Кертисс OX-5

ОХ-5
	Сохранившийся двигатель ОХ-5
Тип	V-8 piston engine
Национальное происхождение	Соединенные Штаты
Производитель	Curtiss Airplane and Motor Company
Первый запуск	1915
Количество построенных	12,600
Разработано на основе	Кертисс О

Curtiss OX-5 — ранний V-8, американский жидкостного охлаждения авиационный двигатель построенный компанией Curtiss . Это был первый авиационный двигатель американской разработки, поступивший в массовое производство, хотя в 1917 году он считался устаревшим. ^{[ 1 ]} Тем не менее он нашел широкое применение на ряде самолетов, пожалуй, самым известным из которых был JN-4 «Дженни» . К началу 1919 года было построено около 12 600 единиц. Широкая доступность двигателя на вторичном рынке сделала его обычным явлением до 1930-х годов, хотя большую часть срока службы он считался ненадежным.

Проектирование и разработка

OX-5 был последним в серии V-образных двигателей, разработанных Гленном Кертиссом , которые начинались как серия V-образных двухцилиндровых двигателей с воздушным охлаждением для мотоциклов в 1902 году. Модифицированная версия одной из этих ранних конструкций продавалась как авиационный двигатель в 1902 году. 1906 г., и с тех пор основным рынком компании стали самолеты. Базовая конструкция постепенно расширялась за счет добавления дополнительных цилиндров, пока в 1906 году не достигла V-8. Они также начали увеличивать цилиндры, но это привело к проблемам с охлаждением, которые потребовали введения водяного охлаждения в 1908 году. В этих ранних двигателях использовался Конструкция клапана с плоской головкой , которая в конечном итоге уступила место цилиндру с поперечным потоком с верхними клапанами в 1909 году, что привело к повышению объемного КПД . К этому моменту разработка двигателя была коллективной работой; в команду входил Чарльз М. Мэнли , чей более ранний двигатель Мэнли-Бальцера удерживал рекорд соотношения мощности к весу в течение 16 лет. ^{[ 2 ]} Компания Curtiss продолжила разработку своих двигателей V8, причем спрос на более высокую мощность был в основном обусловлен потребностями ВМС США в гидросамолетах . К 1912 году двигатели Curtiss V8 развивали мощность 75 л.с. и были известны как Curtiss Model O. Curtiss O получил дальнейшее развитие в Curtiss OX мощностью 90 л.с. Серийное производство OX началось в 1913 году. OX-5 производился между 1915 и 1919 годами и был, безусловно, самым популярным вариантом OX. ^{[ 3 ]}

Как и большинство двигателей той эпохи, высокотемпературные зоны OX-5 были построены в основном из чугуна , с использованием отдельных цилиндров, прикрепленных болтами к одному алюминиевому картеру, обернутому рубашкой охлаждения из никель-медного сплава. В более поздних версиях вместо этого использовалась припаянная стальная оболочка. ^{[ 4 ]} Головки цилиндров также крепились к картеру с помощью Х-образных стяжек на верхней части головки, прикрепленных к блоку четырьмя длинными болтами. ^{[ 5 ]} Топливо карбюрировалось в задней части двигателя, а затем подавалось в цилиндры через две Т-образные трубки, при этом цилиндры были расположены так, чтобы впускные отверстия любых двух в ряду находились рядом друг с другом. Цилиндры имели один впускной и один выпускной клапан, выпускной клапан приводился в действие толкателем распределительного вала, проходящего между рядами, а впускной клапан приводился в действие тягой / трубкой, работающей от того же распределительного вала. Такое расположение привело к тому, что внешние выпускные клапаны имели довольно длинный коромысл. Толкатели/тяги располагались один внутри другого, стержень выпускного клапана находился внутри, а стержень впускного клапана - в трубке вокруг него. ^{[ 4 ]} Алюминиевые подшипники распределительного вала были разъемного типа, скрепленные болтами и удерживаемые на месте стопорными винтами. ^{[ 6 ]} Поршни были литыми из алюминия. ^{[ 6 ]}

OX-5 не считался ни особенно продвинутым, ни мощным для своего времени. К этому моменту роторные двигатели, такие как Oberursel или Gnome-Rhône , производили около 100 л.с. (75 кВт), а стали доступны новые рядные двигатели мощностью 160 л.с. (120 кВт) и более. Тем не менее, OX-5 имел довольно хорошую экономию топлива из-за низкой скорости вращения, что делало его полезным для гражданских самолетов. OX-5 использовался на самолетах Swallow Airplane Swallow , Pitcairn PA-4 Fleetwing II , Travel Air 2000 , Waco 9 и 10 , American Eagle , Buhl-Verville CW-3 Airster и некоторых моделях Jenny. ^{[ 7 ]} Основной причиной его популярности была низкая стоимость после войны: почти новые экземпляры продавались всего за 20 долларов. Его часто использовали как на лодках, так и в самолетах.

Надежность

Двигатель считался ненадежным, ^{[ 5 ]} но «ненадежный» — это понятие относительное: к концу Первой мировой войны технология авиационных двигателей еще не была полностью развита. Конечно, JN4 с OX-5 был недостаточно мощным, но OX-5 оказался гораздо лучшим двигателем, чем двигатель Hall Scott A7A , который был Ахиллесова пята Стандарта J -1, запасного основного тренера. В частности, клапанный механизм был хрупким и не имел никаких средств для смазки, кроме смазки и масла, наносимых вручную, в результате чего интервал между капитальными ремонтами составлял всего пятьдесят часов. Кроме того, двигатель имел одну свечу зажигания в каждом цилиндре и единую систему зажигания в эпоху, когда оборудование зажигания было менее надежным. ^{[ 1 ]} при этом двойное зажигание уже устанавливается на более совершенные авиационные силовые установки, такие как французский V-образный Hispano-Suiza 8 и рядные шестицилиндровые двигатели Mercedes DI до немецких двигателей D.III . Построенный несколькими подрядчиками в больших количествах, OX-5 страдал от неравномерного контроля качества. ^{[ 5 ]} Однако, хотя подавляющее большинство несчастных случаев при тренировках в США произошло на JN-4, это произошло потому, что на JN-4 летало подавляющее большинство пилотов-стажеров, а уровень несчастных случаев в США при начальной подготовке был в четыре раза меньше, чем в США. уровень повышения квалификации во Франции (практически все летчики США проходят повышение квалификации во Франции), около 2800 часов налета в США, в основном на самолетах JN-4 с двигателями OX-5 на одного погибшего, до 761 часа на одного погибшего во Франции в других странах. типы. Очень немногие несчастные случаи со смертельным исходом были вызваны отказом двигателя, хотя недостаток мощности мог быть причиной множества свалов и штопоров , которые унесли около сорока пяти процентов тренировочных жизней. Любой, кто сегодня увидит JN-4, поднимающийся в воздух с OX-5, очень быстро поймет, что JN-4 нужно было летать в узком диапазоне. Также рассматривалась замена А7А на стандартные J-1, но стоимость 2000 долларов за самолет по сравнению с потребностями (к моменту прекращения строительства J-1 в июне 1918 года запасы JN-4 были достаточными) привели к отказ от этой идеи. Успешное гражданское послевоенное использование OX-5 (даже в гражданских закупках и переоборудованных J-1) было обусловлено его относительной надежностью в более аэродинамически совершенных конструкциях 1920-х годов, простотой эксплуатации и низкой стоимостью. Для сравнения Холл Скотт A7A произвел настолько плохое впечатление во время войны, что очень немногие из них, если таковые вообще использовались, гражданскими эксплуатантами.

Сам OX-5 будет заменен хорошо зарекомендовавшей себя компанией Wright Aeronautical, версией двигателя Hispano-Suiza HS-8a V8 мощностью 150 л.с., построенной в почти 930 экземплярах бипланов Curtiss JN-4 H Jenny более позднего производства.

Двигатели на выставке

Двигатель Curtis OX-5 выставлен на всеобщее обозрение в Аэрокосмическом музее Калифорнии . ^{[ нужна ссылка ]}
Curtis OX-5, модифицированный для использования на море, как сообщается, на корабле Chris Craft, выставлен на всеобщее обозрение в Морском музее Великих озер Айовы.

Технические характеристики (OX-5)

Общие характеристики

Тип: с водяным охлаждением, 90° V- образным поршнем. 8-цилиндровый двигатель ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]}
Диаметр цилиндра : 4,0 дюйма (102 мм) ^{[ 4 ]}
Ход : 5,0 дюйма (127 мм) ^{[ 4 ]}
Водоизмещение : 503 дюйма ³ (8,2 л) ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}
Длина: 56,75 дюйма (1441,45 мм) ^{[ 6 ]}
Ширина: 29,75 дюйма (755,65 мм) ^{[ 6 ]}
Высота: 36,75 дюйма (933,45 мм) ^{[ 6 ]}
Сухой вес : 390 фунтов (177 кг) ^{[ 6 ]}

Компоненты

Клапанный механизм : один впускной и один выпускной клапан на цилиндр, толкателя. с приводом от ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}
Топливная система: Дуплексный карбюратор Zenith. ^{[ 6 ]}
Масляная система: Шестеренчатый насос от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм. ^{[ 6 ]} отстойник на 3 галлона ^{[ 4 ]}
Система охлаждения: с водяным охлаждением ^{[ 4 ]}^{[ 6 ]}

Производительность

Выходная мощность:
90 л.с. (67 кВт) при 1400 об/мин ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}
105 л.с. (78 кВт) при 1800 об/мин на короткое время
Удельная мощность : 0,21 л.с./дюйм ³ (9,5 кВт/л)
Степень сжатия : 4,9:1
Расход топлива: 8,0 галлонов США/ч (30,8 л/ч) при мощности 75 %. ^{[ 4 ]}
Удельный расход топлива : 0,53 фунта/(л.с.·ч) (0,32 кг/(кВт·ч)) при мощности 75 %
Расход масла: 0,5 галлона США/ч (1,9 л/ч) при мощности 75 %.
Отношение мощности к весу : 0,27 л.с./фунт (440 Вт/кг).

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Смит, 1981, стр. 46.
^ Смит, 1981, стр. 12.
^ Ринек, Ларри (1994). «Гленн Х. Кертисс: один из первых американских новаторов в области авиационных и мотоциклетных двигателей» . Сделки SAE . 103 : 927–945 . Проверено 31 декабря 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Фишер, 2009, стр. 7.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ганстон, 1995, стр. 47.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Угол, 1940, стр. 244–246.
^ Смит, 1981, стр. 47.

Библиография

Энгл, Гленн Д., АЭРОСФЕРА, 1939 . Нью-Йорк: Aircraft Publications, 1940.
Ганстон, Билл, Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Сомерсет: Haynes Publishing, 1995. ISBN 1-85260-509-X
Фишер, Скотт М., Curtiss OX-5, Технология обслуживания самолетов . Cygnus Business Media, июль 2009 г.
Смит, Гершель, Авиационные поршневые двигатели . Книжная компания МакГроу-Хилл, 1981. ISBN 0-07-058472-9

Внешние ссылки

[APE-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Смит, 1981, стр. 46.

[APE_3-2] Смит, 1981, стр. 12.

[:SY1-3] Ринек, Ларри (1994). «Гленн Х. Кертисс: один из первых американских новаторов в области авиационных и мотоциклетных двигателей» . Сделки SAE . 103 : 927–945 . Проверено 31 декабря 2022 г.

[AMT_7-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Фишер, 2009, стр. 7.

[Aero-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ганстон, 1995, стр. 47.

[AERO1939-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Угол, 1940, стр. 244–246.

[APE_7-7] Смит, 1981, стр. 47.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

v т и Curtiss Авиационные двигатели
Inline engines	A-2 B-8 C-6 Challenger D-12 K-12 Model K O OX-5 OXX V-1570 V-2
Radial engines	H-1640 R-600 R-1454