía monstruoso desde el punto de vista del motor. Su inversión de flujo nos parecía algo indeseable pero resultó que después no era tan malo aunque daba algunos problemas menores de inestabilidad.″
Su primer dispositivo era estrictamente experimental y sólo podía funcionar con energía externa pero pudo demostrar el concepto básico. A continuación, Ohain fue presentado a Ernst Heinkel, uno de los mayores industriales aeronáuticos de la época, que inmediatamente vio lo prometedor del diseño. Heinkel había comprado recientemente la empresa de motores Hirth, y Ohain y su maestro maquinista Max Hahn se establecieron allí como una nueva división de la empresa Hirth. En septiembre de 1937 ya tenían su primer motor centrífugo HeS 1 en funcionamiento. A diferencia del diseño de Whittle, Ohain utilizaba hidrógeno como combustible, suministrado bajo presión externa. Sus diseños posteriores culminaron con el HeS 3 de gasolina de 5 kN (1.100 lbf), que fue montado en el sencillo y compacto fuselaje del He 178 de Heinkel y volado por Erich Warsitz en la madrugada del 27 de agosto de 1939, desde el aeródromo de Rostock-Marienehe, un tiempo impresionantemente corto para su desarrollo. El He 178 fue el primer avión turborreactor del mundo en volar.
El primer turbohélice del mundo fue el Jendrassik Cs-1 diseñado por el ingeniero mecánico húngaro György Jendrassik. Fue producido y probado en la fábrica Ganz de Budapest entre 1938 y 1942. Estaba previsto que se instalara en el bombardero bimotor de reconocimiento Varga RMI-1 X/H diseñado por László Varga en 1940, pero el programa se canceló. Jendrassik también había diseñado un turbopropulsor a pequeña escala de 75 kW en 1937.
El motor de Whittle empezaba a parecer útil y su empresa Power Jets Ltd. empezó a recibir dinero del Ministerio del Aire. En 1941, una versión volable del motor llamada W.1, capaz de 1000 lbf (4 kN) de empuje, fue instalado en el fuselaje del Gloster E28/39 especialmente construido para él y voló por primera vez el 15 de mayo de 1941 en la RAF Cranwell.
Una imagen de un primer motor centrífugo (DH Goblin II) seccionado para mostrar sus componentes internos.
El diseñador británico de motores de aviación, Frank Halford, trabajando a partir de las ideas de Whittle, desarrolló una versión «directa» del chorro centrífugo; su diseño se convirtió en el Goblin de Havilland.
Un problema de estos dos primeros diseños, denominados motores de flujo centrífugo, era que el compresor funcionaba acelerando el aire hacia el exterior desde la entrada central hasta la periferia del motor, donde el aire era comprimido por un conducto divergente, convirtiendo su velocidad en presión. Una de las ventajas de este diseño era que ya se conocía bien, ya que se había aplicado en los sobrealimentadores centrífugos, entonces de uso generalizado en los motores de pistón. Sin embargo, dadas las primeras limitaciones tecnológicas de la velocidad del eje del motor, el compresor debía tener un diámetro muy grande para producir la potencia necesaria. Esto significaba que los motores tenían una gran área frontal, lo que los hacía menos útiles como propulsores de aviones debido a la resistencia. Otra desventaja de los primeros diseños de Whittle era que el flujo de aire se invertía a través de la sección de combustión y de nuevo hacia la turbina y el tubo de escape, lo que añadía complejidad y disminuía la eficiencia. Sin embargo, estos tipos de motores tenían las principales ventajas de peso ligero, simplicidad y fiabilidad, y el desarrollo progresó rápidamente hasta conseguir diseños prácticos aptos para el aire.
Un corte del motor Junkers Jumo 004.
El austriaco Anselm Franz, de la división de motores de Junkers (Junkers Motoren o Jumo), abordó estos problemas con la introducción del compresor de flujo axial. En esencia, se trata de una turbina al revés. El aire que entra por la parte delantera del motor es impulsado hacia la parte trasera por una etapa de ventilador (conductos convergentes), donde es aplastado contra un conjunto de palas no giratorias llamadas estatores (conductos divergentes). El proceso no es ni mucho menos tan potente como el del compresor centrífugo, por lo que se colocan varios de estos pares de ventiladores y estatores en serie para conseguir la compresión necesaria. Incluso con toda la complejidad añadida, el motor resultante tiene un diámetro mucho menor y, por tanto, es más aerodinámico. A Jumo se le asignó el siguiente número de motor en la secuencia de numeración RLM, el 4, y el resultado fue el motor Jumo 004. Después de resolver muchas dificultades técnicas menores, la producción en serie de este motor comenzó en 1944 como motor para el primer avión de combate a reacción del mundo, el Messerschmitt Me 262 (y más tarde el primer avión bombardero a reacción del mundo, el Arado Ar 234). Una serie de razones conspiraron para retrasar la disponibilidad del motor, este retraso hizo que el caza llegara demasiado tarde para influir decisivamente en la posición de Alemania en la Segunda Guerra Mundial. No obstante, será recordado como el primer uso de motores a reacción en servicio.
La empresa de plantas motrices de aviación Heinkel-Hirth también intentó crear un motor turborreactor más potente, el Heinkel HeS 011 de casi 3.000 libras de empuje a plena potencia, muy al final de la guerra para mejorar las opciones de propulsión disponibles para los nuevos diseños de aviones militares a reacción alemanes, y para mejorar el rendimiento de los diseños existentes. Utilizaba una sección de compresor «diagonal» única que combinaba las características de los compresores de flujo centrífugo y axial para los turborreactores, pero se quedó en el banco de pruebas y sólo se fabricaron unos diecinueve ejemplares.
En el Reino Unido, su primer motor de flujo axial, el Metrovick F.2, funcionó en 1941 y voló por primera vez en 1943. Aunque era más potente que los diseños centrífugos de la época, el Ministerio consideró que su complejidad y falta de fiabilidad eran un inconveniente en tiempos de guerra. El trabajo en Metrovick dio lugar al motor Armstrong Siddeley Sapphire, que se construiría en Estados Unidos como el J65.