Rolls-Royce Griffon

редактировать

Griffon
Rolls Royce Griffon.jpg
Консервированный Rolls-Royce Griffon с вырезанными секциями.
ТипПоршень V-12 авиационный двигатель
ПроизводительRolls-Royce
Первый запускноябрь 1939
Основные области примененияАвро Шеклтон. Fairey Firefly. Supermarine Spitfire
Количество построенных8,108

Rolls-Royce Griffon - британский 37- литровый (2,240 куб. Дюйм ) объем, 60-градусный V-12, с жидкостным охлаждением авиационный двигатель разработан и произведен Rolls-Royce Limited. В соответствии с соглашением компании, Griffon был назван в честь хищной птицы, в данном случае griffon vulture.

. Проектные работы над Griffon начались в 1938 году по запросу Fleet Air Arm, для использования в новых конструкциях самолетов, таких как Fairey Firefly. В 1939 году также было решено, что двигатель может быть адаптирован для использования в Spitfire. Разработка была временно остановлена, чтобы сосредоточить усилия на меньшем Merlin и 24-цилиндровом Vulture ; двигатель не пошел в производство до начала 1940-х годов.

Griffon был последним в линейке авиадвигателей V-12, которые производились Rolls-Royce, производство которых было прекращено в 1955 году. Двигатели Griffon остаются на вооружении Королевских ВВС сегодня с Мемориальный рейс «Битва за Британию» и приведите в действие последний оставшийся в полетах Авро Шеклтон.

Содержание
  • 1 Дизайн и разработка
    • 1.1 Истоки
    • 1.2 Дизайн
    • 1.3 Обзор основных компонентов (Griffon 65)
    • 1.4 Объем двигателя, массовый расход и наддув
    • 1.5 Переход пилота
  • 2 Варианты
  • 3 Применения
    • 3.1 Гоночный самолет
    • 3.2 Использование не в самолетах
  • 4 Выжившие
  • 5 Двигатели на дисплее
  • 6 Технические характеристики (Griffon 65)
    • 6.1 Общие характеристики
    • 6.2 Компоненты
    • 6.3 Производительность
  • 7 См. Также
  • 8 Медиа
  • 9 Ссылки
    • 9.1 Сноски
    • 9.2 Цитаты
    • 9.3 Библиография
  • 10 Дополнительная литература
  • 11 Внешние ссылки
Дизайн и разработка

Истоки

Первый Spitfire IV с двигателем Griffon, DP845

Согласно Ст. Хур Руббра, версия двигателя «R » с пониженным номиналом, известного в то время под названием Griffon, была испытана в 1933 году. Этот двигатель, R11, никогда не летал., использовался для «умеренно заряженного Buzzard развития» (который продолжался гораздо позже) и не имел прямого отношения к массовому производству Griffon 1940-х годов.

В 1938 году авиация флота обратилась к Rolls-Royce и спросила, можно ли спроектировать более крупную версию Merlin. Требования заключались в том, чтобы новый двигатель имел хорошую мощность на небольшой высоте, был надежным и простым в обслуживании. Вскоре после этого началась работа над дизайном двигателя. Процесс проектирования был относительно гладким по сравнению с Merlin, и первый из трех прототипов Griffon Is впервые был запущен в Экспериментальном отделении 30 ноября 1939 года.

Хотя Griffon был разработан для военно-морских самолетов, 8 ноября 1939 г. Н. Э. Роу из Министерства авиации предложил установить Griffon в Spitfire. Три недели спустя Supermarine было разрешено изучить возможности адаптации Griffon к Spitfire; в ответ Supermarine 4 декабря выпустила «Спецификацию 466». Это решение привело к изменению расположения комплектующих к двигателю, чтобы максимально уменьшить лобовую площадь двигателя. В результате фронтальная площадь двигателя Griffon без покрытия составила 7,9 квадратных футов (0,73 м) по сравнению с 7,5 квадратных фута (0,70 м) у Merlin, несмотря на гораздо большую вместимость Griffon. Этот модернизированный двигатель впервые заработал 26 июня 1940 года и пошел в производство как Griffon II.

В начале 1940 года, когда надвигалась ожидаемая Битва за Британию, по приказу лорда Бивербрука, министра авиастроения работали над новый двигатель был временно остановлен, чтобы сконцентрироваться на меньшем 27-литровом (1650 куб. дюймов) Merlin, который уже превосходил производительность, достигнутую с ранним Griffon.

Дизайн

Griffon, установленный на WH632, годный к полетам Fairey Firefly в Канадском музее наследия боевых самолетов (2014)

По сравнению с более ранними Rolls-Royce В конструкции двигателя Griffon было внесено несколько улучшений, что означало, что он был физически лишь немного больше, чем Merlin, несмотря на его увеличенный на 36% объем 37- литров (2,240 кубических дюймов в ).

Одним из существенных отличий было включение приводов распредвала и магнето в гребные редукторы в передней части двигателя, а не использование отдельной системы шестерен. приводился от задней части коленчатого вала ; это позволило уменьшить общую длину двигателя, а также сделать трансмиссию более надежной и эффективной. Привод для нагнетателя также был снят с передней части двигатель, которому для движения к месту в задней части двигателя требовался длинный вал.

Смазка коленчатого вала двигателя Merlin была v В частности, в блоке двигателя имеется проход для подачи каждого коренного подшипника, а затем на вторичный соседний подшипник шатуна через канал в самом коленчатом валу. Шатунная шейка шатуна была второй по потоку и давлению масла по отношению к коренному подшипнику, при этом масло должно было сначала проходить через коренной подшипник. Griffon усовершенствовал эту конструкцию и стал первым авиационным двигателем Rolls-Royce, в котором полый коленчатый вал использовался в качестве средства смазки коренных и шатунных подшипников, причем масло подавалось с каждого конца коленчатого вала, обеспечивая равномерный поток ко всем подшипникам. 163>

В другом отличии от общепринятого, одно высокоэффективное двойное магнето, изготовленное на базе BTH, было установлено на верхней части корпуса редуктора воздушного винта; более ранние конструкции Rolls-Royce использовали сдвоенные магнето, установленные в задней части двигателя.

Серия Griffon 61 представила двухступенчатый нагнетатель и другие конструктивные изменения: масляные насосы высокого давления теперь размещались внутри внутри поддона и картера. Были приложены усилия, чтобы удалить как можно больше внешних труб. Кроме того, привод нагнетателя был перемещен на коленчатый вал в задней части двигателя через короткий торсионный вал, а не на переднюю часть двигателя, с использованием длинного ведущего вала, который использовался в более ранних вариантах Griffon.

Производство аэроверсии Griffon закончилось в декабре 1955 года, в то время как морская версия Sea Griffon продолжала производиться для высокоскоростных стартов ВВС Великобритании.

Базовый компонент обзор (Griffon 65)

From Jane's and Flight.

Griffon, вырезано, чтобы показать приводы распределительных валов и т. д., в Музее Битвы за Британию в Королевских ВВС Конингсби
Цилиндры
Двенадцать цилиндры, состоящие из высокоуглеродистой стали, плавающие мокрые гильзы, установленные в двух состоящих из двух частей блоках цилиндров из литого алюминиевого сплава, имеющих отдельные головки и юбки. Гильзы цилиндров хромом плакированы в отверстиях на расстоянии 2 / 2 дюймов от головки. Блоки цилиндров установлены с включенным углом 60 градусов на наклонные верхние поверхности картера, состоящего из двух частей. Головки цилиндров оснащены чугунными направляющими для впускных клапанов, направляющими выпускных клапанов из фосфористой бронзы и заменяемыми седлами клапанов из стального сплава "Silchrome". Две диаметрально противоположные свечи зажигания выступают в каждую камеру сгорания.
Поршни
Изготовлены из сплава «R.R.59 » поковок. Полностью плавающий поршневой палец из закаленной никель-хромовой стали. Два компрессионных и одно просверленное маслоудерживающее кольцо над поршневым пальцем и другое просверленное маслоудерживающее кольцо ниже.
Шатуны
H поковки из никелевой стали, подвергнутые механической обработке, каждая пара состоит из плоского и раздвоенного стержня. Вилочный стержень имеет подшипниковый блок из никелевой стали, в который вставлены вкладыши подшипников из сплава свинца и бронзы со стальной основой. На "узком конце" каждого стержня находится плавающая фосфорная бронза втулка.
Коленчатый вал
Цельная деталь, изготовленная из закаленной азотом никель-хромовой поковка из молибденовой стали. Статически и динамически сбалансированы. Семь коренных подшипников и шесть бросков. Внутренний масляный канал с питанием с обоих концов, используемый для распределения смазки к коренным и шатунным подшипникам. «Плавающий» подшипник переднего конца, состоящий из кольца с внутренними зубьями, прикрепленного болтами к коленчатому валу, входящего в зацепление и включающего полуплавающее кольцо, внутренне нарезанное шлицами на короткий вал муфты. Вал сцепления с шлицевым передним концом к ведущему колесу гребного редуктора. Вращение по часовой стрелке, если смотреть сзади.
Картер
Две отливки из алюминиевого сплава, соединенные вместе по горизонтальной центральной линии. Верхняя часть несет колесную арку, блоки цилиндров и часть корпуса для редуктора с воздушным винтом ; и несет в себе коренные подшипники коленчатого вала (разъемные вкладыши из низкоуглеродистой стали, футерованные свинцово-бронзовым сплавом). Нижняя половина образует масляный поддон и несет главный масляный насос под давлением, рабочий насос изменения скорости нагнетателя и два продувочных насоса. В нем также находится главный насос охлаждающей жидкости, который приводится в действие той же зубчатой ​​передачей, что и масляные насосы.
Колесная коробка
Литой из алюминиевого сплава прикреплен к задней части картера. Несет нагнетатель; и вмещает приводы нагнетателя, муфты вспомогательной коробки передач, индикатора частоты вращения коленчатого вала двигателя, винтового блока постоянной скорости, насоса промежуточного охладителя и топливного насоса, а также масляных насосов и насосов охлаждающей жидкости в нижней половине картера.
Клапанная шестерня
Два впускных и два выпускных тарельчатых клапана из "" аустенитной никель-хромовой стали на цилиндр. Выхлопные клапаны имеют штоки с натриевым охлаждением. «Brightray » (никель-хромовое) защитное покрытие для всей поверхности горения и седла выпускных клапанов, и только седла впускных клапанов. Каждый клапан удерживается в закрытом состоянии парой концентрических винтовых пружин. Один распределительный вал с семью подшипниками, расположенный в центре верхней части каждой головки блока цилиндров, приводит в действие 24 отдельных стальных коромысла ; 12, поворачивающиеся от вала коромысла на внутренней стороне впуска блока для приведения в действие выпускных клапанов, остальные поворачиваются от вала на стороне выпуска блока для приведения в действие впускных клапанов.

Объем двигателя, массовый расход и наддув

Хотя обычной практикой является сравнение различных поршневых двигателей и их потенциала производительности, ссылаясь на рабочий объем двигателя или рабочий объем, это не дает точного определения возможностей двигателя. По словам AC Lovesey, отвечавшего за разработку Merlin, «все еще сохраняется впечатление, что статическая мощность, известная как рабочий объем, является основой для сравнения возможной выходной мощности для различных типов двигателей. но это не так, потому что мощность двигателя зависит исключительно от массы воздуха, которую он может эффективно потреблять, и в этом отношении нагнетатель играет наиболее важную роль ».

В отличие от Merlin, Griffon с самого начала проектировался для использования одноступенчатого нагнетателя, приводимого в движение двухступенчатой ​​коробкой передач с гидравлическим приводом; серийные версии, серии Griffon II, III, IV и VI, были разработаны для обеспечения максимальной мощности на малых высотах и ​​в основном использовались военно-воздушными силами флота. Серии Griffon 60, 70 и 80 отличались двухступенчатым наддувом и достигли максимальной мощности на малых и средних высотах. В двигателях серий Griffon 101, 121 и 130, совместно обозначаемых Griffon 3 SML, использовался двухступенчатый трехступенчатый нагнетатель, добавлявший набор шестерен с низким нагнетателем (LS) к уже существующим средним и полным нагнетателям (MS и FS) шестерни. Другая модификация заключалась в увеличении диаметров обоих рабочих колес, увеличивая таким образом номинальные высоты, на которых могла быть произведена максимальная мощность на каждой передаче. В то время как 101 продолжал приводить в движение пятилопастный винт, серии 121 и 130 были разработаны для вращения гребных винтов противоположного вращения. В 1946 году Griffon 101 был установлен на Supermarine Spiteful XVI, RB518 (серийный Mk.XIV с модернизированным двигателем); этот самолет достиг максимальной скорости 494 миль в час (795 км / ч) с полным военным оборудованием.

Пилотный переход

Пилоты, перешедшие с Merlin на Spitfires с двигателями Griffon, вскоре обнаружили, что: Поскольку пропеллер двигателя «Грифон» вращался в направлении, противоположном направлению вращения «Мерлина», истребитель при взлете поворачивался вправо, а не влево. Эта тенденция была еще более выражена в более мощных двигателях Griffon 60-й и 80-й серий с их пятилопастными винтами. В результате пилотам пришлось научиться применять левый (левый) дифферент при взлете вместо правого (правого) дифферента, который они использовали. На взлете нужно было медленно открывать дроссельную заслонку, так как резко выраженный поворот вправо мог привести к "рывкам" и серьезному износу шин.

Некоторые испытанные Spitfire XIV, 21 и 24 были оснащены воздушные винты встречного вращения, исключающие эффект крутящего момента. Ранние проблемы со сложной коробкой передач, которая требовалась для винтов противоположного вращения, не позволяли им когда-либо использоваться в Спитфайрах, но они использовались на более поздних самолетах, включая Seafire FR. Mk 46, F и FR.47, которые были оснащены Griffon 87 с винтами встречного вращения в качестве стандартного оборудования. Серии Griffon 57 и 57A, установленные в установках Universal Power Plant (UPP) и приводящие в движение воздушные винты встречного вращения, использовались в патрульном самолете Avro Shackleton.

Варианты

Грифон был произведен примерно в 50 различных вариантах, Грифон 130 был последним в серии. Подробная информация о типичных вариантах приводится ниже:

  • Griffon IIB
1730 л.с. (1290 кВт) на высоте 750 футов (230 м) и 1490 л.с. (1110 кВт) на высоте 14000 футов (4270 м); Одноступенчатый двухскоростной нагнетатель; диаметр рабочего колеса 10 дюймов (25,4 см); передаточные числа 7,85: 1, 10,68: 1. Используется на Firefly Mk.I и Spitfire XII.
  • Griffon VI
Повышенное максимальное давление наддува, 1850 л.с. (1380 кВт) на высоте 2000 футов (610 м); диаметр рабочего колеса 9,75 дюйма (24,7 см). Используется на Seafire Mk.XV и Mk. XVII, Spitfire XII.
Rolls-Royce Griffon 58, представленный на выставке Shuttleworth Collection (2008)
  • Griffon 57 и 57A
1960 л.с. (1460 кВт); 2345 л.с. (1749 кВт) с впрыском воды и метанола на взлете: используется на Avro Shackleton.
  • Griffon 61
. Представлен двухступенчатый нагнетатель с промежуточным охладителем, аналогичный что на Мерлине 61; 2035 л.с. (1520 кВт) на высоте 7000 футов (2100 м) и 1820 л.с. (1360 кВт) на высоте 21000 футов (6400 м); используется на Spitfire F.Mk.XIV, Mk.21.
  • Griffon 65
Аналогично Griffon 61 с другим редуктором гребного винта; Диаметр рабочего колеса 1-й ступени: 13,4 дюйма (34 см), 2-й ступени: 11,3 дюйма (29 см); используется на Spitfire F.Mk.XIV.
  • Griffon 72
Увеличено максимальное давление наддува для использования топлива класса 150- ; 2245 л.с. (1675 кВт) на высоте 9250 футов (2820 м).
  • Griffon 74
Версия Griffon 72 с впрыском топлива; используется на Firefly Mk.IV.
  • Griffon 83
Модифицирован для привода воздушных винтов встречного вращения ; 2340 л.с. (1745 кВт) на высоте 750 футов (230 м) и 2100 л.с. (1565 кВт) на высоте 12 250 футов (3740 м).
  • Griffon 85
2375 л.с. (1770 кВт); используется на Spiteful Mk.XIV.
  • Griffon 89
2350 л.с. (1755 кВт); Используется на Spiteful Mk.XV.
  • Griffon 101
2420 л.с. (1805 кВт); Двухступенчатый, трехскоростной нагнетатель с использованием низкого нагнетателя (L.S), умеренного нагнетателя (M.S) или полного нагнетателя (F.S); понижающее передаточное число 4,45; Система впрыска топлива Rolls-Royce. Используется на Spiteful Mk.XVI.
  • Griffon 130
2420 л.с. (1805 кВт) на высоте 5000 футов (1524 м) на передаче LS, 2250 л.с. (1678 кВт) на высоте 14500 футов (4419 м) MS и 2050 л.с. ( 1529 кВт) на высоте 21000 футов (6400 м) FS; понижающее передаточное число 4,44; модифицирован для привода гребных винтов встречного вращения; Система впрыска топлива Rolls-Royce.
Применения
Двигатель Griffon Fairey Barracuda Двигатель Griffon с пропеллерами встречного вращения на P 51XR Mustang N6WJ "Precious Metal" 2014 Reno Air Races

Примечание:

Гоночные самолеты

Несколько североамериканских мустангов, участвовавших в гонках безлимитного класса на Reno Air Races, были оснащены грифонами. К ним относятся RB51 Red Baron (NL7715C), «Precious Metal » (N6WJ) и гибрид Mustang / Learjet «Miss Ashley II» (N57LR). Во всех случаях в этих самолетах использовались грифоны с винтами встречного вращения, взятые с патрульных бомбардировщиков Avro Shackleton. RB51 Red Baron примечателен тем, что установил мировой рекорд скорости FAI на 3 км скорости с 1979 по 1989 год (499,018 миль в час).

Использование вне самолетов

1980 Miss Budweiser Unlimited Hydroplane доминировал на гоночной трассе с двигателем Rolls-Royce Griffon. Это была последняя из конкурирующих лодок с поршневым двигателем до того, как турбовальные пришли на смену.

В современных тракторных тягачах также используются двигатели Griffon, одинарные или двойные, мощностью 3500 л.с. (2600 кВт) каждый.

Выжившие
Avro Shackleton Mk 3 на авиабазе Истерплаат в Южной Африке, серийный номер 1722, он же Pelican 22. Снято 27 мая 2017 г. при прогоне двигателя. Больше не летает, но считается в основном годным к полетам.

Двигатель Griffon продолжает использоваться в восстановленных Fireflies, а затем и во всем мире Spitfires. Королевские ВВС Мемориальный рейс Битвы за Британию - известный нынешний оператор Грифона.

Единственный оставшийся технически годным к полету Авро Шеклтон базируется на базе ВВС Истерплат. Однако, по крайней мере, еще один планер находится в рабочем состоянии в Гатвикском музее авиации, а другой находится в рабочем состоянии при рулении в аэропорту Ковентри, который предполагается использовать в ближайшее время.

Выставленные двигатели

Сохраненные двигатели Griffon выставлены на всеобщее обозрение в:

Технические характеристики (Griffon 65)
Вид сбоку, показывающий детали нагнетателя и карбюратора

Данные Lumsden and The Самолет.

Общие характеристики

  • Тип: 12-цилиндровый двигатель жидкостного охлаждения с наддувом 60 ° Vee авиационный поршневой двигатель
  • Диаметр цилиндра : 6 дюймов (152,4 мм)
  • Ход : 6,6 дюйма (167,6 мм)
  • Рабочий объем : 2240 дюймов (36,7 л)
  • Длина: 81 дюйм (2057 мм)
  • Ширина: 30,3 дюйма (770 мм)
  • Высота: 46 дюймов (1168 мм)
  • Сухой вес : 1,980 фунтов (900 кг)

Компоненты

Производительность

  • Мощность мощность: .
  • 2035 л.с. (1520 кВт) на высоте 7000 футов (2135 м с редуктором MS), давление наддува +18 фунтов на квадратный дюйм при 2750 об / мин
  • 2220 л.с. (1655 кВт) на 11000 футов (2135 м с редуктором MS), +21 фунт / кв. Дюйм при 2750 об / мин с использованием октанового топлива 150
  • 1820 л.с. (1360 кВт) на высоте 21000 футов (6400 м) при 2750 об / мин
  • Удельная мощность : 0,91 л.с. / дюйм ( 41,4 кВт / л)
  • Степень сжатия : 6: 1
  • Удельная мощность : 1,03 л.с. / фунт (1,69 кВт / кг)
См. также

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Мультимедиа
Файл: GriffonMk58.ogv Воспроизвести носитель Griffon Mk 58
Литература

Сноски

Цитаты

Библиография

  • Министерство авиации. Заметки пилота для Spitfire XIV и XIX; Грифон 65 или 66 Двигатель. Лондон: Министерство авиации, 1946.
  • Бриджмен, Л. (ред.) (1989) Боевые самолеты Джейн времен Второй мировой войны. Полумесяц. ISBN 0-517-67964-7
  • Карвелл, Роджер. «Самолет осматривает Авро Шеклтона». Самолет No. 2, т. 38, выпуск 442, февраль 2010 г.
  • Ганстон, Билл. Всемирная энциклопедия авиационных двигателей: от пионеров до наших дней. 5-е издание, Страуд, Великобритания: Sutton, 2006. ISBN 0-7509-4479-X
  • Лавси, Сирил. «Разработка Rolls-Royce Merlin с 1939 по 1945 год». Журнал "Авиационная техника". Лондон: июль 1946 г.
  • Ламсден, Алек. Британские поршневые двигатели и их самолеты. Мальборо, Уилтшир: Эйрлайф Паблишинг, 2003. ISBN 1-85310-294-6.
  • Прайс, Альфред. История Спитфайра. Второе издание, Лондон: Arms and Armor Press, 1986. ISBN 0-85368-861-3.
  • Rubbra, A.A. Поршневые двигатели Rolls-Royce: помнит конструктор: Историческая серия № 16: Rolls Royce Heritage Trust, 1990. ISBN 1-872922-00-7
  • Уайт, Грэм. Поршневые двигатели самолетов союзников Второй мировой войны: история и развитие фронтовых поршневых двигателей самолетов, произведенных Великобританией и США во время Второй мировой войны. Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International, 1995. ISBN 1-56091-655-9
  • «Классический дизайн; двухступенчатый грифон Rolls-Royce (статья и изображения). " Самолет, 21 сентября 1945 года.
  • "Rolls-Royce Griffon (65) (статья и изображения). «Flight and the Aircraft Engineer No. 1917, Vol. XLVIII, 20 сентября 1945 года.
  • "Rolls-Royce Griffon 130 (статьи и изображения). «Летчик и авиаинженер No. 1933, Т. XLIX, 10 января 1946 г.
  • British Aero Engines (статья и изображения). "Flight and the Aircraft Engineer No. 2468, Vol. 69, 11 мая 1956.
  • "1980 U -1 Мисс Будвайзер (статья). "Журнал Skid Fin, 2003, том 1, номер 2.
Дополнительная литература
  • Квилл, Дж. (1983) Spitfire - История летчика-испытателя. Книги со стрелками. ISBN 0-09-937020-4
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Rolls-Royce Griffon.
Последняя правка сделана 2021-06-04 08:52:27
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте