Rolls-Royce Griffon

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. január 6-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 17 szerkesztést igényelnek .
Rolls-Royce Griffon
Gyártó Rolls-Royce Limited
Gyártási évek 1940-1955
Típusú 4 ütemű, V alakú , folyadékhűtéses
Műszaki adatok
Erő 1805 kW-ig
Tömörítési arány 6:1
Henger átmérője 152,4 mm
dugattyúlöket 167,6 mm
Hengerek száma 12
Kompresszor módosítástól függően
Turbófeltöltés Nem
Üzemanyagrendszer befecskendező karburátor Bendix-Stromberg
Üzemanyagtípus 100-as oktánszámú benzin
Kenőrendszer "száraz" olajteknővel keringető
Hűtőrendszer túlnyomásos folyadék, víz-glikol keverék
Méretek
Szélesség 769,6 mm
Magasság 1168,4 mm
Száraz tömeg 898 kg

Rolls-Royce Griffon ( eng.  Rolls-Royce Griffon ) - a Rolls-Royce Limited által épített, 36,7 literes lökettérfogatú brit 12 hengeres V-alakú, folyadékhűtéses repülőgépmotorok családja . A cég által elfogadott elnevezési rendszernek megfelelően a motor a ragadozómadár - griffon keselyű - nevet kapta .

A munka 1938-ban kezdődött, válaszul a Fleet Air Force felkérésére, hogy fejlesszenek ki egy nagy teljesítményű új motort olyan fejlett repülőgépekhez, mint a Fairey Firefly . 1939-ben elhatározták, hogy a motort a Spitfire vadászgépben való használatra is át lehet alakítani . A fejlesztést felfüggesztették, hogy a Merlin és a Vulture finomhangolására összpontosítsanak , és a gyártás csak 1940 elején kezdődött el.

A Griffont 1955-ig gyártották, így a Rolls-Royce által gyártott, klasszikus kialakítású utolsó 12 hengeres V-iker repülőgépmotor lett. Ennek a családnak a hajtóműveit továbbra is a Királyi Légierő üzemelteti a Battle of Britain Memorial Squadronban ; fel vannak szerelve az utolsó repülő Avro Shackletonra is a Dél-afrikai Légierő Múzeumban .

Tervezés és fejlesztés

Eredet

Arthur Rubbra visszaemlékezései szerint a Griffon jelölést először az " R " versenymotor egy csökkentett változata kapta , amelyet 1933-ban teszteltek. Az R11 [1] motort , amelyet soha nem repültek, a Buzzard közepesen feltöltött programjában használták. , amely nem kapott további fejlesztést és nem kapcsolódik közvetlenül a 40-es évek Griffon motorjaihoz .

1938-ban a Fleet Air Force megkérdezte a Rolls-Royce-ot a Merlin nagyobb változatának megépítésének lehetőségéről . Megbízható és könnyen karbantartható motor, amely alacsony magasságban nagy teljesítményt fejleszt [2] . A röviddel ezután megkezdett munka a Merlinhez képest különösebb nehézség nélkül zajlott le , és a három Griffon I prototípus közül az elsőt 1939. november 30-án repültek először [3] [4] . Annak ellenére, hogy furata és lökete megegyezett az 1933-as azonos nevű motor prototípusával, egyébként teljesen új konstrukció volt [2] .

Bár a Griffont haditengerészeti repülőgépekhez tervezték, 1939. november 8-án a azt javasolta , hogy szereljék fel a Spitfire -re . Három héttel később a Supermarine engedélyt kapott, hogy kivizsgálja ezt az irányt, aminek eredményeként december 4-én megjelent a 'Specification 466'. Ez a döntés a segédmechanizmusok elhelyezkedésének megváltoztatásához vezetett a motor keresztmetszetének minimalizálása érdekében [4] . Ennek eredményeként ez mindössze 0,73 m 2 -t tett ki , ami jóval nagyobb térfogat mellett valamivel meghaladja a Merlin 0,70 m 2 -ét . Az átalakított motort először 1940. június 26-án dobták piacra, és Griffon II néven kezdték gyártani .

1940 elején, amikor a brit csata kísértete már előrevetődött, Lord Beaverbrook légiügyi miniszter utasítására felfüggesztették az új hajtómű kidolgozását , és minden erőfeszítést a Merlin fejlesztésére összpontosítottak , amely akkorra már túlszárnyalta. a korábbi Griffon hatalmon .

Építkezés

A korábbi Rolls-Royce-konstrukciókhoz képest a Griffon számos fejlesztést tartalmazott, ezért nem volt túlzottan nagyobb, mint a Merlin , bár 36%-kal nagyobb volt [2] .

Az egyik fő különbség az volt, hogy a vezérműtengelyt és a mágneses hajtásokat propeller fogaskerékkel integrálták a főtengely hátsó végén lévő külön meghajtó helyett . Ez lehetővé tette a motor hosszának csökkentését, valamint megbízhatóbbá és hatékonyabbá tette a hajtást [5] [nb 1] . A fúvóhajtást is előretolták, amihez egy hosszú, a motoron végigfutó tengelyre volt szükség, mivel maga a fúvó még mindig hátul volt [ 6] .

A Merlin esetében a főtengely-kenőolajat a forgattyúházban egy hosszanti csatornán keresztül juttatták a főcsapágyakhoz, és csak ezután a tengely pofáiban lévő csatornákon keresztül a hajtórúd csapágyaihoz. Így az olaj a hajtórúd csapágyakhoz már felmelegedett és kisebb nyomás alatt érkezett, mint a fő csapágyakhoz. A Griffon ezt a sémát továbbfejlesztették - ez volt az első Rolls-Royce repülőgép-motor, amely üreges főtengelyt kapott, amelybe mindkét végéről olajat tápláltak. Így biztosított volt a fő és a hajtórúd csapágyainak egyenletes kenése [5] [7] . Egy másik eltérés a hagyományos kialakítástól a BTH nagy teljesítményű propellerház tetejére szerelt kettős mágnesének alkalmazása volt [8] míg a korábbi modellek két hátulra szerelt mágnest használtak [9] . A Griffon 61 -től kezdve kétfokozatú feltöltőt és egyéb tervezési változtatásokat vezettek be: a befecskendező olajszivattyút áthelyezték az olajteknőbe , ami lehetővé tette a motoron kívüli csövek számának minimálisra csökkentését [10] . Ezenkívül a fúvóhajtást ismét visszatolták [6] .

A Griffon repülőgépmodellek gyártását 1955 decemberében leállították, de a Sea Griffon , a Királyi Légierő által használt nagysebességű mentőcsónakokra szerelhető haditengerészeti változat gyártása folytatódott [11] .

A fő szerkezeti elemek leírása (Griffon 65)

Jane és Flight szerint [12] [13] .

hengerek 12 nedvesen bélelt magas széntartalmú acélhenger [ 14] két öntött alumínium blokkban, levehető fejjel. Az ujjak belülről krómozottak a fejtől számított 63,5 mm mélységig [14] . A blokkok hajlásszöge 60°. A hengerfej öntöttvas szívószelep-vezetőkkel, foszforbronz kipufogószelep-vezetőkkel és cserélhető, szilikóm szelepülésekkel rendelkezik . A keverék meggyújtását egy pár gyertya biztosítja, amelyek egymással szemben helyezkednek el az égéstér szélei mentén . Dugattyúk Hidúniumötvözet kovácsolásból készült RR59. A dugattyúcsapok teljesen lebegőek, edzett króm-nikkel acélból készülnek. A csap felett két kompressziós és egy olajkaparó gyűrű van rögzítve, egy másik olajkaparó gyűrű a csaptartó alatt található. kapcsolódó rudak A rúd H-szakaszával, nikkelacél kovácsolásból marva. Mindegyik pár egy egyszerű és villás hajtórúdból áll. A villás hajtórúd alsó feje egy hajtórúd csapágyház, melybe egy bimetál (acél, ólombronz ) betét kerül. A hajtórudak felső végein foszforbronz úszóperselyek vannak . Főtengely Egy darab nitridált nikkel-króm-molibdén acél kovácsolásból. Statikusan és dinamikusan kiegyensúlyozott , 7 fő naplóval és 6 hajtókarral rendelkezik. A belső kenőcsatorna, amelybe két oldalról táplálják az olajat, biztosítja annak egyenletes eloszlását az összes fő- és hajtórúdcsapágy között [5] . A "lebegő" első csapágy egy, a főtengelyre csavarozott gyűrűs fogaskerékből áll, amely egy rövid összekötő tengelyre feszített félig lebegő gyűrűvel kapcsolódik . Az összekötő tengely elülső vége viszont a csavaros hajtómű [5] hajtóművével ferde csatlakozással van ellátva . A főtengely hátulról nézve az óramutató járásával megegyező irányban forog. Kocsis Két alumínium ötvözet öntvényből összeszerelve. Felül van rögzítve a feltöltő hajtásháza, a hengerblokkok és a propeller hajtóműházának egy része; főcsapágyakat is hordoz (két alacsony széntartalmú acél félgyűrűből áll, amelyek ólombronz súrlódásgátló réteggel vannak bevonva). Az alsó egy olajteknőt képez, amelyben az olajszivattyúk találhatók: egy befecskendező szivattyú, két szivattyú szivattyú és egy ventilátor meghajtó szivattyú. Van egy hűtőfolyadék-szivattyú is, amelynek közös hajtása van az olajszivattyúkkal. Töltő meghajtó fedele Öntött alumíniumötvözet, a forgattyúház hátuljára szerelve. A feltöltő hajtáson kívül tartalmaz segédhajtóműveket, fordulatszámmérőt , állandó légcsavar fordulatszám-szabályozót, intercooler szivattyút , üzemanyag-szivattyút, amely az olajteknő hátsó falát képezi, lezárva az ott található szivattyúkat. Gázelosztó mechanizmus Minden henger egy pár " KE965 " ausztenites króm-nikkel acél bemeneti és kimeneti szeleppel rendelkezik . A kipufogószelepek szárai nátriummal vannak feltöltve a jobb hűtés érdekében. A szelepülékek, valamint a kipufogószelepek henger felőli felülete en:Brightray króm-nikkel ötvözet védőréteggel van bevonva . Mindegyik szelepet egy pár koncentrikusan elhelyezett tekercsrugó tartja zárt helyzetben. A vezérműtengely minden blokkhoz tartozik ( SOHC - séma), 7 csapágyra támaszkodik, és 24 különálló lengőkart vezérel : 12 a blokk belső szélén lévő tengelyen van rögzítve, és kinyitja a kipufogószelepeket, a másik 12 pedig a tengelyen a külső élnél, ill. bemenetnél.

Motorméret, tömegáram és lendület

Bár a dugattyús motorokat általában összehasonlítják és értékelik fejlesztési lehetőségeiket, általában figyelembe veszik a lökettérfogatot , ez nem ad teljes képet a motor képességeiről . Cyril Lovesey szerint , aki a Merlin [nb 2] vonal fejlesztéséért volt felelős :

Az uralkodó vélemény az, hogy a statikus térfogat, az úgynevezett munkatérfogat az alapja a különböző típusú motorok potenciális teljesítményének összehasonlításához, de ez nem így van, mivel a motor teljesítménye csak a levegő tömegétől függ. képes hatékonyan fogyasztani, és ebben a tekintetben a feltöltő döntő szerepet játszik [15] .

Eredeti szöveg  (angol)[ showelrejt] Továbbra is az a benyomás uralkodik, hogy a söpört térfogatként ismert statikus kapacitás az alapja a különböző típusú motorok lehetséges kimenő teljesítményének összehasonlításának, de ez nem így van, mivel a motor teljesítménye kizárólag a levegő tömegétől függ. hatékonyan kell fogyasztani, és ebben a tekintetben a kompresszor játssza a legfontosabb szerepet.

A Merlinnel ellentétben a Griffon eredetileg egyfokozatú feltöltővel készült, hidraulikusan vezérelt kétsebességes meghajtással. A II-es, III-as, IV-es és VI-os sorozatú modelleket a maximális teljesítményre tervezték alacsony magasságban, amelyeket haditengerészeti csapásmérő repülőgépek üzemeltettek. A 60., 70. és 80. sorozat motorjait kétfokozatú feltöltéssel jellemezték, és alacsony és közepes magasságban érték el a maximális teljesítményt. A 101., 121. és 130. széria motorjaiban, amelyek általános elnevezése Griffon 3 SML [16] volt, kétfokozatú, háromfokozatú feltöltőt használtak. Hajtása további alacsony sebességfokozatú LS-t ("small boost") kapott a meglévő MS-hez és FS-hez (illetve "közepes" és "teljes lendület") [16] . Egy másik változás a feltöltő mindkét járókerekének átmérőjének növekedése volt, ami növelte a magassági határértékeket mindegyik sebességénél [17] . A 101-es sorozatú motorokat 5 lapátos légcsavarral, a 121-es és 130-as sorozatú motorokat ellentétes forgású koaxiális légcsavar használatára tervezték [16] . 1946-ban egy 101-es sorozatú motort szereltek be egy RB518-as sorozatszámú Spiteful XVI -ba (valójában egy Mk.XIV-ről volt szó, aminek motorját cserélték), és ez a vadászgép teljes harci terheléssel 795 km-es sebességet ért el. /h [18] .

Pilóta átképzés

Mivel a Griffon a Merlin ellentétes irányba forgatta a légcsavart , ez ennek megfelelően befolyásolta az egyhajtóműves vadászgépek viselkedését. Azok a pilóták, akik ezzel a motorral Spitfire -re váltottak, azt tapasztalták, hogy felszálláskor a vadász könnyebben fordul jobbra, mint balra [19] [nb 3] . Ez a tendencia még hangsúlyosabbá vált a 60. és 80. széria 5-lapátos légcsavaros erős motorjainak megjelenésével. Így a pilótáknak a bal trimmert kellett használniuk felszálláskor , nem pedig a jobb oldali trimmert, ahogyan azt megszokták [20] . A gázt a felszálláskor zökkenőmentesen kellett volna beadni, mivel egy irányítatlan jobbra kanyarodás éles gázellátással csúszáshoz és túlzott gumikopáshoz vezetett [21] .

Számos kísérleti Spitfire XIV, 21. és 24. széria ellentétesen forgó koaxiális légcsavarokkal volt felszerelve, amelyeknek nem volt reaktív nyomatéka. Az ilyen légcsavarok forgatásához szükséges összetett sebességváltó „gyermekkori betegségei” nem tették lehetővé a gyártógépeken való alkalmazásukat, de a későbbi repülőgépeken – például a Seafire FR-en – elterjedtek. Mk 46, F és FR.47 Griffon 87 -el [22] . Az Avro Shackleton tengeri járőrrepülőgépeken a Griffon 57 és 57A koaxiális propelleres univerzális propeller-hajtású berendezések részeként használták [23] .

Opciók

A Griffon motorcsaládnak körülbelül 50 különböző változata van, a legújabb a Griffon 130 . Az alábbiakban bemutatjuk a leggyakoribb modellek jellemzőit:

1730 l. Val vel. (1270 kW) 230 m magasságban és 1490 literes. Val vel. (1100 kW) 4270 m-en; egyfokozatú, kétsebességes feltöltő 254 mm járókerék átmérővel és 7,85:1, illetve 10,68:1 áttétellel az 1. és 2. sebességnél [19] . Firefly Mk.I és Spitfire XII készülékeken használva . Feltöltéssel növelve: 1850 LE Val vel. (1360 kW) 610 m-en; járókerék átmérője 247,65 mm [19] . Telepítve Seafire Mk.XV és Mk. XVII , Spitfire XII . Ellentétes forgású koaxiális légcsavarokkal használható. Névleges teljesítmény 1960 l. Val vel. (1440 kW); felszállási üzemmódban (víz-metanol keverék befecskendezésével) 2345 l. Val vel. (1725 kW). Az Avro Shackleton [23] -ra telepítve . Bevezetett egy kétfokozatú, kétfokozatú feltöltőt a Merlin 61-hez hasonló intercoolerrel ; 2035 l. Val vel. (1497 kW) 2100 m-en és 1820 LE-n. Val vel. (1340 kW) 6400 m-en; használt Spitfire F.Mk.XIV és Mk.21 . A Griffon 61 -től a propeller sebességváltó arányában különbözött. A feltöltő első fokozatának járókerekének átmérője 340 mm, a másodiké 287 mm [24] . Használt a Spitfire F.Mk.XIV. Megnövelt töltőnyomás az új, 150 oktánszámú üzemanyag előnyeinek kihasználása érdekében; 2245 l. Val vel. (1651 kW) 2820 m-en. Módosítás Griffon 72 közvetlen befecskendezéssel ; használt Firefly Mk.IV. Koaxiális csavarok; 2340 l. Val vel. (1720 kW) 230 m-en és 2100 LE-n. Val vel. (1500 kW) 3740 m-en. 2375 l. Val vel. (1747 kW); telepítette Spiteful Mk.XIV . 2350 l. Val vel. (1730 kW); telepítve a Spiteful Mk.XV. Névleges teljesítmény 2420 l. Val vel. (1780 kW). Kapott egy háromfokozatú, kétfokozatú kompresszort és egy közvetlen üzemanyag-befecskendező rendszert [16] . A sebességváltó áttételi aránya 4,45:1. Használt a Spiteful Mk.XVI. Háromfokozatú kompresszorral és üzemanyag-befecskendező rendszerrel is rendelkezett [17] . 4,44:1-es áttétellel van felszerelve a koaxiális légcsavarok meghajtására. 2420 l. Val vel. (1780 kW) 1520 m-en 1. kompresszor sebességgel, 2250 LE Val vel. (1650 kW) 4420 m-en a 2. és 2050 l. Val vel. (1510 kW) 6400 m-en a 3-án.

Alkalmazás

A Griffont számos brit katonai repülőgépen használták, bár az alábbiakban felsoroltak közül nem mindegyik volt a fő motortípus:

Versenyrepülőgép

Több észak-amerikai P-51 Mustang alapú, Griffon hajtóművekkel felszerelt repülőgép vett részt a Reno -i légiverseny-bajnokságon . Ide tartozik a Red Baron (NL7715C) [26] , a Precious Metal (N6WJ) [27] [28] és a Miss Ashley II (N57LR, hibrid kivitel P-51 törzstel, Learjet repülőgépekkel és tollazattal ) [29] . Mindannyian az Avro Shackletonból vett háromlapátos koaxiális légcsavart használtak . A "Red Baron" arról híres, hogy 1979-1989. ő tartotta a dugattyús repülőgép sebességi világrekordját egy 3 kilométeres szakaszon - 803,09 km / h.

Más típusú technológia

1980-ban a Griffon - motoros vitorlázógép , a Miss Budweiser győzött a zárt pályás versenyen . Ez volt az utolsó győzelme egy dugattyús hajtású siklónak, ami után az ilyen versenyeken az előny végül a turbótengelyes erőművekre szállt át. A Griffont a modern traktorversenyeken is használják , és egyes gépek akár 3500 lóerős motorpárral is felszerelhetők. Val vel. (2600 kW) egyenként [30] .

Fennmaradt példák

A Griffon hajtóművek továbbra is működnek mindenhol, ahol a legújabb Fairey Firefly és Spitfire repülés közben fennmaradt . A RAF-ban a legaktívabb operátor a Battle Squadron

Az Avro Shackleton egyetlen repülési példánya a dél-afrikai Eisterplatt légibázison található [31] . Azonban legalább egy másik ilyen típusú repülőgép, amelynek vitorlázógépe repülésre alkalmas, a Hartwick-i Repülési Múzeumban található, egy másikat pedig a Coventry repülőtéren restaurálnak, és hamarosan repülnie kell.

Múzeumi kiállítások

A griffon a világ számos repülőmúzeumában nyilvánosan látható, többek között:

Specifikáció (Griffon 65)

Lumsden [32] és a "The Airplane" [33] szerint

Főbb jellemzők

A működés jellemzői

Teljesítmény

Lásd még

Jegyzetek

  1. A 4 különálló hajtómű (2 vezérműtengely -hajtás, egy mágneses hajtás és egy csavaros hajtómű) egy készülékben való kombinációja azt jelentette, hogy a korábban a motor hátuljára szerelt vezérműtengely és mágneshajtások már nem foglaltak ott extra helyet.
  2. ↑ A Merlin kétfokozatú, kétsebességes feltöltőjének kifejlesztése után Lovesey turbóhajtómű-fejlesztésre váltott, de a Merlinről szóló idézete a Griffonra is ugyanúgy igaz .
  3. A pilótafülkéből nézve a légcsavar az óramutató járásával ellentétes irányban forgott.
  4. Beaufighter II, Griffon IIB [25]
  5. Az egyik prototípus (LA610) Griffon 85 és Rotol koaxiális légcsavarokkal volt felszerelve
  6. A Griffon II próbapadjaként

Linkek

  1. Eves 2001, p. 228.
  2. 1 2 3 1945-ös repülés, p. 309.
  3. Lumsden 2003, p. 216.
  4. 1 2 Morgan és Shacklady 2000, p. 133.
  5. 1 2 3 4 1945-ös repülés, 312. o.
  6. 1 2 The Airplane 1945, pp. 1, 3, 6.
  7. Rolls-Royce Griffon Motor - Hidrorepülő és Versenyhajó Múzeum . Letöltve: 2020. augusztus 18. Az eredetiből archiválva : 2020. február 16.
  8. 1945-ös repülés, pp. 312, 314.
  9. Rubbra 1990, p. 118.
  10. The Airplane 1945, pp. tizennyolc.
  11. 1956-os repülés, p. 578.
  12. Bridgman 1989, pp. 279–280.
  13. [A munkatársak szerzője] 1945. szeptember 20. " The Rolls-Royce Griffon Archivált : 2016. december 30., a Wayback Machine " Flight , pp. 309-316. www.flightglobal.com Letöltve: 2009. október 29.
  14. 1 2 1945-ös repülés, 313. o.
  15. Lovesey 1946, p. 218.
  16. 1 2 3 4 Flight 1946, p. 34.
  17. 1 2 Flight 1946, pp. 34-35.
  18. Morgan és Shacklady 2000, pp. 501, 503.
  19. 1 2 3 Lumsden 2003, p. 217.
  20. Ár 1995, pp. 29, 32–33.
  21. Légiügyi Minisztérium 1946, 49. bekezdés (i), pp. 26–27
  22. Morgan és Shacklady 2000, pp. 573, 579, 580.
  23. 1 2 Carvell 2010, p. 57.
  24. 1945-ös repülés, p. 315.
  25. Lumsden 2003, 217. o.
  26. Az észak-amerikai P-51D Mustang repülőgép képe archiválva 2016. március 4-én a Wayback Machine -nél, letöltve: 2011. szeptember 24.
  27. Minden a részletekben Letöltve: 2011. szeptember 24.
  28. Az észak-amerikai P-51D Mustang repülőgép képe archiválva 2016. március 3-án a Wayback Machine -nél, letöltve: 2011. szeptember 24.
  29. Az észak-amerikai/Rogers P-51R repülőgép képe archiválva 2016. március 3-án a Wayback Machine -nél . Letöltve: 2011. szeptember 24.
  30. Green Spirit traktorhúzó csapat (nem elérhető link) . Greenspirit.info. Hozzáférés dátuma: 2013. január 7. Az eredetiből archiválva : 2011. július 21. 
  31. SAAF 1722 – Avro Shackleton Archiválva : 2009. szeptember 1. Letöltve: 2009. július 29
  32. Lumsden 2003, 216-219.
  33. The Airplane 1945, pp. 1-7.

Irodalom