All American Engine - Revizuirea zborului Allison V-1710
Când vorbim despre marile motoare V-12 din anii 1940, Allsion V-1710 nu poate lipsi. Nu foarte popular la început, a ieșit din umbrele Merlin and Co. abia când a fost instalat în Lockheed P-38.
Clear prop - prop clar. Demarorul electric transformă unitatea de 28 de litri, o tuse scurtă - iar cilindrul cu douăsprezece cade în ralantiul său tipic, neted și matasos. După o scurtă fază de încălzire, Jak-3 este gata de rulare. Un alt zbor de testare în Bremgarten este iminent. Motorul de 1350 CP are o treabă ușoară cu avionul de vânătoare rus. O privire întrebătoare asupra echipajului de la sol și a managerului șantierului naval MeierMotors, Elmar Meier: Ce face un motor american într-un luptător rus? Jak-3 crește rapid viteza și înjunghie în cerul albastru cu un sunet minunat de doisprezece cilindri. Un zâmbet îi traversează chipul lui Elmar Meier: „De fapt, Allison nu este deloc un motor american, rădăcinile stau complet în altă parte. Probabil în Franța, dacă nu în Germania la BMW. Motoare dirigibile. ”Și acest zâmbet din nou.
Meier explică faptul că luptătorii Yak-3 au fost odată echipați cu un Klimow VK-107. VK-107 avea o cilindree de aproximativ 35 de litri și producea în jur de 1600 CP. Unitatea nu a fost niciodată populară printre piloți și mecanici, deoarece avea doar o speranță de viață de aproximativ 25 de ore. Astăzi nu mai există VK-107 viabile, așa că Allison a fost folosit pentru a reproduce iacul. În mod uimitor, se potrivește foarte precis vânătorului elegant, nu sunt necesare modificări majore.
Dar cum poate fi asta? Sursele sunt diverse și, desigur, permit multe interpretări. Apropierea structurală de bine-cunoscutul Hispano-Suiza cu doisprezece cilindri, pe care Klimow a optimizat-o și pentru VK-107, este evidentă; fie că este vorba de trenul de supape sau de acționarea manivelei, care are tije principale și de legătură. Acest lucru a scurtat lungimea totală, iar băncile cilindrilor nu sunt decalate între ele. Este posibil ca Allison să fi împrumutat din aceasta pentru construcția sa. Chiar dacă această enigmă nu poate fi clarificată în cele din urmă, o notă de subsol merită cu siguranță. În orice caz, experții sunt de acord că Allison V-1710 este un motor excelent care, din păcate, este prea des umbrit de Rolls-Royce Merlin. Pentru a afla mai multe, trebuie să întoarceți roata istoriei.
Compania Allison Engine
În 1915, James Ashbury Allison a fondat Indianapolis Speedway Team Company. Această companie a devenit ulterior Allison Engine Company. La acea vreme, Allison nu prea avea legătură cu motoarele avioanelor. Accentul a fost pus pe optimizarea motoarelor de curse pentru sportul auto, astfel încât piesele de reglare au fost fabricate în numele clienților. Baza pentru aceasta a fost adesea faimoasele motoare Liberty din Primul Război Mondial. Motoarele de aeronave V8 au fost considerate un mare succes și multe recorduri au fost stabilite cu motoarele Liberty L-12. O anumită experiență cu motoarele de aeronave ar putea fi dobândită prin operația de reglare. Ca rezultat, Allison a construit un motor V12 cu un arbore cu came aerian pentru a alimenta aeronavele.
James Allison a murit de pneumonie în 1928 și compania a fost vândută către General Motors. Fabrica a primit apoi comanda de a dezvolta un motor cu șase cilindri din V12 aproape complet construit. Datorită crizei economice mondiale, acest proiect ambițios a fost suspendat pentru o vreme, dar N. H. Gilman, directorul general al uzinei de motoare, a continuat să lucreze la ambele proiecte și a oferit V12 complet construit de marină pentru aeronavele lor. Marina era interesată de motorul de 750 CP, care era destul de puternic, deoarece dirijabilele zburaseră anterior cu motoare Maybach. Odată cu prăbușirea USS „Macon” în 1935, interesul s-a stins și zilele de dirijabile s-au încheiat.
Centrală electrică Allison V-1710
Experții au fost de acord că motorul Allison V-1710 a fost un succes bun. Numărul 1710 reprezenta 1710 inci cubi, capacitatea cubică a motorului. Corpul aerian al armatei Statelor Unite (USAAC) a anunțat nevoia unui motor răcit cu lichid de 1000 CP încă din 1929 și acum, după ce Marea Depresiune s-a încheiat, Allison V-1710 în mare parte terminat a fost scos din sertar. Primul test a avut loc pe 14 decembrie 1936, purtătorul testului a fost Consolidated XA-11A, un proiect nefericit de luptător-bombardier din care au fost realizate doar cinci prototipuri.
În aprilie 1937, testul de 150 de ore cerut de USAAC a fost finalizat cu succes. V-1710-C6 a fost primul motor de 1000 CP care a îndeplinit această cerință ridicată. USAAC a comandat apoi producătorului de aeronave Curtiss instalarea acestei noi unități într-o aeronavă. Rezultatul a fost Curtiss YP-37, un Hawk 75 modificat. Primul zbor a avut loc în 1939, dar nu a avut succes. Succesorul dezvoltat din acesta, cu toate acestea, Curtiss P-40, a intrat în istoria aviației. Ca parte a unei competiții, Allison V-1710 a ieșit câștigător și a fost apoi instalat în cunoscutele tipuri de avioane Bell P-39 Airacobra, Curtiss P-40, Lockheed P-38 Lightning și în cele din urmă în nord-americanul P-51 Mustang. A început progresul triumfător al „motorului american”.
Ideea de a face unitatea potrivită pentru altitudini mari prin intermediul seturilor de turbocompresoare coordonate nu mai era aplicabilă în 1710. A rămas cu o variantă de încărcător mecanic cu o singură treaptă, care furniza o putere suficientă aproape de sol, dar era prea slabă la înălțime în comparație cu alte motoare. Compresoarele mecanice fabricate din aliaje mai puțin nobile au marcat aici și l-au ajutat pe concurentul Rolls-Royce să aibă succes. Merlinul V-1650, construit sub licență de Packard, înlocuiește Allison atât în Mustang P-40, cât și în P-51. Piața vânătorilor a fost în mare parte pierdută în fața lui Allison. În teatrele de război occidentale se luptau la înălțimi mai mari, luptătorii Allison erau inferiori. RAF, care a fost unul dintre utilizatorii P-39 Airacobra și P-40, a returnat aeronava ca nepotrivită. De atunci, acești luptători au zburat peste Marea Mediterană și Pacific, pentru că acolo nu a fost vorba de performanță la altitudine, ci doar de manevrabilitate. Mai multe unități ale Airacobras au fost date Uniunii Sovietice ca parte a programului de închiriere de împrumut, pe care l-au folosit cu succes.
Numai Lockheed P-38 Lightning a fost rezervat pentru a zbura Allison cu suport turbocompresor ca luptător. Sistemul era amplasat convenabil în grinzile cozii. Dar această versiune a fost, de asemenea, problematică. Pentru diferiți cilindri au fost necesare combustibil special coordonat și bujii diferite și au existat probleme cu înghețarea încărcătorului la înălțimile necesare de 30.000 de picioare (aproximativ 9.000 de metri) la temperaturi europene. Opțiunile de setare pentru alimentarea cu aer a turbocompresoarelor, care nu au fost rezolvate în mod optim, au dus deseori la defecțiuni, în cel mai rău caz, la explozia unității. Prea multă presiune de creștere și unitățile de încărcare ar putea îngheța, prea puțină presiune de reîncărcare a dus la o pierdere semnificativă de putere și chiar la opriri unilaterale ale motorului - criterii de eliminare pentru vânătorii de două motoare. Problemele au mers atât de departe încât până la 50 la sută din P-38 folosite de escorta bombardierului s-au pierdut din cauza unor probleme tehnice. O afecțiune intolerabilă care a fost remediată numai odată cu apariția Mustangului. În octombrie 1944, P-38-urile au fost retrase din protecția escortei, deși unele versiuni de recunoaștere au rămas peste teatrul de război.
Condițiile climatice din teatrul de război din Pacific au beneficiat în mod semnificativ de unitățile Allison, unde Fulgerul a rămas cu succes cu succes până la sfârșitul războiului. Abia în acest moment, un încărcător în două etape a ajutat modelul 1710 să obțină o creștere imensă a performanței. Acest lucru a fost folosit la P-63 Kingcobra și P-82 Twin Mustang. Producția în Indianapolis s-a încheiat în 1949 după aproximativ 70.000 de motoare. Pentru comparație: au fost construite aproximativ 215.000 de unități ale rivalului Rolls-Royce Merlin, dintre care 55.000 sub licență numai de la Packard.
Fapte tehnice
Acum, desigur, trebuie să vă uitați și la faptele tehnice. Motorul lung de 2200 milimetri are un unghi de înclinare de 60 de grade, alezajul este 140, cursa 152 milimetri, raportul de compresie este 6,65: 1. Cilindrul exact este de 1710 inci cubi (cui), deci 28 litri. Acționarea supapei are loc printr-un arbore cu came superior, care acționează cele patru supape pe cilindru prin intermediul brațelor basculante cu role. Supapele de ieșire sunt răcite cu sodiu ca de obicei. Pregătirea amestecului are loc printr-un carburator dublu cilindru Stromberg PD-12K8 cu reglare automată a amestecului. Alimentarea cu ulei este proiectată ca ungere uscată a bazinului printr-o pompă de presiune și două pompe de retur, cu o presiune a uleiului de 5 bari. Sistemul de răcire sub presiune este umplut cu un amestec de glicol-apă într-un raport de 3: 7. Sistemul de aprindere este format din doi magneți Bendix Scintilla cu distribuitori de aprindere corespunzători. Scânteia este generată de două bujii pe cilindru, o aprindere dublă clasică. Cu o greutate uscată de 635 de kilograme, motorul este relativ ușor în comparație cu concurenții săi.
Zwölfer are, de asemenea, puncte de vânzare unice, care pot fi urmărite până la filosofia de proiectare și producție a General Motors. Aici, cea mai mare atenție a fost acordată producției rapide și eficiente - adică utilizării motoarelor de bază identice în mare parte, combinate cu diverse piese suplimentare care au fost instalate direct într-o linie de producție în funcție de utilizarea intenționată a produsului finit. Astăzi se numește construcție modulară. Unitatea finită a fost asamblată în jurul unui bloc motor standard. O mare varietate de variante de cutie de viteze ar putea fi montate pe partea din față.
În funcție de tip, existau arbori pe distanțe lungi cu un angrenaj cu elice în față, cum ar fi Bell P-39 Airacobra (V-1710-ES) sau arborele de acționare standard cu angrenaj cu flanșă directă, cum ar fi pentru Curtiss P-40 (V-1710-F). În spate, diferite seturi de încărcătoare optimizate în acest scop ar putea fi atașate într-una și aceeași linie de producție. La început, acestea erau încărcătoare standard de intrare cu o singură treaptă. Toate variantele erau disponibile cu și fără răcitor de aer de încărcare. În funcție de cerințe, motorului i s-a oferit și un sistem de turbocompresor cu gaze de eșapament. În plus, pe spate exista spațiu pentru magneții de aprindere și pompele de ulei și combustibil.
Pe lângă o mare varietate de combinații de acționări, trepte de viteze și seturi de încărcătoare, V-1710 ar putea schimba cu ușurință direcția de rotație a motorului. Pentru a face acest lucru, arborele cotit a fost pur și simplu rotit, adică capătul frontal înapoi și invers. Odată cu înlocuirea unei roți dințate, acționarea unităților suplimentare și a trenului de supape au fost repuse în ordine. Un nou cablaj de aprindere datorat secvenței de aprindere modificate și un motor de pornire adaptat au finalizat conversia. Toate celelalte componente suplimentare, cum ar fi pompele de ulei, benzină și lichid de răcire, au rămas neatinse. Construcția motorului a permis astfel diferite direcții de rotație cu un minim de piese suplimentare în mijlocul unei singure linii de producție.
Toate versiunile au rulat de pe aceeași bandă
Indiferent dacă este elice monomotor, bimotor, cu tracțiune sau cu împingere - toate motoarele au ieșit din aceeași linie. Ceea ce era util în producție era, desigur, important și în operațiunile de război. De asemenea, motoarele au fost foarte ușor de adaptat la condițiile din teren, cu puțin efort, fie prin schimbarea cutiei de viteze sau a încărcătorului - un „motor all-in-one”. Unitatea era puternică până la o înălțime de 15.000 de picioare, adică în jur de 4.500 de metri, deasupra căreia era subțire pentru cei doisprezece. Doar cu versiunea foarte târzie a încărcătorului în două trepte a fost posibil să se furnizeze suficientă putere la înălțimi de până la 26.000 de picioare (aproximativ 7.900 de metri).
La început, V-1710 avea în jur de 1000 CP, la sfârșitul perioadei de producție, puterea putea fi mărită la 2300 CP pentru V-1710-143; această versiune a fost instalată în P-82 Twin Mustang din America de Nord. Puterea maximă a motoarelor Allison utilizate în cel de-al doilea război mondial a fost atinsă de puterea de urgență de aproximativ 1600 CP în Lockheed P-38 Lightning. Dacă scoateți versiunile sofisticate postbelice, V-1710 a fost foarte fiabil și cu întreținere redusă. Kilometrajul de 300 de ore era norma în operațiunile de vânător. Unitățile mai puțin stresate au durat peste 1000 de ore.
Comparația se face adesea cu privire la care unitate cu doisprezece cilindri este cea mai bună unitate, Merlin sau Allison. La această întrebare nu se poate răspunde cu greu. Datorită specificațiilor USAAC conform cărora V-1710 ar trebui să fie construit cu un încărcător cu o singură etapă, motorul a fost sever limitat din punct de vedere al puterii de ieșire de la început. După cum sa menționat la început, performanța ar trebui optimizată prin intermediul turbocompresoarelor cu gaz de eșapament.
Încă de la început, Rolls-Royce a optat pentru încărcare mecanică. Puterea limitată a puterii Allison, în special la altitudini mai mari, se datorează exclusiv deficitului de materii prime și nu construcției în sine. Allison a experimentat singur cu un încărcător extern suplimentar. Cu toate acestea, acesta nu avea nici aer de încărcare și răcitor de aer, nici o „capcană de flacără”, care ar fi trebuit să împiedice aprinderea flashback-ului în încărcător. Cu toate acestea, la Rolls-Royce Merlin acestea sunt caracteristici de design. Așadar, nu este surprinzător faptul că aceste unități Allison „optimizate” nu erau destul de fiabile și necesitau o întreținere considerabilă. Problema reaprinderii era pe jumătate controlată. Aceste unități, cunoscute sub numele de versiunea G, au primit așa-numitele injecții anti-detonare și au fost utilizate în F-82 Twin Mustang din America de Nord. Efortul de întreținere extrem de mare a fost documentat în manuale cu un raport de 1:33. 33 de ore de întreținere trebuiau consumate pentru o oră de funcționare.
Totuși, dacă ignorați versiunile ulterioare, Allison este unitatea mai fiabilă în comparație cu Merlin. V-1710 a dezvoltat mai multă putere (litri) cu o presiune de impuls mai mică, iar intervalele de service au fost mult mai lungi. Allison a cerut - doar din punct de vedere al numărului - mai puțin de jumătate din componente, ceea ce, la rândul său, a redus semnificativ costurile de producție în comparație cu Rolls-Royce sau Packard. Componentele Allison au fost, de asemenea, identice în întreaga serie, așa că nu a trebuit să fie făcute instrumente noi pentru o serie optimizată.
Costurile de producție sunt, de asemenea, demne de menționat: inițial, un V-1710 costa în jur de 25.000 de dolari SUA, dar datorită producției din ce în ce mai eficiente, prețul a fost redus la 8500 de dolari pe unitate. Pentru comparație: Un Rolls-Royce sau Packard Merlin 1940 au costat aproximativ 30.000 de dolari. La sfârșitul războiului, mii de motoare Allison V-1710 erau disponibile pe piața liberă ca un așa-numit surplus. Datorită fiabilității sale mari și a ușurinței de întreținere, V-1710 a devenit rapid popular printre dragoșii de curse și junkii de viteză. Facțiunea șoferilor de bărci cu motor a folosit și centrala electrică și s-a născut noul sport Unlimited Hydroplane Racing. Când motoarele pentru sporturile menționate mai sus au devenit neinteresante, multe dintre motoarele, care au fost reglate până la 3200 CP, au fost folosite la tractarea tractoarelor.
Multe unități au fost arse
Ca urmare a acestor utilizări, multe mii de unități au fost arse și au ajuns pe fier vechi. Între timp, a existat și o regândire în scena păsărilor de război. Allison V-1710 a fost amintit ca o unitate puternică, ușor de întreținut și ieftină din clasa de 1000 CP, și de atunci a fost folosit ca alternativă la eșantioanele originale Klimow, Mikulin sau Junkers Jumo care nu mai erau disponibile. Datorită Allison V-1710, noi, entuziaștii, ne putem minuna de avioane precum Jakowlew Jak-3 sau un Ilyushin Il-2 în zbor, chiar dacă lipsește ultimul bit de originalitate.
Și așa se face cerc complet. Între timp, Jak-3 cu unitatea ciudată a aterizat din nou în Bremgarten și se întoarce înapoi la șantierul naval, cu sunetul fin Allison. Elmar Meier este mulțumit de zborul de control, fără incidente speciale. Întreținere? Zâmbetul acela din nou: „Poate o privire rapidă asupra uleiului, asta este tot ce ai nevoie cu modelul 1710 oricum”.
Specificatii tehnice
Producător: Compania Allison Engine
Tipul motorului: V motor de aeronave
Cantitate: 70.000
Deplasare: 28 litri/1710 cui
Alezaj și accident vascular cerebral: 139,7 și 152,4 mm
Comprimare: 6.65: 1
Controlul supapei: arborele cu came antrenat de unelte
Număr de supape: 48
Carburator: Bendix/Stromberg
Putere: 1343 CP la 3300 rpm
Greutate uscata: 655 kg
Ediția clasică a aviației 01/2018