Rolls-Royce Crecy

редактировать

Crecy
Rolls-Royce Crecy.jpg
Rolls-Royce Crecy
TypeV12 с жидкостным охлаждением двухтактный поршневой двигатель
ПроизводительRolls-Royce Limited
ДизайнЭдди Гасс (главный конструктор)
Первый запуск11 апреля 1941
Основные приложенияНе летал (предназначен для Supermarine Spitfire )
Number built6 plus 8 V-twin test

Rolls-Royce Crecy был необычным британским экспериментальным двухтактным, 90-градусным, V12, с жидкостным охлаждением аэро- двигатель объемом 1536 куб. дюймов (26 L ) объемом, с золотниковыми клапанами и непосредственным впрыском бензина. Первоначально предназначался для Спринтерский истребитель-перехватчик Crecy позже рассматривался как экономичная высотная силовая установка большой дальности. Разработанный в период с 1941 по 1946 год, он был одним из самых совершенных двухтактных авиадвигателей из когда-либо созданных. d, и проект был отменен в декабре 1945 года из-за прогресса в разработке реактивного двигателя.

Двигатель был назван в честь битвы при Креси после того, как Rolls-Royce выбрал битвы в качестве темы для названия своих двухтактных авиадвигателей. Других двигателей этого типа компания Rolls-Royce не разрабатывала.

Содержание
  • 1 Проектирование и разработка
    • 1.1 Истоки
    • 1.2 Техническое описание
      • 1.2.1 Рукавные клапаны
      • 1.2.2 Наддув и выхлопная турбина
      • 1.2.3 Сводная таблица испытаний
    • 1.3 Отмена
  • 2 Приложения (проектируемые)
  • 3 Технические характеристики (Crecy)
    • 3.1 Общие характеристики
    • 3.2 Компоненты
    • 3.3 Производительность
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
    • 5.1 Примечания
    • 5.2 Библиография
  • 6 Внешние ссылки
Дизайн и разработка

Истоки

Сэр Генри Тизард, председатель Комитета по авиационным исследованиям (ARC), был сторонником мощного "спринтерского" двигателя для истребителей и предвидел необходимость в такой силовой установке еще в 1935 году, когда нависла угроза немецкой авиации. Было высказано предположение, что Тизард повлиял на своего личного друга Гарри Рикардо, чтобы развить то, что в конечном итоге стало Креси. Впервые эта идея была официально обсуждена на заседании подкомитета по двигателям в декабре 1935 года.

«Председатель заметил, что, если министерство авиации хотело разработать тип спринтерского двигателя для обороны страны... Возник вопрос, насколько можно пренебречь расходом топлива. Г-н Рикардо поднял этот вопрос в недавнем разговоре, задав вопрос, может ли высокий расход топлива быть недопустимым при определенных обстоятельствах, поскольку в таком случае необходимо провести исследование возможностей двухтактный бензиновый двигатель казался привлекательным ».

— Генри Тизард, Rolls-Royce Crecy

Предыдущий опыт, полученный между 1927 и 1930 годами, с использованием двух переделанных двигателей Rolls-Royce Kestrel через воздушный Контракт с министерством подтвердил ценность дальнейших исследований конструкции двухтактного клапана с гильзой. Оба этих двигателя изначально были преобразованы в дизель с клапаном-втулкой с более низкой выходной мощностью, чем исходная конструкция, что было отмечено наряду с повышенным количеством механических поломок, хотя один преобразованный Kestrel впоследствии успешно использовался капитаном Джорджем. Эйстон на автомобиле-рекордсмене скорости по суше под названием Speed ​​of the Wind. Второй двигатель был дополнительно преобразован в систему впрыска бензина, которая затем дала заметное увеличение мощности по сравнению со стандартной Kestrel.

Разработка одноцилиндрового двигателя началась в 1937 году под руководством инженера-проектировщика Гарри Вуда с использованием испытательной установки, разработанной Рикардо. Первоначально Crecy был задуман как двигатель с воспламенением от сжатия, и компания Rolls-Royce ранее переоборудовала двигатель Kestrel для работы на дизельном топливе. К тому времени, когда они начали разработку самого Crecy, совместно с компанией Ricardo, Министерство авиации было принято решение вернуться к более традиционной схеме с искровым зажиганием. хотя еще сохраняю впрыск топлива.

Техническое описание

Crecy был описан как один из самых совершенных двухтактных авиадвигателей, когда-либо построенных.

Первый полный двигатель V12 был построен в 1941 году, спроектирован командой во главе с Гарри Вудом с Эдди Гассом в качестве главного конструктора. Диаметр цилиндра составлял 5,1 дюйма (129,5 мм), ход 6,5 дюйма (165,1 мм), степень сжатия 7: 1 и вес 1900 фунтов (862 кг). Угол открытия составлял 30 градусов BTDC, а наддув нагнетателя 15 фунт-сила / дюйм² (100 кПа ) типичный. При стендовых испытаниях он выдал 1400 лошадиных сил (1000 кВт), но были проблемы с вибрацией и охлаждением поршней и гильз. Тяга, создаваемая исключительно громким двухтактным выхлопом, была оценена как эквивалент увеличения мощности на гребном винте на 30% сверх номинальной мощности двигателя. Мощность двигателя была интересна сама по себе, но дополнительная тяга выхлопных газов на высокой скорости могла сделать его полезным тормозным промежутком между такими двигателями, как Rolls-Royce Merlin и ожидаемыми реактивными двигателями. Серийные номера были четными, потому что практика Rolls-Royce должна была иметь четные номера для двигателей, вращающихся по часовой стрелке, если смотреть спереди.

Рукавные клапаны

Муфтовые клапаны возвратно-поступательного действия были открытыми, а не герметизированными в головной части. Открытый конец открывал выпускные отверстия высоко в стенке цилиндра в нижней части хода гильз, оставляя отверстия в гильзе только для обработки входящего заряда. Втулки имели ход 30% хода поршня при 1,950 дюйма (49,5 мм) и работали на 15 градусов впереди коленчатого вала. Муфтовые клапаны Crecy имели аналогичную конструкцию, но отличались по принципу действия от конструкции поворотного золотникового клапана, впервые разработанной Роем Федденом и впервые успешно примененной в авиационном двигателе., Bristol Perseus, в 1932 году.

Наддув и выхлопная турбина

Наддув использовался для нагнетания заряда в цилиндр, а не для сжатия картера, как на большинстве двух -тактные двигатели. Это позволило использовать обычную систему смазки вместо системы с полным объемом потерь, которая есть во многих двухтактных двигателях. Использовался стратифицированный заряд : топливо впрыскивалось в колбообразное расширение камеры сгорания, где сдвоенные свечи зажигания воспламенили богатую смесь. Действующее соотношение воздух-топливо от 15 до 23: 1 было доступно для управления производимой мощностью от максимального до 60%. Обогащенная смесь, находящаяся рядом со свечами зажигания, снижает детонацию, обеспечивая более высокие степени сжатия или наддува нагнетателя. Дросселирование нагнетателя также использовалось для достижения холостого хода. Дроссели нагнетателя были нового типа вихрей, с изменением эффективного угла атаки лопастей крыльчатки от 60 до 30 градусов. Это снизило мощность, необходимую для привода нагнетателя при дросселировании, и, следовательно, потребление топлива при крейсерской мощности.

Более поздние испытания включали использование выхлопной турбины, которая была полумасштабной версией той, что использовалась в Whittle W.1 турбореактивный двигатель, первый британский реактивный двигатель. В отличие от обычного турбокомпрессора турбина была соединена с вспомогательным приводным валом двигателя и действовала как устройство рекуперации мощности. Считалось, что использование турбины снизит расход топлива, что позволит использовать двигатель в более крупных транспортных самолетах. Это было подтверждено во время испытаний, но произошли отказы из-за сильного перегрева и поломки приводного вала.

Сводная таблица испытаний

В следующей таблице обобщены программа пробного запуска, количество часов работы и выделены некоторые из произошедшие сбои.. Данные из:

ДвигательДатаПримечанияНаработка
Crecy 211 апреля 1941 г.Первый запуск. Цельный блок цилиндров / головка. Тестирование остановлено из-за отказа поршня.69
октябрь 1942 -. декабрь 1942Три перестройки за этот период, испытания прекратились через 35 часов из-за заклинивания поршня.67
февраль 1943 г. -. июль 1943 г.Переоборудован в конфигурацию Mk II (отдельные головки блока цилиндров), три перестройки за этот период. Приемочные испытания Министерства авиации пройдены.38
март 1944 г. -. июль 1944 г.Пять перестроек за этот период. Установлены форсунки одинаковой длины, модифицированный привод нагнетателя. Два отказа, заклинивание золотникового клапана и отказ привода нагнетателя.82
август 1944 г. -. ноябрь 1944 г.Типовые испытания пройдены успешно (112 часов). Осмотр после прогона выявил трещины на подшипниках шатуна, поршнях, корпусе редуктора и подшипнике эксцентрикового привода втулочного клапана.150
март 1945 г. -. апрель 1945 г.Попытка испытания на выносливость, отказ поршня через 27 часов. Два ремонта за этот период.49. (Всего часов: 461 )
Crecy 4ноябрь 1941 г.Отчет отсутствует.55
июль 1942 г. -. август 1942 г.Три перестройки, успешное 50-часовое испытание, второе 50-часовое испытание прекращено после отказа блока цилиндров из-за растрескивания.80
сентябрь 1942 г. -. Октябрь 1942 г.Две перестройки. Успешно завершены 25-часовые испытания, второе испытание остановлено после четырех часов работы из-за неисправности гидрораспределителя.55. (Всего часов: 293 )
Crecy 6июль 1943 -. февраль 1944Первый двигатель построен как Mk II. За это время было произведено восемь перестроек, отказы включали отказ привода нагнетателя и поломку болта эксцентрикового привода гидрораспределителя.126
май 1944 -. сентябрь 1944Четыре перестройки. Отказ гибкого привода нагнетателя и заклинивание втулочного клапана.93
ноябрь 1944 -. Февраль 1945 г.Три ремонта, отказ коренного подшипника, отказ поршня.128
июнь 1945 г. -. август 1945 г.Одно восстановление, испытание на долговечность остановлено через 95 часов из-за отказа привода гидрораспределителя, 40 часов работы с установленным гребным винтом.132. (Всего часов: 481 )
Crecy 8сентябрь 1943 г. -. март 1944 г.Восемь перестроек, испытание на выносливость успешно завершено.207
апрель 1944 г.отказ привода нагнетателя.73
июнь 1944 г. -. сентябрь 1944 г.Пять перестроек, отказов не сообщалось.32
октябрь 1944 -. декабрь 1945Два ремонта, отказ поршня, двигатель с выхлопной турбиной.22. (Всего часов : 336 )
Crecy 10август 1944 г. -. февраль 1945 г.Шесть ремонтов, расплавленный впускной коллектор через семь часов, заклинивание втулочного клапана еще через четыре часа. Два отказа насоса форсунки.53
март 1945 г. -. июнь 1945 г.Одно восстановление, отказ поршня.30
июль 1945 г. -. сентябрь 1945 г.Два ремонта, установлена ​​выхлопная турбина, некоторые работают без нагнетателя. Отказ втулочного клапана и привода нагнетателя.82. (Всего часов: 166 )
Crecy 12Январь 1945 -. 1 октября 945Четыре ремонта, установлена ​​выхлопная турбина. Отказ турбины, отказ поршня и отказ привода гидрораспределителя.(Всего часов: 67)

Отмена

Развитие реактивных двигателей обогнало развитие Crecy и заменило потребность в этом двигателе. В результате работы над проектом прекратились в декабре. 1945, после чего было построено только шесть полных экземпляров, однако в ходе проекта было построено еще восемь V-образных двигателей. 21 декабря 1944 года Crecy s / n 10 достиг 1798 лошадиных сил (1341 кВт), что после корректировки для включения выхлопной системы. турбина должна была равняться 2500 лошадиных сил (1900 кВт). В ходе последующих одноцилиндровых испытаний, проведенных на двигателе Ricardo E65, была получена мощность, эквивалентная 5000 тормозных лошадиных сил (3700 кВт) для всего двигателя. К июню 1945 года в общей сложности наработано 1060 часов. работать на двигателях V12 с последующими 8600 часами испытаний на V-образных близнецах. Судьба шести двигателей Crecy остается неизвестной.

Crecy оказался уникальным упражнением, и Rolls-Royce не разработал никаких других двух -тактные авиационные двигатели, вся концепция усовершенствованного поршневого двигателя Джинс в то время обогнал появление практичного реактивного двигателя.

Применения (прогноз)
A Hawker Henley того типа, который должен был стать первоначальным испытательным стендом для Crecy

летом 1941 года Supermarine Spitfire Mk II P7674 был доставлен Хакнеллу и снабжен макетом Crecy , позволяющим разработать чертежи капота и детали системы. Планировалось, что первый серийный Spitfire Mk III будет доставлен в Хакнелл в начале 1942 года для установки годного к полетам Crecy, но этого не произошло. В отчете Royal Aircraft Establishment (№ E.3932) от марта 1942 г. оценивались характеристики Spitfire, оснащенного двигателем Crecy, и сравнивались их с вариантом с двигателем Griffon 61. В отчете говорилось, что максимальная выходная мощность Crecy была бы слишком велика для планера Spitfire, но что версия с пониженными характеристиками будет иметь значительное улучшение характеристик по сравнению с истребителем Griffon.

Исследования по de Havilland Mosquito также показал, что это вызывает сложные проблемы с установкой Crecy.

В 1942 году Rolls-Royce Hucknall получил North American P-51 Mustang для проведения испытаний по установке двигателя. Это вызвало серию исследований для версии Crecy, и Mustang оказался более подходящим верхом, чем Spitfire. Однако дальше эти исследования не получили.

По мере приближения возможности создания летного двигателя, 28 марта 1943 г. Hawker Henley L3385 был доставлен Hucknall для установки с Креси. Однако двигатель так и не стал доступен, и самолет оставался в Хакнелле до тех пор, пока он не был списан 11 сентября 1945 года.

С 1943 года рассматривался ряд послевоенных транспортных проектов, в которых использовались уникальные характеристики Crecy на суше и на море. и воздушные приложения. Никто не продвинулся дальше чертежной доски.

Технические характеристики (Crecy)

Данные Rolls-Royce Crecy

Общие характеристики

Компоненты

Рабочие характеристики

См. Также

Сопутствующие товары разработка

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Литература

Примечания

Библиография

Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-04 08:52:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте