Ротативный двигатель. Чумазый вояка…. Мотоцикл гном рон
Ротативный двигатель. Чумазый вояка :-)...
Привет, друзья!
Истребитель Sopwith Camel F.1 с двигателем Clerget 9B.
Сегодня поговорим о двигателе, эра расцвета которого пришлась на тот период времени, когда авиация еще не вышла из состояния «летающих этажерок», но когда эти самые этажерки уже чувствовали себя в воздухе достаточно уверенно.
Основные принципы самолето- и двигателестроения быстро принимали устойчивые очертания. Появлялось все больше моделей двигателей для аэропланов, а вместе с ними как новые победы, так и новые проблемы в двигателестроении. Конструкторы и инженеры стремились (как это, вобщем-то, происходит и сейчас :-)) максимально облегчить двигатели и при этом сохранить или даже увеличить их тяговую эффективность.
На этой волне и появился ротативный двигатель для тогдашних аэропланов. Почему именно для аэропланов? Да потому что сам по себе этот тип двигателя был разработан даже значительно раньше первого полета братьев Райт.
Однако обо всем по порядку. Что из себя представляет ротативный двигатель…. На английском rotary engine (что, кстати, на мой взгляд странно, потому что этим же словом обозначается роторный двигатель (двигатель Ванкеля)). Это двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры с поршнями ( их нечетное количество) расположены радиально в виде звезды, обычно четырехтактный.
Рабочее топливо — бензин, воспламенение происходит от свечей зажигания.
По внешнему виду он очень похож на появившийся практически одновременно с ним и хорошо нам сегодня известный радиальный (звездообразный) поршневой двигатель. Но это только в неработающем состоянии. При запуске ротативный двигатель на неосведомленного о нем человека производит сильное впечатление.
Работа ротативного двигателя.
Происходит это потому, что уж очень необычно, на первый взгляд, выглядит его работа. Ведь вместе с винтом вращается и весь блок цилиндров, то есть, по сути дела весь двигатель. А вал, на котором происходит это вращение закреплен неподвижно. Однако в механическом плане ничего необычного тут нет. Просто дело привычки :-).
Топливо-воздушная смесь из-за вращения цилиндров не может быть подведена к ним обычным порядком, поэтому попадает туда из картера, куда подводится через полый неподвижный вал от карбюратора (или устройства его заменяющего).
Впервые в истории патент на ротативный двигатель получил французский изобретатель Félix Millet в 1888 году. Тогда этот двигатель поставили на мотоцикл и показали его на всемирной парижской выставке в 1889 году.
Ротативный двигатель Félix Millet на мотоцикле.
Позже двигатели Félix Millet ставились на автомобили, один из которых принял участие в первой в мире автомобильной гонке Paris–Bordeaux–Paris в 1895 году, а с 1900 года эти двигатели ставили на автомобили французской фирмы Darracq.
В дальнейшем инженеры-изобретатели стали обращать внимание на ротативный двигатель уже с точки зрения применения его в авиации.
Первым в этом плане был бывший ньюйоркский часовщик Stephen Balzer, создавший свой ротативный двигатель в 1890 году и ставший автором (совместно с инженером Charles M. Manly) первого в истории двигателя, разработанного конкретно для аэроплана, известного под названием Manly-Balzer engine.
Практически одновременно с ним работал американский инженер Adams Farwell, строивший автомобили с ротативными двигателями с 1901 года.
Открытый картер двигателя Le Rhône 9J.
По некоторым сведениям принципы конструкции его двигателей были взяты за основу производителями знаменитых впоследствии двигателей «Гном».
Что же так привлекало инженеров в ротативном двигателе? Что в нем такого полезного для авиации?
Есть две основные особенности, которые и являются его главными положительными качествами. Первая — это самый малый (по тому времени) вес по сравнению с двигателями той же мощности. Дело в том, что частоты вращения тогдашних двигателей были невысокие и для получения необходимой мощности (в среднем тогда порядка 100 л.с. (75 кВт)) циклы воспламенения топливовоздушной смеси давали о себе знать весьма ощутимыми толчками.
Чтобы этого избежать двигатели снабжались массивными маховиками, что, естественно, влекло за собой утяжеление конструкции. Но для ротативного двигателя маховик был не нужен, потому, что вращался сам двигатель, имеющий достаточную массу для стабилизации хода.
Такие двигатели отличались плавностью и равномерностью хода. Зажигание производилось последовательно в каждом цилиндре через один по кругу.
Второй особенностью было хорошее охлаждение. Металлургическая промышленность в те времена была не настолько развита, как сейчас и качество сплавов (в плане термостойкости) было не слишком высоким. Поэтому требовалось хорошее охлаждение.
Скорости полета самолетов были не высокие, поэтому простое охлаждение набегающим потоком стационарного движка было недостаточным. А ротативный двигатель здесь находился в более выгодном положении, потому что сам вращался с достаточной для эффективного охлаждения скоростью и цилиндры хорошо обдувались воздухом. При этом они могли быть как гладкими, так и оребренными. Охлаждение было достаточно эффективным даже при работе двигателя на земле.
Теперь отвлечемся на пару полезных роликов о работе ротативного двигателя. Первый — это моделирование его работы на компьютере. Во втором показана работа «внутренностей» двигателя Le Rhône.
Расцвет ротативных двигателей пришелся на первую мировую войну. В то время авиация уже достаточно серьезно участвовала в боевых действиях и воздушные бои не были редкостью. Самолеты и двигатели для них производились всеми крупными участниками войны.
Из двигателестроительных одной из самых известных была французская фирма Société des Moteurs Gnome, в свое время занимавшаяся производством двигателей внутреннего сгорания для промышленного производства. В 1900 году она купила лицензию на производство маленького одноцилиндрового стационарного двигателя (мощность 4 л.с.) Gnom у немецой фирмы Motorenfabrik Oberursel. Это движок продавался во Франции под французским наименованием Gnome и при этом настолько успешно, что наименование это было использовано в названии фирмы.
Ротативный двигатель Gnome 7 Omega.
В дальнейшем на базе Гнома был разработан ротативный двигатель Gnome Omega, имевший немалое количество модификаций и устанавливавшийся на самые различные самолеты. Известны так же другие массово производившиеся двигатели этой фирмы. Например, Gnome 7 Lambda – семицилиндровый, мощностью 80 л.с. и его продолжение Gnome 14 Lambda-Lambda (160 л.с.), двухрядный ротативный двигатель с 14-ю цилиндрами.
Двигатель Gnome Monosoupape.
Широко известен двигатель Gnome Monosoupape (один клапан), начавший выпускаться в 1913 году и считавшийся одним из лучших двигателей в начальный период войны. Этот «лучший двигатель» 🙂 имел всего один клапан, использовавшийся и для выхлопа и для забора воздуха. Для поступления топлива в цилиндр из картера, в юбке цилиндра был сделан ряд специальных отверстий. Двигатель был безкарбюраторный и из-за упрощенной системы управления был легче и потреблял, к тому же меньше масла.
Подвод топлива в цилиндр Gnome Monosoupape. Crank Case - картер, Ports - подводящие отверстия.
Управления у него не было практически никакого. Был только топливный кран, подававший бензин через специальную форсунку (или распылитель) в полый неподвижный вал и далее в картер. Этим краном можно было пытаться обогащать или обеднять топливо-воздушную смесь в очень узком диапазоне, от чего было мало толку.
Пытались использовать с целью управления изменение фаз газораспределения, но быстро от этого отказались, потому что начали гореть клапана. В итоге движок постоянно работал на максимальных оборотах (как, впрочем и все ротативные двигатели :-)) и управлялся только отключением зажигания (об этом чуть ниже :-)).
Другой известной французской фирмой, производившей ротативный двигатели была фирма Société des Moteurs Le Rhône, начавшая свою работу с 1910 года. Одними из самых известных ее двигателей были Le Rhône 9C (мощность 80 л.с.) и Le Rhône 9J (110 л.с.). Характерной их особенностью было наличие специальных трубопроводов от картера к цилиндрам для подвода топливо-воздушной смеси (немного похоже на входные коллектора современных ДВС).
Двигатель Le Rhone 9C.
Ротативный двигатель Le Rhone 9J.
Le Rhône и Gnome первоначально соперничали, но потом объединились и с 1915 года уже работали совместно под названием Société des Moteurs Gnome et Rhône. Двигатель 9J был, вобщем-то, уже их совместным продуктом.
Интересно, что вышеупомянутая германская фирма Motorenfabrik Oberursel в 1913 году закупила лицензии на производство теперь уже французских ротативных двигателей Gnome (хотя и была родоначальницей этого брэнда, можно сказать :-)) и чуть позже двигателей Le Rhône. Их она выпускала под своими наименованиями: Gnome, как U-серия и Le Rhône, как UR-серия ( от немецкого слова Umlaufmotor, обозначающего ротативный двигатель).
Например, двигатель Oberursel U.0 был аналогом французского Gnome 7 Lambda и устанавливался первоначально на самолет Fokker E.I., а двигатель Oberursel U.III – это копия двухрядного Gnome 14 Lambda-Lambda.
Истребитель Fokker E.I с двигателем Oberursel U.0 .
Германский двухрядный Oberursel U.III, копия Gnome 14 Lambda-Lambda.
Вообще фирма Motorenfabrik Oberursel всю войну в довольно большом количестве производила двигатели-клоны французских моделей, которые потом ставились на самолеты, являвшиеся противниками французов и их союзников в воздушных боях. Вот такие фокусы жизни :-)…
Среди других известных двигателестроительных фирм значится также французская фирма Société Clerget-Blin et Cie ( интересное для русского уха слово Blin в названии означает фамилию одного из учредителей, промышленника Эжена Блина :-)) со своим известным движком Clerget 9B.
Двигатель Clerget 9B.
Двигатель Clerget 9B на истребителе Sopwith 1½ Strutter.
Истребитель Sopwith 1 1/2 Strutter с двигателем Clerget 9B.
Многие двигатели производились в Великобритании по лицензиям. На этих же заводах выпускали английские двигатели разработки Walter Owen Bentley (того самого Бентли) Bentley BR.1 (заменившие Clerget 9B на истребителях Sopwith Camel) и Bentley BR.2 для истребителей Sopwith 7F.1 Snipe.
На двигателях Bentley в конструкции поршней впервые были применены алюминиевые сплавы. До этого на всех движках цилиндры были чугунные.
Ротативный двигатель Bentley BR1.
Ротативный двигатель Bentley BR2.
Истребитель Sopwith 7F.1 Snipe с двигателем Bentley BR.2 .
Теперь вспомним о других особенностях ротативного двигателя, которые, так сказать, плюсов ему не прибавляют 🙂 (чаще всего как раз наоборот).
Немного об управлении. Современный (стационарный, конечно :-)) поршневой двигатель, неважно рядный он или звездообразный, управляется относительно легко. Карбюратор (либо инжектор) формирует нужный состав топливо-воздушной смеси и с помощью дроссельной заслонки пилот может регулироват подачу ее в цилиндры и, тем самым, менять обороты двигателя. Для этого по сути дела существует ручка (или педаль, как хотите :-)) газа.
У ротативного двигателя все не так просто :-). Несмотря на разницу конструкций, большинство ротативных двигателей имели на цилиндрах управляемые впускные клапана, через которые и поступала топливо-воздушная смесь. Но вращение цилиндров не позволяло применять обычный карбюратор, который бы поддерживал оптимальное соотношение воздух-топливо за дроссельной заслонкой. Состав смеси, поступающей в цилиндры нужно было корректировать для достижения оптимального соотношения и устойчивой работы двигателя.
Для этого обычно существовал дополнительный воздушный клапан («bloctube») . Пилот устанавливал рычаг газа в нужное положение (чаще всего полностью открывая дроссель) и потом рычагом регулировки подачи воздуха добивался устойчивой работы двигателя на максимальных оборотах, производя так называемую тонкую регулировку. На таких оборотах обычно и проходил полет.
Из-за большой инерционности двигателя (масса цилиндров все же немаленькая :-)), такая регулировка часто делалась «методом тыка», то есть определить нужную величину регулировки можно было только на практике, и эта практика была необходима для уверенного управления. Все зависело от конструкции двигателя и опыта пилота.
Весь полет проходил на максимальной частоте вращения движка и если ее по какой-либо причине надо было снизить, например для посадки, то действия по управлению должны были быть обратного направления. То есть пилоту нужно было прикрыть дроссель и потом опять регулировать подачу воздуха в двигатель.
Но такое «управление» было, как вы понимаете, достаточно громоздким и требующим времени, которое в полете не всегда есть, особенно на посадке. Поэтому гораздо чаще применялся метод отключения зажигания. Чаще всего это делалось через специальное устройство, позволяющее отключать зажигание полностью или в отдельных цилиндрах. То есть цилиндры без зажигания переставали работать и двигатель в целом терял мощность, что и нужно было пилоту.
Этот метод управления широко применялся на практике, но тянул за собой и кучу проблем. Топливо, вместе, кстати, с маслом, несмотря на отключение зажигания, продолжало поступать в двигатель и, несгорев, благополучно его покидало и затем скапливалось под капотом. Так как движок очень горячий, то опасность серьезного пожара налицо. Тогдашние «легкие этажерки» горели очень легко и быстро :-).
Пример защитных капотов на двигателе (защита от масла двигатель Gnome 7 Lambda ) на самолете Sopwith Tabloid.
Поэтому капоты для двигателей имели внизу вырез примерно на одну треть периметра или на худой конец серьезные дренажные отводы, чтобы вся эта гадость могла быть удалена набегающим потоком. Чаще всего, конечно, она размазывалась по фюзеляжу.
Кроме того свечи в неработающих цилиндрах могли оказаться залитыми и замасленными и повторный запуск поэтому был не гарантирован.
К 1918 году французская двигателестроительная фирма Société Clerget-Blin et Cie (ротативные двигатели Clerget 9B), исходя из очевидной опасности использования способа снижения мощности путем отключения зажигания, в руководстве по эксплуатации своих двигателей рекомендовала следующий метод управления.
При необходимости снижения мощности двигателя пилот перекрывает подачу топлива закрытием дросселя (ручкой газа). При этом зажигание не отключается, и свечи продолжают «искрить» (предохраняя себя от замасливания). Винт вращается в результате эффекта авторотации, и при необходимости запуска топливный клапан просто открывается в то же положение, что и до закрытия. Двигатель запускается…
Однако, по отзывам пилотов, которые в наши дни летают на восстановленных или точных копиях самолетов того времени, все-таки самый удобный режим снижения мощности – это отключение зажигания, несмотря на всю «грязь», которую при этом извергают ротативные двигатели :-).
Самолеты с такими движками вообще особой чистотой не отличались. Про топливо в отключенных цилиндрах я уже сказал, но ведь было еще и масло. Дело в том, что из-за вращающегося блока цилиндров, возможность откачки топлива из картера была весьма проблематична, поэтому организовать полноценную систему смазки было нельзя.
Схема топливо- и маслопитания ротативного двигателя Gnome 7 Omega.
Но без смазки никакой механизм работать не будет, поэтому она, конечно, существовала, но в о-о-очень упрощенном виде. Масло подавалось прямо в цилиндры, в топливо-воздушную смесь.На большинстве двигателей для этого существовал небольшой насос, подававший масло через полый (неподвижный, как уже известно :-)) вал по специальным каналам.
В качестве смазывающего масла использовалось касторовое, самое лучшее по тем временам масло ( природное растительное) для этих целей. Оно, кроме того не смешивалось с топливом, что улучшало условия смазки. Да и сгорало в цилиндрах оно только частично.
Пример замасливания (темные пятна) двигателя Gnome 7 Omega полусгоревшим касторовым маслом.
А удалялось оно оттуда после выполнения своих функций вместе с отработанным газами через выпускной клапан. И расход его при этом был очень даже немаленький. Средний движок, мощностью около 100 л.с. (≈75 кВт, 5-7 цилиндров) за час работы расходовал более двух галлонов (английских) масла. То есть около 10 литров вылетало «на ветер».
Ну что тут скажешь… Бедные механики :-). Масло, сгоревшее и несовсем, топливная смесь, оставшаяся после дросселирования движка, сажа… все это оседало на самолете, и все это нужно было отмывать. Причем масло это отмывалось очень плохо. Из-за этого на старых снимках самолеты частенько «щеголяют» грязными пятнами на крыле и фюзеляже.
Но и летчики – люди мужественные :-). Ведь из движка выходила касторка. А это, как известно, очень хорошее слабительное (в аптеках раньше продавалась, не знаю, как сейчас). Конечно, двигатель был закрыт капотом, и снизу, как я уже говорил, был вырез для удаления всей грязи. Но ведь кабина открытая и воздушный поток – штука не всегда управляемая. Если чистая касторка попадала на лицо и потом внутрь… Последствия предугадать…. наверное было не сложно :-)…
Следующая особенность ротативных двигателей, которую я бы тоже не назвал положительной была связана с управляемостью аэропланов, на которых стояли такие движки. Немалая масса вращающегося блока представляла собой по сути дела большой гироскоп, поэтому гироскопический эффект был неизбежен :-).
Пока самолет летел прямолинейно, его влияние не было сильно заметно, но стоило начать совершать какие-либо полетные эволюции, как сразу проявлялась гироскопическая прецессия. Из-за этого и вкупе с большим крутящим моментом массивного блока цилиндров при выбранном правом вращении винта самолет очень неохотно поворачивал влево и при этом задирал нос, но зато быстро делал правые развороты с большой тенденцией к опусканию носа.
Такой эффект с одной стороны очень мешал (особенно молодым и неопытным пилотам), а с другой был полезен при проведении воздушных боев , в так называемых «собачьих свалках» (dogfights). Это, конечно, для опытных летчиков, которые могли с толком использовать эту особенность.
Очень характерен в этом плане был известный самолет Sopwith Camel F.1 Королевских ВВС, считавшийся лучшим истребителем Первой Мировой. На нем стоял ротативный двигатель Clerget 9B ( как примечание добавлю, что в последствии также ставился и английский Bentley BR.1(150 л.с.)). Мощный (130 л.с.), но достаточно капризный двигатель, чувствительный к составу топлива и к маслу. Мог запросто отказать на взлете. Но именно благодаря ему и особенностям компоновки фюзеляжа (рассредоточению полезного оборудования) Camel был очень маневренен.
Истребитель Sopwith Camel F.1 с двигателем Clerget 9B .
Истребитель Sopwith Camel F.1 (реплика).
Маневренность эта, правда, доходила до крайности. В управлении истребитель был необычайно строг и вообще имел кое-какие неприятные особенности. Например, большое желание войти в штопор на малой скорости :-). Он абсолютно не подходил для обучения молодых пилотов. По некоторой статистике за время войны в боевых действиях на этом аэроплане погибло 415 пилотов, а в летных происшествиях – 385. Цифры красноречивые…
Однако опытные пилоты, хорошо его освоившие, могли извлечь большую пользу из его особенностей и делали это. Интересно, что из-за нежелания Camel-а быстро разворачиваться влево, многие пилоты предпочитали делать это, так сказать, «через правое плечо» :-). Поворот вправо на 270º получался значительно быстрее, чем влево на 90º .
Основным и достойным противником для Sopwith Camel F.1 был немецкий триплан Fokker Dr.I с двигателем Oberursel UR.II (полный аналог французского Le Rhône 9J). На таком воевал Барон Ма́нфред А́льбрехт фон Рихтго́фен (Manfred Albrecht Freiherr von Richthofen), знаменитый «Красный барон».
Триплан Fokker Dr.I
Германский двигатель Oberursel-UR-2. Копия Le Rhône 9J.
Истребитель-триплан Fokker Dr.I (современная реплика, правда двигатель у нее не ротативный).
Fokker DR1, современная реплика с настоящим ротативным двигателем.
Триплан Fokker Dr.I незадолго до гибели "Красного Барона".
За время войны ротативные двигатели достигли своего полного расцвета. При имеющихся запросах армии, несмотря на свои недостатки они очень хорошо подходили для решения, так сказать, триединой задачи «мощность – вес – надежность». Особенно, что касается легких истребителей. Ведь именно на них в подавляющем большинстве такие движки стояли.
Более крупные и тяжелые самолеты продолжали летать, используя традиционные рядные движки.
Однако авиация развивалась бурными темпами. Требовалась все большая мощность двигателей. Для стационарных рядных это достигалось путем увеличения максимального количества оборотов. Возможности совершенствования в этом направлении были. Улучшались системы зажигания и газораспределения, принципы образования топливовоздушной смеси. Применялись все более совершенные материалы.
Это позволило к концу Первой Мировой войны поднять максимальную величину оборотов стационарного двигателя с 1200 до 2000 об/мин.
Однако, для ротационного двигателя этот было невозможно. Организовать правильное смесеобразование было нельзя. Все приходилось делать «на глазок», поэтому расход топлива (как и масла) был, мягко говоря, немаленьким 🙂 (в том числе, кстати, из-за постоянной работы на больших оборотах).
Какие-либо внешние регулировочные работы на двигателе, пока он находится в запущенном состоянии само собой были невозможны.
Повысить частоту вращения тоже не получалось, потому что сопротивление воздуха быстро вращающемуся блоку цилиндров было достаточно большим. Более того, при увеличении скорости вращения, сопротивление росло еще быстрее. Ведь, как известно, скоростной напор пропорционален квадрату скорости ( ρV2/2, где ρ – плотность воздуха, V – скорость потока). То есть если скорость просто растет, то сопротивление растет в квадрате (примерно :-)).
При попытках на некоторых моделях двигателей начала войны поднять обороты с 1200 об/мин до 1400 об/мин сопротивление поднималось на 38%. То есть получалось, что возросшая мощность двигателя больше тратилась на преодоление сопротивления, чем на создание полезной тяги воздушного винта.
Немецкой фирмой Siemens AG была сделана попытка обойти эту проблему с другой стороны. Был выполнен 11-цилиндровый двигатель так называемой биротативной схемы (наименование Siemens-Halske Sh.III ). В нем блок цилиндров вращался в одну сторону с частотой 900 об/мин., а вал (ранее неподвижный) в другую с той же частотой. Суммарная относительная частота составила 1800 об/мин. Это позволило достичь мощности в 170 л.с.
Биротативный двигатель Siemens-Halske Sh.III .
Истребитель Siemens-Schuckert D.IV .
Истребитель Siemens-Schuckert D.IV в берлинском музее.
Этот двигатель имел меньшее сопротивление воздуху при вращении и меньший крутящий момент, мешающий управлению. Устанавливался на истребителе Siemens-Schuckert D.IV , который по мнению многих специалистов стал одним из лучших маневренных истребителей времен войны. Однако производиться начал поздно и сделан был в небольшом количестве экземпляров.
Существующее положение Siemens-Halske Sh.III не поправил и не смог опять поднять ротативные двигатели на должную высоту.
Недостатков у них, как видите, хватало. Ко всему прочему могу еще добавить, что движки эти были достаточно дороги. Ведь из-за большой быстро вращающейся массы все детали двигателя должны были быть хорошо отбалансированы и четко подогнаны. Плюс сами материалы были недешевы. Это приводило к тому, что, например, двигатель Monosoupape по ценам 1916 года стоил порядка 4000$ (что в переводе на курс года 2000-го составляет примерно 65000$). Это при том, что в движке-то, вобщем-то, по нынешним понятиям :-), ничего особенного-то нет.
Ко всему прочему моторесурс всех таких двигателей был невысок (вплоть до 10-ти часов между ремонтами) и менять их приходилось часто, несмотря на высокую стоимость.
Все эти недостатки копились и в конце концов чаша оказалась переполнена. Ротативный двигатель широко использовался и совершенствовался (по мере возможности) вплоть до конца войны. Самолеты с такими движками некоторое время использовались во время гражданской войны в России и иностранной интервенции. Но в целом их популярность быстро пошла на спад.
Совершенствование науки и производства привели к тому, что на сцену уверенно вышел последователь ротативного двигателя – радиальный или звездообразный двигатель с воздушным охлаждением, который не сходит с нее и по сей день, работая, между прочим, в содружестве с рядным поршневым авиационным двигателем с жидкостным охлаждением.
Ротативный двигатель, оставив яркий след в истории авиации, занимает теперь почетное место в музеях и на исторических выставках.
На этом заканчиваю :-). В заключение как всегда кое-какое интересное видео. Первый ролик — запуск восстановленного двигателя Гном 1918 года выпуска. Далее три ролика о работе двигателя и полетах восстановленного Sopwith Camel F.1, а также Fokker Dr.I (на заднем плане :-)). Интересного вам просмотра и до встречи…
P.S. Один из моих читателей (Александр) совершенно справедливо указал мне на то, что в ролике, где вместе с Сопвичем летает современная реплика германского триплана, движок у этого триплана не ротативный. Абсолютно верно. Я, увлекшись Сопвичем, не обратил на это внимание :-). Прошу прощения у читателей и помещаю ролик (и фото), где в полете современная реплика Фоккера с настоящим ротативным движком. Самолет здесь классно показан :-)…
Фотографии кликабельны.
No related posts.
avia-simply.ru
Гном-Рон Юпитер Википедия
 | |
| 1920-е—1930-е | |
| 28.7 л | |
| 435 л.с. (325 кВт) при 1,575 оборотов в минуту | |
| 5:1 | |
| 146 мм | |
| 190 мм | |
| 9 | |
| 4: 2 на всасывание, 2 на выхлоп | |
| воздушная | |
| 330 кг | |
Bristol Jupiter (В СССР M-22) — девятицилиндровый однорядный со звёздообразно расположенными цилиндрами поршневой двигатель, разработанный британской компанией «Бристоль».
Разработка началась в конце Первой мировой войны, затем последовала целая серия усовершенствований и доработок, сделавших этот двигатель одним из самых лучших в своё время. Двигатель был широко распространён в авиационной отрасли в 1920-х и 1930-х годах. По заключённому соглашению сборка двигателей также происходила во Франции (Gnome-Rhône Jupiter), Польше (PZL Bristol Jupiter) и в Советском Союзе (М-22). Было собрано тысячи двигателей всех модификаций.
История[ | ]
Jupiter был разработан во время Первой мировой войны Роем Федденом (Roy Fedden) в Cosmos Engineering (Космос Инжиниринг). В послевоенное время быстрое сокращение расходов на военную отрасль сделало Cosmos Engineering банкротом в 1920 году и в конечном счёте она была приобретена Бристольской авиакоманией (Bristol Aeroplane Company). В то время двигатель становился одним из самых надёжных на рынке. Серийное производство было запущено в 1918 году и длилось вплоть до 1930 года.
Jupiter в некоторой степени был стандартен, но новшеством было наличие четырёх клапанов в каждом цилиндре, что было необычно в то время. Цилиндры были сделаны из кованой стали, хотя в 1927 году они были заменены на алюминиевый сплав из-за высокого брака при отливке из стали заготовок.
В 1925 году Рой Федден начинает разрабатывать новую модификацию двигателя. Вследствие уменьшения хода поршней для увеличения количества оборотов и благодаря навешенный механический Центробежный нагнетатель (англ.)русск. для добавления заряда, и как итог — мощности, в 1927 году появляется двигатель Bristol Mercury (Бристоль Меркурий). Таким же образом в 1927 году создаётся двигатель Bristol Pegasus (Бристоль Пегас). Ни тот и ни другой не смогли побить популярность двигателя Jupiter.
Jupiter широко использовался на самолётах авиакомпании Handley Page (Хэндли Пэйж) — HP.42 Hannibal (Эйч-Пи.42 Ганнибал), летающих по маршруту Лондон-Париж в 1920-х. Также он устанавливался на de Havilland Giant Moth (дэ Хавилэнд Джаент Мос), de Havilland Hercules (дэ Хавилэнд Хекьюлиз), Юнкерс Г 31 (ставшим впоследствии знаменитым Ю-52) и на огромном гидроплане Dornier Do X (Дорнье До Икс), использовавшем не меньше двенадцати двигателей.
Военное применение было не так широко: двигатель устанавливался на самолёты Bristol Bulldog, Gloster Gamecock и Boulton-Paul Sidestrand. Также его можно было найти на многих прототипах всей планеты — от Японии до Швеции.
Впоследствии Jupiter начал производиться по лицензии в четырнадцати странах. Во Франции производством занималась Gnome-Rhone. Двигатели использовались в местном авиастроении, хотя компания широко продавала их на экспорт. Siemens-Halske получила права на производство двигателей в Германии. На основе двигателя Jupiter она создала более мощную модификацию Bramo 323 «Fafnir» (
ru-wiki.ru
Мотоциклы со звездообразным двигателем: moto_ru
Дальше будут мотоциклы, сиськи впрочем тоже.
Обещанное:
Вся фотосессия
1889 Millet
Félix Millet showed a 5-cylinder rotary engine built into a bicycle wheel at the Exposition Universelle in Paris in 1889. Millet had patented the engine in 1888, so must be considered the pioneer of the internal combustion rotary engine. A machine powered by his engine took part in the Paris-Bordeaux-Paris race of 1895 and the system was put into production by Darracq in 1900.
Очень оригинальная схема была у двух- и трехколесных мотоциклов, созданных французом Феликсом Милле. Свой первый аппарат он построил в 1892 году, и самой замечательной чертой его был звездообразный пятицилиндровый ротативный (то есть вращались цилиндры, а коленвал оставался неподвижным) двигатель. Такие двигатели, очень популярные в авиации в годы первой мировой войны (знаменитый "Гном-Рон"), были запатентованы Милле еще в 1887 году. Цилиндры соединялись со специальным кольцом, крепящимся к ободу колеса пружинными кольцами или растяжками. При 180 об/мин двигатель развивал мощность в 2 л. с. Первая машина, 1892 года, была трехколесной, и блок "двигатель - колесо" был установлен спереди. На двухколесном варианте 1893 года двигатель располагался в заднем колесе.
1906 Anzani motorcyclesЗвездообразные моторы Анзани строились серийно.
Алессандро Анзани, 1905:
Anzani W3 - 3 cylinder cycle pacing machine 1907:
1919 Redrup
Бывший авиационный инженер Онер Чарльз Редрап (Charles Redrup) после окончания Первой мировой войны спроектировал трехцилиндровый звездообразный нижнеклапанный двигатель рабочим объемом 309 куб.см.
Производством мотоциклов с этим мотором и двухступенчатой коробкой передач занялась «Бритиш Рэдиал Энд-жин Компани» (British Radial Engine Company). Привод заднего колеса мотоцикла был сделан ременным.
Несмотря на необычайно плавную работу мотора, новинка не привлекла покупателей. В 1922 году изобретатель построил прототип шестицилиндрового мотоцикла, соединив две «звезды» друг с другом, но в серию мотоцикл с этим силовым агрегатом так и не пошел. Еще одна опытная машина была создана в начале 30-х годов.
1919 годThe Redrup Radial was a 3 cylinder, 120 degree radial engine displacing 309cc. I ran across a short article in the October issue of The Classic Motorcycle that said it was built in the UK from 1919 to 1922 though actual numbers built are unclear and probably less than 150.
1948 годThe engine was a smaller 250cc version with the crankshaft in a vertical position and mounted in a Royal Enfield frame.
1922 Megola
был пост в жж: http://strangernn.livejournal.com/913400.html?thread=16845816&
Современное:Rotec Engineering
http://dictionary.sensagent.com/Rotary_engine/en-en/
http://rusauto.narod.ru/moto/istoria2.html
http://bikegear.ru/blog/news/255.html
http://archive.is/i3Cl
http://thekneeslider.com/radial-engine-motorcycles-redrup-radial/
http://thekneeslider.com/radial-engine-motorcycle-at-oshkosh/
http://www.motoscatalogue.com/redrup-radial.php
http://en.wikipedia.org/wiki/Anzani
http://thekneeslider.com/anzani-w3-3-cylinder-motorcycle-engine/
http://en.wikipedia.org/wiki/Megola
http://strangernn.livejournal.com/913400.html?thread=16845816&
http://thekneeslider.com/radial-engine-powered-motorcycle/
http://thekneeslider.com/radial-engine-motorcycle-2/
moto-ru.livejournal.com
Рон - Энциклопедия по машиностроению XXL
Фирмой Гном-Рон было представлено 5 звездообразных моторов. Основные данные этих моторов приведены в табл. 4. [c.73]
Основные данные моторов Гном-Рон, представленных на выставке [c.73]
| Фиг. 49. Двойная 14-цилиндровая звезда Гном-Рон Мистраль-Мажора N-14, 950 л. с. на высоте 3 800 м. |  |
Остановимся на конструкции отдельных моторов фирмы Гном-Рон. [c.74]
Мотор Гном-Рон Мистраль-Мажор N-14, 950 л. с. [c.74]
Мотор Гном-Рон М-14, 650 л. с. (фиг. 50—53). Мотор М-14 — двойная звезда воздушного охлаждения. Мотор с компрессором и редуктором. Характерной особенностью мотора является очень небольшой для его мощности общий диаметр. Применение магниевых сплавов позволило в большой степени уменьшить вес мотора. Картер сделан из трех частей, центральная часть — из дюралюминия. Картер кованый. Коленчатый вал тоже состоит из трех частей. [c.75]
| Фиг. 51. Мотор Гном-Рон Л1-14. Вид сзади. |  |
| Фиг. 52. Мотор Гном-Рон М-14. Вид сбоку. |  |
ООО м при обыкновенном одноступенчатом нагнетателе. Вообще же на все типы моторов фирма Гном-Рон конструирует двухскоростные нагнетатели с высотностью [c.79]
| Фиг. 55. Цилиндр мотора Гном-Рон 18-Ь 00. |  |
| Фиг. 57. Мотор Гном-Рон Мистраль К]Гз-9 с дефлектором. Вид сзади. |  |
Используя конструктивную схему двигателя Райт-Циклон 8БК-1820 , А. Д. Швецов и сотрудники ЦИАМ разработали серию двигателей М-25, М-62 и М-63 мощностью до 1100 л.с. Конструкторским коллективом В. Я. Климова на базе 12-цилиндрового У-образного двигателя Испано-Сюиза-12 была разработана конструкция 750-сильного двигателя М-100, а группой С. К. Туманского (ныне член-корреспондент АН СССР) на основе 14-цилинд-рового звездообразного двухрядного двигателя Гном-Рон-14 был разработан двигатель М-85. [c.345]
Бреге 690-1 3 низкоплан Моноплан, 670 л. с. (3500 м) водяное Гном Рон 14 Mars 4000 485 [c.350]
Изменения мощностей мютор ов, выпущенных за время 1930—1936 гг. фирмами Иопано-Сюиза, Гном-Рон Франция) и Ролльс-Ройс (Англия) (фиг. 3, 4 и 5), иллюстрируют систе-)0Р0 .матический и неуклонный [c.12]
Наблюдая за развитием моторов фирмы Гном-Рон, Ис-панО Сюиза, Ролльс-Ройс и многих других, можно убедиться в том, что увеличение мощности выпускаемых эти.ми фирмами моторов, помимо использования других факторов, влияющих на увеличение мощности, шло в первую очередь за счет увеличения степени сжатия. Так. напри.мер, степень сжатия увеличилась по моторам воздушного охлаждения с 5 до 6,5 и по. моторам жидкостного охлаждения с 5,5 до 7,2. [c.14]
В последнее время появились моторы, имеющие давление на всасывании до 960, мм, примером чего являются моторы фирмы Испано-Сюиза 14-АА и 14-АВ, у которых давление на всасывании на взлете равно 960 мм, и мотор фирмы Гном-Рон 14-М, у которого давление на всасывании на режиме номинальной мощности равно 900 мм. Эти моторы были выставлены на стендах фирм на Парижской выставке. [c.17]
Фирмы Испано-Сюиза и Гном-Рон работают над созданием двухскоростного нагнетателя. Фирма Гном-Рон конструирует двухскоростные нагнетатели с высотностью 2 100 и 4 800 м. [c.19]
Вместе с увеличением оборотности моторов увеличиваются линейные скорости движения поршня. Так, например,. линейные скорости поршней моторов Испано-Сюиза возросли с 10 м/сек в 1929 г. до 14,75 м/сек в 1936 г., у моторов Гном-Рон — соответственно с И до 13,2 м/сек. [c.26]Литраж. Увеличение мощ,ности мотора шло также и за счет роста его литража. Это достигалось различными комбинациями увеличением диаметра цилиндра, хода поршня, числа цилиндров, в сочетании с другими способами получения повышенной мощности в одном агрегате. Французские фирмы Испано-Сюиза и Гном-Рон за последние [c.26]
Целые семьи моторов, представленные на выставке, ярко иллюстрировали систематическую работу большинства фирм над повышением литровых мощностей. Графики роста литровых мощностей моторов трех фирм Испано-Сюиза, Гном-Рон, Ро,пльс-Ройс (фиг. 11, 12 и 13), наглядно показывают, как за последние 5—6 лет эти фирмы неуклонно и последовательно добивались повышения литровых мощностей. [c.30]
По графикам на фиг. 14, 15 и 16 моторов фирм Испано-Сюиза, Гном-Рон и Ролльс-Ройс можно проследить изменение удельных весов за последние 5—6 лет. Эти данные наглядно выражают общую тенденцию к снижению удельных весов моторов. [c.32]
Новые методы. капотажа, применение нагнетателей, вызвавшие повышенные термические напряжения моторов, привели к необходимости увеличить ребра в радиальном направлении и уменьшить шаг ребер современных моторов воздушного охлаждения. Фирмы Гном-Рон, Испано-Сюиза и др. представили на выставку моторы, в которых удлинение и сближение между собой ребер увеличило площадь охлаждающей поверхности на 80 /о. Расстояние между ребрами сокращено на AQfik, и сама толщина ребер уменьшена на 30 /о. Широкое применение получили дефлекторы, назначением которых является такое направление воздушного потока, которое обеспечивает максимальную эффективность охлаждения. [c.35]
Затруднение представляет рациональный капотаж двухрядных звезд, так как к заднему ряду цилиндров воздух поступает нагретым от ооприкосновения с первым рядом цилиндров. Экспериментальные работы показали, что ограничением количества подводимого воздуха при условии наиболее рационального его использования с помощью дефлекторов можно добиться гораздо более эффективного охлаждения, нежели подводом увеличенного количества воздуха. В настоящее время все более широкое распространение получают капоты с закрылка1ми, дающими возможность регулировать охлаждение мотора, базируясь на показаниях термопары. На выставке Такими капотами были снабжены моторы фирмы Гном-Рон и Бристоль. Наибольшим успехом во Франции пользуются капоты, выпускаемые фирмой Бронзавиа, изделия которой также были представлены на выставке. В отношении рядных двигателей харак-. терно применение специальных уловителей и дефлекторов. [c.36]
| Фиг. 53. Высотная характеристика мотора Гном-Рон М- 4. Режим и мощность неофициальных исп..1таний на свидетельство МА с (техническое авиационное о-во). Мощность в полете рассчитана па скорость в 400 км/час. |  |
| Фиг. 56. Мотор Гном-Рон Мистраль К1гз-9,515 л.с на высоте 3.800 м. Вид спереди. |  |
mash-xxl.info
