Двигатель Мэнли – Бальцера

Мэнли-Бальцер
Тип	водяного охлаждения . 5-цилиндровый радиальный двигатель
Национальное происхождение	Соединенные Штаты
Первый запуск	1903
Основные приложения	Аэродром Лэнгли

Manly -Balzer был первым специально разработанным авиационным двигателем , построенным в 1901 году для проекта аэродрома Лэнгли . Первоначально двигатель был заказан у Стивена Бальцера (1864–1940) в Нью-Йорке , но его конструкция пятицилиндрового радиального двигателя не оправдала возложенных на него требований. Главный помощник Лэнгли, Чарльз Мэнли , затем переработал двигатель, чтобы создать конструкцию, которая на протяжении многих лет удерживала рекорд по соотношению мощности к весу для любого двигателя. Позже Мэнли работал на Гленна Кертисса и был одним из членов команды, спроектировавшей серийный Curtiss OX-5 .

Фон

Проблема с электроснабжением аэродрома была известна еще в 1898 году, когда впервые начались работы над версиями для перевозки людей. В то время бензиновый двигатель был довольно новым изобретением, и ни один двигатель в мире не обладал необходимыми характеристиками. После непродолжительных поисков они решили поручить разработку одному из немногих производителей двигателей в этом районе, нью-йоркскому Стивену М. Бальцеру .

Бальцер был венгерским иммигрантом, который увлекался механикой и начал проектировать различные устройства, работая в отделе ремонта часов в Tiffany's. После этого он прошел вечерний курс инженерного дела и в 1894 году самостоятельно начал разрабатывать то, что впоследствии стало первым автомобилем в Нью-Йорке: небольшой четырехколесный экипаж, приводимый в движение трехцилиндровым роторным двигателем его конструкции. Бальцер был убежден, что сможет построить двигатель, отвечающий требованиям Лэнгли, увеличив существующую конструкцию до более крупного пятицилиндрового двигателя. Лэнгли заключил с ним контракт в декабре 1898 года, и работа над новым дизайном началась.

Разработка двигателя

Двигатель был завершен довольно быстро, но оказался недостаточно мощным: 8–10 л.с. (6–7 кВт) по сравнению с 12 л.с. (9 кВт), которые хотел Лэнгли. Как впоследствии многие инженеры обнаружили, Бальцер обнаружил, что масштабирование существующей конструкции просто не работает. Мэнли работал с ним, пытаясь улучшить конструкцию, но к 1899 году стало ясно, что в ближайшее время это не сработает. Бальцер никогда не отказывался от двигателя и продолжал работать над ним в течение многих лет, в конечном итоге обанкротившись.

Каждый инженер, с которым Мэнли встречался во время поездки в Европу в 1900 году, говорил ему, что роторная конструкция безнадежна. Мэнли в конце концов тоже убедился и начал работу над адаптацией одного из существующих двигателей Бальцера в невращающийся радиальный двигатель . Основной проблемой было охлаждение, которую он решил, приварив рубашку к каждому цилиндру и наполнив ее водой. Результаты были многообещающими, и вскоре двигатель начал развивать мощность 12–16 л.с. (9–12 кВт), что вдвое превышает предыдущую мощность. Эта версия вскоре появилась на 1 ⁄ . Модель «Большого аэродрома», успешно летавшего в 1901 году, в масштабе

Воодушевленный этим успехом, Мэнли начал увеличивать размер двигателя, увеличивая цилиндры и новые легкие поршни. Получившаяся конструкция весила 120 фунтов (54 кг) и развивала мощность 52 л.с. (39 кВт), что делало его, безусловно, самым мощным легким двигателем своего времени, намного превосходящим тот, который в конечном итоге имел успех на Wright Flyer . Двигатель был доставлен в марте 1903 года и летом того же года установлен на аэродроме для испытаний. В сентябре самолет был перенесен на стартовую платформу плавучего дома на реке Потомак . С Мэнли на борту в качестве пилота аэродром впечатляюще разбился во время своего первого испытания 7 октября. Лэнгли также стал жертвой проблемы «масштабирования», и полноразмерная модель того, что было прочным Модель в масштабе 1 ⁄ 4 была безнадежно хрупкой. Второе испытание также закончилось падением в реку 8 декабря. Оба раза Мэнли выжил.

В 1914 году Гленн Кертисс использовал двигатель на сильно модифицированном аэродроме, пытаясь нарушить патент на систему управления самолетом братьев Райт. В дополнительных летных испытаниях команда Curtiss использовала другой, более современный двигатель.

Спустя годы Смитсоновский институт попросил Мэнли написать монографию о двигателе, и он написал отчет, в котором значительно преуменьшил вклад Бальцера, сведя его к предоставлению неработающей конструкции, которую он перестроил. Семья Бальцера была расстроена, и Смитсоновский институт в конце концов написал гораздо более сбалансированную версию.

Технические характеристики

Общие характеристики

Тип: 5-цилиндровый однорядный радиальный двигатель водяного охлаждения.
Диаметр цилиндра : 5,0 дюйма (127 мм)
Ход : 5,5 дюйма (140 мм)
Рабочий объем : 540 куб. дюймов (8,85 л)
Сухой вес : 136 фунтов (62 кг)

Компоненты

Система охлаждения: с водяным охлаждением

Производительность

Выходная мощность: 52 л.с. (39 кВт) при 950 об/мин.
Удельная мощность : 0,10 л.с./дюйм³ (4,4 кВт/л)
Отношение мощности к весу : 0,38 л.с./фунт (0,63 кВт/кг)

Ссылки

Парк, Эдвардс (ноябрь 1997 г.). «Подвиг и глупость Лэнгли» . Смитсоновский институт .
История авиационных поршневых двигателей , Гершель Смит, издательство Sunflower University Press, 1986, ISBN 0-07-058472-9
Сетрайт, LJK (1971). Сила полета . Джордж Аллен и Анвин. стр. 19–24. ISBN 0-04-338041-7 .
Лэнгли, Сэмюэл Пирпонт; Мэнли, Чарльз М. (1911). «Глава X: Конструкция и испытания большого двигателя» . Мемуары Лэнгли о механическом полете . Смитсоновский институт. стр. 234–250.
«Некоторые американские авиационные двигатели. Мэнли (1901)» . Полет . VII (50): 975. 10 декабря 1915 г.
Роберт Б. Мейер-младший (1962). «Три знаменитых ранних авиационных двигателя» . Годовой отчет Попечительского совета Смитсоновского института, 1961 год . Типография правительства США. стр. 360–363.
Роберт Б. Мейер-младший, изд. (1971). Смитсоновские анналы полета, номер 6: Авиационный двигатель Лэнгли, 1903 год . Издательство Смитсоновского института. doi : 10.5479/si.AnnalsFlight.6 . hdl : 10088/18676 .

Внешние ссылки

Автомобильные патенты Бальцера - содержит несколько изображений патентов на двигатели Бальцера и изображение самого двигателя.