Накадзима Ха5

Да5
Тип	14-цилиндровый двухрядный радиально-поршневой двигатель с воздушным охлаждением.
Национальное происхождение	Япония
Производитель	Авиационная компания Накадзима
Основные приложения	Митсубиси Ки-21 ; Митсубиси Ки-30 ; Митсубиси Ки-57 ; Накадзима Ки-49 (Ха-41/Ха-109) ; Накадзима Ки-44 (Ха-41/Ха109)
Развитый в	Накадзима Ха219

Nakajima Ha5 — двухрядный 14-цилиндровый с воздушным охлаждением радиальный авиационный двигатель , построенный японской авиастроительной компанией Nakajima . Двигатель представлял собой развитие более ранних однорядных японских двигателей Kotobuki и Hikari , которые объединили в себе особенности конструкций Bristol Jupiter и Pratt & Whitney R-1340 Wasp .

было построено около 7000 гражданских и 5500 военных Ха-5 Впервые представленный в виде прототипа мощностью 1000 л.с. в 1933 году, во время Второй мировой войны . У Ха-5 были отдельные кулачковые диски для переднего и заднего рядов цилиндров, как в американских моделях, вместо использования одного переднего кулачкового диска с длинными и короткими толкателями для управления обоими рядами клапанов цилиндров.

Ha-5 представлял собой двухрядное развитие Nakajima Hikari , который сам по себе был развитием Nakajima Kotobuki . Он породил несколько улучшенных вариантов, а именно Ха-41 с одноступенчатым нагнетателем и Ха-109 с двухскоростным одноступенчатым нагнетателем. Более поздний Ха-219 имел ту же конструкцию цилиндров, но был увеличен до 18 цилиндров.

Проектирование и разработка

В 1917 году Тикухей Накадзима основал «Институт самолетов» в городе Одзима в префектуре Гунма . В 1918 году они построили свой первый самолет; «Накадзима Тип 1» с двигателем американского производства. ^{[ 1 ]} В 1920 году компания отправила Кимихея Накадзиму во Францию для изучения европейских достижений, а в 1922 году открыла собственный завод по производству двигателей в Токио. Это привело к производству двигателей на базе Lawrance A-3 двухцилиндрового горизонтально-оппозитного двигателя воздушного охлаждения .

В то время Лоуренс был диковинкой. Большинство двигателей с воздушным охлаждением в то время были роторными , в которых использовались цилиндры , которые вращались вместе с гребным винтом с неподвижным коленчатым валом, чтобы улучшить охлаждение, но Кимихей подслушал, что в Англии разрабатывался двигатель с хорошей охлаждающей способностью и неподвижными цилиндрами: радиальный двигатель . Он наблюдал английский истребитель Gloster Gamecock с двигателем Bristol Jupiter , который представлял собой передовую для того времени конструкцию с устройством автоматической регулировки зазора толкателя , спиральным впускным патрубком для равномерного распределения наддувочного воздуха и четырехклапанной системой впуска и выпуска. Он приобрел лицензию на производство Юпитера в 1925 году. ^{[ 2 ]} В 1927 году после приглашения двух инженеров-инструкторов из компании «Бристоль» на заводе Накадзима были запущены в производство «Юпитер Тип 6» мощностью 420 л.с. и «Тип 7» мощностью 450 л.с. с нагнетателем.

Изучив 9-цилиндровый радиальный двигатель Pratt & Whitney Wasp , Накадзима попытался объединить положительные стороны конструкции Jupiter с рациональной конструкцией Wasp. Затем Накадзима в качестве инженерных упражнений произвел серию типов двигателей, названных «AA», «AB», «AC» и «AD». ^{[ 1 ]} Следующая конструкция двигателя, «AE», была инновационной, с диаметром цилиндра 160 мм и ходом поршня 170 мм.

Были изготовлены прототипы и проведены эксплуатационные испытания, но этот двигатель не был принят на вооружение из-за его очень сложной конструкции. Накадзима продолжал тестировать различные конструкции цилиндров. В 1929 году была завершена конструкция «АН» с диаметром цилиндра и ходом поршня 146 × 160 мм и полным рабочим объемом 24,1 л. Это должна была быть окончательная версия базовой конструкции двигателя. ^{[ 1 ]}

В июне 1930 года первый прототип был построен и летом прошел испытания на прочность для утверждения типа. Затем начались летные испытания на самолете-носителе Nakajima A2N . Накадзима успешно разработал первый оригинальный японский 9-цилиндровый двигатель воздушного охлаждения « Котобуки » мощностью 450 л.с., который со временем был развит в Ха-5 и его преемниках. В декабре 1931 года этот двигатель был одобрен и принят на вооружение ВМФ для истребителя Navy Type 96 Carrier . Двигатель получил название «Котобуки» в связи с двигателем Юпитера. ^{[ 1 ]}

Двигатель «Котобуки» был усовершенствован и преобразован в двигатель « Хикари (легкий)» с увеличенным до предела цилиндра диаметром цилиндра и ходом поршня (160×180 мм при рабочем объеме 32,6 л), при этом мощность была увеличена до 720 л.с. ПС. «Хикари» использовался в авианосных истребителях Тип 95 и авианосных штурмовиках Тип 96 . ^{[ 1 ]}

Накадзима знал, что потребуются двигатели большей мощности, и начал работу над Ха-5, новой 14-цилиндровой двухрядной конструкцией, основанной на цилиндре 160×180 мм «Хикари». Прототип двигателя Ха-5 был построен в 1933 году и имел мощность 1000 л.с. Усовершенствованный Ха-5 был разработан как двигатель мощностью 1500 л.с. Всего для армии было произведено около 5500 двигателей Ха-5. ^{[ 1 ]}

Позже, когда вес самолетов увеличился и потребовались более высокие скорости, Накадзима продолжил совершенствовать конструкцию Ха-5, создав «Ха-41» и «Ха-109», которые имели тот же диаметр цилиндра и ход поршня 146 х 160 мм, что и Ha-5, но были увеличены с 950 л.с. у Ha5 до 1260 л.с. и 1440 л.с. соответственно. Унифицированный код Ха-41 — «Ха-34». Позже двигатель был преобразован в 18-цилиндровый двухрядный двигатель под названием «Ха-219», но он так и не дошел до стадии массовой разработки до окончания войны, всего было построено 10 двигателей. Во всех этих двигателях использовались по существу одинаковые головки цилиндров, различия заключались в системах наддува и максимальных оборотах двигателя в минуту.

Ха-5 и Ха-41 имели одинаковую массу - 630 кг, а Ха-109 - 720 кг из-за более крупной двухступенчатой системы нагнетателя. Ха-41 был основным двигателем ранних вариантов бомбардировщика Накадзима Ки-49 «Хелен» и истребителя Накадзима Ки-44 «Тодзё», более поздних версий обоих самолетов, использующих более мощный двигатель Ха-109. Ранние версии Mitsubishi Ki-21 «Салли» использовали Ха-5. Ха-41 был бы идеальной силовой установкой для самолетов, использовавших Mitsubishi Kasei , поскольку имел меньшие размеры и водоизмещение, но обеспечивал эквивалентный уровень мощности. Девять двигателей Ха-219 были переданы китайской эскадрилье для использования на новых Ки-84Н. По словам двух выживших механиков IJAAF в 1987 году, Ki-84N имел зарегистрированную скорость 448–450 миль в час при высоте потолка 42 254 фута при использовании аварийного электропитания во время войны. Чтобы двигатель продолжал работать, требовалось серьезное обслуживание, и он перегревался при полете на малых скоростях. ^{[ 3 ]}

Варианты

Да5: 634 кВт (850 л.с.), базовая конструкция (используется на Mitsubishi Ki-21 Army Type 97) тяжелом бомбардировщике ^{[ 4 ]}
Ха5-КАИ: б/у 634 кВт (850 л.с.), ( Mitsubishi Ki-30 ) ^{[ 5 ]}
Да5: 660 кВт (890 л.с.) (используются Nakajima Ki-19 ) ^{[ 6 ]}
Ха5-КАИ: 708 кВт (950 л.с.) (используется на Mitsubishi Ki-57 и Ki-57-I Army Type 100 Transport Model 1) ^{[ 7 ]}
Ха5-КАИ: Взлетная мощность 708 кВт (950 л.с.), 805 кВт (960 л.с.) на высоте 3000 м (11 810 футов) (используется на Mitsubishi Ki-30 и на первом прототипе Nakajima Ki-49 Donryu) ^{[ 8 ]}
Ха5-КАИ: Взлетная мощность 708 кВт (950 л.с.), 805 кВт (1080 л.с.) на высоте 4000 м (13 125 футов), (используется на Mitsubishi Ki-21-I Army Type 97 Heavy Bomber Model 1 и Ki-21-Ia, Army Type 97) Тяжелый бомбардировщик Модель 1А) ^{[ 4 ]}
Ха41: 1260 л.с. при взлете 2500 об/мин, 1260 л.с. при 2450 об/мин на высоте 3700 м
Ха109: 1500 л.с. при взлете 2650 об/мин, 1440 л.с. при 2600 об/мин на высоте 5200 м
Ха219: 1895 кВт (2541 л.с.) (10 построено на прототипах Tachikawa Ki-94-2, Ki-87 и Ki-84-N конца войны, наиболее разрушенных после войны с документами.

Приложения

Двигатель Ha5 использовался для питания:

Двигатель Ha41 использовался для привода:

Накадзима Ки-49 -И Донрю («Хелен»)
Накадзима Ки-44 -И Сёки («Тодзё»)

Двигатель Ha109 использовался для привода:

Накадзима Ки-49 -II
Накадзима Ки-44 -II

Технические характеристики (Накадзима Ха-5)

Данные разработки двигателей в Накадзиме 1923–1945 гг ., История двигателей самолетов Накадзима . ^{[ 9 ]}

Общие характеристики

Тип: 14-цилиндровый двухрядный радиально-поршневой двигатель воздушного охлаждения.
Диаметр цилиндра : 146 мм (5,75 дюйма)
Ход : 160 мм (6,3 дюйма)
Рабочий объем : 37,5 л (2288 дюймов) ³)
Диаметр: 1260 мм (49,6 дюйма)
Сухой вес : 625 кг (1378 фунтов) (720 кг Ha109)

Компоненты

Клапанный механизм : четырехклапанная система верхнего расположения клапанов на впуске и выпуске с толкателем.
Нагнетатель : Центробежный, рабочее колесо диаметром 280 мм с передаточным отношением 8,39:1 (Ha-5 и Ha-41), 6,55:1 и 8,55:1 для Ha-109 (двухступенчатый нагнетатель)
Система охлаждения: с воздушным охлаждением
Редуктор : 0,6875:1 (11/16)

Производительность

Выходная мощность:
890 л.с. (663,7 кВт) при 2200 об/мин на высоте 4700 м (15 490 футов) с наддувом -50 мм (номинальная мощность)
950 л.с. (708,4 кВт) при 2200 об/мин с наддувом +50 мм (взлетная мощность)
Удельная мощность : (до) 0,58 л.с./дюйм ³ до 1,02 л.с./дюйм ³
Степень сжатия : 6,7:1

См. также

Связанные разработки

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Список авиационных двигателей

Ссылки

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Разработка двигателя в Накадзиме, 1923–1945 гг.
^ Ганстон 1989, стр.104.
^ Документальный фильм JTVD 1987 года: Последние люди
^ Перейти обратно: ^а ^б Франсильон стр. 162
^ Франсильон, стр. 167.
↑ Микеш и Эйб, стр. 221.
^ Франсильон, стр. 184.
^ Франсильон, стр. 228.
^ История двигателей самолетов Накадзима ISBN 4-87357-007-7

Библиография

Франсильон, Р. Японская авиация Тихоокеанской войны . Аннаполис: Патнэм, 1970. SBN 370 00033 1.
Гудвин, Майк и Старкингс, Питер (2017). Японские авиационные двигатели 1910-1945 гг . Сандомир, Польша: MMPBooks. ISBN 978-83-65281-32-6 .
Ганстон, Билл. Всемирная энциклопедия авиационных двигателей. Кембридж, Англия. Патрик Стивенс Лимитед, 1989 год. ISBN 1-85260-163-9
Микеш, Роберт С. и Эйб, Шорзо. Японские самолеты 1910–1941 гг . Издательство Военно-морского института, 1990. ISBN 978-1-55750-563-7

Внешние ссылки

[Nakajima-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Разработка двигателя в Накадзиме, 1923–1945 гг.

[2] Ганстон 1989, стр.104.

[3] Документальный фильм JTVD 1987 года: Последние люди

[Francillon162-4] Перейти обратно: ^а ^б Франсильон стр. 162

[Francillon167-5] Франсильон, стр. 167.

[Mikesh-6] Микеш и Эйб, стр. 221.

[Francillon184-7] Франсильон, стр. 184.

[Francillon228-8] Франсильон, стр. 228.

[9] История двигателей самолетов Накадзима ISBN 4-87357-007-7

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

v т и ВВС Императорской армии Японии Обозначения авиационных двигателей
1-50	Ha-1 Ha-5 Ha-6 Ha-9 Ha-25 Ha-26 Ha-35 Ha-40 Ha-44 Ha-45
51-100	Ha-60 Ha-70
101-200	Ha-101 Ha-102 Ha-103 Ha-104 Ha-105 Ha-112 Ha-115 Ha-140
200-	Ha-201 Ha-211 Ha-214 Ha-217 Ha-505