Rolls-Royce Merlin

Rolls-Royce Merlin
Výrobce Rolls-Royce Limited
Roky výroby 1933-1950  _ _
Typ čtyřdobý dvanáctiválec ve tvaru V chlazený kapalinou
Specifikace
Napájení 1290 l. S. (962 kW) při 3000 ot./min ve vzletovém režimu
Specifická síla 35,6 kW/l (47,8 hp/l)
Kompresní poměr 6:1
Průměr válce 137,16 mm
zdvih pístu 152,4 mm
Počet válců 12
ventily Dva sací a dva výfukové ventily na válec
Typ paliva benzín s oktanovým číslem 87,100
Mazací systém Suchá jímka s jedním olejovým čerpadlem
Chladící systém kapalina pod tlakem, chladivo - směs 70% vody a 30% etylenglykolu . Systém chlazení kompresoru je nezávislý na systému chlazení motoru
Spotřeba paliva 177 l/h - 400 l/h
Specifická síla 1,58 kW/kg (2,12 hp/kg) při maximálním výkonu
Rozměry
Šířka 781 mm
Výška 1016 mm
Suchá hmotnost 744 kg

Rolls-Royce Merlin ( ang.  Rolls-Royce Merlin ) - rodina anglických leteckých dvanáctiválcových pístových motorů tvaru V s kapalinovým chlazením o pracovním objemu 27 litrů. Navrženo a vyrobeno společností Rolls-Royce Limited . Původně byl označen jako PV-12 , poté v souladu s tradičním systémem pojmenování leteckých motorů Rolls-Royce podle jmen dravců dostal název Merlin  - anglický název pro Merlin .

Jeden z nejmasivnějších leteckých motorů, téměř 150 000 kusů bylo vyrobeno společností Rolls-Royce Limited a v licenci. To bylo použito na Avro Lancaster , De Havilland Mosquito , Supermarine Spitfire , Hawker Hurricane , North American P-51 Mustang a mnoho dalších letadel během druhé světové války .

První start PV-12 se uskutečnil v roce 1933 a po několika úpravách byly v roce 1936 vyrobeny první sériové verze. Prvními letadly v provozu, které nesly Merlin, byly Fairey Battle , Hawker Hurricane a Supermarine Spitfire . Většina Merlinů byla postavena pro čtyřmotorový těžký bombardér Avro Lancaster; nicméně, motor byl nejvíce spjatý se Spitfirem od prvního letu Spitfire v roce 1936. Množství rychlého vývoje řízeného válečnými požadavky znatelně zlepšilo výkon motoru a trvanlivost.

Jeden ze symbolů Británie [1] , „Merlin“ byl také jedním z nejúspěšnějších leteckých motorů období druhé světové války, jehož mnoho modifikací vyrobil Rolls-Royce v Derby , Crewe a Glasgow , [2] as stejně jako divize společnosti " Ford ve Velké Británii Ford of Britainv jejich továrně Trafford Parkpoblíž Manchesteru . [3] Pod názvem Packard V-1650jedna z modifikací Merlin byla vyrobena ve Spojených státech. Výroba byla ukončena v roce 1950 po celkem téměř 150 000 motorech, přičemž poslední úpravy byly instalovány na osobní a vojenská dopravní letadla.

Na vojenských letounech byl Merlin nahrazen jeho silnějším nástupcem Rolls-Royce Griffon . Motory Merlin stále provozuje Royal Air Force na letounech Battle of Britain Memorial Flight ., letky historických letadel, a jsou instalovány na mnoha soukromě restaurovaných letadlech po celém světě.

Design a vývoj

Původ

Na počátku třicátých let začal Rolls-Royce plánovat program vývoje pokročilých leteckých motorů a dospěl k závěru, že je zapotřebí větší motor než 21litrový Kestrel , který byl s velkým úspěchem instalován do mnoha letadel ve třicátých letech. [4] V důsledku toho začaly práce na projektu nového motoru třídy 1100 koňských sil, označeného PV-12 (někdy se stejné označení vyskytuje s římskými číslicemi PV-XII ), což znamenalo Private Venture (iniciativní vývoj), 12- válec , neboť byl vyvinut ze soukromé iniciativy společnosti, bez zapojení veřejných prostředků. První start nového motoru se uskutečnil 15. října 1933 a první let motoru namontovaného na dvouplošníku Hawker Hart sériového čísla K3036 se uskutečnil 21. února 1935 . [5] Motor měl v té době módní systém odpařovacího chlazení , který se však ukázal jako nespolehlivý a se zahájením dodávek etylenglykolu z USA byl nahrazen kapalným . Hart byl následně předán Rolls-Royce, kde Merlin nalétal přes 100 hodin s modifikacemi Merlin C a E jako testovací platforma motoru [6] .

V roce 1935 ministerstvo letectvívydala specifikaci F10/35 pro nový rychlý stíhač schopný dosahovat rychlosti přes 310 mph (497 km/h). V souladu s touto specifikací byly vyvinuty dva projekty: Spitfire a Hurricane ; později revidován na jinou specifikaci, F36/34. [7] Oba letouny byly jediné současné britské stíhačky navržené pro motor PV-12 spíše než pro Kestrel. V roce 1936 byly uzavřeny smlouvy na oba letouny a vývoj PV-12 dostal nejvyšší prioritu, stejně jako vládní financování. V souladu s tradicí Rolls-Royce pojmenovávat pístové letecké motory po dravých ptácích byl motor pojmenován Merlin , podle anglického názvu pro Merlin ( lat.  Falco columbarius ), nejmenšího sokola na severní polokouli. [nb 1] [8]

Krátce před druhou světovou válkou vyvinul Rolls-Royce dva návrhy motorů, které byly součástí nabídky společnosti. Peregrine o výkonu 700 koní byl vylepšenou verzí přeplňovaného Kestrelu, zatímco 42litrový Vulture s výkonem 1700 koní. používal čtyři bloky válců velikosti Kestrel namontované na jedné klikové skříni ve tvaru X s pohonem na jednu klikovou hřídel. [9] Tento motor byl použit ve velkých letadlech Avro Manchester . [deset]

Přestože byl design Peregrine docela uspokojivý, zůstal nedokončený, protože Rolls-Royce vždy vylepšoval Merlin. V důsledku toho byl Peregrine instalován pouze na dvou typech letadel: Westland Whirlwind a Gloster F9 / 37. Walcher byl namontován na Hawker Tornado a Avro Manchester , ale ukázal se nespolehlivý v provozu. [11] Proto, když v roce 1943 výkon Merlinu přesáhl 1500 hp, byl vývoj Walcher a Peregrine zastaven a v polovině roku 1943 byl Merlin doplněn o výkonnější Griffon. [12] Griffon byl Merlin s některými vylepšeními a ultimátním posílením.

Vývoj

Zpočátku byl nový motor sužován problémy, jako je selhání převodových pohonů jednotek a chladicích plášťů válců, před vznikem původního projektu Merlin bylo aplikováno několik různých konstrukčních metod [13] . Brzy vyráběné Merliny byly také nespolehlivé, běžnými problémy byly rozbité hlavy válců, úniky chladicí kapaliny a nadměrné opotřebení vačkových hřídelů a hlavních ložisek .

První motory

Prototyp a zkušené motory:

Charakteristika prvních motorů Merlin

Úprava [18] Vzletový výkon [18] Bojová síla [19] Přihláška [18] Poznámky [18]
PV-12 740 HP v ekvivalentní nadmořské výšce 3 700 m Počáteční design s odpařovacím chladicím systémem. Postaveny 2 exempláře., Prošel zkušebními zkouškami a obdržel typový certifikát v červenci 1934. První let 21. února 1935 [20]
"Merlin" B 950 HP v ekvivalentní výšce 3 400 m Byly postaveny 2 exempláře, zaveden kapalný chladicí systém na bázi etylenglykolu. Hlavy válců ve formě rampy (vstupní ventily byly umístěny pod úhlem 45 ° k válci). Prošel testy na stolici v únoru 1935 [5]
"Merlin" C 950 HP v ekvivalentní výšce 3 400 m Vývoj "Merlin" B; kliková skříň a bloky válců se začaly vyrábět jako tři samostatné odlitky, hlavy válců byly šroubovány. [5] První let Hawker Horsley dne 21. prosince 1935. [15]
"Merlin" E 955 HP - stálý výkon 1045 koní - maximální (krátkodobý) výkon Prototyp Supermarine Spitfire Podobně jako C s drobnými konstrukčními změnami. Prošel 50hodinovými testy pro civilní letadla v prosinci 1935, vyvinul konstantní výkon 955 hp. a maximum - 1045 hp. Neúspěšný 100hodinový test vojenských letadel v březnu 1936. [16]
"Merlin" F ( "Merlin" I ) Podobné jako C a E. Horsley poprvé vzlétl 16. července 1936. [17] Tento motor se stal prvním sériově vyráběným motorem a dostal označení Merlin I. Merlin I měl hlavy válců ve tvaru rampy, což se však ukázalo jako nešťastné řešení a bylo vyrobeno pouze 172 motorů . První sériový letoun poháněný motorem Merlin I byl Fairey Battle, poprvé vzlétl 10. března 1936. [16]
"Merlin" G 1030 koní ( Merlin II ) Rampovité hlavy válců se změnily na hlavy s paralelním uspořádáním (s ventily rovnoběžnými s osou válců) zkopírované z motoru Kestrel. V červenci 1937 složil 400hodinový vytrvalostní test v RAE; a 22. září 1937 - přejímací zkoušky. [17] Právě Merlin II o výkonu 1030 koní se v roce 1938 stal prvním široce dodávaným motorem rodiny Merlin a tempo jeho výroby se rapidně zvýšilo. [16]

Sériové motory

"Merlin" II a III se staly prvními rozsáhlými modifikacemi motoru. "Merlin" III byla první modifikací, na kterou byl instalován "univerzální" náboj vrtule, který umožňoval namontovat na motor jako vrtule od společností jako de Havillandtak rotol. [21]

První velkou modifikací motoru, která kombinovala vylepšení a změny na základě provozních zkušeností, byl Merlin XX, který byl navržen pro 100oktanový benzín . [nb 2] Toto palivo umožnilo zvýšit plnicí tlak , který byl zajištěn zvýšením výkonu odstředivého kompresoru . Merlin XX také používal dvourychlostní kompresor vyvinutý společností Rolls-Royce, který zvýšil výkon ve velkých výškách ve srovnání s předchozími modifikacemi. Dalším vylepšením představeným na Merlin XX bylo použití směsi 70 % vody a 30 % glykolu jako chladicí kapaliny místo 100 % glykolu u dřívějších modifikací. Tím se výrazně zvýšila životnost a spolehlivost motoru, eliminovalo se nebezpečí požáru způsobené použitím hořlavého etylenglykolu a snížily se ztráty oleje, což byl problém u Merlinů I, II a III řady. [23]

Proces vylepšování pokračoval a byly vyráběny další modifikace pro zvyšující se oktanové číslo, poskytující stále větší výkon. Zásadní konstrukční změny byly provedeny také na všech klíčových komponentech, čímž se znovu a znovu zvýšila životnost a spolehlivost motoru. Na konci války mohl „malý“ motor vyvinout 1600 koní. v základních modifikacích a výkonu více než 2060 koní. pro modifikace "Merlin" 130/131, které byly speciálně navrženy pro letoun DH.103 Hornet . [24] Výsledkem bylo, že během testů prováděných Rolls-Royce v Derby (jedna z továren, kde se Merlins vyráběly), bylo na experimentálním motoru RM.17.SM dosaženo výkonu 2640 k. přeplňovaný +36 liber (348,19 kPa, 3,44 atm, 2612 mm Hg - plnicí tlak je považován za přebytečný, tedy dodatečný k atmosférickým 14,5 psi², 1 atm, 760 mm Hg.) na 150oktanové palivo se vstřikováním vody. [25] S koncem války byly práce na zvýšení výkonu Merlinu zastaveny a vývojové úsilí se soustředilo na civilní verze Merlinu. [26]

Charakteristika sériových motorů "Merlin"

Úprava [18] Vzletový výkon [18] Bojová síla [19] Přihláška [18] Poznámky [18]
"Merlin" I 890 l. S. při 2850 ot./min Battle Mk.I [27] První produkce Merlin; Celkem bylo vyrobeno 172. Merlins I až III použily jako chladicí kapalinu 100% etylenglykol .
Merlin II (RM 1S) 880 l. S. při 3000 ot./min 1030 l. S. při 3000 ot./min ve výšce 1676 m (5500 ft) a zvýšení o 1,44 at. (+ 6 psi²) Spitfire Mk.I, Defiant Mk.I, Hurricane Mk.I, Sea Hurricane Mk.I, Battle Mk.I Použitým chladivem byl 100% ethylenglykol . První výroba "Merlin" II byla dodána 10. srpna 1937 [28] [29] [30] [31]
Merlin III (RM 1S) 880 l. S. při 3000 ot./min 1310 l. S. při 3 000 ot./min při 2 743 m (9 000 stop) se 100 oktany a 1,86 at. (+ 12 psi) (5 minutový limit). Spitfire Mk.I, Defiant Mk.I, Hurricane Mk.I, Sea Hurricane Mk.I, Battle Mk.I Modifikace Merlin II s univerzálním vrtulovým nábojem, která umožňovala instalaci vrtulí de Havilland a Rotol. [19] Při použití 100 - oktanového benzínu z konce roku 1939 a zvýšení o 1,86 atm (+ 12 psi) vyvinul Merlin III 1310 hp. S. při 3 000 otáčkách za minutu při 2 743 m (9 000 stop). Později v letadle vyvinul Sea Hurricane 1 440 hp. S. 3 000 ot./min, přeplňovaný 2,14 atm (+16 psi) na 1 676 m (5 500 stop). [19] [19] [32] Při použití 87- oktanového benzínu byly hodnoty výkonu stejné jako u Merlin II. [29] První sériový Merlin III byl dodán 1. července 1938. [17]
"Merlin" VIII 1080 l. S. při 3000 ot./min 1275 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 1,65 at. (+ 9 psi), na hladině moře na 100 oktanovém benzínu Fulmar Mk.I
"Merlin" X (RM 1SM) 1280 l. S. při 3000 ot./min 1280 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 1,72 atm (+ 10 psi), na hladině moře Halifax Mk.I, Wellington Mk.II, Whitley Mk.V a Mk.VII 1130 l. S. při 3 000 otáčkách za minutu při 1 600 m (5 250 stop) s maximálním zvýšením tlaku 1,72 atm (+ 10 psi); byl to první sériový „Merlin“, který používal dvourychlostní kompresor; Byl instalován na bombardéry Halifax Mk.I, Wellington Mk.II a Whitley Mk.V. První výroba "Merlin" X byla dodána 5. prosince 1938. [17]
Merlin XII (RM 3S) 1175 l. S. při 3000 ot./min 1280 l. S. při 3000 ot./min, boost 1,86 atm (+ 12 psi), při 3200 m (10 500 stop) Spitfire Mk.II Pyrostartér "Coffman". První modifikace Merlinu, která používala jako chladicí kapalinu směs 30 % etylenglykolu a 70 % vody, se zesílenou strukturou, s možností použití konstantního boostu až 1,86 atm (+ 12 psi) na 100-oktan benzín. [30] První produkce Merlin XII byla vydána 2. září 1939. [17] [33]
Merlin XX (RM 3SM) 1280 l. S. při 3000 ot./min 1490 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), na 100 oktanech, ve výšce 3 810 m (12 500 stop). Beaufighter Mk.II, Defiant Mk.II, Halifax Mk.II a Mk.V, Hurricane Mk.II a Mk.IV, Lancaster Mk.I a Mk.III, Spitfire Mk.III [34] První sériová modifikace s dvourychlostním kompresorem, který poskytoval zvýšení až na 1,3 atm (+ 14 psi). [35] První inscenace "Merlin" XX byla vydána 4. července 1940. [17] [nb 3]
"Merlin" 21 1280 l. S. při 3000 ot./min 1490 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný 2,14 atm (+ 16 psi), při 3 810 m (12 500 stop). Mosquito Mk.I, Mk.II, Mk.III, Mk.IV a Mk.VI
"Merlin" 22 1390 l. S. při 3000 ot./min 1435 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), ve výšce 3 353 m (11 000 stop). Lancaster Mk.I, York Mk.I
"Merlin" 23 1390 l. S. při 3000 ot./min 1435 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), ve výšce 3 353 m (11 000 stop). Mosquito Mk.I, Mk.II, Mk.IV, Mk.VI, Mk.XII a Mk.XIII
"Merlin" 24 1610 l. S. při 3 000 ot./min 1 510 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný 2,28 atm (+ 18 psi), při 2 819 m (9 250 stop). Lancaster Mk.I a Mk.VII, York Mk.I, Halifax Mk.II [36]
"Merlin" 25 1610 l. S. při 3 000 ot./min 1 510 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný 2,28 atm (+ 18 psi), při 2 819 m (9 250 stop). Mosquito Mk.VI a Mk.XIX
"Merlin" 27 1610 l. S. při 3 000 ot./min 1 510 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný 2,28 atm (+ 18 psi), při 2 819 m (9 250 stop). Hurikán Mk.IV
"Merlin" 28 1 300 l. S. při 3 000 ot./min 1 240 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný na 1,65 atm (+ 9 psi), na 3 505 m (11 500 stop). Lancaster Mk.III, Curtiss Kittyhawk P-40F (Kittyhawk II) Vyrábí Packard pod označením V-1650-1
"Merlin" 29 1 300 l. S. při 3 000 ot./min 1 240 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný na 1,65 atm (+ 9 psi), na 3 505 m (11 500 stop). Hurricane Mk.XII (kanadská výroba), Curtiss Kittyhawk P-40F (Kittyhawk II) S drážkovaným nábojem vrtule.
"Merlin" 30 1 300 l. S. při 3 000 ot./min 1 360 l. S. při 3 000 ot./min., boost 1,86 atm (+ 12 psi), při 1 829 m (6 000 stop). Barracuda Mk.I, Fulmar Mk.II
"Merlin" 31 1300 l. S. při 3000 ot./min 1240 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 1,65 at. (+ 9 psi), ve výšce 3 505 m (11 500 stop). Mosquito Mk.XX (Kanada) a Mk.40 (Austrálie), Curtiss Kittyhawk P-40F a L (Kittyhawk II) Vyrábí se v USA pod označením Packard V-1650-1
Merlin 32 (5 milionů RM) 1620 l. S. při 3000 ot./min 1640 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 610 m (2000 stop). Barracuda Mk.II, Seafire Mk.II, Hurricane Mk.V, Spitfire PR Mk. XIII [37] Modifikace „Merlin“ v „nízké výšce“ s odříznutými oběžnými koly kompresoru pro zvýšení výkonu v malých výškách, stejně jako „Merlin“ XXX; vybaven Coffmanovým pyrostartérem; to bylo instalováno hlavně na letadlech námořního letectví . [30] První sériový Merlin 32 byl dodán 17. června 1942. [17]
"Merlin" 33 1400 l. S. při 3000 ot./min 1400 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 1,65 at. (+ 9 psi), ve výšce 3 505 m (11 500 stop). Mosquito Mk.XX (Kanada) a Mk.40 (Austrálie) "Merlin" 23 vydání společnosti "Packard".
"Merlin" 38 1400 l. S. při 3000 ot./min 1400 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 1,65 at. (+ 9 psi), ve výšce 3 505 m (11 500 stop). Lancaster Mk.I a Mk.III "Merlin" 24 vydání společnosti "Packard".
Merlin 45 (RM 5S) 1185 l. S. při 3000 ot./min 1515 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), ve výšce 3 505 m (11 500 stop). Spitfire Mk.V, PR Mk.IG (později změněno na PR.VII) a PR Mk.IV, Seafire Mk.IB a Mk.IIC [30] Modifikace "Merlin" XX s jednostupňovým jednorychlostním kompresorem. První sériový „Merlin“ 45 byl dodán 13. ledna 1941. [17]
Merlin 45M 1230 l. S. při 3000 ot./min 1585 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 838 m (2750 stop). Spitfire LF Mk.V Modifikace "Merlin" 45 s "odříznutým" oběžným kolem kompresoru (menší průměr), který poskytoval větší tah v malých výškách.
"Merlin" 46 1100 l. S. při 3000 ot./min 1415 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), ve výšce 4 267 m (14 000 stop). Spitfire Mk.V, PR Mk.IV a Mk.VII, Seafire Mk.IB a Mk.IIC [30]
Merlin 47 (RM 6S) 1100 l. S. při 3000 ot./min 1415 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), ve výšce 4 267 m (14 000 stop). Výšková stíhačka Spitfire HF Mk.VI Pro přetlakování kabiny byl instalován Marshall kompresor (často označovaný jako „dmychadlo“). První sériový „Merlin“ 47 byl dodán 2. prosince 1941. [17]
Merlin 50 (RM 5S) 1185 l. S. při 3000 ot./min 1470 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), ve výšce 2819 m (9250 stop). Spitfire Mk.V Nízkopodlažní modifikace s přeplňovacím oběžným kolem, „osekaným“ na průměr 241 mm. [38] [39] První karburátor Bendix-Stromberg byl instalován na Merlin 50 ., pracující při negativním přetížení. [31] [40] [41]
"Merlin" 50M (RM 5S) 1230 l. S. při 3000 ot./min 1585 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 838 m (2750 stop). Spitfire LF Mk.V [31] [38] [39] [40] [41]
"Merlin" 55 1185 l. S. při 3000 ot./min 1470 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,14 at. (+ 16 psi), ve výšce 2819 m (9250 stop). Spitfire Mk.V a Seafire Mk.III
Merlin 55M 1230 l. S. při 3000 ot./min 1585 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 838 m (2750 stop). Spitfire LF Mk.V, Seafire Mk.III Modifikace s „odseknutým“ oběžným kolem kompresoru.
"Merlin" 60 1 390 l. S. při 3 000 ot./min 1 110 l. S. při 2 850 otáčkách za minutu, přeplňovaný při 1,65 atm (+ 9 psi), při 8 839 m (29 000 stop). Wellington Mk.VI První modifikace, vybavená dvoustupňovým dvourychlostním kompresorem; optimalizované pro vysoké nadmořské výšky.
Merlin 61 (RM 8SM) 1280 l. S. při 3000 ot./min 1565 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,07 at. (+ 15 psi), ve výšce 3 429 m (11 250 stop). Spitfire Mk.IX a Mk.XI Sériová verze Merlinu 60, vybavená novým dvoustupňovým dvourychlostním kompresorem, který zvyšoval výkon ze středních do vysokých nadmořských výšek. [42] První britská produkční verze, která obsahuje dvoudílné válcové světlice vyvinuté Rolls-Royce pro Packard Merlin. [43] První sériový Merlin 61 byl dodán 2. března 1942. [17]
"Merlin" 62 1390 l. S. při 3000 ot./min 1110 l. S. při 2850 ot./min, přeplňovaný 1,65 at. (+ 9 psi), ve výšce 8 839 m (29 000 stop). Wellington Mk.VI
"Merlin" 63 1280 l. S. při 3000 ot./min 1710 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 2591 m (8500 stop). Spitfire Mk.VIII, [44] IX a PR.XI Nahrazen Merlinem 61
Merlin 63A [45] 1280 l. S. při 3000 ot./min [45] 1710 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 2591 m (8500 stop). Spitfire Mk.XI [45]
"Merlin" 64 1280 l. S. při 3000 ot./min 1710 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 2591 m (8500 stop). Spitfire Mk.VII [44] Jednotka přetlakování kabiny. [45]
Merlin 66 (RM 10SM) 1315 l. S. při 3000 ot./min 1705 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 1753 m (5750 stop). Spitfire LF Mk.VIII [44] a LF Mk.IX Vybaveno kompresorem optimalizovaným pro nízké nadmořské výšky; karburátor Bendix-Stromberg, pracující při negativním přetížení. [38] [44] [46]
"Merlin" 67 1315 l. S. při 3000 ot./min 1705 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 1753 m (5750 stop).
"Merlin" 68 1670 l. S. při 3000 ot./min 1710 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 1951 m (6400 stop). Mustang P-51B a C (Mustang III) Packard V-1650-3
"Merlin" 69 1670 l. S. při 3000 ot./min 1710 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 1951 m (6400 stop). Mustang P-51C, D, F a K (Mustang III a IV) Packard V-1650-7
"Merlin" 70 1250 l. S. při 3000 ot./min 1655 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 3 048 m (10 000 stop). Spitfire HF Mk.VIII [44] HF.IX a PR.XI Karburátor Bendix-Stromberg, pracující při negativním přetížení. [44]
"Merlin" 71 1250 l. S. při 3000 ot./min 1655 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 3 048 m (10 000 stop). Spitfire HF Mk.VII [44] Jednotka přetlakování kabiny, [45] Karburátor Bendix-Stromberg, pracující při negativním přetížení. [44]
"Merlin" 72 1280 l. S. při 3000 ot./min 1710 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 2591 m (8500 stop). Mosquito PR Mk.IX, B Mk.IX, Mk.XVI a Mk.30, Welkin Mk.I
"Merlin" 73 1280 l. S. při 3000 ot./min 1 710 l. S. při 3 000 ot./min, přeplňovaný 2,28 atm (+ 18 psi), při 2 591 m (8 500 stop). Mosquito Mk.XVI, Welkin Mk.I
Merlin 76 (RM 16SM) 1250 l. S. při 3000 ot./min 1655 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 atm (+ 18 psi), při 3048 m (10 000 stop). Mosquito PR Mk.XVI a Mk.30, Welkin Mk.I Stejný jako Merlin 72 s přetlakovou jednotkou kabiny [47] 1233 hp. S. ve výšce 10 668 m (35 000 stop); [47] Vybaveno dvoustupňovým dvoustupňovým kompresorem a systémem vstřikování paliva Bendix-Strombergodolný proti negativnímu přetížení. Určeno pro vysokohorská letadla. Montováno na výškovou stíhačku Westland Welkin a některé pozdější verze Spitfiru a Mosquita .
Merlin 77 (RM 16SM) 1250 l. S. při 3000 ot./min 1655 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 atm (+ 18 psi), při 3048 m (10 000 stop). Mosquito Mk.XVI, Welkin Mk.I, Spitfire PR Mk.X [45] Stejné jako "Merlin" 76 s jednotkou přetlakování kabiny [45]
"Merlin" 85 1635 l. S. při 3000 ot./min 1705 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 atm (+ 18 psi), při 1753 m (5750 ft). Lancaster Mk.VI, Lincoln Mk.I
"Merlin" 130/131 2070 l. S. při 3000 ot./min de Havilland Hornet F Mk.1, PR Mk.2, F Mk.3 a FR Mk.4. Přepracovaná nízkoobjemová modifikace pro de Havilland Hornet . Motor byl upraven tak, aby se zmenšil průřez na minimum, a byl první modifikací Merlinu, která používala sací systémy s dolním tahem .  Čerpadlo chladicí kapaliny bylo přesunuto ze spodní části motoru na pravou stranu. Dvourychlostní dvoustupňové přeplňování a systém vstřikování paliva SUposkytlo maximální zesílení 2,78 atm (+25 psi). Na Hornetu byl Merlin 130 instalován v pravé motorové gondole : Merlin 131, instalovaný v levé motorové gondole, byl přeměněn na motor se „zpátečkou“ nebo levotočivým chodem pomocí přídavného parazitního převodu v převodovce. [48]
"Merlin" 133/134 2030 l. S. při 3000 ot./min de Havilland Sea Hornet F Mk.20, NF Mk.21 a PR Mk.22 Snížený 130/131 s maximálním zesílením sníženým na 2,28 atm (+18 psi).
"Merlin" 224 1635 l. S. při 3000 ot./min 1680 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 838 m (2750 stop). Avro Lancaster Mk.I, Mk.III a Mk.X "Merlin" 24 vyrábí Packard.
"Merlin" 225 1635 l. S. při 3000 ot./min 1680 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 762 m (2500 stop). Mosquito Mk.25 a Mk.26 "Merlin" 25 vyrábí Packard.
Merlin 266 (RM 10SM) 1670 l. S. při 3000 ot./min 1710 l. S. při 3000 ot./min, přeplňovaný 2,28 at. (+ 18 psi), ve výšce 1951 m (6400 stop). Spitfire LF Mk.XVI První „2“ v označení označuje motory vyráběné Packardem , zároveň se jedná o „Merlin“ 66, optimalizovaný pro provoz v malých výškách. [33] [38]
"Merlin" 620 1175 l. S. nepřetržitá jízda při 2650 ot./min. s 1,65 atm (+ 9 psi) zvýšením Tudor , York , Canadair North Star Mimořádný výkon 1795 koní S. při 3000 ot./min přeplňovaný 2,43 at. (+ 20 psi2); civilní motor vyvinutý z Merlin 102; dvoustupňové přeplňování bylo optimalizováno pro střední nadmořské výšky a využívalo systém vstřikování paliva SU. "Prstencový" chladič byl instalován podobně jako chladič Lincoln . Modifikace "Merlins" 620-621 byly vyvinuty tak, aby fungovaly v různých klimatických podmínkách, s nimiž se setkáváme v Kanadě a na dálkových trasách přes severní Atlantik. [49]

Hlavní součásti motoru ("Merlin" 61)

Podle Jane's Handbook : [50]

válce Dvanáct válců se skládá z vložek z vysoce uhlíkové oceli namontovaných ve dvou dvoudílných blocích válců, odlitých z hliníkové slitiny RR50 .» s oddělenými hlavami a košilemi. Vložky jsou „mokré“, tj. chladicí kapalina je v přímém kontaktu s vnějším povrchem vložek. Hlavy válců jsou osazeny ocelovým tělem sacího ventilu, tělem výfukového ventilu z fosforového bronzu a obnovitelnými sedlem ventilů ze slitiny oceli „Silchrome“. Každá spalovací komora má dvě protilehlé zapalovací svíčky .
Písty Obrobeno z výkovků ze slitiny RR59". Plovoucí pístní čep z tvrzené chromniklové oceli. Tři kompresní a jeden stírací kroužek oleje nad pístním čepem a jeden stírací kroužek oleje dole. spojovací tyče I-profil, obrobený z výkovků z niklové oceli, každý pár se skládá z plochých a vidlicových spojovacích tyčí . Ve spodní hlavě vidlicové ojnice je namontována sestava ložiska z niklové oceli, která obsahuje ložiskové pánve z olověného bronzu pokovené ocelí. Horní konec každé ojnice obsahuje plovoucí pouzdro z fosforového bronzu .
Klikový hřídel Monolitický, obrobený z nitridovaného výkovku z chromniklové oceli legované molybdenem . Staticky a dynamicky vyvážené . Sedm hlavních a šest čepů ojnice. Povozník Skládá se ze dvou odlitků z hliníkové slitiny s vodorovnou dělicí rovinou. Na horní polovině je namontována převodovka, kompresor, agregáty, bloky válců, ložiska klikového hřídele (oddělitelné vložky z měkké oceli potažené olověným bronzem) a část skříně převodovky . Spodní polovina tvoří olejovou vanu, na ní jsou namontována olejová čerpadla a olejové filtry.
Pohon box Hliník litý, namontovaný za klikovou skříní. Obsahuje pohony pro vačkové hřídele, magneto , čerpadlo chladicí kapaliny a oleje, kompresor , ruční a elektrické startéry a elektrický generátor . Vstupní a výstupní ventily Každý válec má dva sací a dva výfukové ventily vyrobené z oceli KE965. Zkosení chodu sacích i výfukových ventilů je vyztuženo stelitem ; u výfukových ventilů je navíc stopka naplněna sodíkem (pro chlazení heatpipe ) a hlavice je chráněna chromniklovým povlakem ze slitiny Brightray". Každý ventil je držen v uzavřené poloze dvojicí souosých vinutých pružin . V horní části každé z hlav válců je jeden vačkový hřídel na sedmi ložiscích, který ovládá 24 jednotlivých ocelových vahadel; 12 vahadel se volně otáčí na společné ose umístěné na vnitřní, vstupní straně hlavy, otevírá výfukové ventily, dalších 12 vahadel - na ose umístěné na vnější, výstupní straně hlavy, otevírá vstupní ventily.

Technická vylepšení

Většina technických vylepšení Merlinu přišla z účinnějších kompresorů navržených Stanley Hookerem a použití leteckých benzínů s vyšším oktanovým číslem . Bylo provedeno mnoho vnitřních a vnějších podrobných úprav, aby bylo zajištěno, že konstrukce motoru vydrží stále se zvyšující jmenovité výkony a začlení nejnovější technické pokroky. [51]

Tryskové výfukové potrubí

Při maximálním výkonu Merlin spotřeboval monstrózní množství vzduchu (rychlost průtoku za minutu byla srovnatelná s objemem autobusu) a rychlost výfukových plynů 2100 km/h mě přiměla k tomu, že další užitečný tah lze získat nasměrováním výfuk zpět místo toho, aby ho hodil do bočních otvorů.

Při zkouškách bylo získáno 32 kgf (310 N) při rychlosti 480 km/h, což odpovídalo asi 70 hp, což vedlo ke zvýšení maximální rychlosti Spitfiru o 16 km/h – až na 576 km/h. h. [52] Dřívější verze tryskových výfuků měly kruhové vývody, pozdější verze používaly vývody rybího ocasu, které mírně zvyšovaly tah a snižovaly viditelnost oblaku výfuku během nočních letů.

V září 1937 byl první prototyp Spitfiru, K5054 , vybaven tryskovým výfukem. Na následujících verzích Spitfire, aby se zabránilo zamrznutí a poruchám ve vysokých nadmořských výškách, byla použita varianta výfukového potrubí, za nímž byly instalovány trubky přívodů horkého vzduchu směřující dopředu k ohřevu vzduchových zbraní namísto předchozího. systém, který využíval ohřátý vzduch z chladiče chladicí kapaliny. Posledně jmenovaný systém se stal neúčinným kvůli zvýšené výšce Merlinu, což mu umožnilo stoupat do výšek, kde byl vzduch chladnější. [53] Tryskové výfuky se používaly i u jiných letadel s pohonem Merlin.

Supercharger

Hlavním úspěchem Merlinu byl kompresor. Alfred Cyril Lawsey, inženýr, který byl klíčovou postavou při konstrukci Merlinu, v přednášce o vývoji Merlinu v roce 1946 vysvětlil význam kompresoru takto:

Když se nyní dostaneme ke konkrétním aspektům návrhu komponent, můžeme je... rozdělit do tří hlavních tříd:

  1. Upgrade kompresoru.
  2. Vylepšené druhy paliva.
  3. Vývoj mechanických součástí nezbytných k implementaci vylepšení uvedených v odstavcích. 1 a 2.

V diskusi (1) můžeme říci, že kompresor určuje výkon nebo ... výkon motoru. Stále převládá názor, že srovnání pravděpodobného výkonu motorů různých typů je založeno na statickém výkonu, známém jako zdvihový objem motoru, ale není tomu tak, protože výkon motoru závisí výhradně na hmotnosti vzduchu. že dokáže efektivně spotřebovávat a v tomto ohledu hraje nejdůležitější roli kompresor... motor se musí umět vypořádat s velkými hmotnostními průtoky z hlediska chlazení, být bez detonace a odolat vysoké plynodynamické a inerciální zatížení... Během výzkumu a vývoje kompresorů nám vyšlo najevo, že jakékoli další zvýšení výškové charakteristiky motoru Merlin s sebou nevyhnutelně nese použití dvoustupňového kompresoru.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Když se nyní dostaneme ke konkrétním vývojovým položkám, můžeme je ... rozdělit do tří obecných tříd:
  1. Vylepšení kompresoru.
  2. vylepšená paliva.
  3. Vývoj mechanických prvků, které se starají o vylepšení poskytovaná (1) a (2).
Pokud jde o (1), lze říci, že kompresor určuje kapacitu nebo ... výkon motoru. Stále převládá dojem, že statická kapacita známá jako zdvihový objem je základem srovnání možného výkonu pro různé typy motorů, ale není tomu tak, protože výkon motoru závisí pouze na hmotnosti vzduchu, kterou dokáže být vyroben tak, aby spotřebovával efektivně, a v tomto ohledu hraje nejdůležitější roli kompresor ... motor musí být schopen vypořádat se s většími hmotnostními toky s ohledem na chlazení, bez detonace a schopen odolat vysokému zatížení plynem a setrvačností ... V průběhu výzkumu a vývoje kompresorů nám vyšlo najevo, že jakékoli další zvýšení výkonu motoru Merlin ve výšce vyžaduje použití dvoustupňového kompresoru. [54]

Jak se Merlin vyvíjel, vyvíjel se i kompresor, jehož varianty spadají do tří širokých kategorií: [55]

  1. Jednostupňové, s jednostupňovou převodovkou: modifikace "Merlin" od I do III, XII, 30., 40. a 50. léta (1937-1942). [nb 4]
  2. Jednostupňová, s dvoustupňovou převodovkou: experimentální "Merlin" X (1938), sériový "Merlin" XX (1940-1945).
  3. Dvoustupňová, s dvourychlostní převodovkou a výměníkem tepla (mezichladičem) : většina modifikací Merlinů z 60., 70. a 80. let (1942-1946).

Kompresor Merlin byl původně navržen tak, aby umožnil motoru dosáhnout maximálního výkonu ve výšce 16 000 stop (4 877 m). V roce 1938 Stanley Hooker, absolvent Oxfordu s titulem v oboru aplikovaná matematika, vysvětlil: „... Brzy jsem se dobře seznámil s konstrukcí kompresoru a karburátoru Merlin... Vzhledem k tomu, že kompresor byl instalován v zadní části motoru, jeho konstrukce bylo poměrně obtížné měnit a potrubí přivádějící vzduch k oběžnému kolu vypadalo velmi těsně...“ Testy provedené Hookerem ukázaly, že konstrukce sání vzduchu byla neefektivní a omezovala výkon dmychadla. [56] [nb 5] Následně Hooker vyvinul novou cestu přívodu vzduchu se zlepšenými charakteristikami proudění, která zajistila maximální výkon motoru ve vyšších nadmořských výškách, nad 19 000 stop (5791 m); a zlepšila konstrukci oběžného kola i difuzoru pro řízení proudění vzduchu skrz ně. Tyto změny vedly k vývoji jednostupňových modifikací „Merlin“ XX a 45. [57]

Významným krokem kupředu v konstrukci kompresoru bylo v roce 1938 zavedení dvourychlostního pohonu (vyvinutého francouzskou firmou Farman) oběžná kola na "Merlin" X. [58] [nb 6] Následně byl dvourychlostní pohon zkombinován na "Merlin" XX, stejně jako několik dalších vylepšení, která umožnila zvýšit tempo výroby "Merlins" ". [60] Nízký rychlostní stupeň byl používán od 0 do 10 000 stop (3 048 m), přičemž oběžné kolo se v této výšce otáčelo rychlostí 21 597 otáček za minutu a produkovalo 1 240 koňských sil; při vysokém převodovém stupni (25 148 ot./min) byl výkon 1 175 k. ve výšce 18 000 stop (5486 m). Těchto hodnot bylo dosaženo při otáčkách motoru 2 850 ot./min. při použití +9 psi boost (162,03 kPa, 1,6 atm , 1215 mmHg). [61]

V roce 1940, poté, co v březnu téhož roku obdržela žádost ministerstva leteckého průmyslu o Merlin s nadmořskou výškou 40 000 stop (12 192 m) jako alternativu k přeplňovanému Herculesu Mk.VIII , který byl instalován na prototypu. z výškového bombardéru Vickers Wellington Mk. V zahájil Rolls-Royce experimentální vývoj dvoustupňového kompresoru. Motor vybavený tímto kompresorem byl testován v dubnu 1941 a nakonec se stal Merlin 60. [62] Pro první stupeň byla použita základní konstrukce upraveného kompresoru Walcher , zatímco pro druhý stupeň byl použit kompresor Merlin 46. [ 63] K zabránění přehřátí směsi stlačeného vzduchu a paliva byl použit kapalinou chlazený výměník tepla namontovaný na horní straně skříně kompresoru. [nb 7] Uvažovalo se i o turbodmychadle , ale i přes výhodu nižší spotřeby paliva, vyšší hmotnosti a nutnosti přidat další výfukové potrubí a klapky bylo od této varianty upuštěno ve prospěch dvoustupňového kompresoru. [47] S dvoustupňovým dvourychlostním kompresorem měl Merlin 60 ve výšce 30 000 stop (9 144 m) 300 hp. výkonnější než Merlin 45, [63] V této výšce byl Spitfire Mk.IX asi o 112 km/h rychlejší než Spitfire Mk.V. [64]

Rodina dvoustupňových kompresorů Merlin se rozrostla v roce 1943 představením Merlin 66, jehož poměry kompresorů byly upraveny pro zvýšení výkonu v malých výškách, a Merlin 70, který byl navržen tak, aby poskytoval větší výkon ve vysokých nadmořských výškách. [65]

Zatímco se pracovalo na dvoustupňovém kompresoru, Rolls-Royce také pokračoval ve vývoji jednostupňových kompresorů, což vedlo v roce 1942 k vývoji menšího „sekaného“ oběžného kola pro „Merlin“ modifikace 45M a 55M; oba tyto motory poskytovaly větší výkon v malých výškách. [66] U bojových jednotek se modifikace Spitfiru LF.V s takovými motory stala známá jako "clipped, cut and crackling Spitty" ( anglicky  "clipped, clapped, and cropped Spitty" ) pro zkrácené rozpětí křídel [nb 8] , sekané oběžné kolo kompresoru a zdaleka ne ideální stav otlučených draků letadel [nb 9] . [67]

Vývoj karburátoru

Použití karburátorů bylo vypočteno tak, aby poskytovalo vyšší měrný výkon v důsledku nižší teploty a tedy vyšší hustoty směsi paliva a vzduchu ve srovnání se systémy s přímým vstřikováním. [68] Plovákový karburátor Merlinu však způsobil, že jak Spitfire, tak Hurricane nemohly provádět strmé střemhlavé skoky a jiné negativní-G manévry. Moderní Bf.109E s motorem vybaveným systémem přímého vstřikování se dokázal dostat z útoku energickým skokem a nechal pronásledovatele za sebou. Ztráta rychlosti u letadel s karburátorem byla způsobena momentální ztrátou výkonu způsobenou přerušením přívodu směsi paliva se vzduchem do motoru, protože pod vlivem záporného g vyteklo palivo z plovákové komory karburátoru. Stíhací piloti RAF brzy zvládli poloviční výkrut, než se vrhli do pronásledování. [69] "Miss Schilling Throttle Washer" [nb 10]  - omezovač v dráze přívodu paliva spolu s membránou instalovanou v plovákové komoře pro zadržování paliva při záporných g-sílech poněkud vyléčil nedostatek paliva během ponoru; stále však byl problém s nedostatkem maximálního výkonu v bohaté směsi. Dalším vylepšením bylo přemístění vývodu paliva ze spodní části SU karburátoru.asi do poloviny jeho výšky, což palivu umožňovalo proudit stejně dobře v záporných i kladných g-sílech. [70]

Další vylepšení zavedená u Merlinů všech řad: v roce 1943 byl představen karburátor s konstantním vakuem konstrukce Bendix-Stromberg, který dodával palivo o konstantním tlaku 34,47 kPa (0,34 bar, 5 psi) tryskou instalovanou přímo v kompresoru, byl vybaven modifikacemi Merlin 66, 70, 76, 77 a 85. Finální verze, instalovaná na sté modifikace Merlinů existoval konstantní podtlakový karburátor typu SU , který vstřikoval palivo do kompresoru pomocí palivového čerpadla, které bylo řízeno v závislosti na otáčkách motoru a kompresním poměru. [71]

Vylepšení paliva

Na začátku války Merlins I, II a III používaly standardní 87oktanový letecký benzín a vyráběly pouze 1000 koní. na 27-litrový zdvihový objem: maximální plnicí tlak, při kterém mohl motor běžet na 87-oktanové palivo, byl +6 psi (141,34 kPa, 1,39 atm). [nb 11] Nicméně již v roce 1938 na 16. pařížské letecké výstavě Rolls-Royce představil dvě verze Merlinu, určené pro použití 100oktanového paliva. "Merlin" RM2M vydal 1 265 hp. ve výšce 2 400 m (7 870 stop), 1 285 hp ve výšce 2 800 m (9 180 ft) a 1 320 hp. v režimu vzletu; zatímco „Merlin“ X s dvourychlostním kompresorem na nejvyšší rychlost produkoval 1 150 koní. ve výšce 4 700 m (15 400 ft) a 1 160 hp. v nadmořské výšce 5 100 m (16 730 ft). [72]

Koncem roku 1939 byly zahájeny dodávky 100oktanového paliva z USA, Latinské Ameriky, Íránu a v menším množství i výroba ve Velké Británii. [73] Sériové motory Merlin II a III prošly drobnými úpravami, které umožnily +12 psi (182,71 kPa; 1,8 atm) plnicího tlaku v nouzovém režimu. S těmito hodnotami zvýšení byly tyto motory schopny poskytnout 1 310 koní. ve výšce 2743 m (9000 stop) při 3000 ot./min. [19] [74] Zvýšení tahu bylo povoleno maximálně po dobu pěti minut a bylo považováno za „určitý stav přetížení motoru“, pokud pilot za letu použil nouzový režim, musel to ohlásit po přistání, po kterém zapsal se do motorového deníku, přičemž technik technické služby musel zkontrolovat motor a znovu namontovat škrticí klapku. [75] Pozdější modifikace Merlinu používaly pouze 100oktanové palivo a omezený pětiminutový bojový režim byl upgradován na +18 psi (224,08 kPa; 2,21 atm). [76]

Koncem roku 1943 byly zahájeny zkoušky nového typu paliva „100/150“ (150-oktan), které se vyznačovalo jasně zelenou barvou a „strašným zápachem“. [77] Původně testováno s 6,5 cm³ tetraethylolova na galon (4,546 l) 100oktanového paliva (1,43 cm³ na litr), ale tato směs vedla k usazování olova ve spalovacích komorách, což způsobilo, že zapalovací svíčky byly silně olověné. . Nejlepších výsledků bylo dosaženo přidáním 2,5 % monomethylanilinu do 100oktanového paliva . [78] Nové palivo umožnilo zvýšit boost v pětiminutovém boostu Merlin 66 na +25 psi (272,34 kPa; 2,69 atm). [79] S tímto zvýšením tahu vyrobil Merlin 66 2000 hp. na hladině moře a 1 860 hp. ve výšce 3 200 m (10 500 stop). [80]

Počínaje březnem 1944 byly Merlin 66 Spitfire IX dvou britských perutí protivzdušné obrany připravovány na použití nového paliva k provozním zkouškám, a právě to umožnilo jejich úspěšné použití v létě 1944, kdy díky této inovaci, Spitfiry LF Mk.IX byly schopny zachytit řízené střely V-1 , které létaly v malých výškách. [79] Palivo třídy 100/150 bylo také použito na nočních stíhačkách Mosquito protivzdušné obrany Spojeného království při záchytech V-1. [81] Počátkem února 1945 začaly Spitfiry druhého taktického letectva RAF používat také palivo 100/150. [82] [nb 12]

Výroba

Výroba motorů Rolls-Royce "Merlin" se rozvíjela v souladu s myšlenkami a plány Ernsta Hyvese, který se někdy rozzuřil zjevnou samolibostí a byrokracií, jak je uvedeno v jeho časté korespondenci s ministerstvem letectví a zástupci místních úřadů. Hyves byl zastáncem „stínových továren“ – mobilizačních výrobních rezerv pro případ války, a v očekávání hrozícího vypuknutí války prosazoval plány na výrobu „Merlinů“ v dostatečném množství pro rychle rostoucí Royal Air Force. Navzdory důležitosti nepřetržité výroby bylo několik továren vystaveno pracovnímu pohybu. [84] Do konce sériové výroby v roce 1950 bylo vyrobeno téměř 150 000 motorů Merlin; více než 112 000 ve Velké Británii a více než 37 000 na základě licence v USA. [nb 13] [74]

Derby

Stávající továrna Rolls-Royce v Osmaston, Derby nebyla vhodná pro výrobu motorů ve velkém, i když se výrobní plocha v letech 1935 až 1939 každopádně zvýšila o 25 %; přesto na něm Hives plánoval vyrobit pro začátek dvě až tři sta motorů, než se vyléčí „dětské nemoci“. S pracovní silou složenou především z konstruktérů a vysoce vyškolených profesionálů továrna v Derby provedla většinu vývoje Merlinu ve stejnou dobu, kdy probíhaly letové zkoušky na nedaleké letecké základně Hacknall. Ačkoli továrna byla uzavřena v březnu 2008, Rolls-Royce si stále udržuje významnou přítomnost v Derby. [86]

Crewe

Tváří v tvář rostoucí poptávce po motorech Merlin začal Rolls-Royce v květnu 1938 stavět nové zařízení v Crewe a výrobu motorů v továrně zahájil v roce 1939. Továrna v Crewe byla dobře napojena na stávající zařízení v Derby po silnici a železnici. Původně byla výroba v Crewe plánována s nekvalifikovanou pracovní silou a subdodavateli , což Hives předpokládal, že nebude žádný problém, ale počet požadovaných subdodavatelských dílů, jako jsou vložky válců, klikové hřídele a vačkové hřídele, nakonec odůvodnil rozšíření výroby za účelem výroby tyto komponenty lokálně. [87]

Zpočátku místní úřady slíbily, že do konce roku 1938 postaví 1 000 nových domů pro ubytování dělníků, ale do února 1939 jich bylo uzavřeno pouze 100. Hyves byl touto samolibostí rozzuřený a hrozil, že přesune výrobu, ale včasný zásah leteckého oddělení se zlepšil. situace.

V roce 1940, když ženy nahradily muže na věžích , došlo ke stávce , odborový svaz trval na tom, že tato práce je kvalifikovaná; po 10 dnech se však lidé vrátili do práce. [88] Po válce továrna sloužila k výrobě vozů Bentley , v roce 1998 získal značku i závod koncern Volkswagen . V současné době je známá jako Bentley Crewe .  [89]

Glasgow

Hyves dále doporučil, aby byla poblíž Glasgow postavena továrna , aby bylo možné efektivně využít hojnost místní pracovní síly a podpořit ocelářský a kovářský průmysl skotských průmyslníků. Takový podnik, dotovaný a provozovaný vládou, byl postaven v Hillingtonuod června 1939 se do prostor začali stěhovat dělníci v říjnu, měsíc po začátku války byla instalace výrobních linek továrny dokončena v říjnu 1940. V Glasgow byla také bytová krize a Highves znovu požádal Air Ministerstvo zasáhnout. [90]

S 16 000 zaměstnanci se továrna v Glasgow stala jedním z největších průmyslových podniků ve Skotsku. Na rozdíl od továren v Derby nebo Crewe, které hodně spoléhaly na externí subdodavatele, si téměř všechny součásti Merlinů vyráběla sama. [91] V listopadu 1940 začaly z výrobní linky sjíždět první motory, do června 1941 dosáhl měsíční výkon 200 a do května 1942 - 400 kusů. [92] Celkem bylo vyrobeno 23 675 motorů. O několik měsíců později se absence ( záškoláctví ) pracovníků stala významným problémem kvůli fyzickému a psychologickému dopadu válečných podmínek, jako jsou časté pobyty v protileteckých krytech . Bylo rozhodnuto o mírném zkrácení pracovní doby v těžkém průmyslu – až na 82 hodin týdně s motivací jedné poloviny neděle v měsíci jako dne volna. [93] Rekordní výkon byl hlášen na 100 motorů za den. [94]

Bezprostředně po válce firma zrestaurovala a přepracovala motory Merlin a Griffon a pokračovala ve výrobě náhradních dílů. [94] Konečně po dokončení výroby proudových motorů Rolls-Royce Avona další, továrna byla uzavřena v roce 2005. [95]

Manchester

Počátkem roku 1940 se Herbert Austin , který měl na starosti plánování „stínových továren“, obrátil na britskou pobočku Fordu ohledně možnosti renovace opuštěného závodu v Trafford Park .v továrně na výrobu leteckých motorů. Výstavba nového závodu začala v květnu 1940 na ploše 118 akrů (47,75 ha). V této době byli inženýři Fordu vysláni, aby se seznámili s výrobní technologií v továrně v Derby, kde jejich hlavní inženýr vysvětlil siru Stanleymu Hookerovi, že tolerance pro výrobu dílů používaných Rolls-Roycem jsou pro ně příliš malé. Výsledkem bylo, že opětovné vydání 20 000 výkresů s tolerancemi pro výrobu dílů přijatelných pro Ford trvalo více než rok. [96]

Fordova továrna, dokončená v květnu 1941, byla postavena jako dvě samostatná místa, aby se snížily potenciální škody způsobené bombardováním. [nb 14] Za prvé, závod měl potíže přilákat kvalifikované pracovníky, takže byl přijat značný počet žen, mládeže a neškolených pracovníků. Navzdory tomu první motor Merlin sjel z výrobní linky měsíc po dokončení továrny a v roce 1943 byla produkce 200 Merlinů týdně. [55] [97] [nb 15] Investice Fordu do vybavení a přepracování vedly k tomu, že 10 000 člověkohodin potřebných k výrobě Merlinu kleslo o tři roky později na 2 727 člověkohodin, zatímco náklady na motor klesly z 6 540 liber v červnu 1941 na 1 180 £ do konce války. Sir Stanley Hooker ve své autobiografii Not much of an Engineer uvedl : „... jakmile začala výroba ve velkém závodě Ford v Manchesteru, Merlinovi spadli jako hrách z pytle. Procento motorů zamítnutých ministerstvem letectví bylo nulové. Ani jeden motor z 30 400 vyrobených nebyl zamítnut...“. [98] Závod Trafford Park zaměstnával přibližně 17 316 lidí, včetně 7 260 žen a dvou místních lékařů a sester. [97] Výroba Merlinu začala klesat v srpnu 1945 a nakonec byla ukončena 23. března 1946. [99]

Packard V-1650

Protože byl Merlin považován za velmi důležitý pro válečnou ekonomiku, brzy začala jednání o nasazení alternativních výrobních linek mimo Spojené království. Zaměstnanci Rolls-Royce navštívili řadu severoamerických výrobců automobilů, aby vybrali jednu, která bude vyrábět Merlin v USA nebo Kanadě. Henry Ford zrušil původní nabídku na výrobu motorů ve Spojených státech v červenci 1940 a Packard Company následně získala kontrakt na dodávku motorů Merlin v hodnotě 130 000 000 USD . [nb 16] [100] V září 1940 bylo dosaženo dohody a první motor vyrobený společností Packard s označením V-1650-1 sjel z montážní linky v srpnu 1941. [101]

Merlinovy ​​modifikace

114, 130, 134 - vpravo; 113, 131, 133 - levé motory dvoumotorových letadel (s pravým a levým směrem otáčení šroubu)

Aplikace

V chronologickém pořadí byly prvními letouny, ve kterých Merlin ožil, Farley Battle (lehký bombardér), Hawker Hurricane a Supermarine Spitfire. Další letadla, která okamžitě připomenou Merlin, jsou čtyřmotorový Avro Lancaster a dvoumotorový de Havilland Mosquito, velmi slavný letoun z druhé světové války sám o sobě.

Poválečné použití

Po druhé světové válce byly vyvinuty a zařazeny do série nové modifikace Merlinu (600s a 700s), určené pro osobní Avro Tudor , vojenský transport Avro York a Canadair North Starpoužívá se v obou kapacitách. Tyto motory byly většinou armádní kompatibilní s některými drobnými úpravami pro různé provozní podmínky. [102]

Úpravu Messerschmittu Bf.109 G-2 španělské konstrukce v roce 1954 dokončil Hispano Aviaciónpro instalaci motoru Rolls-Royce "Merlin" 500-45 o výkonu 1 600 k. Dostala označení Hispano Aviación HA-1112-M1L Buchona vyráběné továrnou v Seville . Merlin byl důstojnou elektrárnou pro poslední sériovou úpravu Messerschmittu, protože prototyp Bf.109V1, který vzlétl v roce 1935, byl vybaven dvanáctiválcovým motorem Rolls-Royce Kestrel ve tvaru V. [103]

CASA 2.111, španělská modifikace dalšího německého letounu, Heinkel He 111 , byla přestavěna na Merlin poté, co byly po skončení války ukončeny dodávky motorů Junkers Jumo 211 F-2. [104] Obdobná situace nastala u Fiatu G.59 , kdy došly dostupné zásoby motorů Daimler-Benz DB 605 , vyráběných v Itálii v licenci. [105]

Alternativní použití

Pro instalaci na tanky byla provedena modifikace Merlin Rolls-Royce Meteor bez kompresoru, která používala více ocelových a železných dílů. Vývoj této úpravy vedl ke vzniku zmenšeného Rolls-Royce Meteorite. [106]

V roce 1938 začal Rolls-Royce pracovat na úpravě několika Merlinů, které byly následně instalovány na britské torpédové a dělostřelecké čluny a také na motorové čluny . Pátrací a záchranný sbor letectva. K tomu byly nahrazeny kompresory jednostupňovými a motory byly přepracovány pro použití na moři. [107]

Irská armáda provedla experimenty, které zahrnovaly nahrazení motoru Bedford v tanku Churchill motorem Rolls-Royce Merlin, který zbyl z letounů Irish Air Force Seafire . Experiment byl neúspěšný, i když důvody nebyly zveřejněny. [108]

Přežívající kopie

Merlin, jeden z nejúspěšnějších leteckých motorů éry druhé světové války , je nadále používán v mnoha restaurovaných historických letadlech po celém světě. Nejslavnějším současným operátorem Merlinu je pamětní eskadra bitvy o Británii . Britské královské letectvo . V Anglii, Shuttleworth Collectionvlastní Hawker Sea Hurricane Mk.IB a Supermarine Spitfire VC s motory Merlin - Sea Hurricane je možné vidět na místních výstavách během letních měsíců, zatímco Spitfire v současné době prochází velkou rekonstrukcí. [109] [110]

Vystavené motory

Specifikace (Merlin 61)

Údaje z encyklopedie. (V Anglii vycházejí encyklopedie jak o letadlech, tak o motorech pro ně, zde jsou jednoznačně údaje z encyklopedie o motorech)

Hlavní vlastnosti

Komponenty

Skutečný výkon motoru

(v závislosti na zařazeném posilovacím stupni kompresoru) Měrný výkon: 43,6 kW/litr Kompresní poměr: 6:1 Spotřeba paliva: 177 l/h až 400 l/h Poměr výkonu a hmotnosti: 1,58 kW/kg v režimu plného výkonu

Viz také

další vývoj

podobné motory

obecně o merlinovi

stojí za to se podívat

Poznámky

  1. Začátek tradice se jmény položil výkonný ředitel Claude Johnson, v roce 1915 z motorů Eagle (orel), Hawk (jestřáb) a Falcon (sokol). Nemá nic společného s Merlinem krále Artuše .
  2. „Merlins“ modifikace II a III byly původně navrženy pro použití 87-oktanového paliva a následně byly upraveny pro 100-oktanové palivo. [22]
  3. V srpnu 1940 byly výkresy „Merlin“ XX převedeny do Packard Motor Car Company a vytvořily základ motoru Packard „Merlin“ 28. [17]
  4. Kvůli těsné časové ose vývoje se různé linie vývoje Merlinu časově překrývaly; například dvoustupňový kompresor byl vyvinut předtím, než bylo potřeba uvést do výroby upravené 45M a 55M Merlin, aby čelil hrozbě FW.190 .
  5. Účelem kompresoru je stlačit směs vzduchu a paliva na vstupu do válců motoru; tlaková ztráta na vstupu oběžného kola (nazývaného také rotor) snižuje účinnost dmychadla.
  6. V roce 1938 získal Rolls-Royce licenci na stavbu dvourychlostního pohonu. [59]
  7. Horká směs se může vznítit dříve, než vstoupí do válců motoru, nebo vybuchnout ve válcích motoru.
  8. Rozpětí bylo zmenšeno nahrazením standardních eliptických špiček zkrácenými rovnými - toto opatření umožnilo snížit odpor křídla v malých výškách, čímž se zvýšila rychlost a manévrovatelnost letounu.
  9. Většina letounů této modifikace nebyla vyrobena v leteckých továrnách, ale byla přepracována z dříve vydaných, používaných (často poměrně intenzivně) strojů výměnou motoru a konců křídel.
  10. Vynalezena v březnu 1941 Beatrice Schillingovou, inženýr RAE, Farnborough.
  11. V imperiálním systému je posilovací tlak v librách na palec² (nebo psi) a je často označován jako "libra" posílení. Normální atmosférický tlak na hladině moře je 14,5 psi, takže zadání +6 znamená, že směs vzduchu a paliva je před vstupem do motoru stlačena kompresorem kompresoru na 20,5 psi; +25 znamená, že směs vzduchu a paliva je nyní stlačena na 39,5 psi.
  12. Monty Berger, vrchní zpravodajský důstojník, 126. (kanadský) Spitfire Wing, 2. taktické letectvo, uvedl, že jeho křídlo mělo problémy s novým palivem a mnoho pilotů křídla se k němu chovalo s nedůvěrou. [82] Jiné zdroje však uvádějí, že přechod na stupeň 150 proběhl bez problémů. [83]
  13. Výroba motorů podniky:
    • Rolls-Royce: Derby - 32 377
    • Rolls-Royce: Crewe - 26 065
    • Rolls-Royce: Glasgow - 23 675
    • Ford: Manchester - 30 428
    • Packard Motor Corp – 55 523 (37 143 Merlinů, 18 380 V-1650)
    • Commonwealth Aircraft Corp (CAC): Nový Jižní Wales, Austrálie - 108 modifikací Mk.102 v letech 1946-1952. pro Avro Lincoln výrobce CAC [85]
    • Celkem: 168 176
  14. V květnu 1941 Luftwaffe bombardovala novou továrnu. [97]
  15. Do roku 1943 činila celková produkce všech podniků 18 000 Merlinů ročně. [55]
  16. Částka 1940 amerických dolarů

Odkazy

  1. Spitfire a Merlin archivovány 19. dubna 2009. icons.org.uk. Staženo: 14. srpna 2009
  2. Pugh 2000, str. 192-198.
  3. Merlin Engines v Manchesteru Archivováno 2. února 2009 na Wayback Machine bbc.co.uk. Staženo: 14. srpna 2009
  4. Rubbra 1990, str. 64.
  5. 1 2 3 4 5 6 Lumsden 2003, str. 203.
  6. Mason 1991, str. 168.
  7. McKinstry 2007, str. 53.
  8. Gunston 1989, str. 137.
  9. Rubbra 1990, str. 139.
  10. Lumsden 2003, s.198-200.
  11. Lumsden 2003, str. 200
  12. Rubbra 1990, str. 118.
  13. Rubbra 1990, pp. 64-117.
  14. Rubbra 1990, pp. 82-92.
  15. 1 2 Morgan and Shacklady 2000, str. 607.
  16. 1 2 3 4 5 6 Lumsden 2003, str. 204.
  17. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Morgan and Shacklady 2000, str. 610.
  18. 1 2 3 4 5 6 7 8 Bridgeman 1998, str. 281-283.
  19. 1 2 3 4 5 6 Harvey-Bailey 1995, str. 155.
  20. Lumsden, Alec SC Britské pístové letecké motory a jejich  letadla . - 1.publ. ve Spojeném království. - Shrewsbury: Airlife Publ., 1994. - S. 203. - ISBN 1-85310-294-6 .
  21. Fozard 1991, str. 125.
  22. Ministerstvo vzduchu 1940, pp. 6, 10.
  23. Fozard 1991, pp. 127, 165.
  24. Let leden 1946, str. 93.
  25. Lovesey 1946, str. 223.
  26. Lovesey 1946, str. 224.
  27. Lumsden 2003, s.204.
  28. Morgan a Shackdy 2000, str. 610.
  29. 1 2 Bridgman 1998, str. 281.
  30. 1 2 3 4 5 Robertson 1973, s. 144.
  31. ↑ 1 2 3 Motor "Merlin" . Získáno 24. dubna 2014. Archivováno z originálu 10. března 2016.
  32. Robertson 1973, str. 144.
  33. 1 2 Jane's 100 Significant Aircraft, 1969.
  34. Cena 1982, str.125.
  35. Morgan a Shackdy 2000, str. 129.
  36. Lumsden 2003, s.205.
  37. Cena 1982, str. 182 185.
  38. 1 2 3 4 Robertson 1973, str. 145.
  39. 1 2 Cena 1982, str. 145.
  40. 1 2 Matušiak 2004, str. deset.
  41. 12 Výkon Spitfire V . Získáno 24. dubna 2014. Archivováno z originálu 24. dubna 2014.
  42. Smith 1942, pp. 655-659.
  43. Smith 1942, str. 656.
  44. 1 2 3 4 5 6 7 8 Air Ministry 1943, s.6.
  45. 1 2 3 4 5 6 7 Robertson 1973, s. 145.
  46. Ministerstvo vzduchu 1943, str. 6.
  47. 1 2 3 Lovesey 1946, str. 219.
  48. Let 1946, pp. 92-94.
  49. Let července 1946, str. 99.
  50. Bridgman 1998, pp. 280-281.
  51. Lovesey 1946, str. 224-226.
  52. Cena 1982, str. 51.
  53. Tanner 1981, AP1565E, svazek 1, sekce II.
  54. Lovesey 1946, str. 218.
  55. 1 2 3 Lumsden 2003, str. 201.
  56. Hooker 1984, str. 45.
  57. Hooker 1984, pp. 46-50, 52, 235-247.
  58. Lumsden 2003, str. 206.
  59. Rubbra 1990, str. 71.
  60. Smith únor 1942 pb
  61. Smith únor 1942 str
  62. Král 1954, str. 578.
  63. 1 2 Lovesey 1946, str. 220.
  64. Cena 1982, str. 142, 167.
  65. Cena 1982, str. 153-154, 170.
  66. Lumsden 2003, str. 210.
  67. Cena 1982, str. 135.
  68. Hooker 1984, str. 62.
  69. McKinstry 2007, str. 205.
  70. Smallwood 1996, str. 135.
  71. Lumsden 2003, str. 212.
  72. Let 1938, str. 528.
  73. Payton-Smith 1971, pp. 259-260.
  74. 1 2 Gunston, str. 144.
  75. Ministerstvo vzduchu 1940.
  76. Ministerstvo vzduchu 1943, str. 25.
  77. McKinstry 2007, str. 356.
  78. Lovesey 1946, str. 222-223.
  79. 1 2 Cena 1982. Str. 170.
  80. Wilkinson 1946, str. 195.
  81. Simons 2011, str. 126-127.
  82. 1 2 Berger a ulice 1994. str. 199.
  83. Nijboer 2010, str. 100.
  84. McKinstry 2007, str. 327-329.
  85. RAAF Muesum Point Cook
  86. Uzavření továrny Derby Archivováno 3. dubna 2008 na webu Wayback Machine news.bbc.co.uk. Staženo: 24. srpna 2009
  87. Pugh 2000, str. 193.
  88. Pugh 2000, str. 196-197.
  89. Historie továrny Crewe Archivováno 5. března 2012. jackbarclayparts.co.uk. Staženo: 24. srpna 2009
  90. Pugh 2000, str. 197.
  91. Lloyd a Pugh 2004, str. 61.
  92. Lloyd a Pugh 2004, str. 69.
  93. Pugh 2000, str. 198.
  94. 1 2 Konec éry závodu Rolls-Royce. news.bbc.co.uk. Staženo: 25. srpna 2009
  95. Historie továrny Hillington Archivováno 2009-08-07 . rolls-royce.com Staženo: 24. srpna 2009
  96. Hooker 1984, str. 58.
  97. 1 2 3 Nicholls 1996, str. 103.
  98. Hooker 1984, pp. 58-59.
  99. Nicholls 1996, str. 105.
  100. Časopis Time (8. července 1940) – Obchod: Fordovy Rolls-Royce. Archivováno 21. července 2013 na webu Wayback Machine time.com. Staženo: 26. srpna 2009
  101. Lumsden 2003, str. 202.
  102. Lumsden 2003, pp. 214-215.
  103. Lumsden 2003, str. 214.
  104. Wilson, Randy. Je to Heinkel: tažný kůň Luftwaffe bombardér Heinkel 111 Archivováno 28. září 2006 na Wayback Machine rwebs.net, The Dispatch . Ročník 12, číslo 4, zima 1996. Získáno: 6. září 2009
  105. Green and Swanborough 1994, str. 211.
  106. Pugh 2000, str. 254.
  107. Námořní historie. Archivováno 4. května 2014 na webu Wayback Machine rolls-royce.com. Staženo: 21. srpna 2009
  108. Martin 2002, str. 58.
  109. Shuttleworth Collection – Hawker Sea Hurricane IB Archivováno 30. září 2011 na Wayback Machine shuttleworth.org. Staženo: 1. července 2011
  110. Shuttleworth Veteran Airplane Society (SVAS) – restaurování Spitfiru Archivováno 21. července 2011. www.svasweb.org. Staženo: 14. srpna 2009

Literatura