WikiSort.ru - Самолёты и вертолёты

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Rolls-Royce Crecy
Производитель Rolls-Royce Limited
Годы производства 1941-1945
Технические характеристики
Объём 26 л
Мощность 2729 л.с. (2035 кВт)
Удельная мощность 105 л.с./л (78,3 кВт/л)
Степень сжатия 7:1
Диаметр цилиндров 129,5 мм
Ход поршня 165,1 мм
Количество цилиндров 12
Клапаны гильзовое газораспределение
Компрессор ПЦН с переменным углом атаки лопаток
Турбонаддув отсутствует, установлена силовая турбина
Топливная система с непосредственным впрыском
Тип топлива бензин с октановым числом 100
Система смазки циркуляционная, с шестерёнчатым насосом
Система охлаждения жидкостная
Размеры
Сухой вес 862 кг

Роллс-Ройс Креси (англ. Rolls-Royce Crecy) — британский авиационный двигатель, разрабатывавшийся фирмой «Роллс-Ройс» в 1941-45 гг. для скоростных модификаций истребителя «Спитфайр». Crecy отличался необычной для авиамоторов тех лет конструкцией: это был двухтактный 12-цилиндровый V-образный двигатель объёмом 26 л с развалом блоков 90°, гильзовым газораспределением и непосредственным впрыском топлива. В некоторых источниках он назван «самым совершенным в истории двухтактным авиационным мотором»[1] (впрочем, такая же характеристика иногда даётся двигателю Napier Nomad).

Для двухтактных двигателей было решено использовать названия битв, в которых Британия одержала победу, и новый мотор получил своё имя в честь битвы при Креси. Однако тема не получила развития, и Crecy остался единственным в своём роде. В дальнейшем фирма переключилась на разработку реактивных двигателей, которым давались названия рек[2].

Предполагалось, что после испытаний на переделанном Hawker Henley двигатель будет устанавливаться на «Спитфайры», но ни один истребитель с этим мотором так и не был выпущен. Проект был прекращён в декабре 1945, так как в связи с прогрессом в разработке реактивных двигателей необходимость в подобных моторах отпала.

Разработка

Автором идеи мощного «спринтерского» двигателя для истребителей стал сэр Генри Тизард, председатель Исследовательского комитета по аэронавтике (англ.) (ARC), который предвидел необходимость в подобной силовой установке в связи с ростом германской воздушной мощи ещё в 1935 г. Можно предположить, что именно под влиянием Тизарда, который был его другом, Гарри Рикардо (англ.) и начал разработку мотора, который впоследствии и стал Crecy[3]. Эта идея впервые обсуждалась на заседании подкомитета по двигателям в декабре 1935 г.:

«Председатель отметил, что, если Министерство авиации хочет разработать новый тип скоростного мотора для обороны метрополии …. то возникает вопрос, насколько можно пренебрегать расходом топлива. Мистер Рикардо затрагивал этот пункт в недавнем разговоре, спрашивая, является ли высокий расход топлива недопустимым в теперешних обстоятельствах, поскольку в противном случае интерес представляет исследование потенциала двухтактных бензиновых двигателей.

Henry Tizard
The Rolls-Royce Crecy		»

Предварительный опыт был накоплен в 1927-30 гг. в ходе эксплуатации двух моторов Kestrel, переделанных, согласно контракту с Министерством авиации (англ.), для дальнейших исследований в двухтактные с гильзовым газораспределением. Оба мотора сначала были переделаны в дизели, что повлекло за собой снижение мощности и рост числа механических поломок, хотя один из них затем успешно использовался капитаном Джорждем Айстоном (англ.) для установления мирового рекорда скорости на автомобиле «Скорость ветра» (англ.). Второй мотор впоследствии снова переделали в бензиновый с непосредственным впрыском, что дало заметную прибавку мощности по сравнению с серийным Kestrel[4].

Отработка конструкции началась в 1937 по проекту инженера Гарри Вуда с использованием одноцилиндровой испытательной установки конструкции Рикардо. Хотя изначально задуман был дизельный двигатель, к тому времени, когда «Роллс-Ройс» и Ricardo company (англ.) начали серьёзные работы по проекту, Министерство авиации (англ.) приняло решение вернуться к традиционному искровому зажиганию, оставив однако непосредственный впрыск топлива.

Главным конструктором Crecy был Эдди Гасс, руководил командой разработчиков Гарри Вуд. Первый полноразмерный двигатель был собран в 1941 г.

Техническое описание

Диаметр цилиндров составлял 129,5 мм, ход поршня — 165,1 мм, степень сжатия — 7:1, вес двигателя — 862 кг[5]. Угол опережения зажигания (30°) и давление наддува (100 кПа) были типичными для того времени. На стендовых испытаниях двигатель развил мощность 1400 л.с., однако возникли проблемы с вибрацией, а также охлаждением цилиндров и гильз[6]. По оценкам разработчиков, исключительно мощный выхлоп мотора на максимальном режиме мог обеспечить 30%-ю прибавку к тяге, развиваемой винтом. Высокая мощность двигателя сама по себе представляла интерес, но дополнительная тяга выхлопа могла бы сделать его полезным промежуточным решением между обычными поршневыми двигателями наподобие Merlin и ожидаемыми в будущем реактивными. Серийные номера моторов были чётными, поскольку на фирме традиционно присваивались чётные номера двигателям правого вращения.

Гильзовое газораспределение

Скользящие незамкнутые гильзы не прилегали герметично к головкам цилиндров, оставляя в конце хода гильзы щели в верхней части цилиндра для выхода отработанных газов. Окна в гильзе служили поэтому только для впуска свежего заряда смеси. Ход гильзы составлял 30% хода поршня (49,5 мм) с опережением 15°[5]. Таким образом, газораспределительный механизм Crecy конструктивно походил на механизм с поворотными гильзами, разработанный Роем Федденом (англ.) и впервые успешно применённый в 1932 г. на моторе Bristol Perseus, но имел другой принцип действия[7].

Наддув и турбина

В отличие от большинства двухтактных двигателей, наддув применялся в большей степени для увеличения заряда смеси, чем для поднятия давления в картере. Это позволило использовать циркуляционную систему смазки вместо обычной для двухтактных моторов проточной. Распределение смеси было послойным (англ.): топливо впрыскивалось в луковицеобразное расширение камеры сгорания, где богатая смесь поджигалась сдвоенными свечами. Изменяя соотношение рабочей смеси в пределах 1:15 – 1:23 можно было управлять мощностью двигателя в диапазоне 60-100%. Сосредоточение богатой смеси возле свечей уменьшало детонацию, что делало возможным увеличение компрессии или давления наддува. На холостом ходу использовалось также дросселирование нагнетателя. Инновационная вихревая система дросселирования обеспечивала изменение эффективного угла атаки лопаток компрессора в диапазоне 30-60°[проверить перевод!]. Это позволяло снизить мощность, отбираемую нагнетателем в режиме дросселирования и, следовательно, расход топлива в крейсерском режиме.

В позднейших испытаниях двигатель оборудовался силовой турбиной, которая представляла собой уменьшенную вдвое турбину двигателя Power Jets W.1 конструкции Фрэнка Уиттла — первого британского ТРД, поднявшегося в воздух. В отличие от обычного турбонагнетателя, турбина отдавала мощность на вспомогательный приводной вал, превращая двигатель в турбокомпаундный. Предполагалось уменьшить таким образом расход топлива и сделать двигатель пригодным для установки на транспортные самолёты. Возросшая экономичность подтвердилась при испытаниях, однако выявились серьёзные проблемы — разрушение вала и сильный перегрев[8].

Стендовые испытания

Двигатель Дата Ход испытаний Время работы, ч.
Crecy 2 11 апреля 1941 Первый запуск. Блоки цилиндров с неотъёмной головкой. Испытания остановлены из-за повреждения поршней. 69
Октябрь – декабрь 1942 Двигатель трижды переделывался. На 35-м часу испытаний заклинило поршни. 67
Февраль –
июль 1943		 Переделан в вариант Mk II (со съёмными головками блоков цилиндров). Трижды перестраивался. Прошёл приёмочные испытания Министерства авиации (англ.). 38
Март –
июль 1944		 Перестраивался 5 раз. Установлены патрубки инжектора одинаковой длины, изменён привод нагнетателя. Отмечено заклинивание гильз, поломка привода нагнетателя. 82
Август –
ноябрь 1944		 Успешно прошёл типовые испытания (112 часов). При последующем осмотре выявлены трещины в нижних шатунных подшипниках, поршнях, картере редуктора, подшипниках кулачкового вала. 150
Март –
апрель 1945		 Неудачные ресурсные испытания, разрушение поршня через 27 часов. Дважды переделывался. 49
(Всего: 461)
Crecy 4 Ноябрь 1941 Данные отсутствуют. 55
Июль –
август 1942		 Трижды переделывался, успешно прошёл 50-часовые испытания, однако повторные были провалены из-за появления трещин в блоке цилиндров. 80
Сентябрь –
октябрь 1942		 Дважды переделывался. Успешно прошёл 25-часовые испытания, однако при повторных через 4 часа разрушилась гильза. 55
(Всего: 293)
Crecy 6 Июль 1943 –
февраль 1944		 Первый двигатель, построенный в варианте Mk II. Переделывался 8 раз. Отказы привода нагнетателя, разрушение кулачкового вала. 126
Май –
сентябрь 1944		 Переделывался четырежды. Отказы привода изменения угла атаки лопаток нагнетателя[проверить перевод!], заклинивание гильз. 93
Ноябрь 1944 –
февраль 1945		 Трижды переделывался. Поломки коренного подшипника, поршней. 128
June 1945 –
August 1945		 Одна переделка, ресурсные испытания прекращены после 95 часов из-за отказа привода гильз. Проработал 40 часов с установленным пропеллером 132
(Всего: 481)
Crecy 8 Сентябрь 1943 –
Март 1944		 Переделывался 8 раз, успешно прошёл ресурсные испытания 207
Апрель 1944 Отказ привода нагнетателя. 73
Июнь –
сентябрь 1944		 Переделывался 5 раз, об отказах не сообщается. 32
Октябрь 1944 –
декабрь 1945		 Дважды переделывался. Поломки поршней. Оснащён силовой турбиной. 22
(Total hours: 336)
Crecy 10 Август 1944 –
февраль 1945		 Переделывался 6 раз. Впускные патрубки расплавились через 7 часов, ещё через 4 заклинило гильзу. Два отказа инжекторного насоса. 53
Март –
июнь 1945		 Одна переделка, поломка поршня. 30
Июль 1945 –
Сентябрь 1945		 Переделывался дважды, установлена силовая турбина. Несколько раз запускался без нагнетателя. Отказы приводов гильз и нагнетателя. 82
(Всего: 166)
Crecy 12 Январь –
октябрь 1945		 Переделывался четырежды, установлена силовая турбина. Отказы турбины, привода гильз, поломки поршней. (Всего: 67)

Закрытие проекта

Прогресс реактивных двигателей привёл к тому, что необходимость в моторах, подобных Crecy, отпала. В результате этого работы по проекту были прекращены в декабре 1945 г. Было построено всего 6 полноразмерных двигателей и ещё 8 опытных 2-цилиндровых секций (англ.). Crecy 10 развил 21 декабря 1944 года мощность 1798 л.с., а после монтажа силовой турбины этот показатель увеличился до 2500 л.с.[9] Последующие опыты на экспериментальной одноцилиндровой установке Ricardo E65 показали возможность достижения 5000 л.с. в пересчёте на 12-цилиндровый двигатель[10]. К июню 1945 года суммарная наработка полноразмерных моторов в ходе испытаний составила 1060 часов, а двухцилиндровых секций — 8600 часов[11]. Судьба построенных двигателей остаётся неизвестной.

Предполагаемое применение

Лётные испытания Crecy планировалось проводить на Hawker Henley

Hawker Henley

Для лётных испытаний двигателя предполагалось использовать Hawker Henley с серийным номером L3385, который доставили для переделки на авиабазу Хакнолл (англ.) 28 марта 1943 года. Самолёт простоял там без двигателя до 11 сентября 1945 года, после чего был отправлен на слом[12].

Supermarine Spitfire

Двумя годами ранее (летом 1941 года) в Хакнолл доставили Spitfire Mk II с номером P7674, на который установили макет Crecy для изготовления чертежей капота и винтомоторной группы. Также была согласована доставка в начале 1942 г. первых образцов Spitfire Mk III без двигателей для установки готовых к полётам Crecy, но она так и не состоялась, поскольку производство данной модификации не пошло дальше прототипа. Сравнительной оценке вариантов «Спитфайра» с Crecy и Griffon 61 посвящён отчёт Королевского авиационного центра (англ.) №E3932 за март 1942 года. В нём сделан вывод, что мощность Crecy чрезмерно велика для планера «Спитфайра», но его дефорсированная версия даст истребителю значительные преимущества по сравнению с «Грифоном»[13].

Спецификация

Основные характеристики

  • Тип: поршневой/турбокомпаундный двухтактный V-образный 12-цилиндровый двигатель жидкостного охлаждения
  • Диаметр цилиндра: 129,5 мм
  • Ход поршня: 165,1 мм
  • Объём двигателя: 26 л
  • Сухой вес: 862 кг

Особенности функционирования

Производительность

Примечания

  1. ↑ Gunston 1986, p.143.
  2. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, p.40.
  3. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, p.26.
  4. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994. pp.14–15.
  5. 1 2 Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, pp.42–44.
  6. ↑ Rubbra 1990, p.149.
  7. ↑ Lumsden 1994, p.23.
  8. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, p.121.
  9. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, p.65.
  10. ↑ Hiett and Robson 1950, pp.21–23.
  11. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, p.117.
  12. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, p.79.
  13. ↑ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, pp.103–104

Литература

  • Nahum, A., Foster-Pegg, R.W., Birch, D. The Rolls-Royce Crecy, Rolls-Royce Heritage Trust. Derby, England. 1994 ISBN 1-872922-05-8
  • Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. Cambridge, England. Patrick Stephens Limited, 1989. ISBN 1-85260-163-9
  • Hiett,G.F., Robson, J.V.B. A High-Power Two-Cycle Sleeve-Valve Engine for Aircraft: A Description of the Development of the Two-Cycle Petrol-Injection Research Units Built and Tested in the Laboratory of Messrs Ricardo & Co. Ltd. Journal: Aircraft Engineering and Aerospace Technology. Year: 1950 Volume: 22 Issue: 1 Page: 21 - 23. ISSN 0002-2667
  • Lumsden, Alec. British Piston Engines and their Aircraft. Marlborough, Wiltshire: Airlife Publishing, 2003. ISBN 1-85310-294-6.
  • Rubbra, A.A. Rolls-Royce Piston Aero Engines - a designer remembers: Historical Series no 16 :Rolls Royce Heritage Trust, 1990. ISBN 1-872922-00-7

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии