Эллисон V-1710
V-1710 | |
---|---|
Ранний двигатель Allison V-1710 (V-1710-7) | |
Тип | Поршневой двигатель V-12 с жидкостным охлаждением |
Производитель | Эллисон Двигательная компания |
Первый запуск | 1930 |
Основные приложения | Белл П-39 Аэрокобра Кёртисс P-40 Warhawk Локхид P-38 Молния Североамериканский P-51 Мустанг Североамериканский F-82 Твин Мустанг |
Количество построенных | 69,305 |
Развитый в | Эллисон V-3420 |
Allison V-1710 Авиационный двигатель , разработанный и произведенный компанией Allison Engine Company, был единственным в США разработанным двигателем V-12 с жидкостным охлаждением, который использовался во время Второй мировой войны . Версии с турбонагнетателем показали отличные характеристики на большой высоте на двухмоторном Lockheed P-38 Lightning , а турбонагнетатели были установлены на экспериментальных одномоторных истребителях с аналогичными результатами.
, чем В начале программы разработки V-1710 Авиационный корпус армии США (USAAC) отдал предпочтение турбокомпрессорам, что означало, что на разработку подходящих центробежных нагнетателей с механическим приводом для конструкции Allison V-12 было затрачено меньше усилий для других конструкций V-12 дружественных стран. британский Rolls-Royce Merlin как уже использовал .
Когда требовались меньшие по размеру или более дешевые версии V-1710, они, как правило, имели плохие характеристики на больших высотах. Тем не менее, V-1710 отлично зарекомендовал себя с турбонаддувом, особенно в P-38 Lightning, на долю которого пришлось большая часть обширного производственного цикла.
Дизайн и разработка [ править ]
Подразделение Allison компании General Motors начало разработку двигателя с охлаждением этиленгликолем в 1929 году, чтобы удовлетворить потребность USAAC в современном двигателе мощностью 1000 л.с. (750 кВт), подходящем для нового поколения обтекаемых бомбардировщиков и истребителей. Для облегчения производства новая конструкция могла быть оснащена различными системами винтовой передачи и нагнетателями, что позволяло на одной производственной линии производить двигатели для различных истребителей и бомбардировщиков .
ВМС США (USN) надеялись использовать V-1710 на своих жестких дирижаблях Akron и Macon немецкого производства. Maybach VL II , но оба были оснащены двигателями [1] поскольку V-1710 все еще находился на испытаниях, когда Macon был потерян в феврале 1935 года ( Akron был потерян в апреле 1933 года). [2] USAAC приобрел свой первый V-1710 в декабре 1932 года. Великая депрессия замедлила разработку, и только 14 декабря 1936 года двигатель в следующий раз полетел на испытательном стенде Consolidated XA-11A . V-1710-C6 успешно завершил 150-часовые типовые испытания USAAC 23 апреля 1937 года на мощности 1000 л.с. (750 кВт), став первым двигателем любого типа, прошедшим это испытание. Затем двигатель был предложен производителям самолетов, где он использовался на прототипе Curtiss XP-37 . Все участники новых соревнований по преследованию были созданы вокруг него, на нем установлены Lockheed P-38 , Bell P-39 и Curtiss P-40 . Когда агенты по закупкам военной техники из Соединенного Королевства попросили компанию North American Aviation построить P-40 по лицензии, NAA вместо этого предложило собственную улучшенную конструкцию самолета, используя V-1710 в своем NA-73 .
Техническое описание [ править ]
V-1710 имеет 12 цилиндров с диаметром цилиндра и ходом поршня 5,5 на 6 дюймов (139,7 на 152,4 мм) с углом поворота 60 °, рабочим объемом 1710,6 куб. Дюймов (28,032 л) и степенью сжатия 6,65:1. Клапанный механизм имеет один верхний распределительный вал на ряд цилиндров и четыре клапана на цилиндр.
Универсальность и обратимость вращения [ править ]
В конструкции двигателя использована философия General Motors, заключающаяся в универсальности производства и установки, а также философия модульной конструкции авиационных силовых установок. Двигатель был сконструирован на базе базовой силовой секции , которая позволяла удовлетворить различные требования к установке путем установки соответствующей секции аксессуаров сзади и привода соответствующей выходной мощности спереди. При желании можно было использовать турбонагнетатель. [3]
В P-39, P-63 и Douglas XB-42 Mixmaster использовались двигатели V-1710-E, в которых встроенный редуктор был заменен на удлинительный вал, приводящий в движение удаленно расположенный редуктор и гребной винт. Такие самолеты, как P-38, P-40, P-51A и North American P-82E , использовали моноблочные редукторы винтов, что является особенностью серии V-1710-F.
Вспомогательная часть имела одно- или двухскоростной нагнетатель с приводом от двигателя, который мог иметь вторую ступень с промежуточным охладителем или без него, магнето зажигания и обычный набор масляных и топливных насосов, все это диктовалось требованиями применения. Передняя часть двигателя могла иметь один из нескольких выходных приводов. Привод может представлять собой «длинноносый» или близкосоединенный редуктор воздушного винта, удлинительный привод к дистанционному редуктору или коробку передач, которая может приводить в движение два воздушных винта, установленных на крыле, от двигателя, установленного на фюзеляже. Другой ключевой особенностью конструкции В-1710 была возможность поворота выходного вала по часовой стрелке или против часовой стрелки за счет сборки двигателя с перевернутым коленчатым валом встык, за счет установки промежуточной шестерни в приводе к нагнетателю, распределительных валов. и аксессуары, установку стартера, вращающего в правильном направлении, и перестановку проводки зажигания с правой стороны в соответствии с измененным порядком зажигания. Никаких изменений ни в масляном насосе, ни в контуре насоса охлаждающей жидкости не потребовалось. [4] Возможность изменения направления вращения с минимумом дополнительных деталей для достижения поставленной задачи позволяла использовать либо «тракторный», либо «толкающий» гребной винт . Такой подход позволил легко изменять нагнетатель(и) и передаточное число привода нагнетателя. Это дало различные значения критической высоты (максимальной высоты, на которой двигатель мог развивать полную мощность) в диапазоне от 8 000 до 26 000 футов (от 2 400 до 7 900 м).
Нагнетатель [ править ]
V-1710 часто критиковали за отсутствие «высотного» нагнетателя. Обычно сравнение проводится с более поздними, двухступенчатыми версиями двигателей Rolls-Royce Merlin 60-й серии, также построенными Packard как V-1650 и использовавшимися в P-51B Mustang и последующих вариантах. USAAC уточнил, что V-1710 должен был быть одноступенчатым двигателем с наддувом, и, если желательна возможность работы на большей высоте, самолет мог использовать недавно разработанный турбонагнетатель, который был показан на XP-37 (YP-37). ), Р-38 и ХР-39.
Преимущества двухступенчатого нагнетателя со временем стали настолько очевидными, что Эллисон все же предпринял некоторые усилия в этом направлении. Эллисон прикрепил вспомогательный нагнетатель в различных конфигурациях к существующим нагнетателю и карбюратору, установленным на двигателе. Ранние версии этих двухступенчатых двигателей с нагнетателем использовались на P-63. В этих двухступенчатых двигателях V-1710 не было промежуточного охладителя, промежуточного охладителя или противопламенного экрана (пламеуловителя) (за исключением V-1710-119, использовавшегося на экспериментальном P-51J, который имел доохладитель). Двухступенчатые двигатели «Мерлин» обладали всеми этими функциями, которые были разработаны для предотвращения детонации из-за нагрева заряда и обратного удара в нагнетатель. V-1710 серии G, установленные на моделях F-82 E/F/G, имели только противодетонационный впрыск (ADI) для решения этих проблем и, что неудивительно, имели серьезные проблемы с надежностью и обслуживанием. В одной записи было указано, что F-82 требовалось 33 часа обслуживания на каждый час полета. [5]
Хотя ранние P-39, P-40 и P-51A с двигателями V-1710 были ограничены боевыми действиями на высоте около 15 000 футов (4600 м), они были доступны в сравнительно больших количествах и были основой некоторых ВВС союзников. на всех, кроме европейского театра военных действий. Двигатели оказались надежными и мало пострадали от пулеметного огня. В общей сложности более 60 процентов после июня 1941 года, самолетов преследования ВВС США эксплуатировавшихся во время Второй мировой войны, были оснащены двигателями V-1710.
Эллисон медленно, но непрерывно совершенствовал двигатель во время войны. Первоначальная мощность в 1000 л.с. (750 кВт) постепенно увеличивалась; последний V-1710-143/145(G6R/L) имел мощность 2300 л.с. (1700 кВт). К 1944 году мощность аварийной военной мощности P-38L составляла 1600 л.с. (1200 кВт).
Самым мощным заводским вариантом был V-1710-127, рассчитанный на мощность 2900 л.с. (2200 кВт) на малой высоте и 1550 л.с. (1160 кВт) на высоте 29 000 футов (8800 м). Этот двигатель прошел статические испытания мощностью 2800 л.с. (2100 кВт) и планировался для установки на самолет XP-63H. Окончание войны положило конец этой разработке, поэтому этот многообещающий эксперимент так и не состоялся. Дополнительная мощность этой версии была получена за счет использования выхлопных турбин не для привода турбонагнетателя, а для возврата этой энергии на вращение коленчатого вала, что называется турбокомпаундным двигателем .
Улучшения в производстве снизили стоимость производства каждого двигателя с 25 000 долларов до 8 500 долларов и позволили увеличить срок службы двигателя с 300 часов до 1000 часов для менее нагруженных силовых установок. Увеличение веса, необходимое для этого, было минимальным, в результате чего все модели могли развивать мощность более 1 л.с./фунт (1,6 кВт/кг) на своей взлетной мощности.
Также отмечалась высокая степень общности деталей всей серии. Отдельные детали серии Allison производились с высокой степенью стандартизации и надежности с использованием лучших технологий, доступных на тот момент. Даже после войны на гоночных «Мерлинах» использовались шатуны Allison. Как указывалось ранее, политика General Motors в отношении универсальности означала, что их подразделение Allison также будет использовать модульные конструктивные особенности V-1710, начиная с его основного блока V-12 с «длинным блоком» наружу, чтобы его можно было соединить со многими различными двигателями. типы турбонагнетателей и различные другие аксессуары, хотя разнообразие турбонагнетателей, доступных для установки, было ограничено из-за ограничений конструкции одномоторного истребителя. Поскольку он производился в больших количествах и был строго стандартизирован, этот двигатель использовался во многих послевоенных гоночных конструкциях. Его надежность и грамотная эксплуатация позволяли ему работать на высоких оборотах в течение длительного времени.
После войны в начале 1950-х годов компания North American построила 250 P-82 E/F для противовоздушной обороны. Это была последняя военная роль V-1710.
Турбокомпрессор [ править ]
USAAC ранее решил сконцентрироваться на турбонагнетателях для наддува на большой высоте, полагая, что дальнейшее развитие турбонагнетателей позволит их двигателям превзойти европейских конкурентов, использующих объемные нагнетатели. Турбонагнетатели приводятся в действие выхлопными газами двигателя и поэтому не потребляют много мощности от коленчатого вала двигателя, тогда как объемные нагнетатели напрямую соединены валами и шестернями с коленчатым валом двигателя. Турбонагнетатели действительно увеличивают противодавление выхлопных газов и, таким образом, вызывают очень небольшое снижение мощности двигателя, но увеличение мощности из-за увеличения давления впуска более чем компенсирует это снижение. Нагнетатели с приводом от коленчатого вала требуют увеличения процентной доли мощности двигателя с прямым приводом по мере увеличения высоты (двухступенчатый нагнетатель двигателей Merlin серии 60 потреблял около 330–380 л.с. (250–280 кВт) на высоте 25 000 футов (7600 м). Общие сведения Компания Electric была единственным источником исследований и производства американских турбонагнетателей в тот период, поскольку ее накопленный за четыре десятилетия опыт Опыт работы в области паровых турбин .
Турбонагнетатели пользовались большим успехом на американских бомбардировщиках, которые оснащались исключительно радиальными двигателями. Истребитель Р-47 имел такое же сочетание звездообразного двигателя ( Р-2800 ) и турбонагнетателя и также был удачным, если не считать больших габаритов, что было вызвано необходимостью наличия воздуховода для кормового турбонагнетателя.
Однако состыковка турбокомпрессора с Allison V-1710 оказалась проблематичной. В результате конструкторам истребителей, использовавших V-1710, неизменно приходилось выбирать между плохими высотными характеристиками V-1710 и возросшими проблемами, вызванными добавлением турбонагнетателя. Таким образом, от этого выбора зависела судьба всех истребителей Второй мировой войны с двигателями V-1710.
Первоначальный XP-39 был построен с двигателем V-1710, дополненным турбонагнетателем General Electric Type B-5, как указано офицером по проектам истребителей лейтенантом Бенджамином С. Келси и его коллегой Гордоном П. Сэвиллом . [6] В конструкцию были внесены многочисленные изменения в тот период времени, когда внимание Келси было сосредоточено на другом, и инженеры Bell, специалисты по аэродинамике NACA и заместитель руководителя проекта истребителя решили, что сброс турбокомпрессора будет одной из мер по снижению лобового сопротивления, на которую указывает пограничный ветер. результаты туннельных испытаний; По мнению авиационного инженера и историка Уоррена М. Боди, это ненужный шаг. [7] Таким образом, серийный P-39 имел плохие высотные характеристики и оказался непригодным для воздушной войны в Западной Европе, которая в основном велась на больших высотах. P-39 был отвергнут британцами, но использовался США в Средиземноморье и в начале воздушной войны на Тихом океане, а также поставлялся в Советский Союз в больших количествах по программе ленд-лиза . Советы смогли эффективно использовать P-39 из-за его превосходной маневренности, а также потому, что воздушная война на Восточном фронте в Европе велась в основном на ближних дистанциях, тактически и велась на меньших высотах. На Р-39 советские летчики совершили наибольшее количество индивидуальных сбитых самолетов на любом американском или британском истребителе. Р-40, который также имел только одноступенчатый односкоростной двигатель V-1710 с наддувом, имел аналогичные проблемы с высотными характеристиками.
P-38 был единственным истребителем, принимавшим участие в боевых действиях во время Второй мировой войны с двигателями V-1710 с турбонаддувом. Условия эксплуатации воздушной войны в Западной Европе - долгие часы полетов в очень холодную погоду на высоте 30 000 футов (9 100 м) - выявили несколько проблем с этими двигателями. Они имели плохое распределение топливовоздушной смеси в коллекторе и плохую регулировку температуры воздуха турбонагнетателя, что приводило к частым отказам двигателя ( детонация возникала из-за стойкой неравномерности топливно-воздушной смеси по цилиндрам, вызванной неудачной конструкцией коллектора). Для P-38 было необходимо топливо специального состава, а также специальные свечи зажигания, необходимые для определенных цилиндров. У турбонагнетателя были дополнительные проблемы с застреванием в ледяном воздухе как в режиме высокого, так и в режиме низкого наддува; режим высокого наддува может вызвать детонацию в двигателе, а режим низкого наддува будет проявляться в потере мощности в одном двигателе, что приведет к внезапному зависанию в полете. Эти проблемы усугублялись неоптимальными методами управления двигателем, которым учили многих пилотов во время первой части Второй мировой войны, включая крейсерский режим, при котором двигатель работал на высоких оборотах и низком давлении в коллекторе с богатой смесью. Эти настройки могут способствовать переохлаждению двигателя, проблемам с конденсацией топлива, ускоренному механическому износу, а также вероятности застревания или «замерзания» компонентов. [8] Подробности характера отказов были описаны в докладе генерала Дулитла генералу Спатцу в январе 1944 года. [9] В марте 1944 года первые двигатели Allison, появившиеся над Берлином, принадлежали группе P-38H 55-й истребительной группы , проблемы с двигателями привели к уменьшению силы над целью до половины. [10] Было слишком поздно исправлять эти проблемы на производственных линиях Allison или GE, и поскольку количество базирующихся в Англии Мустангов P-51 с двигателями Merlin росло до конца 1943 года и в 1944 году, P-38 постепенно снимались с производства. из Европы до октября 1944 года, когда они больше не использовались для сопровождения бомбардировщиков Восьмых воздушных сил . Несколько P-38 останутся на европейском театре военных действий в качестве F-5 для фоторазведки.
У P-38 было меньше отказов двигателей на Тихоокеанском театре военных действий, где методы эксплуатации были лучше разработаны (например, те, которые рекомендовал Чарльз Линдберг во время его опытно-конструкторских работ на театре военных действий). [11] ) и японцы на таких больших высотах не действовали. [12] Используя те же самые P-38G, которые было трудно обслуживать в Англии, пилоты, базировавшиеся в Тихом океане, смогли использовать эти самолеты с пользой, в том числе в апреле 1943 года в операции «Месть» — перехвате и сбитии японского бомбардировщика с адмиралом Исороку Ямамото . Новые модели P-38 с постоянно возрастающей мощностью по сравнению с более совершенными «Эллисонами» были охотно приняты тихоокеанскими авиагруппами.
Когда компания Packard начала производство двигателей Merlin V-1650 в Америке в 1942 году, некоторые конструкции американских истребителей, использующих Allison V-1710, были изменены на использование Merlin. P-40F, экспортированный в Великобританию по ленд-лизу, был одним из первых американских истребителей, переоборудованных под двигатель Packard-Merlin. производства Packard Однако установленным двигателем был V-1650-1 ( Merlin XX ) со слегка улучшенным одноступенчатым двухскоростным нагнетателем, что давало лишь скромные преимущества по сравнению с Allison V-1710.
Последний P-51 с двигателем Allison, Mustang I(II)/P-51A, использовал одноступенчатый односкоростной двигатель Allison V-1710-81 с передаточным числом вентилятора 9,6:1. Это позволило P-51A развивать максимальную скорость 415 миль в час (668 км/ч; 361 узел) на высоте 10 400 футов (3200 м) и поддерживать скорость 400 миль в час (640 км/ч; 350 узлов) на высоте 23 000 футов (7 000 м). . [13] Это было более чем на 70 миль в час (110 км/ч; 61 узел) быстрее, чем Spitfire V с двигателем Merlin 45 на высоте 10 000 футов (3 000 м) и более чем на 30 миль в час (48 км / ч; 26 узлов) быстрее на высоте 25 000 футов. (7600 м). [14] Его скорость произвела впечатление на британцев, и в Королевских ВВС быстро поняли, что самолет будет обладать отличными высотными характеристиками, если двигатель Allison V-1710 будет заменен на Merlin 60-й серии . Аналогичное предложение решить проблемы P-38 путем замены его «Эллисонов» на «Мерлины» было отменено ВВС США после протестов со стороны Эллисона. [15]
Начиная с V-1710-45 примерно в 1943 году (после того, как P-51 был оснащен двигателем Merlin 61 от Rolls-Royce), Эллисон прикрепил к некоторым своим двигателям вспомогательный нагнетатель, чтобы улучшить характеристики на большой высоте. Двухступенчатый двигатель Allison с наддувом по сути был разработан как «надстройка» к одноступенчатому двигателю и требовал минимальных изменений в базовом двигателе. Хотя ему не хватало совершенства, компактности и промежуточного охлаждения двухступенчатого «Мерлина», в «Аллисоне» использовалась первая ступень с регулируемой скоростью и регулируемой давлением и высотой. Различные конфигурации этого вспомогательного нагнетателя использовались в серийных версиях V-1710, которыми оснащались такие самолеты, как Bell P-63 и North American P-82 серии E/F/G. Кроме того, он был опробован или изучен в качестве силовой установки для многих экспериментальных и испытательных самолетов, таких как Curtiss XP-55 Ascender , North American XP-51J «легкий Мустанг », Boeing XB-38 Flying Fortress и Republic XP-47A (AP). -10), оба последних с турбонагнетателями.
Послевоенный [ править ]
F-82 с двигателем V-1710 не прибыл ко Второй мировой войне, но принял участие в кратковременных боевых действиях в Корейской войне , хотя к концу 1950 года этот тип был полностью выведен из Кореи. У него был короткий срок службы, что Вероятно, это было связано с сочетанием факторов: низкой надежностью двигателей V-1710 серии G, малым количеством произведенных F-82 и появлением реактивных истребителей. Первоначальный серийный P-82B имел двигатели Merlin, но компания North American была вынуждена использовать Allison V-1710 для моделей E/F/G, когда Packard прекратила производство двигателей Merlin.
Всего за время войны Эллисон построил 69 305 V-1710, все в Индианаполисе, штат Индиана . [16]
Другое использование [ править ]
Срок службы V-1710 продолжался, поскольку тысячи экземпляров были доступны на рынке излишков. В 1950-х годах многие дрэг-рейсеры и гонщики наземной скорости , привлеченные его надежностью и хорошей выходной мощностью, приняли на вооружение V-1710; Арт Арфонс и брат Уолт , в частности, использовали один из них в «Зеленом монстре» . [17] Он оказался неудачным в качестве двигателя для дрэг-рейсинга, поскольку не мог быстро ускоряться, но «мог рулить весь день на скорости 150». [18] Неограниченные гонки на гидропланах в это время также стали большим видом спорта в США, и V-1710 часто настраивали для гонок с мощностью до 3200 л.с. (2400 кВт) - уровни мощности, которые выходили за рамки проектных критериев и значительно снижали долговечность.
Позже, когда для дрэг-рейсинга стали доступны специально созданные двигатели V8 , а неограниченное количество лодок перешло на турбовальный привод , тракторные съемники начали использовать двигатель Allison, снова развивая невообразимую мощность. Наконец, движение боевых птиц начало восстанавливать и возвращать в воздух образцы классических истребителей той войны, и многие самолеты-преследователи с двигателями V-1710 снова начали летать со свежеотремонтированными двигателями. Надежность, ремонтопригодность и доступность двигателя побудили других использовать его для летающих образцов самолетов, оригинальные двигатели которых недоступны. Сюда входят недавно изготовленные российские самолеты Як-3 и Як-9 , первоначально оснащенные самолетами Климов В-12 во время Второй мировой войны, а также два (пока) годных к полетам образца Ил-2 , заменивших Микулин В-12. Первоначально он использовался, а также в амбициозных проектах, таких как точная копия Douglas World Cruiser и Focke-Wulf Fw 190 D Flug Werk немецкой компании .
Варианты [ править ]
Внутреннее обозначение модели V-1710 компании Allison начиналось с буквы A и продолжалось до буквы H. Каждая буква обозначала семейство двигателей, которые имели общие основные компоненты, но отличались конкретными деталями конструкции. Каждая из этих конструкций обозначалась номером, начиная с цифры 1. Последняя буква, которая была введена, когда были построены двигатели как правостороннего, так и левостороннего вращения, обозначалась буквой R или L соответственно.
Номера военных моделей обозначались «тире» после описания двигателя «V-1710». Модели USAAC/USAAF имели нечетные номера, начинающиеся с «-1», а модели USN имели четные номера, начинавшиеся с «-2». [19]
- V-1710-A
Двигатели серии «А» были двигателями ранней разработки для USN и USAAC. Первой военной моделью стал одноместный В-1710-2, который впервые был продан ВМС США 26 июня 1930 года. Двигатели «А» не имели противовесов на коленчатом валу, степень сжатия 5,75:1, внутреннюю цилиндрическую шестерню 2:1. Редукторы трехступенчатого типа, передаточное число нагнетателя 8,77:1, рабочее колесо диаметром 9,5 дюймов (240 мм), карданный вал SAE #50, карбюратор поплавкового типа, мощность 1070 л.с. (800 кВт) при 2800 об/мин на бензине с октановым числом 92. [20]
- V-1710-B
Двигатели серии «В» были разработаны для дирижаблей ВМС США. Военная модель - В-1710-4. Они отличались от двигателей серии «А» тем, что не имели нагнетателя, имели два карбюратора поплавкового типа с пониженной тягой, установленные непосредственно на впускном коллекторе, карданный вал SAE #40 и возможность перевода с полной мощности на остановиться и вернуться на полную мощность в противоположном направлении менее чем за 8 секунд. Они производили 600–690 л.с. (450–510 кВт) при 2400 об/мин. [21]
- V-1710-C
Двигатели серии «C» были разработаны для обтекаемых самолетов-преследователей USAAC, и их легко отличить по длинному корпусу редуктора. Военные модели: В-1710-3, -5, -7, -11. -13, -15, -19, -21, -23, -33, мощностью 750–1050 л.с. (560–780 кВт) при 2600 об/мин. Эти двигатели были разделены на две группы: одна группа работала на полную мощность на уровне моря, другая - на полную мощность на большой высоте. Разница в высотных характеристиках заключалась в передаточном отношении нагнетателя, из которых использовались четыре: 6,23:1, 6,75:1, 8,0:1 и 8,77:1. Эти двигатели получили более тяжелые картеры, более прочный коленчатый вал, карданный вал SAE #50 и карбюраторы под давлением Bendix. [22]
- V-1710-D
Двигатели серии «D» были разработаны для толкачей с использованием валов-удлинителей скорости винта и выносных упорных подшипников, установленных на планере. Военные модели В-1710-9, -13, -23 и -41 имели мощность 1000–1250 л.с. (750–930 кВт) при 2600 об/мин. Передаточное число нагнетателя составляло 6,23:1, 8,0:1 или 8,77:1, в зависимости от высоты полета. У этих двигателей степень сжатия была увеличена до 6,65:1. Впрыск топлива Marvel MC-12, который оказался неудовлетворительным и быстро заменен карбюратором поплавкового типа на моделях -9 и -13. В более поздних двигателях с тире использовались карбюраторы Bendix. Эти двигатели разрабатывались одновременно с двигателем В-3420, и по мере разработки у них было много общих узлов. Двигатели серии «Д» были последними из «ранних» двигателей В-1710. [23]
- В-1710-Э
Двигатели серии «E» были разработаны для применения с выносными коробками передач с использованием удлинительных валов с частотой вращения коленчатого вала и выносными коробками передач 1,8: 1 с полыми карданными валами SAE № 60. Военные модели: В-1710-6, -17, -31, 35, -37, -47, -59, -63, -83, -85, -93, -103, -109, -117, -125. , -127, -129, -133, -135 и -137, производящие 1100–2830 л.с. (820–2110 кВт) при 3000 об/мин. Передаточные числа нагнетателя составляли: 6,44:1, 7,48:1, 8,10:1, 8,80:1 и 9,6:1 в зависимости от высотной отметки. Эти двигатели представляли собой полную модернизацию конструкции и не имели многих общих компонентов с двигателями более ранней серии. Почти все компоненты были взаимозаменяемы с двигателями более поздних серий и V-3420 и могли быть собраны как двигатели правого или левого поворота как для толкачей, так и для тракторов. [24]
- В-1710-Ф
Двигатели серии «F» были разработаны для последних моделей самолетов-преследователей и отличаются компактным внешним редуктором цилиндрического типа. Военные модели: В-1710-27, -29, -39, -45, -49, -51, -53, -55, -57, -61, -75, -77, -81, -87, -89. , -91, -95, -99, -101, -105, -107, -111, -113, -115, -119, мощностью 1150–1425 л.с. (858–1063 кВт) при 3000 об/мин. Модели V-1710-101, -119 и -121 имеют вспомогательный нагнетатель, некоторые с доохладителем жидкостного охлаждения. Передаточные числа нагнетателя составляли: 6,44:1, 7,48:1, 8,10:1, 8,80:1 и 9,60:1 в зависимости от высотной отметки. Эти двигатели имели коленчатый вал с шестью или двенадцатью массами, модернизированные гасители вибраций, которые в совокупности обеспечивали более высокие обороты двигателя, карданный вал SAE № 50 и более высокие номинальные мощности. Двигатели серий «E» и «F» были очень похожи, основным отличием была передняя крышка картера, которая была взаимозаменяемой в двигателях двух серий. [25]
- V-1710-G
Двигатели серии «G» были разработаны для высотных самолетов преследования и отличаются вспомогательным нагнетателем с системой управления подачей топлива Bendix «Speed-Density». Военные модели: В-1710-97, -131, -143, -145 и -147 мощностью 1425–2000 л.с. (1063–1491 кВт) при 3000 об/мин. Передаточные числа нагнетателя составляли: 7,48:1, 7,76:1, 8,10:1, 8,80:1 и 9,60:1 в зависимости от высотной отметки. Эти двигатели были оснащены карданным валом SAE №50 и единственным силовым рычагом для регулирования мощности двигателя, что снижало нагрузку на пилота при управлении этим очень сложным двигателем. [26]
- В-1710-Н
Двигатели серии «H» должны были использовать двухступенчатый нагнетатель, приводимый в движение двухступенчатой турбиной рекуперации мощности с воздушным охлаждением. Двигатель должен был иметь доохладитель и систему впрыска топлива левого типа. Однако этот вариант так и не был построен. [26]
Модель АЭК | Военная модель | Договоренность | Примечания |
---|---|---|---|
А1 | ГВ-1710-А | 1 построен. Дважды перестраивался как XV-1710-2. | |
А2 | XV-1710-1 | Длинный корпус редуктора | Тестирование. 1 построен. |
Б1Р, Б2Р | XV-1710-4 | Быстрый реверс, дистанционный редуктор на 90 градусов. | 3 построены для дирижаблей |
С1, С2, С3, С4, С7, С10, С15 | XV-1710-3, -5, -7, -9, -21, -33 | Типовые испытания двигателей | 16 построено. C2 перестроен с -5 на -7. Первый летный двигатель C4 в А-11А, а затем в XP-37. |
С8, С9 | V-1710-11, -15 | Длинный нос | 3 построено. C8 правый поворот для XP-37, XP-38, C9 левый поворот для XP-38 |
С13 | V-1710-19 | Длинный нос | Ранний серийный двигатель П-40 |
Д1, Д2 | YV-1710-7, -9, XV-1710-13 | Толкатель с удлинительным валом | 6 построено для XFM-1 |
Е1, Е2, Е5 | V-1710-6, -17, -37 | Дистанционный редуктор | 5 построено для XFL и XP-39. |
Е4, Е6 | V-1710-35, -63 | Дистанционный редуктор | Двигатель П-39С |
Е11, Е21, Е22, Е27, Е30, Е31 | V-1710-47, -93, -109, -117, -133, -135 | Дистанционный редуктор | Двигатель P-63/A/C/D/E/F/G/H |
Е23РБ, Е23LRB | V-1710-129 | Дистанционный редуктор | Douglas XB-42 двойной установки с совмещением редуктора и удлинительного валов |
Ф1 | V-1710-25 | Короткий нос | 1 построенный двигатель разработки для XP-38 |
Ф2Р, Ф2Л | V-1710-27, -29 | Короткий нос | Двигатели П-38Д/Е |
Ф3Р | V-1710-37 | Короткий нос | 2 построены для прототипа NA-73X Mustang. |
Ф3Р | V-1710-39 | Короткий нос | Серийный двигатель П-40Д/Е и П-51А |
F4R | V-1710-73 | Короткий нос | Двигатель П-40К |
Ф5Р, Ф5Л | V-1710-49, -53 | Короткий нос | Двигатель П-38Ф |
Ф10Р, Ф10Л | V-1710-51, -55 | Короткий нос | Двигатель П-38Г |
Ф15П, Ф15Л | V-1710-75, -77 | Короткий нос | Двигатель XP-38K, 1875 л.с. (WEP), передаточное число 2,36:1 для использования с гребными винтами Hamilton Standard Hydromatic «высокой активности». |
Ф30Р, Ф30Л | V-1710-111, -113 | Короткий нос | Двигатель П-38Л |
F32R | V-1710-119 | Короткий нос и двухступенчатый нагнетатель | ХР-51J |
Г1Р | V-1710-97 | Тестовая машина ВОЗ | |
Г3Р | V-1710-131 | зубчатая передача | |
Г4Р | версия привода выносного удлинительного вала G3R | ||
Г6Р, Г6Л | V-1710-145 -147 | Двигатель П-82Э/Ф |
Приложения [ править ]
- Белл FM-1 Эйракуда
- Белл, Флорида, Айрабонита
- Белл П-39 Аэрокобра
- Белл П-63 Кингкобра
- Боинг XB-38 Летающая крепость
- Кёртисс P-40 Warhawk
- Восходящий подъемник Curtiss-Wright XP-55
- Кертисс ХР-60А
- Кертисс П-37
- Дуглас XB-42 Миксмастер
- Дуглас DC-8
- Локхид P-38 Молния
- Североамериканский А-36 Апач
- Североамериканский F-82 Твин Мустанг
- Североамериканский P-51 Мустанг
- Тяжелый танк Т29 (пробная версия)
Двигатели на выставке [ править ]
- Allison V-1710-51 выставлен на всеобщее обозрение в Аэрокосмическом музее Калифорнии.
Технические характеристики (В-1710-Ф30Р/-111) [ править ]
Данные «Авиационных двигателей мира» за 1946 год и «Боевых самолетов Джейн времен Второй мировой войны». [28] [29]
Общие характеристики
- Тип: 60-градусный V-12 . четырехтактный поршневой авиационный двигатель жидкостного охлаждения с наддувом
- Диаметр цилиндра : 5,5 дюйма (140 мм)
- Ход : 6,0 дюйма (152 мм)
- Рабочий объем : 1710 куб. Дюймов (28,02 л)
- Длина: 86 дюймов (2184 мм)
- Ширина: 29,3 дюйма (744 мм)
- Высота: 37,6 дюйма (955 мм)
- Сухой вес : 1395 фунтов (633 кг)
- Фронтальная площадь: 6,1 кв. футов (0,6 м 2 )
Компоненты
- Клапанный механизм : два впускных и два выпускных клапана на цилиндр с выпускными клапанами с натриевым охлаждением, приводимыми в действие одним верхним распределительным валом с зубчатым приводом на каждый ряд цилиндров.
- Нагнетатель : центробежный, одноступенчатый, передаточное число 8,1:1, 15-лопастное рабочее колесо диаметром 10,25 дюйма (260 мм) и турбонагнетатель Electric с промежуточным охладителем. General
- Топливная система: 1 х Stromberg PD-12K8, 2-цилиндровый впрыск [ нужны разъяснения ] нисходящий карбюратор с автоматическим регулированием смеси
- Тип топлива: с октановым числом 100/130. бензин
- Масляная система: подача под давлением 60–70 фунтов на квадратный дюйм (414–483 кПа), сухой картер с одним напорным и двумя продувочными насосами.
- Система охлаждения: жидкостное охлаждение смесью 70 % воды и 30 % этиленгликоля , под давлением.
- Редуктор : Цилиндрический редуктор, передаточное число 0,5:1, правосторонний трактор (V-1710-F30L / -113 - тот же двигатель с левым вращением)
- Стартер: Электрический инерционный стартер Jack & Heinz JH-5L.
- Зажигание: 1 двойной магнето RB Bendix-Scintilla DFLN-5, 2 12-точечных распределителя зажигания, 2 свечи зажигания на цилиндр, питаемые от экранированного жгута зажигания.
Производительность
- Выходная мощность:
- Взлет: 1500 л.с. (1119 кВт) при 3000 об/мин и 56,5 дюймов рт. ст. 190 кПа (28 фунтов на квадратный дюйм). давлении в коллекторе
- Военный: 1500 л.с. (1119 кВт) при 3000 об/мин на высоте 30 000 футов (9 144,00 м)
- Нормальный: 1100 л.с. (820 кВт) при 2600 об/мин на высоте 30 000 футов (9 144,00 м)
- Крейсерский: 800 л.с. (597 кВт) при 2300 об/мин на высоте 30 000 футов (9 144,00 м)
- Удельная мощность : 0,88 л.с./куб. дюйм (39,3 кВт/л)
- Степень сжатия : 6,65:1
- Расход масла: 0,025 фунта/л.с./час (0,01475 кг/кВт/час)
- Отношение мощности к весу : 1,05 л.с./фунт (1,76 кВт/кг)
См. также [ править ]
Связанные разработки
Сопоставимые двигатели
Связанные списки
Ссылки [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ Смит, 1965 с. 182
- ^ Смит 1965, с. 178
- ^ Уитни 1998, стр. 49.
- ^ [1] [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Вагнер, Рэй. Дизайнер Мустанга: Эдгар Шмуед и P-51
- ^ Боди 1991, с. 19.
- ^ Боди 1991, с. 20.
- ^ Уитни 1998, с. 127
- ^ Людвиг 2004, стр. 188–189.
- ^ Боди 2001, с. 223.
- ^ Киркланд 2003, стр. 29–35.
- ^ Боди 2001, с. 220
- ^ Меморандум-отчет о преследовании одномоторного P-51A-1-NA, 2 апреля 1943 г.
- ↑ Экспериментальный центр самолетов и вооружения, отчет AA873, 8 марта 1942 г.
- ^ Уайт 1995, с. 92
- ^ Ганстон 2006, с. 7
- ^ Баскервиль, Грей, изд. «Финиш», Хот Род , 7/90, стр.144
- ^ Баскервиль, стр.144.
- ^ Уитни 1998, стр. 104, 399.
- ^ Уитни 1998, Глава 7
- ^ Уитни 1998, Глава 8
- ^ Уитни 1998, Глава 9
- ^ Уитни 1998, Глава 10.
- ^ Уитни 1998, Глава 11
- ^ Уитни 1998, Глава 12
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Уитни 1998, Глава 13
- ^ Уитни 1998, стр. 30, 31, 37–49.
- ^ Уилкинсон, Пол Х. (1946). Авиационные двигатели мира 1946 г. (3-е изд.). Лондон: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd., стр. 220–221.
- ^ Джейн, 1998, с. 302
Библиография [ править ]
- Боди, Уоррен М. Lockheed P-38 Lightning: полная история истребителя Lockheed P-38 . Хейсвилл, Северная Каролина: Widewing Publications, 2001, 1991. ISBN 0-9629359-5-6
- Боевые самолеты Джейн времен Второй мировой войны . Лондон. Студийные издания, 1998. ISBN 0-517-67964-7
- Киркланд, Ричард. Военный пилот: правдивые рассказы о боях и приключениях. Нью-Йорк: Ballantine Books, 2003. ISBN 0-345-45812-5
- Людвиг, Пауль. P-51 Mustang — разработка истребителя дальнего сопровождения . Уолтон-на-Темзе, Суррей, Великобритания: Classic Publications, 2003. ISBN 1-903223-14-8
- Смит, Ричард К. Дирижабли «Акрон и Мейкон», летающие авианосцы ВМС США . Аннаполис, Мэриленд: Военно-морской институт США, 1965.
- Уайт, Грэм. Поршневые двигатели для самолетов союзников во время Второй мировой войны: история и развитие поршневых двигателей для фронтовых самолетов, производимых Великобританией и США во время Второй мировой войны . Уоррендейл, Пенсильвания: Общество инженеров автомобильной промышленности, 1995. ISBN 1-56091-655-9
- Уитни, Дэниел. Ви за победу!: История авиационного двигателя Allison V-1710 1929–1948 гг . Атглен, Пенсильвания: Schiffer Publishing, 1998. ISBN 0-7643-0561-1