Rolls royce merlin 61, ROOLS-ROYCE MERLIN
Единственный существующий экземпляр будет продан на аукционе Car and Classic в этом месяце. На октановое топливо с впрыском воды. II, Сифайр Mk.
Другой интересной версией был Spitfire Mk. V с двигателем Rolls-Royce Merlin 45 мощностью л. Позже были собраны двигатели Merlin Еще одна очень удачная версия — Spitfire Mk. IX, оснащенная двигателем Merlin 61 с 4-лопастным винтом. Он создавался как противник Focke-Wulf Fw и был запущен в серию в конце года. Эта версия многократно модифицировалась и, например, в году получила новый гироприцел, увеличенный руль напрямую или другую систему крыла. Другая основная версия — Spitfire Mk.
Серийное создание началось в октябре года. Одной из последних серий была версия Mk. Эта версия имела двигатель Griffon 61, сильно усиленную конструкцию и обшивку, крылья были удлинены, что увеличило их лётную поверхность.
Массовое производство началось в марте года. Начиная с л. Один из самых успешных авиадвигателей эпохи Второй мировой войны, около 50 версий Merlin были построены Rolls-Royce в Дерби , Крю и Глазго , а также Ford of Britain на их фабрике Trafford Park , недалеко от Манчестера. Послевоенный Merlin был в значительной степени вытеснен Rolls-Royce Griffon для использования в военных целях, при этом большинство вариантов Merlin были спроектированы и построены для авиалайнеров и военно-транспортных самолетов Packard V был версией Merlin, построенной в Соединенных Штатах.
Производство прекратилось в году после того, как было поставлено в общей сложности почти двигателей, более поздние варианты использовались для авиалайнеров и военно-транспортных самолетов.
Двигатели Merlin остаются на вооружении Королевских ВВС сегодня с Мемориальным рейсом Битвы за Британию , и приводят в действие многие восстановленные самолеты, находящиеся в частной собственности по всему миру. В начале х годов Rolls-Royce начал планировать свое будущее программа разработки авиационных двигателей и осознала необходимость в двигателе большего размера чем их литровый куб.
Следовательно, была начата работа над новой конструкцией класса л. PV был впервые запущен 15 октября года и впервые совершил полет на биплане Hawker Hart серийный номер K 21 февраля года. Двигатель был первоначально разработан для использования система испарительного охлаждения тогда в моде.
Это оказалось ненадежным, и когда стал доступен этиленгликоль из США, двигатель был адаптирован для использования обычной системы жидкостного охлаждения. Впоследствии Hart был доставлен в Rolls-Royce, где в качестве испытательного стенда Merlin он провел более часов полета с двигателями Merlin C и E. Оба были разработаны на базе PV вместо Kestrel и были единственными современными британскими истребителями, которые были разработаны таким образом. Контракты на производство обоих самолетов были размещены в году, и разработка PV получила высший приоритет, а также государственное финансирование.
Следуя принятому в компании соглашению именовать свои поршневые авиадвигатели в честь хищных птиц, Rolls-Royce назвал двигатель Merlin в честь маленького сокола из северного полушария Falco columbarius.
Еще два ролика. Rolls-Royce Peregrine мощностью л. Он должен был использоваться в более крупных самолетах, таких как Avro Manchester. Хотя Peregrine казался удовлетворительной конструкцией, ему никогда не позволяли развиваться, поскольку приоритетом Rolls-Royce было усовершенствование Merlin.
В результате Peregrine использовался только в двух самолетах: истребителе Westland Whirlwind и одном из прототипов Gloster F. Vulture был установлен на бомбардировщике Avro Manchester , но оказался ненадежным в эксплуатации, в результате чего запланированный истребитель Hawker Tornado был отменен.
Вскоре после выхода Merlin на л. Griffon включил в себя несколько улучшений дизайна и в конечном итоге заменил Merlin. Первоначально новый двигатель страдал от проблем, таких как отказ вспомогательных зубчатых передач и рубашек охлаждающей жидкости, и несколько различных методов конструкции были опробованы до того, как была определена базовая конструкция Merlin.
Ранние производственные Merlins также были ненадежными: распространенными проблемами были растрескивание головки блока цилиндров, утечки охлаждающей жидкости и чрезмерный износ распределительных валов и коленчатого вала коренных подшипников. Merlin III был первой версией, включающей «универсальный» гребной вал, позволяющий использовать гребные винты производства de Havilland или Rotol.
Первая основная версия Внедрение изменений, внесенных в результате опыта эксплуатации, было в модели XX, которая была разработана для работы на топливе с октановым числом Это топливо допускало более высокие давления в коллекторе , что достигалось за счет увеличения наддува от центробежного нагнетателя.
В Merlin XX также использовались двухскоростные нагнетатели, разработанные Rolls-Royce, что приводило к увеличению мощности на больших высотах по сравнению с предыдущими версиями. Это существенно увеличило срок службы и надежность двигателя, устранило опасность возгорания горючего этиленгликоля и уменьшило утечки масла, которые были проблемой в ранних сериях Merlin I, II и III.
Процесс улучшения продолжался, и более поздние версии работали с более высоким октановым числом, обеспечивая большую мощность. Фундаментальные изменения конструкции также были внесены во все ключевые компоненты, что снова увеличило срок службы и надежность двигателя.
SM высотная версия Merlin Series развил лошадиных сил кВт при 36 фунтах наддува дюйма.
Hg на октановом топливе с впрыском воды. С окончанием войны работы по повышению выходной мощности Merlin были остановлены, и усилия по разработке были сосредоточены на гражданских производных от Merlin. Разработка того, что стало "Транспортный Мерлин" TML начался с Merlin первый Мерлин, выполнивший новые требования к гражданским типовым испытаниям и был нацелен на повышение надежности и межремонтных периодов обслуживания для операторов авиакомпаний, использующих авиалайнеры и транспортные самолеты.
К году межремонтный период МБР составлял обычно — часов в зависимости от использования. К тому времени одноступенчатые двигатели отработали моточасов в гражданской эксплуатации, а двухступенчатые двигатели - 1 Кроме того, для North Star была разработана выхлопная система, снижающая уровень шума до уровня ниже уровня выхлопных газов эжектора.
Эта "перекрестная" система забирала поток выхлопных газов из внутреннего ряда цилиндров вверх и над двигателем перед тем, как выпускать поток выхлопных газов на внешнюю сторону гондолы UPP. В результате уровень звука снизился на децибел. Модифицированный выхлоп также обеспечил увеличение мощности по сравнению с неизмененной системой на 38 л.
Модифицированный двигатель получил обозначение «TMO», и модифицированная выхлопная система поставлялась в виде комплекта, который мог быть установлен на существующие двигатели либо оператором, либо компанией Rolls-Royce.
Номинальная мощность для гражданских Merlin , , а я серия имела л. Merlins — были рассчитаны на л. Гражданские двигатели Merlin на авиалиниях налетали 7 миль в году, 17 миль в году и 24 миль в году. Большинство технических усовершенствований Merlin явилось результатом более эффективных нагнетателей , разработанных Стэнли Хукером , и внедрения авиационного топлива с повышенным октановым числом.
Многочисленные изменения деталей были внесены внутри и снаружи двигателя, чтобы выдерживать повышенную номинальную мощность и учитывать достижения инженерной практики.
Эта полезная тяга могла быть получена просто за счет отклонения газов назад вместо выпуска в сторону. Первые версии эжекторных выхлопов имели круглые выходы, в то время как последующие версии системы использовали выходы типа «рыбий хвост», которые незначительно увеличивали тягу и уменьшали блики выхлопных газов для ночных полетов.
В сентябре года прототип Spitfire, K , был оснащен выхлопными трубами эжекторного типа. В более поздних версиях Spitfire использовалась разновидность этой выхлопной системы, оснащенная обращенными вперед воздухозаборниками для распределения горячего воздуха к установленным на крыльях орудиям, чтобы предотвратить замерзание и остановку на больших высотах , заменив более раннюю систему, которая использовал нагретый воздух от радиатора охлаждающей жидкости двигателя.
Последняя система стала неэффективной из-за усовершенствований самого Мерлина, которые позволили работать на больших высотах, где температура воздуха ниже.
Выхлопы эжектора также были установлены на других самолетах с двигателями Merlin. В основе успеха Merlin лежал нагнетатель. Лавси , инженер, который был ключевой фигурой в конструкции Мерлина, прочитал лекцию о разработке Мерлина в году; в этом отрывке он объяснил важность нагнетателя:.
По-прежнему преобладает впечатление, что статическая мощность, известная как рабочий объем, является основой 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 ходе исследований и разработок нагнетателей нам стало очевидно, что любое дальнейшее увеличение высотных характеристик двигателя Merlin требует использования двухкомпонентного двигателя.
По мере развития Мерлина, эволюционировал и нагнетатель; последние относятся к трем широким категориям:. Нагнетатель Merlin был первоначально разработан для обеспечения максимальной мощности двигателя на высоте около футов м. В году Стэнли Хукер, выпускник Оксфорда по прикладной математике, объяснил: « Вскоре я очень хорошо познакомился с конструкцией нагнетателя и карбюратора Merlin Поскольку нагнетатель находился в задней части двигателя.
Впоследствии Хукер разработал новый воздухозаборник с улучшенными характеристиками потока, который увеличивал максимальную мощность на большей высоте более 19 футов 5 м ; а также улучшили конструкцию крыльчатки и диффузора, который контролировал поток воздуха к ней. Эти модификации привели к разработке одноступенчатых двигателей серий Merlin XX и Значительным прогрессом в конструкции нагнетателя стало внедрение в году двухскоростного привода разработанного французской компанией Farman к крыльчатке Merlin X.
Более поздний Merlin XX включал двухскоростной привод, а также несколько улучшений, которые позволили увеличить производительность Merlins.
В году, после получения запрос в марте того же года от Министерства авиастроения на высокопроизводительный 40 футов 12 м Merlin для использования в качестве альтернативы двигателю с турбонаддувом Hercules VIII В прототипе высотного бомбардировщика Vickers Wellington V компания Rolls-Royce начала эксперименты по конструкции двухступенчатого нагнетателя, и двигатель, оснащенный этим, прошел стендовые испытания в апреле года, в конечном итоге получив название Merlin В базовой конструкции для первой ступени использовался модифицированный нагнетатель Vulture, а для второй - нагнетатель Merlin Также рассматривался вариант с приводом от выхлопных газов турбокомпрессор , но, хотя более низкий расход топлива был преимуществом Из-за увеличения веса и необходимости добавления дополнительных воздуховодов для выхлопных газов и сбросных заслонок от этого варианта отказались в пользу двухступенчатого нагнетателя.
Семейство двухступенчатых Merlin было расширено в году за счет Merlin 66 с нагнетателем, рассчитанным на повышенную мощность на малых высотах, и серией Merlin 70, которые были разработаны для обеспечения увеличенная мощность на больших высотах.
В то время как конструкция двухступенчатого нагнетателя развивалась, компания Rolls-Royce также продолжала разработку одноступенчатого нагнетателя, в результате чего в году была разработана меньшая «обрезанная» крыльчатка. На вооружении эскадрильи вариант LF. V Spitfire, оснащенный этими двигателями, стал известен как «Spitty с обрезанными, хлопающими в ладоши и обрезанными», чтобы обозначить укороченный размах крыльев , далеко не идеальное состояние бывших в употреблении планеры и обрезанное рабочее колесо нагнетателя.
Использование карбюраторов было рассчитано для получения более высокой удельной мощности на выходе из-за более низкой температуры и, следовательно, большей плотности топливно-воздушной смеси по сравнению с системами с впрыском. Однако карбюратор Merlin с поплавковым управлением означал, что если Spitfires или Hurricanes будут наклонить нос в крутое пике, отрицательная g-сила g вызвал временную нехватку топлива, что привело к кратковременному отключению двигателя.
Для сравнения: современный Bf E , который имел непосредственный впрыск топлива , мог «бежать» прямо в пикирование с большой мощностью, чтобы избежать атаки. Пилоты-истребители RAF вскоре научились избегать этого с помощью «полувырка» своих самолетов перед тем, как нырнуть в погоню. Ограничитель в линии подачи топлива вместе с диафрагмой, установленной в поплавковой камере, шутливо прозванной « отверстие мисс Шиллинг », в честь своего изобретателя, в некоторой степени помогли избавиться от топливного голодания при погружении, удерживая топливо при отрицательных температурах.
Г; тем не менее, при мощности ниже максимальной все равно получается богатая топливом смесь. Еще одно усовершенствование было сделано путем перемещения выпускного отверстия для топлива из нижней части S.
В начале войны Merlin I, II и III работали на тогда стандартном октановом авиационном спирте и мог генерировать чуть более лошадиных сил кВт за счет своего литрового 1, у. Однако уже в году на м Парижском авиасалоне компания Rolls-Royce представила две версии Merlin, рассчитанные на использование октанового топлива. Merlin R. С позднего времени г. RAF перевели все эскадрильи Hurricane и Spitfire на октановое топливо ».
При этой настройке мощности эти двигатели могли развивать лошадиных сил кВт на высоте футов м при работе со скоростью оборотов в минуту. Повышенный наддув можно было использовать бесконечно, поскольку не было механического механизма ограничения времени, но пилотам советовали не использовать усиленный наддув дольше пяти минут, и это считалось «определенным состоянием перегрузки двигателя»; если пилот прибегал к экстренному ускорению, он должен был сообщить об этом при приземлении, когда это было отмечено в журнале учета двигателя, в то время как технический офицер должен был проверить двигатель и сбросить заслонку дроссельной заслонки.
