| Rolls-Royce Crecy | |
|---|---|
| Výrobce | Rolls-Royce Limited |
| Roky výroby | 1941 - 1945 |
| Typ | píst/ turbocompound , dvoudobý V- twin , chlazený kapalinou |
| Specifikace | |
| Napájení | 2035 kW |
| Specifická síla | 81,74 kW/l |
| Kompresní poměr | 7:1 |
| Průměr válce | 129,5 mm |
| zdvih pístu | 165,1 mm |
| Počet válců | 12 |
| ventily | rukávový rozvod plynu |
| Kompresor | Centrální stanice s rotačními lopatkami |
| Přeplňování turbodmychadlem | chybí, instalovaná výkonová turbína |
| Palivový systém | s přímým vstřikováním |
| Typ paliva | benzín s oktanovým číslem 100 |
| Mazací systém | oběh |
| Chladící systém | kapalina |
| Specifická síla | 2,39 kW/kg |
| Rozměry | |
| Suchá hmotnost | 862 kg |
Rolls-Royce Crecy ( anglicky Rolls-Royce Crecy ) je britský letecký motor vyvinutý společností Rolls-Royce Limited v letech 1941-45. pro vysokorychlostní úpravy stíhačky Spitfire . Crecy se vyznačoval neobvyklým designem pro letecké motory té doby: byl to dvoudobý 12válcový motor do V o objemu 25 litrů (1536 krychlových palců) s 90° zhroucením bloku, rozvodem plynu a přímým vstřikováním paliva . . V některých zdrojích se mu říká „nejpokročilejší dvoudobý letecký motor v historii“ [1] (stejná charakteristika je však někdy dávána motoru Napier Nomad ).
Pro dvoudobé motory bylo rozhodnuto používat názvy bitev, ve kterých Británie zvítězila, a nový motor dostal své jméno na počest bitvy o Crécy . Téma však nebylo rozvinuto a Crecy zůstala jediná svého druhu. V budoucnu firma přešla na vývoj proudových motorů , které dostaly názvy řek [2] .
Předpokládalo se, že po zkouškách na přestavěném Hawkeru Henley bude motor instalován na Spitfirech , ale ani jedna stíhačka s tímto motorem nebyla nikdy vyrobena. Projekt byl ukončen v prosinci 1945, protože pokrok ve vývoji proudových motorů eliminoval potřebu takových motorů.
Myšlenkou výkonného „sprintového“ motoru pro stíhačky byl Sir Henry Tizard, předseda Aeronautical Research Committee (ARC), který předvídal potřebu takové elektrárny v souvislosti s růstem německé vzdušné síly. již v roce 1935. Dá se předpokládat, že to bylo pod vlivem Tizarda, který byl jeho přítelem, Harry Ricardo a zahájil vývoj motoru, ze kterého se později stal Crecy [3] . Tato myšlenka byla poprvé diskutována na zasedání podvýboru pro motory v prosinci 1935:
Předseda poznamenal, že pokud chce ministerstvo letectví vyvinout nový typ rychlomotoru pro obranu metropole... pak vyvstává otázka, do jaké míry lze zanedbat spotřebu paliva. Pan Ricardo na toto téma upozornil v nedávném rozhovoru a zeptal se, zda je vysoká spotřeba paliva za současných okolností nepřijatelná, jinak je zajímavé prozkoumat potenciál dvoudobých benzínových motorů.
Původní text (anglicky)[ zobrazitskrýt] Předseda poznamenal, že pokud bylo přáním ministerstva letectví vyvinout typ sprintového motoru pro domácí obranu....vyvstávala otázka, jak dalece lze zanedbat spotřebu paliva. Pan Ricardo na toto téma upozornil v nedávném rozhovoru dotazem, zda by za určitých okolností nebyla přípustná vysoká spotřeba paliva, protože pokud ano, prozkoumání možností dvoudobého zážehového motoru se jevilo jako atraktivní. —Henry Tizard, Rolls-Royce CrecyPředběžné zkušenosti byly nashromážděny v letech 1927-30. při provozu dvou motorů Kestrel , přestavěných podle smlouvy s Ministerstvem letectví pro další výzkum dvoudobého rukávového rozvodu plynu . Oba motory byly nejprve přestavěny na dieselové , což vedlo ke snížení výkonu a zvýšení počtu mechanických poruch, i když jeden z nich byl poté úspěšně použit kapitánem Georgem Aystonem k vytvoření světového rychlostního rekordu ve voze. "Rychlost větru" . Druhý motor byl následně přestavěn zpět na benzin s přímým vstřikováním, což ve srovnání se sériovým Kestrelem přineslo znatelný nárůst výkonu [4] .
Vývoj designu začal v roce 1937 inženýrem Harrym Woodem pomocí jednoválcového zkušebního zařízení navrženého Ricardem. době , kdy Rolls-Royce a Ricardo začaly seriózně pracovat na projektu, rozhodlo vrátit k tradičnímu zážehovému zapalování, ale zachovat přímé vstřikování paliva
Eddie Gass byl hlavním designérem Crecy a Harry Wood vedl vývojový tým. První motor v plné velikosti byl sestaven v roce 1941.
Průměr válce byl 129,5 mm, zdvih pístu 165,1 mm, kompresní poměr 7:1 a hmotnost motoru 862 kg [5] . Pro tu dobu bylo typické časování zážehu (30°) a plnicí tlak (100 kPa). Při zkouškách na stolici motor vyvinul výkon 1400 koní, ale vyskytly se problémy s vibracemi a také chlazením válců a vložek [6] . Podle vývojářů by extrémně silný výfuk motoru při maximálních otáčkách mohl zajistit 30% zvýšení tahu vyvinutého vrtulí . Vysoký výkon motoru byl zajímavý sám o sobě, ale dodatečný tah z výfuku by z něj mohl udělat užitečné přechodné řešení mezi konvenčními pístovými motory, jako je Merlin , a proudovými motory očekávanými v budoucnu.
Sériová čísla motorů byla sudá, protože společnost tradičně přidělovala sudá čísla pravotočivým motorům.
Rukávový rozvod plynuPosuvné otevřené objímky nedosedaly těsně k hlavám válců, takže na konci zdvihu objímky v horní části válce zůstaly štěrbiny pro únik výfukových plynů. Okna v rukávu tedy sloužila pouze k vpuštění čerstvé náplně směsi. Zdvih vložky byl 30 % zdvihu pístu (49,5 mm) s předstihem 15° [5] . Mechanismus distribuce plynu Crecy byl tedy konstrukčně podobný mechanismu rotačního pouzdra vyvinutého Royem Feddenem a poprvé úspěšně použitý v roce 1932 na motoru Bristol Perseus , ale měl jiný princip činnosti [7] .
Přeplňování a turbínaNa rozdíl od většiny dvoudobých motorů byl boost aplikován spíše pro zvýšení náplně směsi než pro natlakování klikové skříně . To umožnilo použít oběhový mazací systém místo obvyklého průtokového mazacího systému u dvoudobých motorů. Rozdělení směsi bylo stratifikováno : palivo bylo vstřikováno do baňaté expanze spalovací komory , kde byla bohatá směs zapálena dvojicí svíček . Změnou poměru pracovní směsi v rozsahu od 1:23 do 1:15 bylo možné řídit výkon motoru v rozsahu 60-100%. Soustředění bohaté směsi v blízkosti zapalovacích svíček snížilo detonaci , což umožnilo zvýšit kompresi nebo posilovací tlak. Řízení přeplňování zajišťovala inovativní konstrukce oběžného kola kompresoru s rotačními lopatkami, jejichž efektivní úhel náběhu se mohl měnit v rozmezí 30-60°. To umožnilo snížit výkon odebíraný kompresorem při volnoběhu, a tím i spotřebu paliva v cestovním režimu .
V pozdějších testech byl motor vybaven výkonovou turbínou , což byla poloviční turbína motoru Power Jets W.1 navrženého Frankem Whittlem - první britský proudový motor vzlétající do vzduchu. Na rozdíl od konvenčního turbodmychadla posílala turbína energii do pomocného hnacího hřídele, čímž se motor přeměnil na turbosměs . Měl tímto způsobem snížit spotřebu paliva a učinit motor vhodným pro zástavbu do dopravních letadel. Při testování byla potvrzena zvýšená účinnost, ale byly odhaleny vážné problémy - zničení hřídele a silné přehřívání [8] .
Bench testy| Motor | datum | Průběh testu | Pracovní doba, hodiny |
|---|---|---|---|
| Crecy 2 | 11. dubna 1941 | První start. Bloky válců s integrální hlavou. Zkoušky byly zastaveny kvůli poškození pístů. | 69 |
| Říjen – prosinec 1942 | Motor byl třikrát přestavován. V 35. hodině testování se písty zasekávaly. | 67 | |
| únor – červenec 1943 |
Přestavěno na variantu Mk II (s odnímatelnými hlavami válců ). Třikrát přestavěný. Prošel přejímacími ministerstva | 38 | |
| březen – červenec 1944 |
5krát přestavěný. Instalovány byly vstřikovací trubky stejné délky, byl změněn pohon kompresoru. Bylo zaznamenáno zadření vložek, porucha pohonu kompresoru. | 82 | |
| Srpen -listopad 1944 |
Úspěšně složené typové zkoušky (112 hodin). Následná kontrola odhalila praskliny ve spodních ojničních ložiscích, pístech, skříni převodovky , ložiskách vačkového hřídele . | 150 | |
| březen – duben 1945 |
Neúspěšná zkouška životnosti, porucha pístu po 27 hodinách. Dvakrát předělaný. | 49 (celkem: 461 ) | |
| Crecy 4 | listopadu 1941 | Nejsou k dispozici žádné údaje. | 55 |
| Červenec – srpen 1942 |
Byl třikrát předělán, úspěšně prošel 50hodinovým testem, ale opakované selhaly kvůli výskytu trhlin v bloku válců. | 80 | |
| září – říjen 1942 |
Dvakrát předělaný. Úspěšně prošel 25hodinovým testem, ale při opakování po 4 hodinách se rukáv zhroutil. | 55 (celkem: 293 ) | |
| Crecy 6 | Červenec 1943 - únor 1944 |
První motor postavený ve variantě Mk II. 8x předěláno. Poruchy pohonu kompresoru, zničení vačkového hřídele . | 126 |
| květen - září 1944 |
Čtyřikrát přepracován. Poruchy pohonu pro změnu úhlu náběhu lopatek kompresoru [ zkontrolovat překlad ! ] , zasekávání pouzdra. | 93 | |
| listopad 1944 - únor 1945 |
Třikrát předělaný. Rozbití hlavního ložiska, pístů. | 128 | |
| červen – srpen 1945 |
Jedno přepracování, zkouška životnosti ukončena po 95 hodinách z důvodu poruchy pohonu skříně. Odpracováno 40 hodin s nainstalovanou vrtulí | 132 (celkem: 481 ) | |
| Crecy 8 | září 1943 - březen 1944 |
8x předěláno, úspěšně prošlo testy životnosti | 207 |
| dubna 1944 | Porucha pohonu kompresoru. | 73 | |
| červen až září 1944 |
5x předěláno, žádná závada hlášena. | 32 | |
| Říjen 1944 - prosinec 1945 |
Dvakrát předělaný. Zlomení pístu. Vybaveno výkonovou turbínou . | 22 (celkem: 336 ) | |
| Crecy 10 | Srpen 1944 - únor 1945 |
Předěláno 6x. Vstupní trubky se roztavily po 7 hodinách, po dalších 4 se manžeta zasekla. Dvě poruchy vstřikovacího čerpadla. | 53 |
| březen – červen 1945 |
Jedna úprava, zlomený píst. | třicet | |
| Červenec- září 1945 |
Dvakrát předěláno, nainstalovaná výkonová turbína . Několikrát startováno bez kompresoru. Porucha pohonu objímky a kompresoru. | 82 (celkem: 166 ) | |
| Crecy 12 | leden – říjen 1945 |
Čtyřikrát předělaná, byla instalována výkonová turbína . Poruchy turbíny, objímkové pohony, poruchy pístů. | (Celkem: 67 ) |
Pokrok v oblasti proudových motorů vedl k tomu, že potřeba motorů s ultravysokými specifickými parametry, jako je Crecy , zmizela. v prosinci 1945 ukončeny. Bylo postaveno pouze 6 plnohodnotných motorů a 8 dalších experimentálních 2válcových sekcí Crecy 10 vyvinul 1798 hp 21. prosince 1944 a po instalaci výkonové turbíny se toto číslo zvýšilo na 2500 hp [9] . Následné experimenty na experimentální instalaci jednoválce Ricardo E65 ukázaly možnost dosažení výkonu 5000 koní. pokud jde o 12válcový motor [10] . Do června 1945 byla celková provozní doba plnohodnotných motorů během testů 1060 hodin a dvouválcových sekcí - 8600 [11] . Osud postavených motorů zůstává neznámý.
V létě 1941 byl na Force Base dodán Spitfire Mk II s číslem P7674byl instalován model Crecy pro zhotovení výkresů kapoty a skupiny vrtulí. Počátkem roku 1942 byla také dohodnuta dodávka pro první nepoháněné Spitfire Mk III , které měly být vybaveny připraveným k letu Crecy , ale nikdy k tomu nedošlo, protože výroba této modifikace nepokročila nad rámec prototypu. Srovnávací hodnocení variant Spitfire s Crecy a Griffon 61 je předmětem zprávy Royal Aviation Center č. E3932 za březen 1942. Došlo k závěru, že Crecy byl překonaný pro drak Spitfire, ale že snížená verze by poskytla stíhačce významnou výhodu nad Griffonem [12] .
Výzkum de Havilland Mosquito také odhalil mnoho problémů s instalací Crecy .
V roce 1942 byl North American P-51 Mustang přijat letovým testovacím střediskem Rolls-Royce na základně Hacknall . To byl impuls pro řadu studií, podle kterých byl Mustang uznán jako slibnější platforma pro instalaci Crecy než Spitfire. Tyto experimenty však neměly žádné následky.
Pro letové zkoušky motoru měl být použit Hawker Henley se sériovým číslem L3385 , který byl 28. března 1943 dodán k přestavbě na Hacknall Air Force Base. Letoun tam stál bez motoru do 11. září 1945, poté byl odeslán do šrotu [13] .
Od roku 1943 bylo navrženo mnoho projektů pro poválečné využití Crecy s jejími jedinečnými vlastnostmi v pozemní, námořní a letecké dopravě, ale žádný z nich nebyl realizován.
| Letecké motory Rolls -Royce Limited | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Píst |
| ||||
| Proudový |
| ||||
| Turboventilátory | |||||
| Turbovrtulová / plynová turbína |
| ||||
| Indexy Rolls-Royce Barnoldswick (RB) | |||||
| Průmyslové a lodní motory na bázi letadel |
| ||||
| Konstruktéři |
| ||||
| Viz také Letecké motory Rolls-Royce plc | |||||