Континенталь XI-1430

I-1430
I-1430-11 в Национальном музее авиации и космонавтики
Тип	Поршневой авиационный двигатель
Производитель	Континенталь Моторс
Первый запуск	1939
Основные приложения	Локхид ХР-49 Макдоннелл XP-67
Количество построенных	23

Двигатель Continental XI-1430 Hyper (часто обозначаемый как IV-1430) — авиационный двигатель жидкостного охлаждения, разработанный в США в результате партнерства Воздушного корпуса армии США и компании Continental Motors . Это был «официальный» результат усилий USAAC по созданию гипердвигателей , начавшихся в 1932 году, но так и не поступивших в широкое производство, поскольку, когда они наконец созрели, он не был лучше других доступных двигателей. В 1939 году И-1430-3 был назначен двигателем для Curtiss XP-55 , крайне радикальной (для того времени) конструкции истребителя с толкающим двигателем, который так и не поступил в производство.

Разработка

В конце 1920-х годов Гарри Рикардо написал статью о конструкции золотникового клапана, которая привела к усилиям USAAC по разработке гипердвигателей. Он утверждал, что цели в 1 л.с./дюйм³ невозможно достичь с помощью двигателей с тарельчатым клапаном. Команда инженеров USAAC в Райт Филд решила проверить это утверждение, опровергнув его. I-1430 стал результатом экспериментальной попытки компании Wright Field построить мощный цилиндр с использованием обычных тарельчатых клапанов . Инженеры под руководством Сэма Херона использовали различные методы для повышения допустимых оборотов в минуту, что было ключом к увеличению мощности без необходимости использования более мощного двигателя.

USAAC интересовалось проектами очень крупных бомбардировщиков и двигателями, которые можно было бы спрятать в крыльях для улучшения обтекаемости. Исходя из этого требования, они разработали 12-цилиндровый оппозитный двигатель с двенадцатью отдельными «гипер» цилиндрами. Хотя такая конструкция, с полностью отдельными цилиндрами друг от друга и картера, была обычным явлением для авиационных двигателей Центральных держав Первой мировой войны с жидкостным охлаждением времен рядных шестицилиндровых , как в немецком Mercedes D.III почти двумя десятилетиями ранее - и со значительным успехом использовался в авиационном двигателе жидкостного охлаждения Allied Liberty L-12 1918 года - он вышел из употребления в пользу двигателей с двигателя моноблочной конструкцией с блоком цилиндров , объединяющим цилиндры и картер, что привело к созданию гораздо более жестких двигателей, которые лучше справлялись с возросшей мощностью.

USAAC предложил двигатель объемом около 1200 кубических дюймов (20 л), надеясь, что меньший размер двигателя приведет к уменьшению лобового сопротивления и, следовательно, к увеличению дальности полета. К 1932 году обнадеживающие усилия USAAC побудили армию подписать контракт на разработку с компанией Continental Motors для продолжения разработки конструкции двигателя. Контракт ограничивал роль Continental строительством и испытаниями, оставляя фактическую инженерную разработку армии.

К Hyper No. 1 был добавлен второй цилиндр, чтобы создать горизонтально-оппозитный двигатель для оценки 12-цилиндрового двигателя с оппозитными поршнями. После запуска модифицированного двигателя с различными комбинациями диаметра цилиндра и хода поршня было обнаружено, что высокие температуры охлаждающей жидкости, необходимые для поддержания требуемой мощности, непрактичны. Затем был построен третий высокопроизводительный одноцилиндровый двигатель с более низкими рабочими параметрами. Этот одноцилиндровый двигатель получил обозначение «Hyper No. 2» и стал испытательным стендом для разработки цилиндров, которые впоследствии стали двигателем Continental O-1430 («O» означает «оппозитный»). Потребовался десятилетний период разработки, в ходе которого компоновка была изменена сначала на вертикальный двигатель V-12, а затем на перевернутый двигатель V-12, прежде чем он стал достаточно надежным, чтобы его можно было рассматривать для серийного производства как Continental I-1430 в 1943 году.

В ходе разработки интерес к концепции «погребенного двигателя» угас. Улучшения в традиционной обтекаемости, особенно в капоте NACA , устранили необходимость в заглубленном двигателе для повышения производительности. таких бомбардировщиков, как B-17 , использующих радиальные двигатели Кроме того, с началом производства , потребность в новых конструкциях бомбардировщиков стала менее острой, и армия обратила свое внимание на новые модели преследования. Для этой роли О-1430 не слишком подходил, поэтому Continental модифицировала базовую конструкцию до V-12, а затем до перевернутого V-12, I-1430 .

Дизайн

I-1430 имел цилиндры с «полусферическими» камерами сгорания и, как и разработанный в 1936 году Junkers Jumo 211 , немецкую авиационную силовую установку V12 перевернутого типа, с двойными выпускными клапанами, а у I-1430 были добавлены выпускные клапаны, заполненные натрием, в собственный многоклапанный двигатель. дизайн. Хотя в нем сохранились отдельные цилиндры, переход на V-образную компоновку позволил отлить отдельные головки цилиндров как единое целое. Установленная на обоих концах Y-образная пластина обеспечивала жесткость, удерживая при этом приводы распределительного вала. Компания Continental построила первый двигатель I-1430 в 1938 году и успешно испытала его в 1939 году. В то время это была чрезвычайно конкурентоспособная конструкция, обеспечивающая мощность не менее 1300 л.с. (970 кВт) при рабочем объеме 23 литра; современный Rolls-Royce Merlin предлагал около 1000 л.с. (700 кВт) при рабочем объеме 27 л, в то время как современный немецкий конкурент 35-литрового двигателя Junkers Jumo 211, Daimler-Benz DB 601 с перевернутым двигателем V12, предлагал немного большую мощность - 1100 л.с. (820 кВт), но был намного больше, при рабочем объеме 33 л и примерно 19 000 л.с. примеры, выпущенные в различных версиях.

Хотя двигатель развивал исключительную мощность для своего объема, причина, по которой он не был запущен в производство, возможно, была связана с его весом. В производстве находились как Rolls-Royce/Packard Merlin V-1650, так и Allison V-1710 , с одинаковой мощностью и лучшим соотношением мощности и веса. V-1710 весил 1395 фунтов, что на 385 фунтов легче, чем I-1430, с удельной мощностью 1,05. Merlin V-1650 весил 1640 фунтов, что на 25 фунтов больше, чем меньший и непроверенный Continental, с примерно таким же соотношением мощности и веса, около 1,00. Не казалось, что XI-1430 сможет решить какую-либо важную проблему. Лишь в 1943 году двигатель IV-1430 мощностью 1600 л.с. (1190 кВт) прошел обширные испытания на Lockheed XP-49 , модифицированной версии P-38 Lightning . Он также должен был использоваться в серийной версии Bell XP-76 , выпуск которой был отменен до начала производства. В 1944 году он также был испытан на McDonnell XP-67 .

К тому времени интерес к дизайну практически исчез; поршневые двигатели той же или большей мощности были широко доступны, например, «Мерлин» значительно улучшился и предлагал не менее 1500 л.с. (1120 кВт), а военные и авиастроители уже начали концентрироваться на реактивных двигателях .

Было поставлено всего двадцать три двигателя серии I-1430, позже переименованных в XI-1430, чтобы указать на чисто экспериментальное использование.

24-цилиндровый двигатель H-типа XH-2860, созданный на базе XI-1430, был спроектирован, но, вероятно, не построен.

Технические характеристики (И-1430-1)

Данные авиационных двигателей мира, 1946 г.

Общие характеристики

• Тип: 12-цилиндровый, жидкостного охлаждения, перевернутый Vee
• Диаметр цилиндра : 5,5 дюйма (139,7 мм)
• Ход : 5 дюймов (127,0 мм)
• Рабочий объем : 1425 куб. Дюймов (23,35 л)
• Ширина: 30,9 дюйма (784,9 мм)
• Высота: 33,4 дюйма (848,4 мм)
• Сухой вес : 1615 фунтов (732,6 кг)

Компоненты

• Клапанный механизм : Верхний распредвал с 4 клапанами на цилиндр.
• Нагнетатель : центробежный с зубчатым приводом, передаточное число 5,97:1.
• Турбокомпрессор : 1 General Electric с интеркулером турбокомпрессор
• Топливная система: 1 карбюратор Bendix-Stromberg PD-12P2 с восходящим потоком и автоматическим регулированием смеси.
• Тип топлива: авиационный бензин марки 100/130.
• Масляная система: подача под давлением при 100 фунтов на квадратный дюйм (689 475,73 Па) с сухим картером, масло марки 100–120 SU (20,5–25,1 сс).
• Система охлаждения: жидкость, 50% гликоль, 50% вода.
• Редуктор : цилиндрический редуктор 0,385:1.

Производительность

• Выходная мощность: *(взлетная) 1600 л.с. (1193,1 кВт) при 3300 об/мин при 61 дюйме (1549,4 мм) рт. ст. / наддуве +15,5 фунтов (7,0 кг)
• (аварийный) 2100 л.с. (1566,0 кВт) при 3400 об/мин на высоте 25000 футов (7620 м)
• (военный) 1600 л.с. (1193,1 кВт) при 3300 об/мин на высоте 25000 футов (7620 м)
• (нормальная) 1150 л.с. (857,6 кВт) при 3000 об/мин на высоте 25 000 футов (7620 м)
• (крейсерская) 920 л.с. (686,0 кВт) при 2780 об/мин на высоте 25 000 футов (7620 м)
• Удельная мощность : 1,47 л.с./куб. дюйм (67,18 кВт/л)
• Степень сжатия : 6,5:1
• Удельный расход топлива : 0,47 фунта/л.с./час (0,286 кг/кВт/час)
• Расход масла: 0,025 фунта/л.с./час (0,015 кг/кВт/час)
• Отношение мощности к весу : 1,45 л.с./фунт (2,384 кВт/кг)

См. также

• Гипер двигатель

Сопоставимые двигатели

• Даймлер-Бенц ДБ 601
• Юнкерс Юмо 211

Связанные списки

• Список авиационных двигателей

Ссылки

Библиография

• Бальцер, Джеральд (2008). Секретные американские истребители-толкачи времен Второй мировой войны . Миннесота, США: Specialty Press. ISBN  978-1-58007-125-3 .
• Ганстон, Билл (1986). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Веллингборо: Патрик Стивенс. стр. 47–48.
• Уайт, Грэм (1995). Поршневые двигатели самолетов союзников времен Второй мировой войны . Общество инженеров автомобильной промышленности, Inc., стр. 375–378.
• Нил, Роберт Дж.; Packard как производитель авиационных двигателей - Двигатели с искровым зажиганием: 1923–1939 гг. Измеритель крутящего момента, том. 7 № 3, лето 2008 г., Историческое общество авиационных двигателей.

Уилкинсон, Пол Х. (1946). Авиационные двигатели мира, 1946 год . Лондон: Сэр Исаак Питман и сыновья Ltd.

Внешние ссылки

• Национальный музей ВВС США
• Восстановленный ходовой IV-1430 Грэма Уайта