Двигатели с воздушным охлаждением

Описание конструкции авиадвигателей воздушного охлаждения, роторных, статических, радиальных, начиная с самолёта братьев Райт до поршневых самолётов времён Второй мирово войны. Трудности их разработки и внедрения.

Спор прошлых лет

Схема авиадвигателя Gnome

Что лучше: авиационные двигатели с жидкостным охлаждением или с воздушным охлаждением? Этому спору примерно сто лет, и он, без сомнения, будет продолжаться до тех пор, пока мы будем летать на самолётах с поршневыми двигателями. То, каким образом ставится этот вопрос, само по себе вводит в заблуждение, так как всё тепло, которое вырабатывает двигатель, в конце концов, передаётся воздуху.

Читать дальше

Трудности эффективного воздушного охлаждения двигателя

Ремонт двигателя

Общее устройство двигателя с жидкостным охлаждением осталось в основном тем же, что и во время исторического полёта братьев Райт, за исключением некоторых механических, химических и термических улучшений. У тех, кто выбрал для охлаждения двигателей, казалось бы, простой способ прямой передачи тепла от цилиндра в воздух, был гораздо более извилистый и тернистый путь.

Разработчики эффективного воздушного охлаждения двигателя должны были, помимо всего прочего, разработать правильную форму воздухозаборников, провести обширные исследования аэродинамических характеристик потоков воздуха внутри них и вокруг цилиндров, и решить множество металловедческих и другие проблем, чтобы продлить жизнь наиболее важных компонентов.

Читать дальше

V-образные двигатели Кёртисса

Гленн Кёртисс

Гленн Кёртисс

Концептуально, воздушное охлаждение цилиндров всегда было связано с низким весом и простотой, так как в нём нет дополнительных средств теплопередачи. Первые конструкторы двигателей хорошо это понимали, и одним из самых ранних удачных авиадвигателей с воздушным охлаждением стал V-образный двигатель, который Гленн Кёртисс установил на самолёте June Bug в 1908 году. В нём нашли отражение последние технологические новинки той эпохи, и отдельные цилиндры были отлиты из серого чугуна с относительно широко расставленными рёбрами.

Читать дальше

Двигатели Renault

Французский самолёт Блерио XI

Европейские инженеры следовали тем же тенденциям в отношении материалов и расположения двигателя. Renault во Франции разработал V-образный двигатель с воздушным охлаждением, с цилиндрами из чугуна в 1909 году. Попытки увеличить мощность этого двигателя вызывали большие проблемы с охлаждением, которые были лишь частично решены с помощью вентилятора охлаждения, с приводом от двигателя.

Более крупные версии двигателя Renault с 8-ю и 12-ю цилиндрами были разработаны и построены во Франции, а также на Королевском авиационном заводе в Великобритании, во время Первой мировой войны, но независимо от размера, двигатели отличались очень коротким сроком службы выпускного клапана и чрезвычайно высоким расходом топлива.

Читать дальше

Роторные радиальные двигатели

3-цилиндровый двигатель Anzani

Необычный 3-цилиндровый двигатель Anzani, использовавшийся Луи Блерио в своём перелёте через Английский канал. У него были чугунные цилиндры с «атмосферными» впускными клапанами и кулачковыми выпускными клапанами.

В 1909 году моноплан Блерио с трехцилиндровым двигателем Anzani воздушного охлаждения «веерного» типа совершил легендарный 37-минутный перелёт через Английский канал. Этот несколько необычный двигатель имел чугунные цилиндры с воздушным охлаждением с приводом выпускных клапанов от распределительного вала и «атмосферными» впускными клапанами, которые закрывались пружинами, а открывались из-за разницы между атмосферным давлением и пониженным давлением в цилиндре, когда поршень перемещался вниз на такте впуска. Удивительно то, что этот тип впускного клапана был использован в первых двигателях самолётов, таких как Anzani, в то время как практически во всех автомобильных двигателей того времени как впускные, так и выпускные клапаны были кулачковыми.

Читать дальше

Закат роторных двигателей

Роторный двигатель Le Rhone раннего периода Первой мировой войны

Роторный двигатель Le Rhone раннего периода Первой мировой войны

Так как обычный роторный двигатель, использовавшийся в Первой мировой войне на истребителе, выдавал примерно 1200 оборотов в минуту, при полной мощности, и был прикрыт капотом лишь частично, достаточно невысокие рёбра цилиндра обеспечивали достаточное рассеивание тепла.

Читать дальше

Статические радиальные двигатели

Радиальный двигатель Wright-Lawrance

Радиальный двигатель Wright-Lawrance

После Первой мировой войны, роторные двигатели были в избытке, а все попытки переделать их в статические, как правило, оставались неудачными, так как головки цилиндров и выпускной клапан сильно перегревались, если цилиндры не двигались по воздуху. Сегодня роторными двигателями интересуются лишь реставраторы самолётов Первой мировой войны и создатели копий, которые стремятся к максимальной достоверности.

Читать дальше

Пришествие алюминия

Во время Второй мировой войны британские военные осознавали нужду в двигателях, которые могли быть использованы как в военных, так и в коммерческих целях. Они пришли к выводу, что чугунные цилиндры были недостатком. Королевская Авиационная фабрика, основной научный центр того времени, занимавшийся развитием авиатехники, получила задачу разработать новую конструкцию цилиндров.

Ответственными за эту работу были назначены профессора Гибсон и Семуэль Херон, двое учёных, которые внесли огромный вклад в эволюцию двигателей с воздушным охлаждением. Они оба понимали, что алюминий хорошо передаёт тепло, и решили, что головки цилиндра и рёбра цилиндра должны быть отлиты из алюминия, и что внутренние поверхности цилиндра должны быть из чугуна или стали. Болтовых соединений между головкой и цилиндром удалось избежать из-за возможности утечки через прокладку.

Читать дальше

Начало эры Lawrance-Wright

Двигатель Lawrance

Литые алюминиевые головки цилиндра на двигателе Lawrance использовались на самолёте «Пингвин». Обратите внимание на необычные шпильки клапанных пружин и регулируемые по длине тяги.

В США чуть ли не единственным сторонником воздушного охлаждения двигателя во время Первой мировой войны была компания Lawrance Aero Engine. Этот небольшая Нью-Йоркская фирма разработала двигатель для учебного самолёта «Пингвин». Пингвины не были предназначены для полётов, они могли только служить для обучению рулёжке и знакомству с основными средствами управления самолётом.

Читать дальше

Корпорация Wright выходит вперёд

Авиадвигатель Lawrance J-1

Lawrance J-1 был лучшим американским двигателем воздушного охлаждения в 1922 году.

ВМС США решили строить авианосцы, для чего были крайне необходимы лёгкие, надёжные двигатели. Они заключили договор с компанией Lawrance по разработке радиального двигателя J-1 и перестали покупать двигатели жидкостного охлаждения Hispano-Suiza, производившиеся корпорацией Wright, побуждая таким образом Wright и другие компании разрабатывать радиальные двигатели.

Читать дальше

Новый игрок в гонке за мощность

Двигатель Wasp

Pratt & Whitney установили новый стандарт цилиндров своим первым двигателем Wasp

Pratt & Whitney установил новый стандарт в конструкции цилиндров, когда они выпустили свой первый двигатель, Wasp (который мы теперь знаем под обозначением R-1340) в 1926 году. Он вобрал в себя лучшие черты цилиндров Херона и массу новинок, таких как встроенные в корпус коромысла и дополнительной площади оребрения. То, что некоторые из особенностей конструкции цилиндра Херона появились в этом новом двигателе никого не удивило. Wasp сразу же был признан, и флот, к этому времени сильно нуждающийся в новом двигателе, заказал сразу 200 двигателей, очень крупный заказ в ту эпоху. Почти сразу же военно-морской флот заявил о необходимости создания более мощного двигателя, и в 1927 году был создан двигатель Hornet объёмом 27 л. Гонка за лошадиные силы началась не на шутку.

Читать дальше

Совершенствование радиальных двигателей

Цилиндры двигателя Комет

Цилиндры двигателя Комет: головка — одно целое с гильзой и полусферическая камера сгорания.

К началу 1930-х годов, конструкция цилиндров в США для больших радиальных двигателей стала несколько стандартизированной, диаметром около шести дюймов и двумя большими клапанами на цилиндр в полусферической камере сгорания. Хотя все двигатели были снабжены закрытыми клапанными механизмов, только в 1932 году в двигателе Wasp Pratt & Whitney была введена автоматическая смазка моторным маслом под давлением.

Читать дальше

Последние материалы

Полковник Даниэль Ле Рой дю Вивье
Даниэль Ле Рой дю Вивье родился в Амерсфорте (Голландия) 13 января 1915 года. 31 июля 1935 года, после обучения на факультете коммерческих наук в Католическом университете Левена, Ле Рой дю... >>
Жан де Сели-Лоншан
Жан де Сели-Лоншан, бельгиец, родился в 1911 году. Он, как и многие другие, покинул страну после капитуляции 28 мая 1940 года (король, главнокомандующий армии, решил избежать ненужного кровопролития). Чтобы продолжить... >>
Жан Оффенберг (продолжение)
Оффенберг вступил в РАФ 30 июля, и прибыл в Саттон-Бридж в тот же день, чтобы пройти обучение в 6-й авиашколе. Здесь он переучился на пилота Харрикейна и 17 августа был... >>
RJStech.com 2010—2013©

Воспроизведение, полное и частичное цитирование материалов должно сопровождаться прямой иактивной гиперссылкой на портал RJStech.com.