Allison V-1710 - Allison V-1710

V-1710
Allison V-1710-7 V-12 Silnik NASM.jpg
Wczesny silnik Allison V-1710 (V-1710-7)
Rodzaj Chłodzony cieczą silnik tłokowy V-12
Producent Allison Engine Company
Pierwszy bieg 1930
Główne zastosowania Bell P-39 Airacobra
Curtiss P-40 Warhawk
Lockheed P-38 Lightning
North American P-51 Mustang
North American F-82 Twin Mustang
Liczba zbudowany 69,305
Opracowany w Allison V-3420

V-1710 Allison silnika samolot zaprojektowany i wyprodukowany przez Allison Engine Company był jedynym US -developed V-12 chłodzony cieczą silnik widzieć obsługę podczas II wojny światowej . Wersje z turbosprężarką zapewniały doskonałe osiągi na dużych wysokościach w dwusilnikowym Lockheed P-38 Lightning , a turbosprężarki były montowane w eksperymentalnych jednosilnikowych myśliwcach z podobnymi wynikami.

United States Army Air Corps (USAAC) preferowanie turbosprężarek wcześnie w programie rozwoju V-1710 oznaczało, że mniej wysiłku poświęcono na opracowanie odpowiednich napędzane mechanicznie odśrodkowe superchargers dotyczące projektowania Allison V-12, podobnie jak inne V-12 wzorów z przyjaznych narodów jak brytyjski Rolls-Royce Merlin , którego już używał.

Gdy pożądane były mniejsze lub tańsze wersje V-1710, generalnie miały one słabe osiągi na większych wysokościach. Mimo to V-1710 sprawował się znakomicie, gdy był turbodoładowany, zwłaszcza w P-38 Lightning, który odpowiadał za znaczną część obszernej serii produkcyjnej.

Projektowanie i rozwój

Allison Division of General Motors rozpoczął rozwijanie glikolu etylenowego -cooled silnik w 1929 roku, aby zaspokoić potrzeby USAAC dla nowoczesnego, 1000 KM (750 kW), silnik, aby pasowały do nowej generacji usprawnione bombowców i myśliwców. Aby ułatwić produkcję, nowy projekt może być wyposażony w różne systemy przekładni śmigła i doładowania, dzięki czemu jedna linia produkcyjna może budować silniki dla różnych myśliwców i bombowców .

United States Navy (USN) nadzieję, że do korzystania z V-1710 w jego sterowiec szkieletowy Akron i Macon , ale oba były wyposażone w niemiecki wybudowany Maybach VL-2 silniki jak V-1710 wciąż w testowaniu gdy Macon zaginął w luty 1935 (The Akron które zostały utracone w kwietniu 1933). USAAC zakupił swój pierwszy V-1710 w grudniu 1932 roku. Wielki Kryzys spowolnił rozwój i dopiero 14 grudnia 1936 silnik przeleciał następnie na stanowisku testowym Consolidated XA-11A . V-1710-C6 pomyślnie przeszedł 150-godzinny test typu USAAC w dniu 23 kwietnia 1937 roku, przy 1000 KM (750 kW), jako pierwszy silnik dowolnego typu. Silnik został następnie zaoferowany producentom samolotów, gdzie zasilał prototypy Curtiss XP-37s . Wszyscy uczestnicy nowego konkursu pościgowego zostali zaprojektowani wokół niego, napędzając Lockheed P-38 , Bell P-39 i Curtiss P-40 . Kiedy brytyjscy agenci zaopatrzenia wojennego poprosili North American Aviation o zbudowanie P-40 na licencji, NAA zaproponowała własny, ulepszony projekt samolotu, wykorzystując V-1710 w swoim NA-73 .

Opis techniczny

V-1710 ma 12 cylindrów o średnicy i skoku 5,5 o 6 cali (139,7 o 152,4 mm) w formacie 60 ° V, o przemieszczeniu 1710,6 CU (28,032 L), o stopniu sprężania 6,65:1. Układ rozrządu ma jeden wałek rozrządu w głowicy na zespół cylindrów i cztery zawory na cylinder.

Wszechstronność i odwracalność obrotu

Konstrukcja silnika skorzystała z filozofii General Motors, aby zapewnić wbudowaną wszechstronność produkcji i instalacji, obejmując filozofię modułowej konstrukcji silników lotniczych. Silnik został skonstruowany wokół podstawowej sekcji mocy , z której można było spełnić różne wymagania montażowe, montując odpowiednią sekcję akcesoriów z tyłu i odpowiednią moc wyjściową z przodu. W razie potrzeby można zastosować turbosprężarkę.

P-39, P-63 i Douglas XB-42 Mixmaster używały V-1710-E, wymieniając integralną przekładnię redukcyjną na wałek przedłużający napędzający zdalnie umieszczoną przekładnię redukcyjną i śmigło. Samoloty takie jak P-38, P-40, P-51A i North American P-82E wykorzystywały przekładnie redukcyjne śmigła o krótkim sprzężeniu, cechę serii V-1710-F.

Na końcu akcesoriów znajdowała się jedno- lub dwubiegowa sprężarka napędzana silnikiem, która mogła mieć drugi stopień z chłodnicą międzystopniową lub bez, magnesy zapłonowe i zwyczajowy zestaw pomp olejowych i paliwowych, wszystko podyktowane wymaganiami aplikacji. Przód silnika może mieć jeden z wielu różnych napędów wyjściowych. Napędem może być przekładnia redukcyjna śmigła z długim nosem lub ciasno sprzężona, napęd przedłużający do zdalnej skrzyni biegów lub skrzynia biegów, która może napędzać dwa śmigła montowane na skrzydłach z silnika zamontowanego na kadłubie. Inną kluczową cechą projektu V-1710 była możliwość obracania wału wyjściowego w kierunku zgodnym lub przeciwnym do ruchu wskazówek zegara poprzez montaż silnika z wałem korbowym obróconym do końca, poprzez zamontowanie koła zębatego luźnego w układzie napędowym do sprężarki, wałki rozrządu , i akcesoria, zainstalowanie rozrusznika obracającego się we właściwym kierunku i ponowne rozmieszczenie okablowania zapłonu po prawej stronie, aby dostosować się do zmienionej kolejności zapłonu. Nie były potrzebne żadne zmiany w pompie olejowej ani w obwodach pompy płynu chłodzącego. Możliwość odwrócenia kierunku obrotów przy minimalnej liczbie dodatkowych części do realizacji zadania pozwoliła na zastosowanie śmigła „ciągnikowego” lub „pchającego” . Takie podejście pozwoliło na łatwą zmianę przełożenia doładowania(-ów) i przełożenia przekładni doładowania. Dało to różne wartości krytycznej wysokości (maksymalnej wysokości, na której silnik mógł wytwarzać pełną moc) w zakresie od 8000 do 26 000 stóp (2400 do 7900 m).

Sprężarka

V-1710 był często krytykowany za brak doładowania „na dużych wysokościach”. Porównanie dotyczy zwykle późniejszych, dwustopniowych wersji silników Rolls-Royce Merlin serii 60, również zbudowanych przez Packard jako V-1650 i stosowanych w P-51B Mustang i kolejnych wariantach. USAAC określiło, że V-1710 ma być jednostopniowym silnikiem z doładowaniem, a jeśli pożądana jest zdolność na większych wysokościach, samolot może korzystać z nowo opracowanej turbosprężarki, takiej jak w XP-37 (YP-37). ), P-38 i XP-39.

Korzyści z dwustopniowego doładowania w końcu stały się tak oczywiste, że Allison poczyniła pewne wysiłki w tym kierunku. Allison podłączyła dodatkową sprężarkę w różnych konfiguracjach do istniejącej sprężarki i gaźnika zamontowanej na silniku. Wczesne wersje tych dwustopniowych silników z doładowaniem były stosowane w P-63. W tych dwustopniowych silnikach V-1710 nie zastosowano chłodnicy międzystopniowej, chłodnicy końcowej ani osłony płomienia wstecznego (z wyjątkiem V-1710-119 stosowanego w eksperymentalnym P-51J, który miał chłodnicę końcową). Dwustopniowe silniki Merlin miały wszystkie te cechy, które zostały zaprojektowane tak, aby zapobiegać detonacji z nagrzewania się ładunku i odpaleniu wstecznemu do doładowania. Maszyny V-1710 z serii G zainstalowane w modelach F-82 E/F/G miały tylko wtrysk antydetonacyjny (ADI), aby poradzić sobie z tymi problemami i nie było zaskoczeniem, że miały poważne problemy z niezawodnością i konserwacją. W jednym rekordzie stwierdzono, że F-82 wymagał 33 godzin obsługi technicznej na każdą godzinę lotu.

Chociaż wczesne samoloty P-39, P-40 i P-51A z napędem V-1710 były ograniczone do działań bojowych na maksymalnej wysokości około 15 000 stóp (4600 m), były dostępne w stosunkowo dużej liczbie i stanowiły podstawę niektórych alianckich sił powietrznych we wszystkim poza europejskim teatrem wojny. Silniki okazały się solidne i mało zagrożone ogniem karabinów maszynowych. W sumie ponad 60 procent samolotów pościgowych USAAF po czerwcu 1941 roku, eksploatowanych podczas II wojny światowej, było napędzanych przez V-1710.

Allison powoli, ale ciągle ulepszała silnik podczas wojny. Początkowa ocena 1000 KM (750 kW) była stopniowo zwiększana; ostateczny V-1710-143/145 (G6R/L) miał moc 2300 KM (1700 kW). Do 1944 r. moc awaryjna w czasie wojny na P-38L wynosiła 1600 KM (1200 kW).

Najmocniejszym wariantem fabrycznym był V-1710-127, zaprojektowany do wytwarzania 2900 KM (2200 kW) na małej wysokości i 1550 KM (1160 kW) na wysokości 29 000 stóp (8800 m). Silnik ten został przetestowany statycznie przy 2800 KM (2100 kW) i był planowany do zainstalowania w samolocie XP-63H. Koniec wojny zakończył ten rozwój, więc ten obiecujący eksperyment nigdy nie poleciał. Dodatkowa moc tej wersji pochodziła z zastosowania turbin wydechowych, nie do napędzania turbosprężarki, ale do zwrotu tej energii do obracania wałem korbowym, zwanego silnikiem turbo-compound .

Ulepszenia w produkcji obniżyły koszty produkcji każdego silnika z 25 000 do 8 500 USD i pozwoliły na wydłużenie okresu eksploatacji silnika z 300 godzin do nawet 1000 godzin w przypadku mniej obciążonych jednostek napędowych. Niezbędny do tego wzrost masy był minimalny, w wyniku czego wszystkie modele były w stanie wyprodukować ponad 1 KM/funt (1,6 kW/kg) przy ich mocy startowej.

Porównania między Allison V-1710 a „rodzinami” silników Rolls-Royce Merlin są nieuniknione. Co można powiedzieć o Allison; jest to, że zwiększał moc przy mniejszym doładowaniu, z dłuższym czasem między przeglądami iz liczbą części prawie o połowę mniejszą niż w silniku Merlina; co znacznie ułatwiło masową produkcję. W całej serii występował również wysoki stopień wspólności części. Poszczególne części serii Allison zostały wyprodukowane z zachowaniem wysokiego stopnia standaryzacji i niezawodności, przy użyciu najlepszej dostępnej w tamtym czasie technologii. Nawet po wojnie wyścigi Merlins używały korbowodów Allison. Jak wspomniano wcześniej, polityka General Motors dotycząca wszechstronności oznaczała, że ​​ich dział Allison będzie również wykorzystywał modułowe cechy konstrukcyjne w V-1710, od jednostki z „długim blokiem” rdzenia V-12 na zewnątrz, dzięki czemu można go było łączyć z wieloma różnymi style turbosprężarek i różne inne akcesoria, chociaż różnorodność dostępnych do instalacji turbosprężarek była ograniczona ze względu na ograniczenia konstrukcji myśliwca jednosilnikowego. Ponieważ był produkowany w dużych ilościach i był wysoce znormalizowany, silnik był używany w wielu powojennych projektach wyścigowych. Jego niezawodność i kulturalna obsługa pozwoliły mu pracować przy wysokich obrotach przez dłuższy czas.

Po wojnie, North American zbudowało 250 P-82 E/F do zadań obrony przeciwlotniczej na początku lat pięćdziesiątych. To była ostatnia militarna rola V-1710.

Turbodoładowanie

USAAC wcześniej zdecydowało się skoncentrować na turbosprężarkach w celu doładowania na dużych wysokościach, wierząc, że dalszy rozwój turbosprężarek pozwoli ich silnikom przewyższyć osiągi europejskich rywali stosujących doładowania wyporowe. Turbosprężarki są zasilane spalinami z silnika, dzięki czemu nie pobierają dużej mocy z wału korbowego silnika, podczas gdy sprężarki wyporowe są sprzężone bezpośrednio przez wały i koła zębate z wałem korbowym silnika. Turbosprężarki zwiększają przeciwciśnienie spalin, a tym samym powodują bardzo niewielki spadek mocy silnika, ale wzrost mocy spowodowany zwiększonym ciśnieniem doładowania z nawiązką rekompensuje ten spadek. Sprężarki napędzane wałem korbowym wymagają zwiększenia procentowej mocy silnika napędzanej bezpośrednio wraz ze wzrostem wysokości (dwustopniowa sprężarka silników serii Merlin 60 zużywała około 330-380 KM (250-280 kW) na 25 000 stóp (7600 m). Electric był jedynym źródłem badań i produkcji amerykańskich turbosprężarek w tym okresie, z jego czterdziestoletniego doświadczenia w inżynierii turbin parowych .

Turbosprężarki odniosły duży sukces w amerykańskich bombowcach, które były napędzane wyłącznie silnikami gwiazdowymi. Myśliwiec P-47 miał tę samą kombinację silnika gwiazdowego ( R-2800 ) i turbosprężarki i również odniósł sukces, poza dużymi rozmiarami, co było spowodowane koniecznością wykonania kanałów dla turbosprężarki zamontowanej na rufie.

Jednak połączenie turbosprężarki z Allison V-1710 okazało się problematyczne. W rezultacie projektanci myśliwców wykorzystujących V-1710 byli niezmiennie zmuszeni wybierać między słabą wydajnością V-1710 na dużych wysokościach a zwiększonymi problemami wynikającymi z dodania turbosprężarki. Losy wszystkich myśliwców napędzanych V-1710 z II wojny światowej będą więc zależeć od tego wyboru.

Oryginalny XP-39 został zbudowany z V-1710 z turbosprężarką General Electric Type B-5, zgodnie z zaleceniami oficera projektów myśliwskich porucznika Benjamina S. Kelseya i jego kolegi Gordona P. Saville'a . Liczne zmiany zostały wprowadzone do projektu w okresie, gdy uwaga Kelseya była skupiona gdzie indziej, a inżynierowie Bella, specjaliści ds. aerodynamiki NACA i zastępca oficera projektu myśliwca stwierdzili, że upuszczenie turbosprężarki będzie jednym ze środków redukcji oporu wskazywanych przez graniczny wiatr wyniki testów tunelowych; niepotrzebny krok, według inżyniera lotnictwa i historyka Warrena M. Bodie. Produkowany P-39 utknął w związku z tym ze słabymi osiągami na dużych wysokościach i okazał się nieodpowiedni do wojny powietrznej w Europie Zachodniej, która toczyła się w dużej mierze na dużych wysokościach. P-39 został odrzucony przez Brytyjczyków, ale używany przez USA w wojnie powietrznej na Morzu Śródziemnym i na Pacyfiku, a także masowo wysyłany do Związku Radzieckiego w ramach programu Lend Lease . Sowieci byli w stanie dobrze wykorzystać samoloty P-39 ze względu na ich doskonałą manewrowość, a także dlatego, że wojna powietrzna na froncie wschodnim w Europie miała przede wszystkim krótki zasięg, była taktyczna i prowadzona na niższych wysokościach. W P-39 sowieccy piloci zdobyli największą liczbę pojedynczych zestrzeleń dokonanych na dowolnym amerykańskim lub brytyjskim typie myśliwca.

P-40, który również miał tylko jednostopniowy, jednobiegowy V-1710 z doładowaniem, miał podobne problemy z osiągami na dużych wysokościach.

P-38 był jedynym myśliwcem, który wszedł do walki podczas II wojny światowej z turbodoładowaniem V-1710. Warunki działania zachodnioeuropejskiej wojny powietrznej – latanie przez długie godziny w bardzo niskich temperaturach na wysokości 30 000 stóp (9100 m) – ujawniły kilka problemów z tymi silnikami. Miały one słabą dystrybucję paliwa w kolektorze i słabą regulację temperatury powietrza w turbosprężarce, co skutkowało częstymi awariami silnika ( detonacja następowała w wyniku utrzymującej się nierównej mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrach, spowodowanej słabą konstrukcją kolektora). Specjalnie opracowane paliwa były niezbędne dla P-38, podobnie jak specjalne świece zapłonowe potrzebne do określonych cylindrów. Turbosprężarka miała dodatkowe problemy z utknięciem w mroźnym powietrzu w trybie wysokiego lub niskiego doładowania; tryb wysokiego doładowania mógłby spowodować detonację w silniku, podczas gdy tryb niskiego doładowania objawiałby się utratą mocy w jednym silniku, co skutkuje nagłym przeskokiem w locie. Problemy te pogorszyły nieoptymalne techniki zarządzania silnikiem, których wielu pilotów nauczyło się podczas pierwszej części II wojny światowej, w tym ustawienie przelotu, w którym silnik pracował na wysokich obrotach i niskim ciśnieniu w kolektorze z bogatą mieszanką. Te ustawienia mogą przyczynić się do nadmiernego wychłodzenia silnika, problemów z kondensacją paliwa, przyspieszonego zużycia mechanicznego i prawdopodobieństwa zablokowania lub „zamrożenia” podzespołów. Szczegóły awarii zostały opisane w raporcie generała Doolittle dla generała Spatza w styczniu 1944 roku. W marcu 1944 roku pierwsze silniki Allison pojawiające się nad Berlinem należały do ​​grupy P-38H 55. Grupy Myśliwskiej , a problemy z silnikami przyczyniły się do redukcji siły do ​​połowy siły nad celem. Było już za późno, aby naprawić te problemy na liniach produkcyjnych Allison lub GE, a ponieważ liczba produkowanych przez Merlina P-51 Mustangów stacjonujących w Anglii rosła do końca 1943 r. i do 1944 r., P-38 były stopniowo wycofywane. z Europy aż do października 1944 roku, kiedy nie były już używane do eskorty bombowców w 8. Siłach Powietrznych . Kilka P-38 pozostało w teatrze europejskim jako F-5 do rekonesansu fotograficznego.

P-38 miał mniej awarii silnika w teatrze Pacyfiku, gdzie techniki operacyjne były lepiej rozwinięte (takie jak te zalecane przez Charlesa Lindbergha podczas jego prac rozwojowych w teatrze), a Japończycy nie operowali na tak dużych wysokościach. Używając tych samych P-38G, które okazały się trudne w utrzymaniu w Anglii, piloci z Pacyfiku mogli wykorzystać samoloty z dobrymi korzyściami, w tym w kwietniu 1943 roku w operacji Vengeance , przechwyceniu i zestrzeleniu japońskiego bombowca przewożącego admirała Isoroku Yamamoto . Nowe modele P-38 o coraz większej mocy z bardziej zaawansowanych Allisonów były chętnie przyjmowane przez grupy lotnicze na Pacyfiku.

Kiedy Packard zaczął budować silniki Merlin V-1650 w Ameryce w 1942 roku, niektóre amerykańskie projekty myśliwców wykorzystujące Allison V-1710 zostały zmienione na Merlin. P-40F, eksportowany przez Lend Lease do Wielkiej Brytanii, był jednym z pierwszych amerykańskich myśliwców przerobionych na silnik Packard-Merlin. Zainstalowano jednak silnik V-1650-1 (produkowany przez Packard Merlin XX ) z nieco ulepszoną jednostopniową, dwubiegową sprężarką, która przyniosła jedynie niewielkie przyrosty osiągów ze względu na własne ograniczenia płatowca.

Ostatni napędzany przez Allison P-51, Mustang I(II)/P-51A, wykorzystywał jednostopniowy, jednobiegowy Allison V-1710-81, ze współczynnikiem dmuchawy 9,6:1. To pozwoliło P-51A osiągnąć maksymalną prędkość 415 mph (668 km / h; 361 węzłów) na 10400 stóp (3200 m) i utrzymać 400 mph (640 km / h; 350 kN) na 23.000 stóp (7000 m) . To było ponad 70 mph (110 km / h; 61 węzłów) szybciej niż Merlin 45-powered Spitfire V na 10 000 stóp (3000 m) i ponad 30 mph (48 km / h; 26 węzłów) szybciej na 25 000 stóp (7600 m). Jego prędkość zrobiła wrażenie na Brytyjczykach, a RAF szybko zdał sobie sprawę, że samolot będzie miał doskonałe osiągi na dużych wysokościach, jeśli silnik Allison V-1710 zostanie zastąpiony przez 60-Series Merlin . Podobna propozycja rozwiązania problemów P-38 przez zastąpienie jego Allisons Merlinami została odrzucona przez USAAF po protestach Allison.

Przekrój Allison V-1710

Począwszy od V-1710-45 około 1943 roku (po zamontowaniu w P-51 Merlina 61 przez Rolls Royce), Allison podłączył do niektórych swoich silników dodatkową sprężarkę w celu poprawy osiągów na dużych wysokościach. Dwustopniowy doładowany Allison został zasadniczo opracowany jako „dodatek” do silnika jednostopniowego i wymagał minimalnych zmian w silniku podstawowym. Chociaż brakowało mu wyrafinowania, zwartości i chłodnicy końcowej dwustopniowego Merlina, Allison używał pierwszego stopnia ze zmienną prędkością ze zmienną prędkością. Różne konfiguracje tej pomocniczej sprężarki doładowania były używane w produkcyjnych wersjach V-1710, które napędzały samoloty, takie jak Bell P-63 i North American P-82 E/F/G. Ponadto był wypróbowywany lub badany jako jednostka napędowa wielu eksperymentalnych i testowych samolotów, takich jak Curtiss XP-55 Ascender , North American XP-51J „lekki Mustang ”, Boeing XB-38 Flying Fortress i Republic XP-47A (AP -10), oba te ostatnie z turbodoładowaniem.

Powojenny

F-82 napędzany silnikiem V-1710 nie przybył na czas na II wojnę światową, ale przeszedł krótkotrwałą akcję w wojnie koreańskiej , chociaż typ został całkowicie wycofany z Korei pod koniec 1950 roku. Miał krótki okres użytkowania, który było to prawdopodobnie spowodowane kombinacją czynników: słabą niezawodnością silników V-1710 serii G, małą liczbą wyprodukowanych F-82 oraz pojawieniem się myśliwców odrzutowych. Początkowa produkcja P-82B miała silniki Merlin, ale North American został zmuszony do użycia Allison V-1710 w modelach E/F/G, gdy Packard zaprzestał produkcji silnika Merlin.

W sumie w czasie wojny Allison zbudowała 69 305 V-1710 w Indianapolis w stanie Indiana .

Inne zastosowania

Okres użytkowania V-1710 był kontynuowany, ponieważ tysiące były dostępne na rynku nadwyżki. W latach 50. wielu kierowców wyścigowych drag i ścigających się na lądzie , przyciągniętych niezawodnością i dobrą mocą wyjściową, przyjęło V-1710; Art Arfons i brat Walt użyli go w szczególności w Green Monster . Okazało się, że nie sprawdził się jako silnik wyścigowy, nie był w stanie szybko przyspieszyć, ale „mógł kołować cały dzień na 150”. Nieograniczone wyścigi hydroplanów stały się w tym czasie wielkim sportem w całych Stanach Zjednoczonych, a V-1710 były często dostosowywane do wyścigów z mocą do 3200 KM (2400 kW) – z poziomami mocy, które wykraczały poza kryteria projektowe i znacznie zmniejszały trwałość.

Później, gdy specjalnie skonstruowane silniki V8 stały się dostępne do wyścigów drag racing i nieograniczoną liczbę łodzi przestawiono na moc turbowałową , ściągacze ciągników zaczęli używać silnika Allison, ponownie rozwijając niewyobrażalną moc. W końcu ruch bojowy zaczął przywracać i powracać do powietrza przykłady klasycznych myśliwców wojny, a wiele samolotów pościgowych napędzanych silnikiem V-1710 ponownie zaczęło latać ze świeżo wyremontowanymi silnikami. Niezawodność, łatwość konserwacji i dostępność silnika skłoniła innych do używania go do napędzania latających przykładów samolotów, których oryginalne silniki są nieosiągalne. Obejmuje to nowo wyprodukowane rosyjskie samoloty Jak-3 i Jak-9 , pierwotnie napędzane przez Klimowa V-12 podczas II wojny światowej oraz dwa (jak dotąd) zdatne do lotu egzemplarze Ił-2 , które zastąpiły Mikulina V-12 pierwotnie używany, a także ambitne projekty, takie jak replika Douglas World Cruiser i Focke-Wulf Fw 190 D firmy Flug Werk z Niemiec .

Warianty

Oznaczenie modelu wewnętrznego Allison dla V-1710 zaczynało się od litery A i przechodziło do litery H. Każda litera oznaczała rodzinę silników, które miały wspólne główne komponenty, ale różniły się specyficznymi szczegółami konstrukcyjnymi. Każdy z tych projektów oznaczono numerem zaczynającym się od 1. Ostatnia litera, która została wprowadzona podczas budowy silników prawoskrętnych i lewoskrętnych, oznaczona odpowiednio literą R lub L.

Numery modeli wojskowych były identyfikowane przez „numer kreskę” po opisie silnika „V-1710”. Modele USAAC/USAAF były liczbami nieparzystymi, zaczynając od „-1”, a modele USN były liczbami parzystymi, zaczynając od „-2”.

V-1710-A

Silniki serii „A” były wczesnymi silnikami rozwojowymi dla USN i USAAC. Pierwszym modelem wojskowym był pojedynczy V-1710-2, który po raz pierwszy sprzedano USN 26 czerwca 1930 roku. Silniki „A” nie miały przeciwwagi na wale korbowym, stopień sprężania 5,75:1, wewnętrzne koło zębate czołowe 2:1 - przekładnie redukcyjne typu, przełożenie doładowania 8,77:1, wirnik 240 mm 9,5 cala, wał napędowy SAE #50, gaźnik pływakowy i wytwarzają 1070 KM (800 kW) przy 2800 obr./min na 92-oktanowej benzynie.

V-1710-B

Silniki serii „B” zostały zaprojektowane dla sterowców USN. Model wojskowy to V-1710-4. Różniły się one od silników serii „A” tym, że nie miały doładowania, miały dwa gaźniki typu pływającego z przepływem zstępującym, które były montowane bezpośrednio do kolektora dolotowego, wał napędowy SAE #40 i mogły być przeniesione z pełnej mocy do zatrzymaj się i wróć do pełnej mocy w przeciwnym kierunku w czasie krótszym niż 8 sekund. Wytwarzali 600–690 KM (450–510 kW) przy 2400 obr./min.

V-1710-C

Silniki serii „C” zostały opracowane dla wysoce usprawnionych samolotów pościgowych dla USAAC i można je łatwo rozpoznać po długiej obudowie przekładni redukcyjnej. Modele wojskowe to V-1710-3, -5, -7, -11. -13, -15, -19, -21, -23, -33, produkujących pomiędzy 750-1050 KM (560-780 kW) przy 2600 obr./min. Silniki te podzielono na dwie grupy, jedna grupa z pełną mocą na poziomie morza, druga z pełną mocą na dużej wysokości. Różnica ocen wysokości dotyczyła przełożenia przekładni doładowania, z których zastosowano cztery: 6,23:1, 6,75:1, 8,0:1 i 8,77:1. Silniki te otrzymały cięższe skrzynie korbowe, mocniejszy wał korbowy, wał napędowy SAE #50 i gaźniki ciśnieniowe Bendix.

V-1710-D

Silniki serii „D” zostały zaprojektowane do zastosowań pchających przy użyciu wałów przedłużających prędkość śmigła i zdalnych łożysk oporowych zamontowanych na płatowcu. Modele wojskowe to V-1710-9, -13, -23 i -41, o mocy 1000–1250 KM (750–930 kW) przy 2600 obr./min. Współczynniki doładowania wynosiły 6,23:1, 8,0:1 lub 8,77:1, w zależności od oceny wysokości. W tych silnikach stopień sprężania został zwiększony do 6,65:1. Wtrysk paliwa Marvel MC-12, który był niezadowalający i szybko zastąpiony gaźnikiem pływakowym w modelach -9 i -13. Późniejsze silniki numeryczne wykorzystywały gaźniki ciśnieniowe Bendix. Silniki te były projektowane w tym samym czasie co silnik V-3420 i miały wiele wspólnych zespołów w miarę ich opracowywania. Silniki serii „D” były ostatnimi z „wczesnych” silników V-1710.

V-1710-E

Silniki serii „E” zostały zaprojektowane do zastosowań ze zdalnymi skrzyniami biegów z wykorzystaniem wałów przedłużających prędkość wału korbowego i zdalnymi skrzyniami biegów 1,8:1 z drążonymi wałami napędowymi SAE #60. Modele wojskowe to V-1710-6, -17, -31, 35, -37, -47, -59, -63, -83, -85, -93, -103, -109, -117, -125 , -127, -129, -133,-135 i -137, wytwarzające 1100-2830 KM (820-2110 kW) przy 3000 obr./min. Przełożenia przekładni doładowania wynosiły: 6,44:1, 7,48:1, 8,10:1, 8,80:1 i 9,6:1 w zależności od oceny wysokości. Silniki te zostały całkowicie przeprojektowane i nie miały wielu elementów wspólnych z wcześniejszą serią silników. Prawie wszystkie komponenty były wymienne z późniejszymi silnikami seryjnymi i V-3420 i mogły być montowane jako silniki obracające się w prawo lub w lewo w zastosowaniach do pchania lub ciągnika.

V-1710-F
Silnik P-38G , w tym przypadku V-1710-51/55 (F10) używany w tej serii

Silniki serii „F” zostały zaprojektowane dla późnych modeli samolotów pościgowych i są identyfikowane przez kompaktową zewnętrzną skrzynię biegów z przekładnią redukcyjną. Modele wojskowe to V-1710-27, -29, -39, -45, -49, -51, -53, -55, -57, -61, -75, -77, -81, -87, -89 , -91, -95, -99, -101, -105, -107, -111, -113, -115, -119, produkując 1150-1425 KM (858-1063 kW) przy 3000 obr./min. Modele V-1710-101, -119 i -121 mają dodatkową sprężarkę, niektóre z chłodnicą końcową chłodzoną cieczą. Przełożenia przekładni doładowania wynosiły: 6,44:1, 7,48:1, 8,10:1, 8,80:1 i 9,60:1 w zależności od oceny wysokości. Silniki te miały wał korbowy o wadze sześciu lub dwunastu, zrewidowane tłumiki drgań, które w połączeniu pozwalają na wyższe prędkości obrotowe silnika, wał napędowy SAE #50 i wyższą moc znamionową. Silniki serii „E” i „F” były bardzo podobne, a podstawową różnicą była przednia pokrywa skrzyni korbowej, która była wymienna między dwoma silnikami seryjnymi.

V-1710-G

Silniki serii „G” zostały zaprojektowane dla samolotów pościgowych na dużych wysokościach i są identyfikowane przez dodatkową sprężarkę z kontrolą paliwa Bendix „Speed-Density”. Modele wojskowe były V-1710-97, -131, -143, -145 i -147, produkujące 1425-2000 KM (1063-1491 kW) przy 3000 obr./min. Przełożenia przekładni doładowania wynosiły: 7,48:1, 7,76:1, 8,10:1, 8,80:1 i 9,60:1 w zależności od oceny wysokości. Silniki te były wyposażone w wał napędowy SAE #50 i pojedynczą dźwignię mocy do regulacji wydajności silnika, zmniejszając obciążenie pilota podczas zarządzania tym bardzo złożonym silnikiem.

V-1710-H

Silniki serii „H” miały wykorzystywać dwustopniową sprężarkę napędzaną przez dwustopniową turbinę odzysku mocy chłodzoną powietrzem. Silnik miał mieć chłodnicę końcową i wtrysk paliwa typu port. Ten wariant jednak nigdy nie został zbudowany.

Wybrane modele silników Allison
Model AEC Model wojskowy Układ Uwagi
A1 GV-1710-A 1 zbudowany. Przebudowany 2 razy jako XV-1710-2.
A2 XV-1710-1 Długa obudowa przekładni redukcyjnej Testowanie. 1 zbudowany.
B1R, B2R XV-1710-4 Szybkie cofanie, zdalna skrzynia biegów 90 stopni 3 zbudowane dla sterowców
C1, C2, C3, C4, C7, C10, C15 XV-1710-3, -5, -7, -9, -21, -33 Silniki do badań typu 16 zbudowany. C2 przebudowano z -5 na -7. Pierwszy silnik lotniczy C4 w A-11A, a później w XP-37
C8, C9 V-1710-11, -15 Długi nos 3 zbudowany. Obrót C8 RH dla XP-37, XP-38, obrót C9 LH dla XP-38
C13 V-1710-19 Długi nos Wczesna produkcja silnika P-40
D1, D2 YV-1710-7, -9, XV-1710-13 Popychacz z wałkiem przedłużającym 6 zbudowanych dla XFM-1
E1, E2, E5 V-1710-6, -17, -37 Zdalna skrzynia biegów 5 zbudowanych dla XFL i XP-39
E4, E6 V-1710-35, -63 Zdalna skrzynia biegów Silnik P-39C
E11, E21, E22, E27, E30, E31 V-1710-47, -93, -109, -117, -133, -135 Zdalna skrzynia biegów Silnik P-63/A/C/D/E/F/G/H
E23RB, E23LRB V-1710-129 Zdalna skrzynia biegów Instalacja podwójna Douglas XB-42 z połączeniem skrzyni biegów i wałków przedłużających
F1 V-1710-25 Krótki nos 1 wbudowany silnik programistyczny dla XP-38
F2R, F2L V-1710-27, -29 Krótki nos Silniki P-38D/E
F3R V-1710-37 Krótki nos 2 zbudowane dla prototypu NA-73X Mustang
F3R V-1710-39 Krótki nos Silnik produkcji P-40D/E i P-51A
F4R V-1710-73 Krótki nos Silnik P-40K
F5R, F5L V-1710-49, -53 Krótki nos Silnik P-38F
F10R, F10L V-1710-51, -55 Krótki nos Silnik P-38G
F15R, F15L V-1710-75, -77 Krótki nos Silnik XP-38K, 1875 KM (WEP), przełożenie 2,36 do 1 do użytku ze śmigłami Hamilton Standard Hydromatic o „wysokiej aktywności”
F30R, F30L V-1710-111, -113 Krótki nos Silnik P-38L
F32R V-1710-119 Krótki nos i dwustopniowa sprężarka XP-51J
G1R V-1710-97   Silnik testowy WER
G3R V-1710-131   napęd zębaty
G4R   wersja napędu wałka przedłużającego G3R
G6R, G6L V-1710-145 -147   Silnik P-82E/F

Aplikacje

Silniki na wyświetlaczu

Dane techniczne (V-1710-F30R / -111)

Allison V-1710 na wystawie w Air Zoo

Dane z silników lotniczych z 1946 r. i samolotów bojowych Jane z II wojny światowej.

Ogólna charakterystyka

  • Typ: 60° V-12 z doładowaniem, czterosuwowy, tłokowy silnik lotniczy chłodzony cieczą.
  • Otwór : 5,5 cala (140 mm)
  • Skok : 6,0 cala (152 mm)
  • Pojemność skokowa : 1710 cu in (28,02 l)
  • Długość: 86 cali (2184 mm)
  • Szerokość: 29,3 cala (744 mm)
  • Wysokość: 37,6 cala (955 mm)
  • Sucha masa : 1395 funtów (633 kg)
  • Powierzchnia czołowa: 6,1 stopy kw. (0,6 m 2 )

składniki

  • Rozrządu silnika : dwa wlotowe i dwa zawory wydechowe na cylinder sodu -cooled zaworów wydechowych, obsługiwanym przez jednego przekładnią napędzany wałek rozrządu za rząd cylindrów
  • Sprężarka : odśrodkowa typu jednopoziomowe, 8,1: 1 przełożeniu 15 skrzydłowe 10,25 na (260 mm) średnicy wirnika i General Electric turbosprężarki doładowującej z chłodnicy
  • Układ paliwowy: 1 x Stromberg PD 12K8 2-baryłkę prąd zstępujący wtrysku gaźnik z automatycznym mieszaniny
  • Rodzaj paliwa: benzyna oktanowa 100/130
  • Układ olejowy: zasilanie ciśnieniem 60–70 psi (414–483 kPa), sucha miska olejowa z jednym ciśnieniem i dwiema pompami oczyszczającymi.
  • Układ chłodzenia: Chłodzony cieczą mieszaniną 70% wody i 30% glikolu etylenowego , pod ciśnieniem.
  • Przekładnia redukcyjna : Przekładnia czołowa, przełożenie 0,5:1, ciągnik z prawej strony (V-1710-F30L / -113 to ten sam silnik z obrotem w lewo)
  • Rozrusznik: elektryczny rozrusznik bezwładnościowy Jack & Heinz JH-5L
  • Zapłon: 1 x podwójne magneto RB Bendix-Scintilla DFLN-5, 2 x 12-punktowe rozdzielacze, 2 x świece zapłonowe na cylinder zasilane z ekranowanej wiązki zapłonowej.

Wydajność

  • Moc wyjściowa:
    • Start: 1500 KM (1119 kW) przy 3000 obr./min i 56,5 inHg 190  kPa (28  psi ) ciśnienie w kolektorze
    • Wojskowy: 1500 KM (1119 kW) przy 3000 obr./min przy 30 000 stóp (9144,00 m)
    • Normalny: 1100 KM (820 kW) przy 2600 obrotach na minutę przy 30.000 stóp (9144,00 m)
    • przelotowa: 800 KM (597 kW) przy 2300 obrotach na minutę przy 30.000 stóp (9144,00 m)
  • Moc właściwa : 0,88 KM/cu w (39,3 kW/L)
  • Współczynnik kompresji : 6,65: 1
  • Zużycie oleju: 0,025 funta/KM/godz. (0,01475 kg/kW/godz.)
  • Stosunek mocy do masy : 1,05 KM/funt (1,76 kW/kg)

Zobacz też

Powiązany rozwój

Porównywalne silniki

Powiązane listy

Bibliografia

Uwagi

Bibliografia

  • Bodie, Warren M. Lockheed P-38 Lightning: Ostateczna historia myśliwca P-38 firmy Lockheed . Hayesville, Karolina Północna: Widewing Publications, 2001, 1991. ISBN  0-9629359-5-6
  • Samoloty bojowe Jane II wojny światowej . Londyn. Wydania studyjne, 1998. ISBN  0-517-67964-7
  • Kirklanda, Richarda. Pilot wojenny: Prawdziwe opowieści o walce i przygodzie. Nowy Jork: Ballantine Books, 2003. ISBN  0-345-45812-5
  • Ludwiku, Pawle. P-51 Mustang – opracowanie myśliwca eskortowego dalekiego zasięgu . Walton-on-Thames, Surrey, Wielka Brytania: Klasyczne publikacje, 2003. ISBN  1-903223-14-8
  • Smith, Richard K. Sterowce Akron & Macon, Latające Lotniskowce Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych . Annapolis, Maryland: Instytut Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, 1965.
  • Biały, Graham. Silniki tłokowe samolotów alianckich z II wojny światowej: historia i rozwój silników tłokowych samolotów frontowych produkowanych przez Wielką Brytanię i Stany Zjednoczone podczas II wojny światowej . Warrendale, Pensylwania: Stowarzyszenie Inżynierów Samochodowych, 1995. ISBN  1-56091-655-9
  • Whitney, Danielu. Vee's for Victory!: Historia silnika lotniczego Allison V-1710 1929-1948 . Atglen, Pensylwania: Schiffer Publishing, 1998. ISBN  0-7643-0561-1

Zewnętrzne linki