Изцяло американски двигател - ПРЕГЛЕД НА ПОЛЕТА Allison V-1710
Когато говорим за големите двигатели V-12 от 40-те години, не може да липсва Allsion V-1710. Отначало не особено популярен, той се появи от сенките на Merlin and Co., когато беше инсталиран в Lockheed P-38.
Clear prop - опора ясна. Електрическият стартер завърта 28-литровия агрегат, кратка кашлица - и дванадесетцилиндровият попада в типичния си, копринено гладък празен ход. След кратка фаза на загряване Jak-3 е готов за навиване. Предстои още един тестов полет в Бремгартен. Двигателят с мощност 1350 к.с. има лесна игра с руския изтребител. Въпросителен поглед към наземния екипаж и мениджъра на корабостроителницата MeierMotors, Елмар Майер: Какво прави американски двигател в руски изтребител? Jak-3 бързо набира скорост и удря синьото небе с прекрасен дванадесетцилиндров звук. По лицето на Елмар Майер преминава усмивка: „Всъщност Allison изобщо не е американски двигател, корените са напълно различни. Вероятно във Франция, ако не и в Германия в BMW. Двигатели на дирижабли. “И тази усмивка отново.
Майер обяснява, че изтребителите Як-3 някога са били оборудвани с Klimow VK-107. VK-107 е с работен обем приблизително 35 литра и е направил около 1600 к.с. Уредът никога не е бил популярен сред пилотите и механиците, тъй като е имал само продължителност на живота около 25 часа. Днес няма по-жизнеспособни VK-107, така че Allison е бил използван за възпроизвеждане на Як. Удивително е, че се вписва много точно в лъскавия ловец, не са необходими големи модификации.
Но как може да бъде това? Източниците са разнообразни и, разбира се, позволяват много тълкувания. Очевидна е структурната близост до добре познатия дванадесетцилиндров Hispano-Suiza, който Klimow също е оптимизирал за VK-107; било то клапанния механизъм или задвижването на коляновия вал, което има главни и свързващи щанги. Това скъси общата дължина и банките на цилиндрите не се изместват една към друга. Възможно е Алисън да е заимствал от това за своята конструкция. Дори тази загадка да не може да бъде окончателно изяснена, бележка под линия определено си заслужава. Във всеки случай експертите се съгласяват, че Allison V-1710 е отличен двигател, който, за съжаление, твърде често е засенчен от Rolls-Royce Merlin. За да разберете повече, трябва да върнете колелото на историята назад.
Allison Engine Company
През 1915 г. Джеймс Ашбъри Алисън основава Indianapolis Speedway Team Company. По-късно тази компания стана Allison Engine Company. По това време Алисън нямаше нищо общо с авиационните двигатели. Фокусът беше върху оптимизирането на състезателни двигатели за автомобилния спорт и така тунинг частите бяха произведени от името на клиентите. Основата за това често бяха известните двигатели на Liberty от Първата световна война. Самолетните двигатели V8 бяха считани за голям хит и бяха поставени много рекорди с двигателите Liberty L-12. Известен опит с авиационните двигатели може да се придобие чрез настройка. В резултат на това Алисън конструира двигател V12 с разпределителен вал над главата за захранване на дирижабли.
Джеймс Алисън умира от пневмония през 1928 г. и компанията е продадена на General Motors. Тогава фабриката получи поръчката да разработи шестцилиндров двигател от почти напълно конструирания V12. Поради световната икономическа криза този амбициозен проект беше спрян за известно време, но Н. Х. Гилман, управляващ директор на завода за двигатели, продължи да работи и по двата проекта и предложи напълно конструирания V12 на ВМС за своите дирижабли. Военноморските сили се интересуваха от двигателя с мощност 750 к.с., който беше доста мощен, тъй като дирижаблите преди това са летели с двигатели Maybach. С катастрофата на USS “Macon” през 1935 г. обаче интересът отшумя и ерата на дирижаблите приключи.
Силова установка Allison V-1710
Експертите се съгласиха, че двигателят Allison V-1710 е добър удар. Числото 1710 означава 1710 кубически инча, кубичния капацитет на двигателя. Армейският въздушен корпус на САЩ (USAAC) обяви необходимостта от двигател с 1000 к.с. с течно охлаждане още през 1929 г. и сега, след като Голямата депресия приключи, довършеният до голяма степен Allison V-1710 беше изваден от чекмеджето. Първото изпитание се проведе на 14 декември 1936 г., тестовият носител беше Consolidated XA-11A, нещастен проект на изтребител-бомбардировач, от който бяха направени само пет прототипа.
През април 1937 г. 150-часовият тест, изискван от USAAC, беше успешно завършен. V-1710-C6 е първият двигател с мощност от 1000 к.с., който отговаря на това високо изискване. След това USAAC възложи на производителя на самолети Curtiss да инсталира това ново устройство в самолет. Резултатът беше Curtiss YP-37, модифициран Hawk 75. Първият полет се състоя през 1939 г., но нямаше успех. Наследникът, разработен от него, обаче, Curtiss P-40, влезе в историята на авиацията. Като част от състезанието Allison V-1710 се появи като победител и след това беше инсталиран в добре познатите типове самолети Bell P-39 Airacobra, Curtiss P-40, Lockheed P-38 Lightning и накрая в северноамериканския P-51 Mustang. Започна триумфалното напредване на „всички американски двигатели“.
Идеята да се направи задвижването подходящо за голяма надморска височина посредством координирани комплекти турбокомпресори вече не беше приложима през 1710 г. Той остана с механичен вариант на едноетапен товарач, който доставяше достатъчно мощност близо до земята, но беше твърде слаб на височина в сравнение с други двигатели. Механичните компресори, изработени от по-малко благородни сплави, са постигнали добри резултати тук и са помогнали на конкурента Rolls-Royce да успее. Merlin V-1650, построен по лиценз на Packard, замества Allison както в P-40, така и в P-51 Mustang. Пазарът на ловци беше до голяма степен загубен от Алисън. В западните военни театри воюваха на по-голяма височина, бойците на Алисън бяха по-ниски. RAF, който беше един от потребителите на P-39 Airacobra и P-40, върна самолета като неподходящ. От този момент нататък тези изтребители бяха прелетени над Средиземно море и в Тихия океан, защото там не ставаше въпрос за височинни показатели, а само за маневреност. Няколко единици от Airacobras бяха дадени на Съветския съюз като част от програмата за отдаване под наем, която те използваха успешно.
Само Lockheed P-38 Lightning беше резервиран да лети с Allison с турбокомпресор като изтребител. Системата беше удобно разположена в опашните греди. Но тази версия също беше проблематична. Изискваха се специално координирано гориво и различни свещи за различните цилиндри и имаше проблеми със заледяването на товарача на необходимите височини от 30 000 фута (около 9 000 метра) при европейски температури. Опциите за настройка на подаването на въздух към турбокомпресорите, които не бяха решени оптимално, често водеха до неизправности, в най-лошия случай до експлозия на агрегата. Твърде голямото налягане на засилване и зарядните устройства могат да замръзнат, твърде малкото налягане на подсилването доведе до значителна загуба на мощност и дори до едностранни изключвания на двигателя - критерии за нокаут за ловци на два двигателя. Проблемите стигнаха дотам, че до 50 процента от Р-38, използвани от ескорта на бомбардировача, бяха загубени поради технически проблеми. Непоносимо състояние, което беше отстранено само с появата на Мустанг. През октомври 1944 г. P-38 са изтеглени от ескортна защита, въпреки че някои разузнавателни версии остават над театъра на войната.
Климатичните условия в тихоокеанския военен театър са облагодетелствали значително гениталите на Алисън и Мълнията остава много успешна там до края на войната. Едва в този момент от време двустепенното зарядно устройство помогна на 1710 да постигне значително увеличение на производителността. Това беше използвано в P-63 Kingcobra и в P-82 Twin Mustang. Производството в Индианаполис приключва през 1949 г. след около 70 000 двигателя. За сравнение: Около 215 000 единици от конкурентния модел Rolls-Royce Merlin са построени, 55 000 от тях по лиценз само от Packard.
Технически факти
Сега, разбира се, трябва да разгледате и техническите факти. Двигателят с дължина 2200 милиметра има ъгъл на наклона от 60 градуса, отворът е 140, ходът 152 милиметра, степента на компресия е 6,65: 1. Точното изместване е 1710 кубически инча (cui), така че 28 литра. Задвижването на клапана се осъществява чрез горния разпределителен вал, който задвижва четирите клапана на цилиндър чрез ролкови клавиши. Както обикновено, изпускателните клапани се охлаждат с натрий. Сместа се приготвя от двуцевен карбуратор Stromberg PD-12K8 с автоматично регулиране на сместа. Захранването с масло е проектирано като смазване на сух картер чрез една помпа под налягане и две помпи за връщане, с налягане на маслото от 5 бара. Охлаждащата система под налягане се пълни със смес гликол-вода в съотношение 3: 7. Запалителната система се състои от два магнита Bendix Scintilla със съответни разпределители на запалването. Искрата се генерира от две свещи на цилиндър, класическо двойно запалване. Със сухо тегло от 635 килограма, двигателят е сравнително лек в сравнение с конкурентите си.
Zwölfer има и уникални точки за продажба, които могат да бъдат проследени до философията на дизайна и производството на General Motors. Тук най-голямо внимание беше обърнато на бързото и ефективно производство - тоест на използването на до голяма степен идентични базови двигатели, комбинирани с различни допълнителни части, които бяха инсталирани директно в производствена линия в зависимост от предназначението на крайния продукт. Днес това се нарича модулна конструкция. Готовият агрегат е сглобен около стандартен двигателен блок. Отпред може да се монтира голямо разнообразие от варианти на скоростни кутии.
В зависимост от типа имаше предни шахти с винтова предавка пред тях, като Bell P-39 Airacobra (V-1710-ES) или стандартния задвижващ вал с директно фланцова предавка, като например Curtiss P-40 (V-1710-F). В задната част в една и съща производствена линия могат да бъдат прикрепени различни оптимизирани за целта комплекти товарачи. По подразбиране това бяха едноетапни входни товарачи в началото. Всички варианти се предлагаха със и без охладител с въздух за зареждане. В зависимост от изискванията двигателят получи и турбокомпресор за отработени газове. Освен това имаше място за запалителните магнити и маслените и горивните помпи на гърба.
В допълнение към най-разнообразните комбинации от задвижвания, скоростни кутии и комплекти зарядни устройства, V-1710 може лесно да променя посоката на въртене на двигателя. За да направите това, коляновият вал е просто завъртян, т.е.предният край назад и обратно. С подмяната на зъбно колело, задвижването на допълнителните възли и клапанния механизъм бяха реорганизирани. Нов запалителен колан поради променената последователност на запалване и адаптиран стартов двигател завършиха преобразуването. Всички други допълнителни части като помпи за масло, бензин и охлаждаща течност останаха недокоснати. Поради това дизайнът на двигателя позволява различни посоки на въртене с минимум допълнителни части в средата на една производствена линия.
Всички версии се изпълняват от една и съща лента
Независимо дали едномоторен, двумоторен, издърпващ или бутащ витло - всички двигатели са работили от една и съща линия. Това, което беше целесъобразно в производството, беше разбира се важно и за военните усилия. Двигателите също бяха много лесни за адаптиране към условията на полето и с малко усилия, било то чрез смяна на скоростната кутия или зарядното устройство - „всичко в едно” двигател. Устройството беше мощно до височина 15 000 фута, т.е. около 4500 метра, над което беше тънко за дванадесетте. Само с много късната версия на двустепенния товарач беше възможно да се осигури достатъчна мощност на височини до 26 000 фута (около 7 900 метра).
В началото V-1710 имаше около 1000 к.с., в края на производствения период мощността можеше да бъде увеличена до 2300 к.с. с V-1710-143; тази версия е инсталирана в северноамериканския P-82 Twin Mustang. Максималната мощност на двигателите Allison, използвани през Втората световна война, е постигната от аварийната мощност от около 1600 к.с. в Lockheed P-38 Lightning. Ако извадите силно разработените следвоенни варианти, V-1710 беше много надежден и с ниска поддръжка. Пробегът от 300 часа беше норма в операциите на ловци. По-малко стресираните единици издържаха над 1000 часа.
Често се прави сравнение кой дванадесетцилиндров агрегат е по-добрият - Merlin или Allison. На този въпрос трудно може да се отговори. Поради спецификацията на USAAC, че V-1710 трябва да бъде изграден с едностепенно зарядно, мощността на двигателя беше силно ограничена от самото начало. Както беше споменато в началото, производителността трябва да бъде оптимизирана с помощта на турбокомпресори за отработени газове.
От самото начало Rolls-Royce избра механично зареждане. Ограничената изходна мощност на Allison, особено на по-голяма надморска височина, се дължи единствено на недостига на суровини, а не на самата конструкция. Алисън експериментира сам с допълнително външно зарядно устройство. Това обаче нямаше нито въздух за зареждане, нито допълнителен охладител, нито „уловител на пламъка“, който трябваше да предотврати запалване с обратна светлина в зарядното устройство. С Rolls-Royce Merlin обаче това са дизайнерски характеристики. Така че не е изненадващо, че тези "оптимизирани" блокове на Allison бяха доста ненадеждни и се нуждаеха от значителна поддръжка. Проблемът с повторното запалване беше наполовина под контрол. Тези задвижвания, известни като версия G, са получили така наречените антидетонационни инжекции и са били използвани в северноамериканския F-82 Twin Mustang. Изключително високите усилия за поддръжка са документирани в ръководствата в съотношение 1:33. Така че 33 часа поддръжка трябваше да бъдат отделени за един час работа.
Независимо от това: ако пренебрегнете по-късните версии, Allison е по-надеждната единица в сравнение с Merlin. V-1710 разработи повече (литри) мощност с по-ниско налягане на налягане и сервизните интервали бяха много по-дълги. Allison изисква - чисто като брой - по-малко от половината от компонентите, което от своя страна значително намалява производствените разходи в сравнение с Rolls-Royce или Packard. Компонентите на Allison също бяха идентични в цялата серия, така че едва ли трябваше да се правят нови инструменти за оптимизирана серия.
Заслужава да се спомене и производствената цена: V-1710 първоначално е струвал около 25 000 долара, но тъй като производството продължава да става по-ефективно, цената е намалена до 8 500 долара за брой. За сравнение: Rolls-Royce или Packard Merlin 1940 струват около 30 000 долара. В края на войната хиляди двигатели Allison V-1710 бяха на разположение на свободния пазар като т. Нар. Излишък. Поради голямата си надеждност и лекота на поддръжка, V-1710 бързо стана популярен сред драг състезателите и бързите наркомани. Фракцията на водачите на скоростни лодки също се възползва от електроцентралата и се роди новият спорт Unlimited Hydroplane Racing. Когато двигателите за гореспоменатите спортове станаха безинтересни, много от двигателите, които бяха настроени до 3200 к.с., бяха използвани при теглене на трактори.
Много единици бяха изгорени
В резултат на тези употреби много хиляди единици са изгорени и са попаднали в металния скрап. Междувременно имаше и преосмисляне на сцената с военните птици. Allison V-1710 беше запомнен като мощен, лесен за поддръжка и евтин агрегат в класа от 1000 к.с. и от този момент нататък той беше използван като алтернатива на оригинални образци на Klimow, Mikulin или Junkers Jumo, които вече не бяха на разположение. Благодарение на Allison V-1710 ние ентусиастите можем да се удивим на самолети като Jakowlew Jak-3 или Ilyushin Il-2 в полет, дори ако липсва и последната част от оригиналността.
И така идва пълен кръг. Jak-3 с чуждестранното звено междувременно е кацнал отново в Бремгартен и се връща към корабостроителницата с добре звучащия Allison. Елмар Майер е доволен от чек полета, няма специални инциденти. Поддръжка? Отново тази усмивка: „Може би просто погледнете маслото, така или иначе е всичко, от което се нуждаете.
Технически спецификации
Производител: Allison Engine Company
Тип мотор: V самолетен двигател
Количество: 70 000
Водоизместване: 28 литра/1710 cui
Отвор и удар: 139,7 и 152,4 мм
Компресия: 6,65: 1
Управление на клапана: разпределителен вал със задвижване
Брой клапани: 48
Карбуратор: Бендикс/Стромберг
Мощност: 1343 к.с. при 3300 об/мин
Сухо тегло: 655 кг
Авиационна класика брой 01/2018