Rolls-Royce Crecy - Rolls-Royce Crecy - Wikipedia
| Crecy | |
|---|---|
 | |
| Rolls-Royce Crecy | |
| Typ | Kapalinou chlazený V12 dvoudobý pístový motor |
| Výrobce | Rolls-Royce Limited |
| Navrhl | Eddie Gass (hlavní designér) |
| První běh | 11. dubna 1941 |
| Hlavní aplikace | Nelétáno (určeno pro Supermarine Spitfire ) |
| Počet postaven | 6 plus 8 V-twin testovací jednotky |
The Rolls-Royce Crecy byl neobvyklý britský experiment dvoudobý, 90 stupňů, V12, kapalinou chlazený letecký motor 1536 cu.in (26 L ) kapacita, představovat ventily a přímé vstřikování benzínu. Crecy, původně určený pro vysokorychlostní stíhací „sprint“, byl později považován za ekonomickou vysokoenergetickou dálkovou pohonnou jednotku. Byl vyvinut v letech 1941 až 1946 a patřil mezi nejpokročilejší dvoutaktní letecké motory, jaké byly kdy vyrobeny. Motor nikdy nedosáhl letových zkoušek a projekt byl zrušen v prosinci 1945, předjet vývojem tryskový motor rozvoj.
Motor byl pojmenován po Bitva o Crécy poté, co si Rolls-Royce zvolil bitvy jako téma pro pojmenování svých dvoutaktních leteckých motorů. Rolls-Royce nevyvinul žádné jiné motory tohoto typu.
Návrh a vývoj
Počátky
Sir Henry Tizard, Předseda Výbor pro letecký výzkum (ARC), byl zastáncem vysoce výkonného „sprintového“ motoru pro stíhací letouny a předpokládal potřebu takové pohonné jednotky již v roce 1935 s hrozba německé letecké síly rýsuje se. Bylo naznačeno, že Tizard ovlivnil svého osobního přítele Harry Ricardo vyvinout to, co se nakonec stalo Crecy.[1] Tato myšlenka byla poprvé oficiálně projednána na zasedání podvýboru pro motory v prosinci 1935.
„Předseda poznamenal, že pokud bylo přáním ministerstva letectví vyvinout typ sprintového motoru pro domácí obranu ... byla zde otázka, do jaké míry lze ignorovat spotřebu paliva. Pan Ricardo na tento bod upozornil nedávný rozhovor s dotazem, zda za určitých okolností nemusí být přípustná vysoká spotřeba paliva, protože pokud ano, zdálo se být atraktivní zkoumání možností dvoutaktního benzínového motoru. “
— Henry Tizard, Rolls-Royce Crecy
Předchozí zkušenosti získané mezi lety 1927 a 1930 použitím dvou převedených Rolls-Royce Kestrel motory prostřednictvím smlouvy s ministerstvem ovzduší prokázaly význam dalšího výzkumu dvoutaktního designu s objímkovým ventilem. Oba tyto motory byly původně převedeny na nafta operace s ventilovým pouzdrem s nižším výstupním výkonem, než byl zaznamenán původní design, spolu se zvýšenými mechanickými poruchami, ačkoli jeden převedený Kestrel byl následně úspěšně používán Kapitán George Eyston v rekordním rychlostním voze s názvem země Rychlost větru.[2] Druhý motor byl dále převeden na vstřikování benzínu, který poté výrazně zvýšil výkon oproti standardnímu Kestrelu.[3]
Vývoj jednoválcového motoru začal v roce 1937 pod vedením projektanta Harryho Wooda pomocí testovací jednotky navržené Ricardem. Crecy byl původně koncipován jako vznětový motor a Rolls-Royce předtím převedl a Poštolka motor na naftu. V době, kdy zahájili vývoj samotného Crecy, ve spojení s Společnost Ricardo, rozhodnutí bylo přijato Ministerstvo vzduchu vrátit se k běžnějšímu uspořádání zážehových motorů, přestože si stále zachovává vstřikování paliva.
Technický popis
Crecy byl popsán jako jeden z nejpokročilejších dvoutaktních leteckých motorů, jaký byl kdy vyroben.[4]
První kompletní motor V12 byl vyroben v roce 1941 a byl navržen týmem vedeným Harrym Woodem s hlavním konstruktérem Eddiem Gassem. Otvor byl 5,1 palce (129,5 mm), mrtvice 6,5 palce (165,1 mm), kompresní poměr 7: 1 a hmotnost 1900 lb (862 kg).[5] The úhel střelby bylo 30 stupňů BTDC a 15 lbf / in² (100 kPa ) kompresor podpora byla typická. Při zkoušce na zkušebním stavu vyprodukoval 1 400 koní (1 000 kW), ale vyskytly se problémy s vibracemi a chlazením pístů a objímek.[6] Tah produkovaný mimořádně hlasitým dvoutaktním výfukem byl odhadován jako ekvivalent 30% zvýšení výkonu u vrtule nad jmenovitý výkon motoru. Síla motoru byla sama o sobě zajímavá, ale dodatečný tah výfuku při vysoké rychlosti z něj mohl udělat užitečnou mezeru mezi motory, jako je Rolls-Royce Merlin a předpokládané proudové motory. Sériová čísla byla sudá, protože postup Rolls-Royce spočíval v sudých číslech pro otáčení motorů ve směru hodinových ručiček při pohledu zepředu.
Trubkové ventily
The oplácení manžety ventily byly otevřené, spíše než utěsnění v nevyžádaná hlava. Otevřený konec odkryl výfukové kanály vysoko ve stěně válce ve spodní části zdvihu rukávů, přičemž porty byly vyříznuty v rukávu, aby manipulovaly pouze s příchozí náplní. Rukávy měly zdvih 30% zdvihu pístu při 4950 mm (1.950 palce) a fungovaly 15 stupňů před klikový hřídel.[5] Rukávové ventily Crecy byly podobné konstrukce, ale jejich provoz se lišil ve srovnání s rotační design objímkového ventilu, který byl průkopníkem Roy Fedden a poprvé úspěšně použit v leteckém motoru, Bristol Perseus, v roce 1932.[7]
Přeplňovací a výfuková turbína
Přeplňování bylo používáno k síle nálože do válce, spíše než komprese klikové skříně, jako u většiny dvoutaktních motorů. To umožnilo použití konvenčního mazacího systému namísto typu úplných ztrát u mnoha dvoutaktních motorů. Stratifikovaný náboj bylo použito: palivo bylo vstřikováno do žárovkového prodloužení spalovací komora kde dvojče zapalovací svíčky zapálil bohatou směs. Operativní poměry vzduch-palivo od 15 do 23: 1 byly k dispozici pro řízení vyrobené energie mezi maximem a 60%. Bohatá směs udržovaná poblíž zapalovacích svíček se zmenšila detonace, což umožňuje vyšší kompresní poměr nebo podporu kompresoru. K dosažení volnoběhu bylo také použito škrticí klapky kompresoru. Škrtící klapky kompresoru byly nové typy vírů, které se lišily účinností úhel útoku lopatek oběžného kola od 60 do 30 stupňů. Tím se snížil výkon potřebný k pohonu kompresoru, když seškrtil plyn, a tedy spotřeba paliva při cestovním výkonu.
Pozdější testování zahrnovalo použití výfuku turbína což byla poloviční verze verze použité v Whittle W.1 proudový, první britský proudový motor, který letěl. Na rozdíl od konvenčních rychlonabíječka turbína byla připojena k hnacímu hřídeli příslušenství motoru a fungovala jako zařízení pro obnovení napájení. Předpokládalo se, že použití turbíny by snížilo spotřebu paliva, což by umožnilo použití motoru ve větších dopravních letadlech. To se potvrdilo během testování, ale došlo k poruchám v důsledku silného přehřátí a zlomenin hnacího hřídele.[8]
Souhrnná tabulka zkoušek
Následující tabulka shrnuje testovací běh programu, počet hodin provozu a zdůrazňuje některé zjištěné poruchy.
Data z:[9]
| Motor | datum | Poznámky | Hodiny běží |
|---|---|---|---|
| Crecy 2 | 11.04.1941 | První běh. Jednodílný blok / hlava válce. Testování bylo zastaveno kvůli poruše pístu. | 69 |
| Říjen 1942 - Prosinec 1942 | Tři přestavby během tohoto období, testování se zastavilo po 35 hodinách kvůli zabavení pístu. | 67 | |
| Únor 1943 - Červenec 1943 | V přepočtu na konfiguraci Mk II (samostatné hlavy válců), tři přestavby během tohoto období. Přijímací zkouška ministerstva vzduchu prošla | 38 | |
| Březen 1944 - Červenec 1944 | Během tohoto období došlo k pěti přestavbám. Rovněž namontované vstřikovací trubky, upravený pohon kompresoru. Dvě poruchy, zadření ventilového pouzdra a porucha pohonu kompresoru. | 82 | |
| Srpen 1944 - Listopadu 1944 | Úspěšný typový test prošel (112 hodin). Kontrola po spuštění odhalena prasklá velký konec ložiska, písty, pouzdro redukčního převodu a ložisko excentrického pohonu objímkového ventilu. | 150 | |
| Březen 1945 - Dubna 1945 | Pokus o test odolnosti, porucha pístu po 27 hodinách. Během tohoto období došlo k dvěma přestavbám. | 49 (Celkový počet hodin: 461) | |
| Crecy 4 | Listopad 1941 | Žádná zpráva není k dispozici. | 55 |
| Červenec 1942 - Srpna 1942 | Tři přestavby, úspěšný 50hodinový test, druhý 50hodinový test opuštěný po selhání bloku válců kvůli prasknutí. | 80 | |
| Září 1942 - Říjen 1942 | Dvě přestavby. Úspěšně dokončen 25hodinový test, druhý test se zastavil po čtyřech hodinách provozu kvůli selhání ventilového pouzdra. | 55 (Celkový počet hodin: 293) | |
| Crecy 6 | Červenec 1943 - Únor 1944 | První motor postavený jako Mk II. Během této doby došlo k osmi přestavbám, poruchami byla porucha pohonu kompresoru a zlomení výstředného hnacího šroubu pouzdrového ventilu. | 126 |
| Květen 1944 - Září 1944 | Čtyři přestavby. Porucha pružného pohonu kompresoru a zablokování objímkového ventilu. | 93 | |
| Listopad 1944 - Únor 1945 | Tři přestavby, porucha hlavního ložiska, porucha pístu. | 128 | |
| Červen 1945 - Srpna 1945 | Jedna přestavba, test odolnosti se zastavil po 95 hodinách z důvodu poruchy pohonu ventilového pouzdra, běh 40 hodin s namontovanou vrtulí. | 132 (Celkový počet hodin: 481) | |
| Crecy 8 | Září 1943 - Březen 1944 | Osm přestavění, test odolnosti úspěšně dokončen. | 207 |
| Duben 1944 | Porucha pohonu kompresoru. | 73 | |
| Červen 1944 - Září 1944 | Pět nových sestavení, žádná selhání hlášena. | 32 | |
| Říjen 1944 - Prosinec 1945 | Dvě přestavby, porucha pístu, motor vybaven výfukovou turbínou. | 22 (Celkový počet hodin: 336) | |
| Crecy 10 | Srpen 1944 - Únor 1945 | Šest přestavování, roztavené sací potrubí po sedmi hodinách, zablokování rukávového ventilu po dalších čtyřech hodinách. Dvě poruchy vstřikovacího čerpadla. | 53 |
| Březen 1945 - Červen 1945 | Jedna přestavba, porucha pístu. | 30 | |
| Červenec 1945 - Září 1945 | Dvě přestavby, namontovaná výfuková turbína, některé běží bez kompresoru. Selhání ventilového pouzdra a kompresoru. | 82 (Celkový počet hodin: 166) | |
| Crecy 12 | Leden 1945 - Říjen 1945 | Čtyři přestavby, namontovaná výfuková turbína. Porucha turbíny, porucha pístu a porucha pohonu pouzdra ventilu. | (Celkový počet hodin: 67) |
Zrušení
Pokrok vývoje proudových motorů předběhl vývoj Crecy a nahradil potřebu tohoto motoru. Výsledkem bylo, že práce na projektu byly zastaveny v prosinci 1945, kdy bylo postaveno pouze šest úplných příkladů, během projektu však bylo postaveno dalších osm V-dvojčat. Crecy s / n 10 dosáhl 1 798 koňských sil (1 341 kW) dne 21. prosince 1944, což by se po úpravě o zařazení výfukové turbíny rovnalo 2 500 koňským silám (1 900 kW).[10] Následné jednoválcové testy provedené na motoru Ricardo E65[11] dosáhl ekvivalentu 5 000 koňských sil (3 700 kW) pro celý motor. Do června 1945 bylo na motorech V12 najeto celkem 1 060 hodin a dalších 8 600 hodin testování na V-dvojčatech.[12] Osud šesti motorů Crecy zůstává neznámý.
Crecy se ukázal jako jedinečné cvičení a Rolls-Royce nevyvinul žádné další dvoutaktní letecké motory, celou koncepci pokročilých pístových motorů v té době předběhl příchod praktických tryskový motor.[13]
Aplikace (předpokládané)
V létě roku 1941 Supermarine Spitfire Mk II P7674 byl dodán Hucknallovi a vybaven Crecy mock-up umožnit kapotáž výkresy a detaily systému, které mají být navrženy. Bylo plánováno, že první výroba Spitfire Mk III bude dodána Hucknallovi počátkem roku 1942 pro montáž letuschopného Crecyho, ale nikdy k tomu nedošlo.[14] A Royal Aircraft Establishment zpráva (č. E.3932) z března 1942 odhaduje výkon Spitfiru vybaveného motorem Crecy a porovnává jej s Griffon 61 - poháněná varianta. Zpráva uvádí, že maximální výkon Crecyho by byl pro drak Spitfire příliš velký, ale že snížená verze by měla oproti stíhačce poháněné Griffonem značné zvýšení výkonu.[15]
Studie o de Havilland Mosquito také ukázal, že vyvolává složité problémy s instalací Crecy.
V roce 1942 obdržel Rolls-Royce Hucknall a Severoamerický P-51 Mustang pro zkoušky instalace motoru. To vyvolalo řadu studií pro verzi Crecy a Mustang se ukázal jako vhodnější mount než Spitfire. Tyto studie však nebyly dále přijímány.
Když se přiblížila možnost letového motoru, dne 28. března 1943 Hawker Henley L3385 byl doručen do Hucknall pro montáž s Crecy. Motor však nikdy nebyl k dispozici a letadlo zůstalo na Hucknall, dokud nebylo vyřazeno 11. září 1945.[16]
Od roku 1943 byla zvažována řada poválečných dopravních projektů, využívajících jedinečných vlastností Crecy pro pozemní, námořní a letecké aplikace. Žádný se nedostal dále než rýsovací prkno.
Specifikace (Crecy)
Data z Rolls-Royce Crecy[Citace je zapotřebí ]
Obecná charakteristika
- Typ: 12válcový přeplňovaný kapalinou chlazený dvoutaktní pístový motor
- Otvor: 5,1 palce (129,5 mm)
- Mrtvice: 6,5 palce (165,1 mm)
- Přemístění: 1536 palců (26 l)
- Suchá hmotnost: 862 kg (1900 lb)
Součásti
- Valvetrain: Vratně poháněné klikovým hřídelem ventily
- Kompresor: Pohon ozubeným kolem odstředivý kompresor s proměnnou úhel útoku z oběžné kolo čepele poskytující podporu až 24 psi (165 kPa).
- Rychlonabíječka: Tři motory vybavené výfukovou turbínou (50% verze Whittle W.1 turbína)
- Palivový systém: Přímo vstřikování paliva, 2 x CAV 6válcová čerpadla
- Typ paliva: 100 oktanový benzín
- Olejový systém: Zubové čerpadlo
- Chladící systém: Kapalinou chlazený
- Redukční převodovka: 0,451: 1 (levý traktor)
Výkon
- Výstupní výkon: 2729 hp (2035 kW)
- Měrný výkon: 1,77 hp / in³ (78,2 kW / L)
- Kompresní poměr: 7:1
- Spotřeba paliva: 388,2 l / h (85,4 gal / h) při 2500 otáčkách za minutu
- Specifická spotřeba paliva: 0,55 pintu / hp / h při 1 800 otáčkách za minutu (s výfukovou turbínou, ~ 293 g / kWh)
- Poměr výkonu k hmotnosti: 1,36 hp / lb (2,36 kW / kg)
Viz také
Související vývoj
Srovnatelné motory
Související seznamy
Reference
Poznámky
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, s. 26.
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994. s. 14–15.
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, s. 15.
- ^ Gunston 1986, s. 143.
- ^ A b Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, str. 42–44.
- ^ Rubbra 1990, s. 194.
- ^ Lumsden 1994, s. 23.
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, s. 121.
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, str. 127-131.
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, s. 65.
- ^ Hiett a Robson 1950, s. 21–23.
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, s. 117.
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, str.40.
- ^ Výroba Spitfire Mk III nepokračovala za prototypem letadla
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, str. 103–104
- ^ Nahum, Foster-Pegg, Birch 1994, s. 79.
Bibliografie
- Nahum, A., Foster-Pegg, R.W., Birch, D. Rolls-Royce Crecy, Trust Rolls-Royce Heritage Trust. Derby, Anglie. 1994 ISBN 1-872922-05-8
- Gunston, Bille. Světová encyklopedie leteckých motorů. Cambridge, Anglie. Patrick Stephens Limited, 1989. ISBN 1-85260-163-9
- Hiett, G.F., Robson, J.V.B. Vysoce výkonný dvoudobý motor s pouzdrovým ventilem pro letadla: Popis vývoje dvoutaktních výzkumných jednotek pro vstřikování benzínu, které byly postaveny a testovány v laboratoři firmy Ricardo & Co. Ltd. Journal: Aircraft Engineering and Aerospace Technology. Rok: 1950 Ročník: 22 Vydání: 1 Strana: 21 - 23. ISSN 0002-2667
- Lumsden, Aleku. Britské pístové motory a jejich letadla. Marlborough, Wiltshire: Airlife Publishing, 2003. ISBN 1-85310-294-6.
- Rubbra, A.A. Pístní aero motory Rolls-Royce - návrhář si pamatuje: Historická řada č. 16 : Rolls Royce Heritage Trust, 1990. ISBN 1-872922-00-7
