Радиальный двигатель

Радиальный двигатель представляет собой возвратно-поступательного типа внутреннего сгорания конфигурацию двигателя , в которой цилиндры «расходятся» наружу от центрального картера , как спицы колеса. он напоминает стилизованную звезду Если смотреть спереди, , а на некоторых других языках его называют «звездным двигателем».

Радиальная конфигурация обычно использовалась для авиационных двигателей до того, как газотурбинные двигатели стали преобладать.

Работа двигателя

Главный шатун (вертикальный) и ведомые шатуны от двухрядного четырнадцатицилиндрового двигателя Pratt & Whitney R-1535 Twin Wasp Junior.

Поскольку оси цилиндров копланарны, все шатуны не могут быть прикреплены непосредственно к коленчатому валу, если только не используются механически сложные раздвоенные шатуны, ни один из которых не увенчался успехом. Вместо этого поршни соединены с коленчатым валом с помощью узла ведущего шарнирно-сочлененного стержня. Один поршень, самый верхний в анимации, имеет главный шток, напрямую прикрепленный к коленчатому валу. Остальные поршни прикрепляют крепления своих шатунов к кольцам по краю главного шатуна. Дополнительные «ряды» радиальных цилиндров могут быть добавлены для увеличения мощности двигателя без увеличения его диаметра.

Четырехтактные каждого поршня постоянный порядок срабатывания радиальные двигатели имеют нечетное количество цилиндров в каждом ряду, что позволяет поддерживать , обеспечивая плавную работу. Например, в пятицилиндровом двигателе порядок зажигания следующий: 1, 3, 5, 2, 4 и обратно к цилиндру 1. Более того, это всегда оставляет зазор в один поршень между поршнем на такте сгорания и поршнем на такте сгорания. сжатие. Активный ход напрямую помогает сжать следующий цилиндр для воспламенения, делая движение более равномерным. Если бы использовалось четное количество цилиндров, равновременный цикл зажигания был бы невозможен.

Как и в большинстве четырехтактных двигателей, коленчатый вал совершает два оборота для завершения четырех ходов каждого поршня (впуск, сжатие, сгорание, выпуск). Кольцо распределительного вала предназначено для вращения медленнее и в направлении, противоположном коленчатому валу. Его кулачки расположены в два ряда; один для впускных клапанов и один для выпускных клапанов. В радиальном двигателе обычно используется меньше кулачков кулачка, чем в других типах. Например, в двигателе на анимированной иллюстрации четыре кулачка обслуживают все 10 клапанов пяти цилиндров, тогда как для типичного рядного двигателя с таким же количеством цилиндров и клапанов потребуется 10.

В большинстве радиальных двигателей используются верхние тарельчатые клапаны, приводимые в движение толкателями и толкателями на кулачковой пластине, которая концентрична коленчатому валу, а в некоторых радиальных двигателях меньшего размера, таких как Kinner B-5 и российский Швецов М-11 , используются отдельные распределительные валы внутри картера для каждого двигателя. цилиндр. В некоторых двигателях используются золотниковые клапаны, такие как 14-цилиндровый Bristol Hercules и 18-цилиндровый Bristol Centaurus , которые работают тише и плавнее, но требуют гораздо более жестких производственных допусков . ^{[ нужна ссылка ]}

История

Самолет

К. М. Мэнли сконструировал пятицилиндровый радиальный двигатель с водяным охлаждением в 1901 году, представив собой модификацию одного из Стивена Бальцера , роторных двигателей для . Лэнгли на аэродроме самолетов Двигатель Мэнли производил 52 л.с. (39 кВт) при 950 об/мин. ^[1]

В 1903–1904 годах Якоб Эллехаммер использовал свой опыт конструирования мотоциклов для создания первого в мире радиального двигателя с воздушным охлаждением, трехцилиндрового двигателя, который он использовал в качестве основы для более мощной пятицилиндровой модели в 1907 году. Он был установлен на его триплане. и совершил несколько коротких прыжков в свободном полете. ^[2]

Еще одним ранним радиальным двигателем был трехцилиндровый Anzani , первоначально построенный как «вентиляторная» конфигурация W3, один из которых приводил в движение Луи Блерио, пересекавший Blériot XI Ла -Манш . До 1914 года Алессандро Анзани разработал радиальные двигатели с диапазоном от трех цилиндров (расположенных на расстоянии 120° друг от друга) — достаточно рано, чтобы их можно было использовать на нескольких построенных во Франции экземплярах знаменитого Blériot XI с оригинального завода Blériot — до массивного 20-цилиндрового двигателя. двигатель мощностью 200 л.с. (150 кВт) с расположением цилиндров в четыре ряда по пять цилиндров в каждом. ^[1]

Большинство радиальных двигателей имеют воздушное охлаждение , но одним из наиболее успешных из ранних радиальных двигателей (и самой ранней «стационарной» конструкцией, созданной для боевых самолетов Первой мировой войны) была серия девятицилиндровых радиальных двигателей с водяным охлаждением Salmson 9Z , которые были произведены в большом количестве. Жорж Кантон и Пьер Унне запатентовали оригинальную конструкцию двигателя в 1909 году, предложив ее компании Salmson ; двигатель часто называли Canton-Unné. ^[3]

С 1909 по 1919 год радиальный двигатель был в тени своего близкого родственника — роторного двигателя , который отличался от так называемого «стационарного» радиального двигателя тем, что картер и цилиндры вращались вместе с воздушным винтом. По своей концепции он был похож на более поздний радиальный самолет, с той основной разницей, что воздушный винт крепился болтами к двигателю, а коленчатый вал - к планеру. Проблема охлаждения цилиндров, которая была основным фактором первых «стационарных» радиальных двигателей, была решена за счет того, что двигатель создавал собственный поток охлаждающего воздуха. ^[4]

Во время Первой мировой войны многие французские и другие самолеты союзников летали с роторными двигателями Gnome , Le Rhône , Clerget и Bentley , последние образцы которых достигали мощности 250 л.с. (190 кВт), хотя ни один из двигателей мощностью более 160 л.с. (120 кВт) не имел успеха. К 1917 году разработка роторных двигателей отставала от новых рядных и V-образных двигателей, которые к 1918 году имели мощность до 400 л.с. (300 кВт) и устанавливались почти на все новые французские и британские боевые самолеты.

Большинство немецких самолетов того времени использовали рядные 6-цилиндровые двигатели водяного охлаждения. Motorenfabrik Oberursel производила лицензионные копии роторных силовых установок Gnome и Le Rhône, а Siemens-Halske создавала свои собственные конструкции, в том числе одиннадцатицилиндровый роторный двигатель Siemens-Halske Sh.III , который был необычен для того периода, поскольку приводился в движение через коническую зубчатую передачу. в заднем конце картера без жесткого крепления коленчатого вала к планеру самолета, так что внутренние рабочие компоненты двигателя (полностью внутренний коленчатый вал, «плавающий» в подшипниках картера, с шатунами и поршнями) вращались в противоположном направлении картер и цилиндры, которые все еще вращались, как и сам гребной винт, поскольку он все еще был прочно прикреплен к передней части картера, как и у обычных umlaufmotor немецких роторных двигателей .

К концу войны роторный двигатель достиг пределов конструкции, особенно в отношении количества топлива и воздуха, которое могло быть втянуто в цилиндры через полый коленчатый вал, в то время как достижения в металлургии и охлаждении цилиндров, наконец, позволили использовать стационарные двигатели. радиальные двигатели для замены роторных двигателей. В начале 1920-х годов компания Le Rhône переоборудовала ряд своих роторных двигателей в стационарные радиальные двигатели.

К 1918 году потенциальные преимущества радиальных двигателей с воздушным охлаждением перед рядными двигателями с воздушным охлаждением с водяным охлаждением и роторными двигателями , которые использовались на самолетах Первой мировой войны, были оценены по достоинству, но не были реализованы. Британские конструкторы создали радиальный двигатель ABC Dragonfly в 1917 году, но не смогли решить проблемы с охлаждением, и только в 1920-х годах Бристоль и Армстронг Сиддели произвели надежные радиальные двигатели с воздушным охлаждением, такие как Bristol Jupiter. ^[5] и Армстронг Сиддели Ягуар . ^{[ нужна ссылка ]}

В Соединенных Штатах Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA) отметил в 1920 году, что радиальные двигатели с воздушным охлаждением могут обеспечить увеличение удельной мощности и надежности; к 1921 году ВМС США объявили, что будут заказывать только самолеты с радиальными двигателями воздушного охлаждения, и их примеру последовали другие военно-морские авиационные вооружения. Двигатель Чарльза Лоуренса J -1 был разработан в 1922 году при финансовой поддержке ВМФ, и с использованием алюминиевых цилиндров со стальными гильзами он проработал беспрецедентные 300 часов, в то время как 50 часов были нормальными. По настоянию армии и флота авиационная корпорация Райта купила компанию Лоуренса, и последующие двигатели производились под именем Райта. Радиальные двигатели придали уверенности пилотам ВМФ, выполняющим дальние полеты над водой. ^[6]

мощностью 225 л.с. (168 кВт) Райта Радиальный двигатель J-5 Whirlwind 1925 года широко назывался «первым по-настоящему надежным авиационным двигателем». ^[7] Райт нанял Джузеппе Марио Белланку для разработки самолета для его демонстрации, и результатом стал Wright-Bellanca WB-1 , который впервые поднялся в воздух позже в том же году. J-5 использовался на многих современных самолетах того времени, в том числе Чарльза Линдберга , на «Духе Сент-Луиса» на котором он совершил первый самостоятельный трансатлантический перелет. ^[8]

В 1925 году была основана американская компания Pratt & Whitney , конкурирующая с радиальными двигателями Райта. Первоначальное предложение Pratt & Whitney, R-1340 Wasp , было испытано позже в том же году, положив начало линейке двигателей на следующие 25 лет, которая включала 14-цилиндровый двухрядный двигатель Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp . Было произведено больше Twin Wasp, чем любого другого авиационного поршневого двигателя в истории авиации; было построено около 175 000 экземпляров. ^[9]

В Соединенном Королевстве компания Bristol Airplane Company концентрировалась на разработке радиальных двигателей, таких как «Юпитер», «Меркурий» и радиальные клапаны «Геркулес» . Германия, Япония и Советский Союз начали с создания лицензионных версий радиальных двигателей Armstrong Siddeley, Bristol, Wright или Pratt & Whitney, а затем выпустили свои собственные улучшенные версии. ^{[ нужна ссылка ]} Франция продолжала разработку различных роторных двигателей, но также производила двигатели, основанные на конструкциях Бристоля, особенно Юпитер.

другие конфигурации поршней и турбовинтовые двигатели используются Хотя в современных винтовых самолетах , Rare Bear , представляющий собой Grumman F8F Bearcat, оснащенный радиальным двигателем Wright R-3350 Duplex-Cyclone , по-прежнему остается самым быстрым самолетом с поршневым двигателем . ^[10]^[11]

125 334 американских двухрядных 18-цилиндровых двигателей Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp , рабочим объемом 2800 дюймов ³ (46 л) и мощностью от 2000 до 2400 л.с. (1500-1800 кВт), устанавливались на американские одномоторные Vought F4U Corsair , Grumman F6F Hellcat , Republic P-47 Thunderbolt , двухмоторные Martin B-26 Marauder , Douglas A-26. Invader , Northrop P-61 Black Widow той же фирмы меньшего рабочего объема (на 30 л), Twin Wasp был использован 14-цилиндровый двухрядный радиальный двигатель и т. д. В качестве основного двигателя для B-24 Liberator , PBY Catalina , и Douglas C-47 , каждая конструкция входит в число лидеров производства по количеству производства каждого типа конструкции планера.

Американские серии Wright Cyclone двухрядные радиальные двигатели приводили в движение американские военные самолеты: 14-цилиндровый Twin Cyclone с рабочим объемом почти 43 литра приводил в действие одномоторный Grumman TBF Avenger , двухмоторный North American B-25 Mitchell и некоторые версии Douglas . A-20 Havoc с массивным двухрядным 18-цилиндровым двигателем Duplex-Cyclone объемом почти 55 литров, приводящим в движение четырехмоторный Boeing B-29 Superfortress и другие.

Советское Швецова ОКБ-19 . было единственным источником проектирования всех радиальных двигателей советского государственного заводского производства, использовавшихся в его самолетах времен Второй мировой войны, начиная с Швецова М-25 (сам основанный на американском Wright Cyclone 9 ') В 1946 году продолжил разработку четырнадцатицилиндрового радиального двигателя Швецова АШ-82 рабочим объемом 41 литр для истребителей, а также массивного восемнадцатицилиндрового радиального двигателя Швецова АШ-73 рабочим объемом 58 литров - самой малолитражной радиальной конструкции из ОКБ Швецова во время войны представляло собой Швецова М-11 пятицилиндровый радиальный двигатель с рабочим объемом 8,6 литра собственной разработки.

Более 28 000 немецких 42-литровых 14-цилиндровых двухрядных BMW 801 мощностью от 1560 до 2000 л.с. (1540–1970 л.с. или 1150–1470 кВт) приводили в движение немецкий одноместный одномоторный Focke . -Вульф Fw 190 Würger и двухмоторный Юнкерс Ju 88 .

В Японии большинство самолетов оснащалось радиальными двигателями воздушного охлаждения, такими как 14-цилиндровые Mitsubishi Zuisei (11 903 единицы, например Kawasaki Ki-45 ), Mitsubishi Kinsei (12 228 единиц, например Aichi D3A ), Mitsubishi Kasei (16 486 единиц, например Kawanishi). H8K ), Nakajima Sakae (30 233 единицы, например Mitsubishi A6M и Nakajima Ki-43 ) и 18-цилиндровый Nakajima Homare (9 089 единиц, например Nakajima Ki-84 ). Kawasaki Ki-61 и Yokosuka D4Y были редкими образцами японских самолетов с рядными двигателями жидкостного охлаждения в то время, но позже они также были переработаны для установки на радиальные двигатели как Kawasaki Ki-100 и Yokosuka D4Y 3.

В Великобритании компания Bristol производила радиальные двигатели как с золотниковыми клапанами , так и с обычными тарельчатыми клапанами : из конструкций с золотниковыми клапанами более 57 400 двигателей Hercules использовались на двигателях Vickers Wellington , Short Stirling , Handley Page Halifax и некоторых версиях Avro Lancaster , более 8000 новаторских двигателей. с рукавным клапаном Bristol Perseus использовались в различных типах, и более 2500 британских радиальных двигателей с наибольшим рабочим объемом производства бристольской фирмы, использующих клапанный клапан, Bristol Centaurus, использовались для питания самолетов Hawker Tempest II и Sea Fury . Радиальные двигатели с тарельчатыми клапанами той же фирмы включали: около 32 000 экземпляров Bristol Pegasus, используемых в Short Sunderland , Handley Page Hampden и Fairey Swordfish , а также более 20 000 экземпляров девятицилиндровых двигателей Mercury 1925 года выпуска, которые использовались для привода Westland Lysander , Бристоль. Бленхейм и Блэкбернский поморник .

Танки

В годы, предшествовавшие Второй мировой войне, когда осозналась потребность в бронетехнике, конструкторы столкнулись с проблемой питания машин и обратились к использованию авиационных двигателей, в том числе радиальных. Радиальные авиационные двигатели обеспечивали большую удельную мощность и были более надежными, чем обычные рядные автомобильные двигатели, доступные в то время. Однако у этой уверенности была обратная сторона: если двигатели устанавливались вертикально, как в M3 Lee и M4 Sherman , их сравнительно большой диаметр придавал танку более высокий силуэт, чем конструкции с рядными двигателями. ^{[ нужна ссылка ]}

Continental R-670 , 7-цилиндровый радиальный авиационный двигатель, который впервые поднялся в воздух в 1931 году, стал широко используемой танковой силовой установкой, устанавливаясь на боевую машину M1 , легкий танк M2 , M3 Stuart , M3 Lee и LVT-2 Water Buffalo. . ^{[ нужна ссылка ]}

Guiberson T-1020 , 9-цилиндровый радиальный дизельный авиационный двигатель, использовался в M1A1E1 , а Continental R975 использовался в M4 Sherman , M7 Priest , M18 Hellcat истребителе танков и самоходной гаубице M44 . ^{[ нужна ссылка ]}

Современные радиалы

Ряд компаний продолжают производить радиальные двигатели и сегодня. Веденеев производит радиальные двигатели М-14П мощностью 360–450 л.с. (270–340 кВт), которые используются на Яковлева и Сухого пилотажных самолетах . М-14П также используется производителями самодельных самолетов , таких как Culp Special и Culp Sopwith Pup . ^[12] Питтс S12 «Монстр» и Мерфи «Лось» . 7-цилиндровые двигатели мощностью 110 л.с. (82 кВт) и 9-цилиндровые двигатели мощностью 150 л.с. (110 кВт) доступны от австралийской компании Rotec Aerosport . HCI Авиация ^[13] предлагает 5-цилиндровый двигатель R180 (75 л.с. (56 кВт)) и 7-цилиндровый двигатель R220 (110 л.с. (82 кВт)), доступные «готовыми к полету» и в виде комплекта для самостоятельной сборки. Компания Verner Motor из Чешской Республики производит несколько радиальных двигателей мощностью от 25 до 150 л.с. (от 19 до 112 кВт). ^[14] Миниатюрные радиальные двигатели для моделей самолетов доступны от OS Engines , Saito Seisakusho из Японии и Shijiazhuang из Китая, а также Evolution (разработаны Вольфгангом Зайделем из Германии и производятся в Индии) и Technopower в США. ^{[ нужна ссылка ]}

Сравнение с рядными двигателями

Гоночный автомобиль Монако-Тросси 1935 года, редкий образец использования автомобиля. ^[15]

Системы жидкостного охлаждения, как правило, более уязвимы к боевым повреждениям. Даже незначительное повреждение осколками может легко привести к потере охлаждающей жидкости и, как следствие, перегреву двигателя, в то время как радиальный двигатель с воздушным охлаждением может практически не пострадать от небольших повреждений. ^[16] Радиальные имеют более короткие и жесткие коленчатые валы: однорядному радиальному двигателю требуется только два подшипника коленчатого вала в отличие от семи, необходимых для шестицилиндрового рядного двигателя с жидкостным охлаждением аналогичной жесткости. ^[17]

В то время как однорядный радиальный двигатель позволяет одинаково охлаждать все цилиндры, этого нельзя сказать о многорядных двигателях, где на задние цилиндры может влиять тепло, исходящее от переднего ряда, и поток воздуха маскируется. ^[18]

Потенциальным недостатком радиальных двигателей является то, что воздействие воздушного потока на цилиндры значительно увеличивает сопротивление . Ответом стало добавление специально разработанных капотов с перегородками для нагнетания воздуха между цилиндрами. Первым эффективным капотом, снижающим сопротивление, который не ухудшал охлаждение двигателя, было британское кольцо Тауненда или «тормозное кольцо», которое образовывало узкую полосу вокруг двигателя, закрывающую головки цилиндров, уменьшая сопротивление. Национальный консультативный комитет по аэронавтике изучил проблему и разработал капот NACA , который еще больше снизил сопротивление и улучшил охлаждение. С тех пор почти во всех радиальных авиационных двигателях использовались капоты типа NACA. ^{[Примечание 1]}

В то время как рядные двигатели жидкостного охлаждения продолжали широко использоваться в новых конструкциях до конца Второй мировой войны поздней войны , радиальные двигатели доминировали впоследствии, пока их не вытеснили реактивные двигатели, в том числе Hawker Sea Fury и Grumman F8F Bearcat , два самых быстрых серийных поршневых двигателя. когда-либо построенные самолеты с радиальными двигателями.

Гидрозатвор

Если радиальный двигатель остается выключенным более чем на несколько минут, масло или топливо могут стекать в камеры сгорания нижних цилиндров или накапливаться в нижних впускных трубах, готовые всасываться в цилиндры при запуске двигателя. Когда поршень приближается к верхней мертвой точке (ВМТ) такта сжатия, эта несжимаемая жидкость останавливает движение поршня. Запуск или попытка запуска двигателя в таких условиях может привести к искривлению или поломке шатуна. ^[21]

Другие типы радиальных двигателей

Многорядные радиальные

Первоначально радиальные двигатели имели один ряд цилиндров, но по мере увеличения размеров двигателя возникла необходимость добавить дополнительные ряды. Первым двигателем с радиальной конфигурацией, в котором использовалась двухрядная конструкция, был роторный двигатель Gnôme "Double Lambda" мощностью 160 л.с. 1912 года, разработанный как 14-цилиндровая двухрядная версия однорядного двигателя Lambda семицилиндрового мощностью 80 л.с. роторный, однако проблемы с надежностью и охлаждением ограничили его успех.

Двухрядные конструкции начали появляться в больших количествах в 1930-х годах, когда размеры и вес самолетов выросли до такой степени, что однорядные двигатели требуемой мощности стали просто слишком большими, чтобы их можно было использовать на практике. В двухрядных конструкциях часто возникали проблемы с охлаждением заднего ряда цилиндров, но были введены разнообразные перегородки и ребра, которые в значительной степени устраняли эти проблемы. Обратной стороной была относительно большая лобовая площадь, которую приходилось оставлять открытой для обеспечения достаточного потока воздуха, что увеличивало сопротивление. Это привело к серьезным спорам в отрасли в конце 1930-х годов о возможности использования радиальных самолетов для высокоскоростных самолетов, таких как современные истребители. ^{[ нужна ссылка ]}

Решение было представлено 14-цилиндровым двухрядным радиальным двигателем BMW 801. Курт Танк разработал новую систему охлаждения для этого двигателя, в которой использовался высокоскоростной вентилятор, который нагнетал сжатый воздух в каналы, по которым воздух доставлялся к середине цилиндров, где ряд перегородок направлял воздух по всем цилиндрам. Это позволило плотно прикрепить капот к двигателю, уменьшив лобовое сопротивление, но при этом обеспечивая (после ряда экспериментов и модификаций) достаточное количество охлаждающего воздуха сзади. Эта базовая концепция вскоре была скопирована многими другими производителями, и многие самолеты конца Второй мировой войны вернулись к радиальной конструкции, поскольку начали внедряться более новые и гораздо более крупные конструкции. ^{[ нужна ссылка ]} Примеры включают Bristol Centaurus в Hawker Sea Fury и Швецов АШ-82 в Лавочкине Ла-7 . ^{[ нужна ссылка ]}

Для еще большей мощности добавление дополнительных рядов считалось нецелесообразным из-за сложности обеспечения необходимого притока воздуха к задним рядам. Были разработаны более крупные двигатели, в основном с использованием водяного охлаждения, хотя это значительно увеличивало сложность и устраняло некоторые преимущества радиальной конструкции с воздушным охлаждением. Одним из примеров этой концепции является BMW 803 , который так и не поступил на вооружение. ^{[ нужна ссылка ]}

Крупное исследование ^{[ который? ]} Исследование воздушного потока вокруг радиалов с использованием аэродинамических труб и других систем было проведено в США и продемонстрировало, что при тщательном проектировании возможен достаточный поток воздуха. Это привело к созданию R-4360 , который имеет 28 цилиндров, расположенных в 4-рядной конфигурации кукурузных початков . R-4360 использовался на крупных американских самолетах после Второй мировой войны . США и Советский Союз продолжали эксперименты с радиальными двигателями большего размера, но Великобритания отказалась от таких конструкций в пользу более новых версий Центавра и быстрого перехода к использованию турбовинтовых двигателей, таких как Armstrong Siddeley Python и Bristol Proteus , которые легко производили больше мощности, чем радиальные двигатели. без веса и сложности. ^{[ нужна ссылка ]}

Большие радиалы продолжали строиться и для других целей, хотя они уже не являются обычным явлением. Примером может служить 5-тонный дизельный двигатель «Звезда М503» с 42 цилиндрами в 6 рядов по 7, рабочим объемом 143,6 л (8760 куб. Дюймов) и мощностью 3942 л.с. (2940 кВт). Три из них использовались на быстрых ракетных катерах класса «Оса» . ^{[ нужна ссылка ]} Еще одним был Lycoming XR-7755 , самый большой поршневой авиационный двигатель, когда-либо построенный в Соединенных Штатах, с 36 цилиндрами общим числом около 7750 в минуту. ³ (127 л) объёма и выходной мощности 5000 лошадиных сил (3700 киловатт).

Дизельные радиалы

Хотя большинство радиальных двигателей производятся для бензиновых двигателей, существуют и дизельные радиальные двигатели. Два основных преимущества в пользу дизельных двигателей — меньший расход топлива и снижение риска возгорания. ^{[ нужна ссылка ]}

Паккард

Компания Packard спроектировала и построила 9-цилиндровый дизельный радиальный авиационный двигатель объемом 980 кубических дюймов (16,06 литра) DR-980 мощностью 225 лошадиных сил (168 кВт) в 1928 году. 28 мая 1931 года Bellanca CH-300 с двигателем DR-980 , с 481 галлоном топлива, пилотируемый Уолтером Эдвином Лизом и Фредериком Бросси, установил рекорд по нахождению в воздухе 84 часа 32 минуты без дозаправки. ^[22] Этот рекорд продержался 55 лет, пока его не побил « Рутан Вояджер» . ^[23]

Бристоль

Экспериментальный «Бристоль Феникс» 1928–1932 годов успешно прошел летные испытания на самолете Westland Wapiti и в 1934 году установил рекорды высоты, которые продержались до Второй мировой войны. ^{[ нужна ссылка ]}

Клерже

В 1932 году французская компания Clerget разработала 14D, 14-цилиндровый двухтактный дизельный радиальный двигатель. После ряда усовершенствований в 1938 году модель 14F2 выдавала мощность 520 л.с. (390 кВт) при крейсерской мощности 1910 об/мин, с соотношением мощности и веса, близким к современным бензиновым двигателям, и удельным расходом топлива примерно на 80% по сравнению с обычным двигателем. эквивалентный бензиновый двигатель. Во время Второй мировой войны исследования продолжались, но из-за нацистской оккупации массового производства не было. выросла до более 1000 л.с. (750 кВт) К 1943 году мощность двигателя с турбокомпрессором . После войны компания Clerget была интегрирована в компанию SNECMA и планировала создать 32-цилиндровый дизельный двигатель мощностью 4000 л.с. (3000 кВт), но в 1947 году компания отказалась от разработки поршневых двигателей в пользу новых газотурбинных двигателей. ^{[ нужна ссылка ]}

Нордберг

в Производственная компания Нордберг США с конца 1940-х годов разработала и произвела серию больших двухтактных радиальных дизельных двигателей для производства электроэнергии, в первую очередь на алюминиевых заводах, и для перекачки воды. Они отличались от большинства радиальных двигателей тем, что имели четное количество цилиндров в одном ряду (или ряде) и необычный двойной главный шатун. Были построены варианты, которые могли работать либо на дизельном топливе, либо на бензине, либо на их смесях. В США было изготовлено несколько электростанций, в которых используется большое количество этих двигателей. ^[24]

ЭМД

Компания Electro-Motive Diesel (EMD) построила «блинные» двигатели 16-184 и 16-338 для морского использования. ^[25]

Зохе

Аэродизели Zoche представляют собой прототип радиальной конструкции с четным числом цилиндров: четыре или восемь; но это не проблема, потому что это двухтактные двигатели , у которых на один оборот коленчатого вала приходится вдвое больше рабочих тактов, чем у четырехтактного двигателя. ^[26]^{[ нужен сторонний источник ]}

Радиальные двигатели на сжатом воздухе

Разработан ряд радиальных двигателей, работающих на сжатом воздухе, в основном для использования в моделях самолетов и в газовых компрессорах. ^[27]

Модели радиальных двигателей

Ряд многоцилиндровых 4-тактных моделей двигателей коммерчески доступен в радиальной конфигурации, начиная с OS Max пятицилиндрового двигателя FR5-300 японской фирмы объемом 3,0 куб.дюйма. (50 см ³) радиальный двигатель «Сириуса» в 1986 году. Американская фирма «Technopower» производила радиальные пяти- и семицилиндровые двигатели меньшего объема еще в 1976 году, но двигатель фирмы OS был первым серийно выпускаемым радиальным двигателем в авиамоделировании. история. Конкурирующая фирма Saito Seisakusho в Японии с тех пор произвела собственную пятицилиндровую радиальную четырехтактную модель двигателя аналогичного размера в качестве прямого конкурента конструкции OS, при этом Сайто также создал серию трехцилиндровых моделей, работающих на метаноле и бензине. радиальные двигатели объемом от 0,90 куб.дюйма. (15 см ³) до 4,50 куб.дюйма. (75 см ³) с рабочим объемом, также все теперь доступно в формате с искровым зажиганием до 84 см. ³ объем для использования с бензином. ^[28] Немецкая фирма Seidel раньше производила как семи-, так и девятицилиндровые «большие» (начиная с 35 см). ³ объем) радиальные двигатели модели с радиоуправлением, в основном со свечой зажигания, с экспериментальным четырнадцатицилиндровым двухрядным радиальным двигателем, который проходит испытания - американская фирма Evolution теперь продает радиальные двигатели, разработанные Зайделем, а их производство ведется в Индии. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Примечания

^ Утверждалось, что капот NACA создавал дополнительную тягу из-за эффекта Мередита , в результате чего тепло, добавленное к воздуху, проталкиваемому через каналы между цилиндрами, расширяло выходящий охлаждающий воздух, создавая тягу при прохождении через сопло. Эффект Мередита требует высокой скорости полета и тщательного проектирования для создания подходящего высокоскоростного выхлопа нагретого воздуха - капот NACA не был предназначен для достижения этой цели, и эффект не был бы значительным на низких скоростях полета. ^[19] Этот эффект был использован в радиаторах нескольких самолетов середины 1940-х годов, в которых использовались двигатели жидкостного охлаждения, таких как Spitfire и Mustang . ^[20] и он предлагал незначительное улучшение более поздних самолетов с радиальными двигателями, включая Fw 190 .

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Вивиан, Э. Чарльз (1920). История воздухоплавания . Онлайн-книги по истории Дейтона. Архивировано из оригинала 23 мая 2009 г. Проверено 5 июля 2008 г.
^ Дэй, Лэнс; Ян МакНил (1996). Биографический словарь истории техники . Тейлор и Фрэнсис. п. 239 . ISBN 0-415-06042-7 .
^ Ламсден 2003, с. 225.
^ Наум, Эндрю (1999). Роторный авиационный двигатель . NMSI Trading Ltd. ISBN 1-900747-12-Х .
^ Ганстон, Билл (1989). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Кембридж, Великобритания: Патрик Стивенс Ltd., стр. 29, 31 и 44. ISBN. 1-85260-163-9 .
^ Бильштейн, Роджер Э. (2008). Схемы полетов: тенденции развития авиации в США, 1918–1929 гг . Издательство Университета Джорджии. п. 26. ISBN 978-0-8203-3214-7 .
^ Херрманн, Дороти (1993). Энн Морроу Линдберг: Дар на всю жизнь . Тикнор и Филдс. п. 28 . ISBN 0-395-56114-0 .
^ « Дух Сент-Луиса ». Чарльз Линдерг: американский авиатор, дата обращения 21 августа 2015 г.
^ - Архивировано (11 ноября 2013 г.) страница продукта производителя, R-1830 Дата обращения: 7 февраля 2019 г.
^ Винтажная коллекция Льюиса (2018), «Веб-сайт Rare Bear». Архивировано 27 октября 2013 г. в Wayback Machine . Проверено: 6 января 2018 г.
^ Aerospaceweb, «Рекорды скорости самолетов». AeroSpaceWeb.org . Проверено: 6 января 2018 г.
^ «Самолет» . Специализация Калпа . Проверено 22 декабря 2013 г.
^ «HCI (США)» . Аэрокосмические двигатели от А до Я. Проверено 11 февраля 2023 г.
^ «Линейка двигателей Verner Motor» . Вернер Мотор . Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Проверено 23 апреля 2013 г.
^ «МОНАКО – Модель соревнований ТРОССИ» . Museoauto.it . Проверено 10 ноября 2016 г.
^ Терстон, Дэвид Б. (2000). Самый значительный и великолепный самолет в мире: эволюция современного самолета . САЭ. п. 155. ИСБН 0-7680-0537-Х .
^ В некоторых рядных шестицилиндровых двигателях использовалось всего три подшипника, но за счет более тяжелых коленчатых валов или биения коленчатого вала.
^ Федден, AHR (28 февраля 1929 г.). «Двигатели воздушного охлаждения в эксплуатации» . Полет . XXI (9): 169–173.
^ Беккер, Дж.; Граница высоких скоростей: истории четырех программ NACA, 1920 г. - SP-445, НАСА (1980), Глава 5: Высокоскоростные обтекатели, воздухозаборники и выпускные отверстия, а также системы внутреннего потока: исследование прямоточного воздушно-реактивного двигателя
^ Прайс 1977, с. 24.
^ Техническое обслуживание силовой установки поршневых двигателей . Департамент ВВС . 1953. стр. 53–54.
↑ Глава 1: Разработка дизельного авиационного двигателя». Архивировано 12 февраля 2012 г. в Историческом обществе авиационных двигателей Wayback Machine — Дизели, стр. 4. Дата обращения: 30 января 2009 г.
^ Авиационная хронология Дата обращения: 7 февраля 2009 г.
^ «Дизельные двигатели Нордберг» . Старый Двигатель. Архивировано из оригинала 19 сентября 2018 г. Проверено 20 ноября 2006 г.
^ Пирс, Уильям (18 августа 2014 г.). «Дженерал Моторс / Дизельный двигатель Electro-Motive 16-184» . oldmachinepress.com . Проверено 30 мая 2016 г. .
^ «Домашняя страница Zoche Aero-Diesels» . zoche.de . Проверено 30 мая 2016 г. .
^ «Радиально-поршневой компрессор Bock» . Бок.де. 19 октября 2009 г. Архивировано из оригинала 8 октября 2011 г. Проверено 6 декабря 2011 г.
^ Всемирный каталог электронных книг Сайто Сейсакусё, страницы 9, 17 и

Внешние ссылки

Видео работы радиального двигателя в разрезе на You Tube

[21] Утверждалось, что капот NACA создавал дополнительную тягу из-за эффекта Мередита , в результате чего тепло, добавленное к воздуху, проталкиваемому через каналы между цилиндрами, расширяло выходящий охлаждающий воздух, создавая тягу при прохождении через сопло. Эффект Мередита требует высокой скорости полета и тщательного проектирования для создания подходящего высокоскоростного выхлопа нагретого воздуха - капот NACA не был предназначен для достижения этой цели, и эффект не был бы значительным на низких скоростях полета. ^[19] Этот эффект был использован в радиаторах нескольких самолетов середины 1940-х годов, в которых использовались двигатели жидкостного охлаждения, таких как Spitfire и Mustang . ^[20] и он предлагал незначительное улучшение более поздних самолетов с радиальными двигателями, включая Fw 190 .

[vivian-1] Перейти обратно: ^а ^б Вивиан, Э. Чарльз (1920). История воздухоплавания . Онлайн-книги по истории Дейтона. Архивировано из оригинала 23 мая 2009 г. Проверено 5 июля 2008 г.

[2] Дэй, Лэнс; Ян МакНил (1996). Биографический словарь истории техники . Тейлор и Фрэнсис. п. 239 . ISBN 0-415-06042-7 .

[Lumsden225-3] Ламсден 2003, с. 225.

[nahum-4] Наум, Эндрю (1999). Роторный авиационный двигатель . NMSI Trading Ltd. ISBN 1-900747-12-Х .

[5] Ганстон, Билл (1989). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Кембридж, Великобритания: Патрик Стивенс Ltd., стр. 29, 31 и 44. ISBN. 1-85260-163-9 .

[6] Бильштейн, Роджер Э. (2008). Схемы полетов: тенденции развития авиации в США, 1918–1929 гг . Издательство Университета Джорджии. п. 26. ISBN 978-0-8203-3214-7 .

[7] Херрманн, Дороти (1993). Энн Морроу Линдберг: Дар на всю жизнь . Тикнор и Филдс. п. 28 . ISBN 0-395-56114-0 .

[8] « Дух Сент-Луиса ». Чарльз Линдерг: американский авиатор, дата обращения 21 августа 2015 г.

[9] - Архивировано (11 ноября 2013 г.) страница продукта производителя, R-1830 Дата обращения: 7 февраля 2019 г.

[10] Винтажная коллекция Льюиса (2018), «Веб-сайт Rare Bear». Архивировано 27 октября 2013 г. в Wayback Machine . Проверено: 6 января 2018 г.

[11] Aerospaceweb, «Рекорды скорости самолетов». AeroSpaceWeb.org . Проверено: 6 января 2018 г.

[12] «Самолет» . Специализация Калпа . Проверено 22 декабря 2013 г.

[13] «HCI (США)» . Аэрокосмические двигатели от А до Я. Проверено 11 февраля 2023 г.

[14] «Линейка двигателей Verner Motor» . Вернер Мотор . Архивировано из оригинала 6 октября 2014 года . Проверено 23 апреля 2013 г.

[15] «МОНАКО – Модель соревнований ТРОССИ» . Museoauto.it . Проверено 10 ноября 2016 г.

[16] Терстон, Дэвид Б. (2000). Самый значительный и великолепный самолет в мире: эволюция современного самолета . САЭ. п. 155. ИСБН 0-7680-0537-Х .

[17] В некоторых рядных шестицилиндровых двигателях использовалось всего три подшипника, но за счет более тяжелых коленчатых валов или биения коленчатого вала.

[18] Федден, AHR (28 февраля 1929 г.). «Двигатели воздушного охлаждения в эксплуатации» . Полет . XXI (9): 169–173.

[becker-19] Беккер, Дж.; Граница высоких скоростей: истории четырех программ NACA, 1920 г. - SP-445, НАСА (1980), Глава 5: Высокоскоростные обтекатели, воздухозаборники и выпускные отверстия, а также системы внутреннего потока: исследование прямоточного воздушно-реактивного двигателя

[document_p24-20] Прайс 1977, с. 24.

[22] Техническое обслуживание силовой установки поршневых двигателей . Департамент ВВС . 1953. стр. 53–54.

[23] Глава 1: Разработка дизельного авиационного двигателя». Архивировано 12 февраля 2012 г. в Историческом обществе авиационных двигателей Wayback Machine — Дизели, стр. 4. Дата обращения: 30 января 2009 г.

[24] Авиационная хронология Дата обращения: 7 февраля 2009 г.

[25] «Дизельные двигатели Нордберг» . Старый Двигатель. Архивировано из оригинала 19 сентября 2018 г. Проверено 20 ноября 2006 г.

[26] Пирс, Уильям (18 августа 2014 г.). «Дженерал Моторс / Дизельный двигатель Electro-Motive 16-184» . oldmachinepress.com . Проверено 30 мая 2016 г. .

[27] «Домашняя страница Zoche Aero-Diesels» . zoche.de . Проверено 30 мая 2016 г. .

[28] «Радиально-поршневой компрессор Bock» . Бок.де. 19 октября 2009 г. Архивировано из оригинала 8 октября 2011 г. Проверено 6 декабря 2011 г.

[29] Всемирный каталог электронных книг Сайто Сейсакусё, страницы 9, 17 и

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[Примечание 1]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[19]

[20]