Райт R-3350 Дуплекс-Циклон

R-3350 Дуплекс-Циклон
Тип	Радиальный двигатель
Национальное происхождение	Соединенные Штаты
Производитель	Райт Аэронавтикал
Первый запуск	Май 1937 г.
Основные приложения	Боинг Б-29 Суперфортресс ; Летающий товарный вагон Fairchild C-119 ; Дуглас А-1 Скайрейдер ; Дуглас DC-7 ; Локхид Созвездие ; Локхид П-2 Нептун ; Дуглас XB-19
Количество построенных	29,181
Разработано на основе	Райт R-1820 Циклон
Развитый в	Райт R-4090 Циклон 22

Wright R-3350 Duplex-Cyclone — американский двухрядный с наддувом и воздушным охлаждением, радиальный авиационный двигатель с 18 цилиндрами и рабочим объемом почти 3350 кубических дюймов (54,9 л). Мощность варьировалась от 2200 до 3700 л.с. (от 1640 до 2760 кВт), в зависимости от модели. разработанная перед Второй мировой войной Конструкция R-3350, , требовала длительного времени на доработку и все еще испытывала проблемы с надежностью при использовании в качестве двигателя для Boeing B-29 Superfortress .

После войны двигатель достаточно созрел, чтобы его можно было использовать во многих гражданских авиалайнерах, особенно в его турбокомпозитных вариантах, и использовался в авиалайнерах Lockheed L-1049 Super Constellation до 1950-х годов. Его главным конкурентом был 4360 в ³ (71,4 л), 4300 л.с. (3200 кВт) Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , впервые запущенный примерно через семь лет после Duplex-Cyclone. Двигатель обычно используется на гонщиках Hawker Sea Fury и Grumman F8F Bearcat Unlimited Class Races на гонках Reno Air Races .

Проектирование и разработка

В 1927 году компания Wright Aeronautical представила свой двигатель «Циклон», который использовался в ряде проектов 1930-х годов. После слияния с Curtiss в 1929 году и переименованием в Curtiss-Wright были предприняты усилия по разработке двигателя класса мощностью 1000 л.с. (750 кВт). Новый двигатель Wright R-1820 Cyclone 9 впервые был запущен в 1935 году и стал одним из наиболее часто используемых авиационных двигателей в конце 1930-х и начале 1940-х годов, устанавливаясь на тяжелый бомбардировщик Boeing B-17 Flying Fortress , истребитель General Motors FM-2 Wildcat и Douglas. Пикирующий бомбардировщик SBD Dauntless и многие другие.

К 1931 году Pratt & Whitney начала разработку своего однорядного девятицилиндрового двигателя Wasp в более крупный и гораздо более мощный четырнадцатицилиндровый двухрядный R-1830 Twin Wasp с аналогичным двигателем объемом 1800 л.с. ³ (30 л), который легко мог бы конкурировать с однорядным Cyclone. В 1935 году Райт последовал примеру P&W и разработал более крупные двигатели на базе Cyclone. В результате появились две конструкции: 14-цилиндровый короткоходной двигатель с объемом двигателя почти 2600 дюймов. ³ (43 л), который впоследствии превратился в Wright R-2600 Twin Cyclone , и в гораздо более крупную 18-цилиндровую конструкцию, которая стала R-3350. Более крупная двухрядная 22-цилиндровая версия, Wright R-4090 Cyclone 22 , экспериментировалась как конкурент модели 4360 в ³ (71,4 л) четырехрядный 28-цилиндровый двигатель Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , но не производился.

Поскольку компания Pratt & Whitney начала разработку собственных 2800 ³ (46 л) 18-цилиндровый двухрядный радиальный двигатель, как R-2800 Double Wasp в 1937 году, первые прототипы двигателей Райта R-3350 с рабочим объемом 3350 дюймов. ³ (54,9 л) были спущены на воду в мае того же года. Разработка шла медленно из-за сложности, и R-2600 получил приоритет разработки. R-3350 не летал до 1941 года, после того как Douglas XB-19 был переработан для использования R-3350 вместо рядных Allison V-3420 .

Ситуация резко изменилась в 1940 году с заключением нового контракта USAAC на разработку бомбардировщика дальнего действия, способного перелетать из США в Германию с бомбами массой 20 000 фунтов (9 100 кг). Хотя новые конструкции были меньше, чем конструкции Bomber D, которые привели к созданию Douglas XB-19, они требовали такой же мощности. Когда в середине 1940 года были представлены четыре предварительных проекта, три из них использовали Р-3350. Внезапно разработка стала приоритетом, и начались серьезные усилия по запуску его в производство. В 1942 году Крайслер приступил к строительству завода Додж в Чикаго , который был готов к началу 1944 года.

К 1943 году новый Boeing B-29 Superfortress летал на самолетах R-3350. Двигатели оставались темпераментными, а задние цилиндры имели тенденцию перегреваться, отчасти из-за недостаточного зазора между перегородками цилиндров и капотом. Был внесен ряд изменений для улучшения охлаждения, и в 1944 году самолет срочно приняли на вооружение в Тихом океане. Это оказалось неразумным, поскольку первые B-29 взлетали с максимальным весом в условиях высоких температур тропических самолетов B-29. аэродромы, вызывали перегрев, который не был полностью решен, а двигатели также имели склонность к проглатыванию клапанов. Из-за высокого содержания магния в картере двигатель может возгораться при температуре ядра, приближающейся к 5600 °F (3090 °C). ^{[ 2 ]} который мог прожечь основной лонжерон за считанные секунды, что привело к катастрофическому выходу из строя. ^{[ 3 ]}

В ранних R-3350 использовались карбюраторы , хотя плохо спроектированный коленчатый вход в нагнетатель приводил к серьезным проблемам с топливно-воздушной смесью. Ближе к концу Второй мировой войны система была заменена на непосредственный впрыск бензина , что повысило надежность. После войны двигатель был модернизирован и стал популярен на больших самолетах, особенно на Lockheed Constellation и Douglas DC-7 .

После войны Турбо-Компаунд ^{[ 4 ]} Система была разработана для повышения эффективности использования топлива . рекуперации мощности В этих версиях три турбины (PRT) были вставлены в выхлоп каждой группы из шести цилиндров и соединены с коленчатым валом гидромуфтами для обеспечения большей мощности. PRT восстанавливали около 20% энергии выхлопных газов (около 450 л.с. (340 кВт)), которая в противном случае была бы потеряна, но снизила надежность двигателя. Механики прозвали их турбинами для восстановления деталей, поскольку повышенное тепло выхлопных газов означало возврат в двигатель, разрушающий выпускные клапаны. Расход топлива у самолетов, оснащенных PRT, был почти таким же, как у более старых Pratt and Whitney R-2800, но при этом вырабатывал больше полезной мощности. ^{[ 5 ]} Экономическая эффективность 15 октября 1957 г. DA-3/DA-4 — 88 200 долларов. ^{[ 6 ]}

К этому моменту надежность повысилась: среднее время между капитальными ремонтами составило 3500 часов, а удельный расход топлива составил порядка 0,4 фунта/л.с./час (243 г/кВтч, что дает топливную экономичность 34%). Двигатели, используемые с 2020-х годов, ограничены давлением в коллекторе 52 дюйма рт. ст. (180 кПа) , что дает 2880 л.с. (2150 кВт) с октановым числом 100/130 (или 100LL) вместо 59,5 дюймов рт. ст. (201 кПа) и 3400 л.с. (2500 л.с.) кВт) возможно с 115/145, топливом с более высоким октановым числом, которое больше не доступно.

Несколько гонщиков на Reno Air Races используют R-3350. Модификации одного из них, Rare Bear , включают в себя носовой корпус, предназначенный для медленно вращающегося винта, взятый от R-3350, используемого на Lockheed L-1649 Starliner , соединенный с взятой силовой секцией (картер, кривошип, поршни и цилиндры). от R-3350, используемого на Douglas DC-7. Нагнетатель взят от R-3350, используемого на Lockheed EC-121 , а двигатель оснащен системой впрыска закиси азота . Нормальная номинальная мощность исходного стандартного R-3350 составляла 2800 л.с. (2100 кВт) при 2600 об/мин и давлении в коллекторе 45 дюймов рт. ст. (150 кПа). С этими модификациями двигатель Rare Bear развивает мощность 4000 л.с. (3000 кВт) при 3200 об/мин и давлении в коллекторе 80 дюймов ртутного столба (270 кПа), а также 4500 л.с. (3400 кВт) с впрыском закиси азота. ^{[ 7 ]}

Варианты

Радиальный двигатель Wright R-3350 Turbo-Compound, установленный под номером четыре на правом крыле Lockheed Super Constellation.

Р-3350-13: 2200 л.с. (1640 кВт)
Р-3350-23: 2200 л.с. (1640 кВт)
Р-3350-24Вт: 2500 л.с. (1860 кВт)
Р-3350-26Вт: 2800 л.с. (2090 кВт)
Р-3350-30Вт
Р-3350-30ВА
Р-3350-32Вт: 3700 л.с. (2760 кВт)
Р-3350-34: 3400 л.с. (2540 кВт)
Р-3350-35А: 2200 л.с. (1640 кВт)
Р-3350-41: с впрыском топлива Silverplate Вариант ^{[ 8 ]}
Р-3350-42ВА: 3800 л.с. (2830 кВт)
Р-3350-53: 2700 л.с. (2010 кВт)
Р-3350-57: 2200 л.с. (1640 кВт)
Р-3350-85: 2500 л.с. (1860 кВт)
Р-3350-89А: 3500 л.с. (2610 кВт)
Р-3350-93Вт: 3500 л.с. (2610 кВт)
972TC18DA1: Коммерческий эквивалент -30W без впрыска воды
956C18CA1: Коммерческий, аналог -26W
975C18CB1: Коммерческий, аналог 956C18CA1.

Приложения

Двигатели на выставке

Райт R-3350-89 выставлен на всеобщее обозрение в Аэрокосмическом музее Калифорнии.
Wright R-3350 выставлен на всеобщее обозрение в музее Flyhistorisk, Сола , недалеко от Ставангера , Норвегия.
Райт R-3350-35A выставлен на всеобщее обозрение в Техасском музее авиации - Стинсон Чэпп , Сан-Антонио , Техас.
Райт R-3350 выставлен на всеобщее обозрение в Инженерном здании Маккензи в Карлтонском университете , Оттава , Онтарио , Канада.

Р-3350 на выставке в Воздушном зоопарке
R-3350 на выставке в Музее авиации . на авиабазе Робинс
R-3350 на выставке в Карлтонском университете

Технические характеристики (Р-3350-С18-БА)

Данные Джейн . ^{[ 9 ]}

Общие характеристики

Тип: Двухрядный 18-цилиндровый радиальный двигатель.
Диаметр : 6 + 1 ⁄ 8 дюйма (155,6 мм)
Гладить : 6 + 5 ⁄ 16 дюймов (160,3 мм)
Водоизмещение : 3347,9 дюйма. ³ (54,862 л)
Длина: 76,26 дюйма (1937 мм)
Диаметр: 55,78 дюйма (1417 мм)
Сухой вес : 2670 фунтов (1210 кг)

Компоненты

Клапанный механизм : Толкатель, два клапана на цилиндр.
Нагнетатель : двухскоростной одноступенчатый.
Топливная система: Chandler-Evans с нисходящим потоком. карбюратор
Тип топлива: 100/130 АИ
Масляная система: Сухой картер
Система охлаждения: с воздушным охлаждением

Производительность

Выходная мощность: 2200 л.с. (1600 кВт) при 2800 об/мин (взлет).
Удельная мощность : 0,66 л.с./дюйм³
Степень сжатия : 6,85:1
Удельный расход топлива : Взлет : 0,38 фунта/(л.с.⋅ч) (0,17 кг/(л.с.⋅ч); 0,23 кг/кВтч) ^{[ 10 ]}
Отношение мощности к весу : 0,82 л.с./фунт.

См. также

Серия «Пратт и Уитни Оса»

Связанные разработки

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Список авиационных двигателей

Ссылки

Примечания

^ «Краткая информация о поставках двигателей Райт в 1920–1930 годах» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 октября 2021 г. Проверено 18 сентября 2023 г.
^ Дрейзин, Эдвард Л.; Берман, Чарльз Х. и Виченци, Эдвард П. (2000). «Модификации конденсированной фазы при горении частиц магния на воздухе». Скрипта Материалия . 122 (1–2): 30–42. Бибкод : 2000CoFl..122...30D . CiteSeerX 10.1.1.488.2456 . дои : 10.1016/S0010-2180(00)00101-2 .
^ "Б-29." сайт истребителей.com. Проверено: 15 сентября 2011 г.
^ Ганстон 2006, с. 247.
^ «Турбокомпаундный двигатель Райт R-3350». Спортивная авиация : 20 апреля 2012 г.
^ Американская авиация, 4 ноября 1957 г., стр. 57.
^ «Медведь вернулся» . Смитсоновский журнал Air & Space Magazine . Архивировано из оригинала 23 апреля 2022 года . Проверено 29 августа 2022 г.
^ Дойл стр.71
^ Джейн, 1998, с. 318
^ Кайзер, Саша; Доннерхак, Стефан; Лундблад, Андерс; Зейтц, Арне (27–29 июля 2015 г.). Концепция двигателя составного цикла с соотношением гекта-давления . Совместная конференция AIAA/SAE/ASEE по двигательной установке (51-е изд.). дои : 10.2514/6.2015-4028 .

Библиография

Ганстон, Билл. Всемирная энциклопедия авиационных двигателей: от пионеров до наших дней . 5-е издание, Страуд, Великобритания: Саттон, 2006. ISBN 0-7509-4479-X
Уайт, Грэм. Поршневые двигатели для самолетов союзников времен Второй мировой войны: история и развитие поршневых двигателей для фронтовых самолетов, производимых Великобританией и США во время Второй мировой войны . Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International, 1995. ISBN 1-56091-655-9
Боевые самолеты Джейн времен Второй мировой войны . Лондон. Студийные издания, 1998. ISBN 0-517-67964-7 .
Дойл, Дэвид. «B-29 Superfortress Том 1» Schiffer Publishing Ltd., 2020 г. ISBN 978-0-7643-5937-8

Внешние ссылки

[1] «Краткая информация о поставках двигателей Райт в 1920–1930 годах» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 октября 2021 г. Проверено 18 сентября 2023 г.

[2] Дрейзин, Эдвард Л.; Берман, Чарльз Х. и Виченци, Эдвард П. (2000). «Модификации конденсированной фазы при горении частиц магния на воздухе». Скрипта Материалия . 122 (1–2): 30–42. Бибкод : 2000CoFl..122...30D . CiteSeerX 10.1.1.488.2456 . дои : 10.1016/S0010-2180(00)00101-2 .

[3] "Б-29." сайт истребителей.com. Проверено: 15 сентября 2011 г.

[Gunston-4] Ганстон 2006, с. 247.

[5] «Турбокомпаундный двигатель Райт R-3350». Спортивная авиация : 20 апреля 2012 г.

[6] Американская авиация, 4 ноября 1957 г., стр. 57.

[7] «Медведь вернулся» . Смитсоновский журнал Air & Space Magazine . Архивировано из оригинала 23 апреля 2022 года . Проверено 29 августа 2022 г.

[8] Дойл стр.71

[9] Джейн, 1998, с. 318

[HectoPressure-10] Кайзер, Саша; Доннерхак, Стефан; Лундблад, Андерс; Зейтц, Арне (27–29 июля 2015 г.). Концепция двигателя составного цикла с соотношением гекта-давления . Совместная конференция AIAA/SAE/ASEE по двигательной установке (51-е изд.). дои : 10.2514/6.2015-4028 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

v т и для военных сил США поршневых авиационных двигателей Система обозначения
H (four-bank H-configuration inline)	H-1640 XH-2240 XH-2470 XH-2600 XH-3130 XH-3730 H-4070
IV (inverted-V inline)	IV-1430 IV-2040 IV-2220
L (single-bank inline)	L-330 L-365 L-375 L-390 L-410 L-440 L-510 L-825
O (opposed)	O-15 O-40 O-45 O-90 O-100 O-145 O-150 O-170 O-175 O-180 O-190 O-200 (C) O-200 (F) O-205 O-235 O-290 O-300 O-335 O-360 (C) O-360 (L) O-405 O-425 O-435 O-470 O-480 O-520 O-540 (F) O-540 (L) O-550 O-580 O-805 O-1230
R (radial)	R-250 R-265 R-270 R-370 (LB) R-370 (K) R-420 R-440 R-500 R-540 (W) R-540 (K) R-545 R-550 R-600 R-670 R-680 R-720 R-755 R-760 R-790 R-830 R-915 R-975 DR-980 R-985 R-1044 R-1300 R-1340 R-1454 R-1510 R-1535 R-1640 R-1670 R-1690 R-1750 R-1820 R-1830 R-1860 R-2000 R-2060 R-2160 R-2180 R-2600 R-2800 R-3350 R-4090 R-4360 XR-7755
V (upright-V inline)	V-720 V-1150 V-1237 V-1400 V-1440 V-1460 V-1510 V-1560 V-1570 V-1650 (P) V-1710 V-1950 V-3420
V (inverted-V inline)	V-770 V-1650 (L)
VG (inverted-V inline)	VG-1410
W (three-bank W-configuration inline)	W-2779
See also: X-1800 US military gas turbine aeroengines Piston engine configurations