stringtranslate.com

Мерседес Д.III

Mercedes D.III , или F1466, как его называли внутри компании, был шестицилиндровым рядным авиационным двигателем SOHC с жидкостным охлаждением, построенным компанией Daimler и использовавшимся на самых разных немецких самолетах во время Первой мировой войны . [1] Первоначальные версии были представлены в 1914 году мощностью 120 кВт (160 л. с.), но ряд изменений улучшили ее до 130 кВт (170 л. с.) в 1917 году и 130 кВт (180 л. с.) к середине 1918 года. Эти более поздние модели использовались почти на всех немецких истребителях конца войны, и его единственный реальный конкурент, BMW III , был доступен только в очень ограниченном количестве. По сравнению с двигателями союзников, с которыми он столкнулся, D.III был в целом устаревшим.

Проектирование и разработка

D.III был основан на той же схеме, что и более ранний Mercedes D.II , соответствующим образом увеличенной для более высоких настроек мощности. Как и большинство рядных двигателей той эпохи, он использовал большой алюминиевый картер в качестве основного структурного компонента с отдельными цилиндрами из стали, прикрученными к нему. Технологии ввинчивания резьбового стального цилиндра в алюминиевый картер в то время не существовало. Рубашки для охлаждающей воды покрывали верхние 2/3 цилиндра, питая радиатор через соединения в задней части двигателя. Единственным очевидным изменением конструкции по сравнению с более ранним D.II было использование отдельных охлаждающих рубашек для каждого цилиндра, тогда как D.II использовал по одной рубашке для трех соседних пар цилиндров.

D.III имел довольно заметный верхний кулачок, управляющий одним впускным и выпускным клапанами, приводимый в действие валом, идущим вверх от коленчатого вала в задней части двигателя. Зажигание обеспечивалось двумя наборами свечей зажигания , по одному с каждой стороны цилиндров, каждый из которых питался от отдельного магнето для избыточности. Кабели зажигания были защищены в трубках, спускающихся вниз по обеим сторонам цилиндров. Топливо подавалось в цилиндры по трубкам с левой стороны двигателя, подаваемым из двухкамерного карбюратора, расположенного прямо над картером. Как топливный, так и масляный резервуары находились под давлением с помощью воздушного компрессора, работающего от коленчатого вала.

Daimler также использовал поршни D.III для производства редукторного восьмицилиндрового 160 кВт (220 л. с.) Mercedes D.IV в этот период, но он не получил широкого распространения. Удлиненный коленчатый вал D.IV оказался склонным к поломкам.

Варианты производства

Оригинальный Mercedes D.III мощностью 120 кВт (160 л. с.) с клапанным механизмом SOHC с боковыми прорезями и коромыслами над цилиндрами.

Оригинальный D.III был представлен в 1914 году. Хотя он широко использовался в ранних образцах двухместных бипланов общего назначения серии C, D.III был слишком большим для современных конструкций истребителей и не нашел применения в этой роли. В то время истребители, как правило, оснащались более легкими роторными двигателями с выходной мощностью от 60 кВт (80 л. с.) до примерно 82 кВт (110 л. с.) или рядными двигателями с водяным охлаждением в диапазоне от 75 кВт (100 л. с.) до 89 кВт (120 л. с.), такими как более ранний Mercedes D.II. К 1916 году новые конструкции выросли в размерах и производительности, и D.III стал популярным в новых конструкциях. К 1917 году D.III широко использовался в истребителях, особенно на знаменитом Albatros DI . Производство этой версии было по существу свернуто к маю 1917 года, и только несколько продолжали поставляться до октября. Британские показатели мощности немного отличаются (746 Вт = 1 л. с.) от немецкого стандарта PS или Pferdestärke, составляющего примерно 735 Вт на л. с., поэтому вполне вероятно, что этот двигатель имел бы немного более высокий показатель по британским показателям мощности. Расход топлива составлял 11,75 галлонов в час. [2] Степень сжатия составляла 4,5:1. [3]

Развитие базовой конструкции привело к слегка измененному 130 кВт (170 л. с.) D.IIIa , который вступил в строй в июне 1917 года. Главным изменением было изменение профиля поршня на плоскую головку вместо прежней вогнутой, тем самым немного увеличив максимальную компрессию до 4,64:1. [3] Другие изменения были в основном в деталях конструкции, в частности, переработанный картер и новый карбюратор. Многие из аксессуаров также были переработаны или перемещены на двигателе. Эта модель производилась только недолгое время, для использования на Albatros D.III, но есть указания на то, что, возможно, некоторые ранние Albatros (Alb.) Fokker D.VII также были оборудованы, но, вероятно, двигатели были модернизированы или заменены как можно быстрее. Этот двигатель упоминался в послевоенном британском анализе как вырабатывающий 130 кВт (180 л. с.)

Более «радикальной» модернизацией стал двигатель D.IIIaü мощностью 130–150 кВт (180–200 л. с.) , представленный в конце 1917 года. D.IIIaü был стандартизированным усовершенствованием конструкции D.III и D.IIIa, а обозначение ü никогда не было официальным. Этот двигатель снова изменил поршни, на этот раз на куполообразный профиль, что еще больше увеличило максимальную компрессию — ü было для «über», что означает «сверхсжатый». Кроме того, был добавлен новый карбюратор с компенсацией высоты, что улучшило производительность на больших высотах. Для поддержки операций на этих высотах вода из радиатора использовалась для нагрева воздухозаборника и предотвращения обледенения в карбюраторе. Модель aü, которая включала модернизированные блоки двигателей D.III и D.IIIa, была самым плодовитым немецким истребительным двигателем 1918 года и разрабатывалась для большинства конструкций истребителей с конца 1917 года. Сюда входило большинство заявок на участие в Первом конкурсе истребителей в Адлерсхофе в январе 1918 года, в частности, знаменитый Fokker D.VII . В британских послевоенных испытаниях D.IIIaü продемонстрировал мощность 150 кВт (200 л.с.) в соответствии с британскими стандартами.

Последней версией, пытающейся сохранить конкурентоспособность блока D.III, был 150 кВт (200 л. с.) (149–162 кВт (200–217 л. с.)) D.IIIav (или avü), представленный в середине октября 1918 года. В av использовались немного более длинные поршни из алюминия (возможно, впервые для серийного двигателя), что снова увеличило сжатие, в то же время позволяя им двигаться быстрее из-за уменьшенного веса. Максимально допустимые обороты в минуту увеличились с 1400 в более ранних моделях до 1600 в av, что составило большую часть прироста мощности. Неясно, использовалось ли какое-либо av в эксплуатации. Более широкое использование бензола в немецком авиационном топливе могло помочь этому окончательному повышению мощности, его более высокое октановое число лучше подходило для более высокой степени сжатия.

Внешние различия между моделями

Детали задней части оригинального клапанного механизма SOHC для D.III — коромысло выходит из «корпуса коромысла» через прорезь в боковой части корпуса.

Все серии D.III были в целом очень похожи на другие модели, за исключением профиля поршня, деталей карбюратора и деталей клапанного механизма. Похоже, что для многих двигателей были доступны обновления, особенно для III до IIIa и IIIa до IIIaü. Кажется маловероятным, что ранние III когда-либо дойдут до стандарта IIIaü, так как они почти наверняка были бы изношены в процессе эксплуатации до этого.

Изменения в клапанном механизме касались расположения коромысел, которые управляли клапанами. Ранние модели имели квадратные коробки коромысел , расположенные прямо над цилиндрами, с коромыслами, выходящими через вертикальные пазы, по одному в каждой из противоположных сторон коробок, как показано слева. [4] Более ранняя конструкция коромысел с «боковой прорезью» также использовалась для клапанных механизмов двигателей Mercedes DI и D.II. В более поздних версиях двигателей D.III коробки были перемещены назад на трубчатом корпусе распределительного вала, а теперь легко герметизируемые цилиндрические валы коромысел выступали вперед через передние поверхности коробок, управляя теперь полностью открытыми коромыслами с открытыми концами вала, как показано справа. [5]

Более поздняя модель клапанного механизма SOHC D.III, использующая конструкцию с перемещенным корпусом коромысел, с вращающимися валами для управления полностью открытыми роликовыми коромыслами.

Было заявлено, что новая компоновка взаимозаменяема в комплекте с полным распределительным валом, коромыслами, коромыслами и пружинами клапанов, с более ранней конструкцией системы привода кулачкового механизма с «боковым пазом» D.III — более поздняя система, по-видимому, повлияла на конструкторов двигателей Packard и Hall-Scott , которые приняли почти идентичную конструкцию клапанного механизма с верхним кулачковым механизмом с «беспазовым» коромыслом для авиационного двигателя Liberty L-12 Allied V-12.

Сбивает с толку то, что «ü» не было официальной частью названия. Это приводит к ряду проблем в различных ссылках, которые часто путают IIIa с IIIaü, указывая первый как двигатель мощностью 130 кВт (180 л. с.). Существует два двигателя D.IV — из обозначений класса силовых установок самолетов IdFlieg , основанных на выходной мощности — один рядный восьмицилиндровый на основе поршней D.III диаметром 140 мм; и более поздний, шестицилиндровый Mercedes D.IVa с диаметром цилиндров 160 мм, который по сути не был связан.

Линейка двигателей D.III оказалась затмеваемой по производительности BMW IIIa мощностью 138 кВт (185 л. с.), а затем 150 кВт (200 л. с.) (британцы оценили его в 170 кВт (230 л. с.)) в 1918 году, однако небольшое количество произведенных BMW гарантировало, что серия Mercedes D.III будет основным немецким истребительным двигателем до последнего месяца или двух войны, и он все еще будет встречаться в очень больших количествах даже в конце. В конце войны D.IIIaü по-прежнему будет численно преобладающим немецким истребительным двигателем. В результате Fokker D.VII (те, которые не были оснащены BMW IIIa) и Pfalz D.XII будут ограничены по производительности двигателем (в отличие от «ограниченных планером») и все еще будут грозными противниками для своих коллег из союзников. Двигатель D.IIIaü считался оптимальным для истребителей Roland D.VI, Pfalz D.IIIa и Albatros D.Va, планеры которых по конструкции относились к более раннему поколению, «цельнодеревянному».

Варианты

Мерседес F1466
Обозначение компании для D.III
Д.III
Первоначальная серийная версия, разработанная непосредственно на основе Mercedes D.II, развивала мощность 110–120 кВт (150–160 л.с.)
Д.IIIа
Модернизированный двигатель D.III, представленный в 1917 году, имел мощность 130 кВт (170 л.с.)
D.IIIaü
Неофициальное обозначение (ü для über) двигателей D.IIIa с куполообразными поршнями, работающих «сверхсжато» (при более высокой степени сжатия). Эти двигатели не могли работать на полном газу на уровне моря, используя самокомпенсирующийся карбюратор. 130–150 кВт (180–200 л.с.)
Д.IIIав
Двигатели D.IIIa с куполообразными поршнями из алюминиевого сплава, обеспечивающими более высокую степень сжатия, а также более высокие рабочие обороты и, следовательно, большую мощность. 150 кВт (200 л.с.) (149–162 кВт (200–217 л.с.))
D.IIIavü
альтернативное неофициальное обозначение для D.IIIav

Приложения

Mercedes D.IIIa, установленный на Fokker D.VII

Технические характеристики (D.IIIaü)

Данные из справочника Jane's All the World's Aircraft 1919. [6]

Общая характеристика

Компоненты

Производительность

Смотрите также

Сравнимые двигатели

Связанные списки

Ссылки

Примечания

  1. ^ Ганстон 1989, стр. 101.
  2. ^ Миллер, Джеймс Ф. (2013). Albatros DI-D.II. Bloomsbury Publishing. стр. 21–22. ISBN 978-1780966014.
  3. ^ ab Angle, Glenn; Dale (1921). Энциклопедия авиационных двигателей. Otterbein Press. стр. 341, 346. mercedes e6f.
  4. ^ «Двигатели Mercedes на захваченных самолетах». flightglobal.com . Архив Flightglobal. 3 декабря 1915 г. стр. 948 . Получено 14 февраля 2014 г.
  5. ^ "180-сильный двигатель Mercedes Aero". flightglobal.com . Архив Flightglobal. 20 июня 1918 г. стр. 683 . Получено 2 марта 2015 г.
  6. Грей 1969, стр. 1б–145б.

Библиография

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки