Rolls -Royce Merlin — британский поршневой авиационный двигатель V-12 с жидкостным охлаждением и рабочим объемом 27 литров (1650 куб. дюймов) . Компания Rolls-Royce разработала двигатель и впервые запустила его в 1933 году в качестве частного предприятия. Первоначально известный как PV-12 , позже он был назван Merlin в соответствии с корпоративным соглашением называть свои четырехтактные поршневые авиационные двигатели в честь хищных птиц . Двигатель извлек выгоду из гоночного опыта двигателей-предшественников в 1930-х годах.
После нескольких модификаций первые серийные варианты PV-12 были завершены в 1936 году. Первыми боевыми самолетами, поступившими на вооружение с использованием Merlin, были Fairey Battle , Hawker Hurricane и Supermarine Spitfire . Merlin по-прежнему наиболее тесно связан со Spitfire и Hurricane, хотя большая часть производства была направлена на четырехмоторный тяжелый бомбардировщик Avro Lancaster .
Merlin продолжал извлекать выгоду из серии быстро применяемых разработок, полученных на основе опыта использования с 1936 года. Они заметно улучшили производительность и долговечность двигателя. Начиная с 1000 лошадиных сил (750 кВт) для первых серийных моделей, большинство версий поздней войны выдавали чуть менее 1800 лошадиных сил (1300 кВт), а самая последняя версия, используемая в de Havilland Hornet, более 2000 лошадиных сил (1500 кВт).
Один из самых успешных авиационных двигателей эпохи Второй мировой войны, около 50 версий Merlin были построены Rolls-Royce в Дерби , Крю и Глазго , а также Ford of Britain на их заводе в Траффорд-парке , недалеко от Манчестера . Версия с пониженными характеристиками также была основой танкового двигателя Rolls-Royce/Rover Meteor . После войны Merlin был в значительной степени заменен Rolls-Royce Griffon для военного использования, при этом большинство вариантов Merlin были спроектированы и построены для авиалайнеров и военно-транспортных самолетов .
Packard V-1650 был версией Merlin, построенной в Соединенных Штатах. Производство было прекращено в 1950 году после того, как было поставлено в общей сложности почти 150 000 двигателей. Двигатели Merlin остаются на вооружении Королевских ВВС и сегодня в Мемориальном полете Битвы за Британию , а также используются во многих восстановленных самолетах, находящихся в частной собственности по всему миру.
В начале 1930-х годов компания Rolls-Royce начала планировать свою будущую программу разработки авиадвигателей и поняла, что необходим двигатель, больший, чем их 21-литровый (1296 куб. дюймов) Kestrel , который с большим успехом использовался в ряде самолетов 1930-х годов. [1] Соответственно, работа была начата над новым проектом класса 1100 л. с. (820 кВт), известным как PV-12, где PV означало Private Venture, 12-cylinder , поскольку компания не получала государственного финансирования для работы над проектом. PV-12 был впервые запущен 15 октября 1933 года и впервые поднялся в воздух на биплане Hawker Hart ( серийный номер K3036 ) 21 февраля 1935 года. [2] Первоначально двигатель был разработан для использования модной тогда испарительной системы охлаждения . Это оказалось ненадежным, и когда этиленгликоль из США стал доступен, двигатель был адаптирован для использования обычной системы жидкостного охлаждения. Hart впоследствии был доставлен в Rolls-Royce, где в качестве испытательного стенда Merlin он выполнил более 100 часов полетов с двигателями Merlin C и E. [3]
В 1935 году Министерство авиации выпустило спецификацию F10/35 для новых истребителей с минимальной скоростью полета 310 миль в час (500 км/ч ). К счастью, были разработаны два проекта: Supermarine Spitfire и Hawker Hurricane ; последний был разработан в ответ на другую спецификацию, F36/34. [4] Оба были разработаны вокруг PV-12 вместо Kestrel и были единственными современными британскими истребителями, которые были разработаны таким образом. Контракты на производство обоих самолетов были размещены в 1936 году, и разработка PV-12 получила высший приоритет, а также государственное финансирование. Следуя традиции компании называть свои поршневые авиадвигатели в честь хищных птиц, Rolls-Royce назвал двигатель Merlin в честь небольшого сокола Северного полушария ( Falco columbarius ). [nb 1] [5]
Еще два двигателя Rolls-Royce, разработанные непосредственно перед войной, были добавлены в ассортимент компании. Rolls-Royce Peregrine мощностью 885 л. с. (660 кВт) был обновленной, наддувной разработкой их конструкции V-12 Kestrel, в то время как 1700-сильный (1300 кВт) 42-литровый (2560 куб. дюймов) Rolls-Royce Vulture использовал четыре блока цилиндров размером с Kestrel, установленные на одном картере и приводящие в движение общий коленчатый вал, образуя компоновку X-24 . [6] Это должно было использоваться в более крупных самолетах, таких как Avro Manchester . [7]
Хотя Peregrine казался удовлетворительным проектом, ему так и не дали доработаться, поскольку приоритетом Rolls-Royce было усовершенствование Merlin. В результате Peregrine использовался только в двух самолетах: истребителе Westland Whirlwind и одном из прототипов Gloster F.9/37 . Vulture был установлен на бомбардировщик Avro Manchester , но оказался ненадежным в эксплуатации, и в результате был отменен запланированный истребитель, использующий его — Hawker Tornado . [8] Поскольку сам Merlin вскоре вышел на диапазон 1500 л. с. (1100 кВт), Peregrine и Vulture были отменены в 1943 году, и к середине 1943 года Merlin был дополнен на вооружении более крупным Griffon . [9] Griffon вобрал в себя несколько конструктивных усовершенствований и в конечном итоге заменил Merlin.
Первоначально новый двигатель страдал от таких проблем, как отказ вспомогательных шестерен и рубашек охлаждения. Было испробовано несколько различных методов строительства, прежде чем была установлена базовая конструкция Merlin. [10] Ранние серийные Merlin были ненадежными: распространенными проблемами были трещины в головке блока цилиндров, утечки охлаждающей жидкости и чрезмерный износ распределительных валов и коренных подшипников коленчатого вала . [11]
Прототипными, опытными и ранними серийными типами двигателей были:
Серии Merlin II и III были первыми основными производственными версиями двигателя. Merlin III был первой версией, включавшей «универсальный» гребной вал, что позволяло использовать как винты производства de Havilland , так и Rotol . [18]
Первой крупной версией, в которую были внесены изменения, полученные в ходе эксплуатации, стала модель XX, разработанная для работы на 100- октановом топливе. [nb 2] Это топливо позволяло использовать более высокие давления в коллекторе , что достигалось за счет увеличения наддува от центробежного нагнетателя . В Merlin XX также использовались двухскоростные нагнетатели, разработанные Rolls-Royce, что приводило к увеличению мощности на больших высотах по сравнению с предыдущими версиями. Еще одним усовершенствованием, введенным в Merlin X, было использование 70%–30% смеси воды и гликоля в качестве охлаждающей жидкости вместо 100% гликоля в более ранних версиях. Это существенно увеличило срок службы и надежность двигателя, устранило опасность возгорания легковоспламеняющегося этиленгликоля и уменьшило утечки масла, которые были проблемой в ранних сериях Merlin I, II и III. [20]
Процесс усовершенствования продолжался, и более поздние версии работали на более высоких октановых числах, обеспечивая большую мощность. Фундаментальные изменения конструкции были также внесены во все ключевые компоненты, что снова увеличило срок службы и надежность двигателя. К концу войны «маленький» двигатель выдавал более 1600 л. с. (1200 кВт) в обычных версиях и до 2030 л. с. (1510 кВт) в версиях Merlin 130/131, специально разработанных для de Havilland Hornet . [21] В конечном итоге, во время испытаний, проведенных Rolls-Royce в Дерби , RM.17.SM (высотная версия Merlin 100-й серии) достигла 2640 л. с. (1970 кВт) при давлении наддува 36 фунтов (103 дюйма рт. ст.) на 150-октановом топливе с впрыском воды. [22]
С окончанием войны работа по улучшению выходной мощности Merlin была остановлена, и усилия по разработке были сосредоточены на гражданских производных Merlin. [23] Разработка того, что стало «Транспортным Merlin» (TML) [24], началась с Merlin 102 (первый Merlin, выполнивший новые требования к гражданским типовым испытаниям ) и была направлена на повышение надежности и увеличение сроков капитального ремонта для авиакомпаний, использующих авиалайнеры и транспортные самолеты, такие как Avro Lancastrian , Avro York (серия Merlin 500), Avro Tudor II & IV (Merlin 621), Tudor IVB & V (Merlin 623), TCA Canadair North Star (Merlin 724) и BOAC Argonaut (Merlin 724-IC). [25] К 1951 году время между капитальными ремонтами (TBO) обычно составляло 650–800 часов в зависимости от использования. [26] [27] К тому времени одноступенчатые двигатели наработали 2 615 000 моточасов в гражданской эксплуатации, а двухступенчатые — 1 169 000. [28]
Кроме того, для North Star/Argonaut была разработана выхлопная система для снижения уровня шума ниже уровня эжекторных выхлопов. Эта «переходная» система направляла поток выхлопных газов из внутреннего ряда цилиндров вверх и над двигателем перед выпуском потока выхлопных газов на внешней стороне гондолы UPP . В результате уровень шума был снижен на 5–8 децибел . Модифицированный выхлоп также обеспечил увеличение мощности по сравнению с немодифицированной системой на 38 л. с. (28 кВт), что привело к улучшению истинной воздушной скорости на 5 узлов. Дальность полета самолета в неподвижном воздухе также была улучшена примерно на 4 процента. [24] Модифицированный двигатель получил обозначение «TMO», а модифицированная выхлопная система поставлялась в виде комплекта, который мог быть установлен на существующие двигатели либо оператором, либо Rolls-Royce. [24]
Номинальная мощность гражданских Merlin 600, 620 и 621-серий составляла 1160 л. с. (870 кВт) при непрерывном крейсерском режиме на высоте 23 500 футов (7200 м) и 1725 л. с. (1286 кВт) при взлете. Merlins 622–626 имели номинальную мощность 1420 л. с. (1060 кВт) при непрерывном крейсерском режиме на высоте 18 700 футов (5700 м) и 1760 л. с. (1310 кВт) при взлете. Двигатели были доступны с одноступенчатым двухскоростным наддувом (серия 500), двухступенчатым двухскоростным наддувом (серия 600) и с полным промежуточным охлаждением или с половинным промежуточным охлаждением/подогревом наддува, подогрев наддува использовался для использования в холодных районах, таких как Канада. [25] Гражданские двигатели Merlin, эксплуатируемые авиалиниями, пролетели 7 818 000 воздушных миль в 1946 году, 17 455 000 миль в 1947 году и 24 850 000 миль в 1948 году. [29]
От Джейн : [30]
Большинство технических усовершенствований Merlin стали результатом более эффективных нагнетателей , разработанных Стэнли Хукером , и внедрения авиационного топлива с повышенным октановым числом . Многочисленные изменения деталей были сделаны внутри и снаружи двигателя, чтобы выдерживать повышенные мощности и внедрять достижения в инженерной практике. [31]
На полной мощности Merlin потреблял огромный объем воздуха (эквивалентный объему одноэтажного автобуса в минуту), а поскольку выхлопные газы выходили со скоростью 1300 миль в час (2100 км/ч), стало ясно, что полезную тягу можно получить, просто направив газы назад, а не выпуская их вбок.
Во время испытаний была получена тяга в 70 фунтов силы (310 Н ; 32 кгс ) на скорости 300 миль в час (480 км/ч), или примерно 70 л.с. (52 кВт), что увеличило максимальную скорость Spitfire на 10 миль в час (16 км/ч) до 360 миль в час (580 км/ч). [32] Первые версии эжекторных выхлопных труб имели круглые выпускные отверстия, в то время как последующие версии системы использовали выпускные отверстия в стиле «рыбий хвост», что незначительно увеличивало тягу и уменьшало блики выхлопных газов для ночных полетов.
В сентябре 1937 года прототип Spitfire, K5054 , был оснащен выхлопными трубами эжекторного типа. Более поздние модели Spitfire использовали вариант этой выхлопной системы, оснащенной направленными вперед впускными каналами для распределения горячего воздуха к установленным на крыльях пушкам для предотвращения замерзания и остановок на больших высотах, заменив более раннюю систему, которая использовала нагретый воздух из радиатора охлаждающей жидкости двигателя. Последняя система стала неэффективной из-за усовершенствований самого Merlin, которые позволяли работать на больших высотах, где температура воздуха ниже . [33] Выхлопные трубы эжекторного типа также устанавливались на другие самолеты с двигателями Merlin.
Главной составляющей успеха Merlin был нагнетатель. AC Lovesey , инженер, который был ключевой фигурой в разработке Merlin, прочитал лекцию о разработке Merlin в 1946 году; в этом отрывке он объяснил важность нагнетателя:
Все еще преобладает впечатление, что статическая емкость, известная как рабочий объем, является основой сравнения возможной выходной мощности для различных типов двигателей, но это не так, поскольку выходная мощность двигателя зависит исключительно от массы воздуха, которую он может эффективно потреблять, и в этом отношении нагнетатель играет самую важную роль... двигатель должен быть способен справляться с большими массовыми потоками в отношении охлаждения, отсутствия детонации и быть способным выдерживать высокие газовые и инерционные нагрузки... В ходе исследований и разработок нагнетателей нам стало очевидно, что любое дальнейшее увеличение высотных характеристик двигателя Merlin требует использования двухступенчатого нагнетателя. [34]
По мере развития Merlin развивался и нагнетатель; последний можно разделить на три основные категории: [35]
Первоначально нагнетатель Merlin был разработан для того, чтобы двигатель мог вырабатывать максимальную мощность на высоте около 16 000 футов (4900 м). В 1938 году Стэнли Хукер, выпускник Оксфорда по прикладной математике, объяснил: «... вскоре я очень хорошо познакомился с конструкцией нагнетателя Merlin и карбюратора... Поскольку нагнетатель находился в задней части двигателя, он подвергся довольно серьезной доработке, а воздухозаборный канал к крыльчатке выглядел очень сплющенным...» Испытания, проведенные Хукером, показали, что первоначальная конструкция впуска была неэффективной, что ограничивало производительность нагнетателя. [36] [nb 4] Впоследствии Хукер спроектировал новый воздухозаборный канал с улучшенными характеристиками потока, что увеличило максимальную мощность на большей высоте более 19 000 футов (5800 м); а также улучшил конструкцию как крыльчатки, так и диффузора, который контролировал поток воздуха к ней. Эти модификации привели к разработке одноступенчатых Merlin серий XX и 45. [37]
Значительным достижением в конструкции нагнетателя стало включение в 1938 году двухскоростного привода (разработанного французской компанией Farman ) в рабочее колесо Merlin X. [38] [nb 5] Более поздний Merlin XX включал двухскоростной привод, а также несколько усовершенствований, которые позволили увеличить темпы производства Merlin. [40] Низкоскоростная передача, которая работала от взлета до высоты 10 000 футов (3000 м), приводила рабочее колесо в движение со скоростью 21 597 об/мин и развивала 1240 л. с. (920 кВт) на этой высоте; в то время как высокая передача (25 148 об/мин) достигала мощности 1175 л. с. (876 кВт) на высоте 18 000 футов (5500 м). Эти показатели были достигнуты при частоте вращения двигателя 2850 об/мин с использованием наддува +9 фунтов на квадратный дюйм (1,66 атм ) (48"). [41]
В 1940 году, получив в марте того же года запрос от Министерства авиационной промышленности на высокопроизводительный (40 000 футов (12 000 м)) Merlin для использования в качестве альтернативного двигателя турбированному Hercules VIII , использовавшемуся в прототипе высотного бомбардировщика Vickers Wellington V , Rolls-Royce начал эксперименты по проектированию двухступенчатого нагнетателя, и двигатель, оснащенный им, прошел стендовые испытания в апреле 1941 года, в конечном итоге став Merlin 60. [42] Базовая конструкция использовала модифицированный нагнетатель Vulture для первой ступени, в то время как нагнетатель Merlin 46 использовался для второй ступени. [43] Жидкостноохлаждаемый промежуточный охладитель на верхней части корпуса нагнетателя использовался для предотвращения перегрева сжатой воздушно-топливной смеси. [nb 6] Также рассматривался турбокомпрессор с приводом от выхлопных газов , но хотя более низкий расход топлива был преимуществом, дополнительный вес и необходимость добавления дополнительных воздуховодов для потока выхлопных газов и перепускных клапанов означали, что этот вариант был отклонен в пользу двухступенчатого нагнетателя. [44] Оснащенный двухступенчатым двухскоростным нагнетателем, серия Merlin 60 получила 300 л. с. (220 кВт) на высоте 30 000 футов (9 100 м) по сравнению с серией Merlin 45, [43] на которой Spitfire IX был почти на 70 миль в час (110 км/ч) быстрее, чем Spitfire V. [45]
Двухступенчатая линейка Merlin была расширена в 1943 году моделью Merlin 66, нагнетатель которой был рассчитан на повышенную мощность на малых высотах, а также серией Merlin 70, разработанной для обеспечения повышенной мощности на больших высотах. [46]
В то время как конструкция двухступенчатого нагнетателя продвигалась вперед, Rolls-Royce также продолжала разрабатывать одноступенчатый нагнетатель, что привело к разработке в 1942 году меньшего «обрезанного» импеллера для Merlin 45M и 55M; оба этих двигателя развивали большую мощность на малых высотах. [47] В эскадрилье вариант LF.V Spitfire, оснащенный этими двигателями, стал известен как «обрезанный, хлопающий и обрезанный Spitty», что указывало на укороченный размах крыльев , неидеальное состояние используемых планеров и обрезанный импеллер нагнетателя. [48]
.jpg/1280px-Cavanaugh_Flight_Museum-2008-10-29-027_(4270566340).jpg)
Использование карбюраторов было рассчитано на получение более высокой удельной выходной мощности из-за более низкой температуры, а следовательно, и большей плотности топливно-воздушной смеси по сравнению с инжекторными системами. [49] Первоначально Merlins оснащались карбюраторами с поплавковым управлением. Однако во время битвы за Британию было обнаружено, что если Spitfire или Hurricane опускали нос в крутое пике, отрицательная перегрузка ( g ) вызывала временное нехватку топлива, из-за чего двигатель на мгновение отключался. Для сравнения, современный Bf 109E , имевший прямой впрыск топлива , мог «бунтовать» прямо в пике с высокой мощностью, чтобы избежать атаки. Летчики-истребители Королевских ВВС вскоре научились избегать этого с помощью «полубочки» своего самолета перед пикированием в погоне. [50] Ограничитель в топливопроводе вместе с диафрагмой, установленной в поплавковой камере, в шутку прозванный « отверстием мисс Шиллинг », [nb 7] по имени его изобретателя, в какой-то степени помог излечить топливное голодание при пикировании, удерживая топливо при отрицательной перегрузке; однако при мощности ниже максимальной все равно получалась богатая топливом смесь. Другое улучшение было сделано путем перемещения топливного выхода из нижней части карбюратора SU точно на середину стороны, что позволяло топливу одинаково хорошо течь при отрицательной или положительной перегрузке. [51]
Дальнейшие усовершенствования были введены во всем диапазоне Merlin: в 1943 году был представлен карбюратор Bendix-Stromberg , который впрыскивал топливо под давлением 5 фунтов на квадратный дюйм (34 кПа ; 0,34 бар ) через сопло непосредственно в нагнетатель, и был установлен на вариантах Merlin 66, 70, 76, 77 и 85. Последней разработкой, которая была установлена на Merlins серии 100, был карбюратор с впрыском SU , который впрыскивал топливо в нагнетатель с помощью топливного насоса, приводимого в действие в зависимости от скорости коленчатого вала и давления двигателя. [52]
В начале войны Merlin I, II и III работали на стандартном тогда 87-октановом авиационном бензине и могли вырабатывать чуть более 1000 л. с. (750 кВт) при своем 27-литровом (1650 куб. дюймов) рабочем объеме: максимальное давление наддува , при котором двигатель мог работать на 87-октановом топливе, составляло +6 фунтов на квадратный дюйм (141 кПа; 1,44 атм ). [nb 8] Однако еще в 1938 году на 16-м Парижском авиасалоне компания Rolls-Royce представила две версии Merlin, рассчитанные на использование 100-октанового топлива. Merlin RM2M развивал мощность 1265 л. с. (943 кВт) на высоте 7870 футов (2400 м), 1285 л. с. (958 кВт) на высоте 9180 футов (2800 м) и 1320 л. с. (980 кВт) на взлете; в то время как Merlin X с двухскоростным нагнетателем на высокой передаче развивал мощность 1150 л. с. (860 кВт) на высоте 15400 футов (4700 м) и 1160 л. с. (870 кВт) на высоте 16730 футов (5100 м). [53]
С конца 1939 года 100-октановое топливо стало доступно из США, Вест-Индии , Персии и, в меньших количествах, внутри страны, [54] следовательно, «... в первой половине 1940 года Королевские ВВС перевели все эскадрильи Hurricane и Spitfire на 100-октановое топливо». [55] Небольшие модификации были сделаны в двигателях серий Merlin II и III, что позволило увеличить (аварийное) давление наддува до +12 фунтов на квадратный дюйм (183 кПа; 1,85 атм). При таком режиме мощности эти двигатели могли выдавать 1310 л.с. (980 кВт) на высоте 9000 футов (2700 м) при скорости вращения 3000 оборотов в минуту. [56] [57] Увеличенный наддув мог использоваться неограниченно долго, поскольку не было механического механизма ограничения времени, но пилотам рекомендовалось не использовать увеличенный наддув более пяти минут, и это считалось «определенным условием перегрузки двигателя»; если пилот прибегал к аварийному наддуву, он должен был сообщить об этом при посадке, когда это отмечалось в бортовом журнале двигателя, в то время как инженер должен был осмотреть двигатель и переустановить дроссельную заслонку. [58] Более поздние версии Merlin работали только на 100-октановом топливе, а пятиминутное ограничение боя было увеличено до +18 фунтов на квадратный дюйм (224 кПа; 2,3 атм). [59]
В конце 1943 года были проведены испытания нового топлива сорта «100/150» (150-октановое), узнаваемого по ярко-зеленому цвету и «ужасному запаху». [60] Первоначальные испытания проводились с использованием 6,5 кубических сантиметров (0,23 имп. жидких унций ) тетраэтилсвинца (ТЭС) на каждый имперский галлон 100-октанового топлива (или 1,43 куб. см/л или 0,18 жидких унций США/галлон США), но эта смесь привела к накоплению свинца в камерах сгорания, что привело к чрезмерному загрязнению свечей зажигания . Лучшие результаты были достигнуты при добавлении 2,5% монометиланилина (ММА) к 100-октановому топливу. [61] Новое топливо позволило повысить пятиминутный рейтинг наддува Merlin 66 до +25 фунтов на квадратный дюйм (272 кПа; 2,7 атм). [62] С таким форсированным двигателем Merlin 66 развивал мощность 2000 л.с. (1500 кВт) на уровне моря и 1860 л.с. (1390 кВт) на высоте 10 500 футов (3200 м). [63]
Начиная с марта 1944 года, истребители Spitfire IX с двигателями Merlin 66 из двух эскадрилий ПВО Великобритании (ADGB) получили разрешение на использование нового топлива для эксплуатационных испытаний, и оно было хорошо использовано летом 1944 года, когда позволило Spitfire LF Mk. IX перехватывать летающие бомбы V-1, приближающиеся на малых высотах. [62] Топливо марки 100/150 также использовалось ночными истребителями Mosquito ADGB для перехвата V-1. [64] В начале февраля 1945 года истребители Spitfire Второй тактической воздушной армии (2TAF) также начали использовать топливо марки 100/150. [65] [nb 9] Это топливо также было предложено ВВС США, где оно получило обозначение «PPF 44-1» и неофициально известно как «Pep». [67]
Производство Rolls-Royce Merlin было обусловлено предусмотрительностью и решимостью Эрнеста Хайвса , которого порой приводило в ярость явное самодовольство и отсутствие срочности, с которыми он сталкивался в своей частой переписке с Министерством авиации , Министерством авиастроения и местными властями. [68] Хайвс был сторонником теневых заводов и, чувствуя неизбежное начало войны, продвигал планы по производству Merlin в достаточном количестве для быстро расширяющихся Королевских ВВС. [69] Несмотря на важность бесперебойного производства, несколько заводов пострадали от забастовок . [70] К концу производственного цикла в 1950 году было построено 168 176 двигателей Merlin: более 112 000 в Великобритании и более 55 000 по лицензии в США [nb 10] [57] [nb 11]
Существующие мощности Rolls-Royce в Осмастоне, Дерби , не подходили для массового производства двигателей, хотя площадь была увеличена примерно на 25% между 1935 и 1939 годами; Хайвс планировал построить там первые двести или триста двигателей, пока не будут решены инженерные проблемы начального этапа. Для финансирования этого расширения Министерство авиации выделило в общей сложности 1 927 000 фунтов стерлингов к декабрю 1939 года. [73] [nb 12] Имея рабочую силу, состоящую в основном из инженеров-конструкторов и высококвалифицированных мужчин, завод в Дерби выполнил большую часть опытно-конструкторских работ по Merlin, а летные испытания проводились на близлежащей базе Королевских ВВС Хакнелл . Все самолеты с двигателями Merlin, участвовавшие в Битве за Британию , собирали свои двигатели на заводе в Дерби. Общее производство Merlin в Дерби составило 32 377. [75] Первоначальный завод закрылся в марте 2008 года, но компания сохраняет присутствие в Дерби. [76]
Чтобы удовлетворить растущий спрос на двигатели Merlin, Rolls-Royce начал строительство нового завода в Крю в мае 1938 года, а двигатели покинули завод в 1939 году. Завод в Крю имел удобные автомобильные и железнодорожные пути к своим существующим объектам в Дерби. Первоначально планировалось, что производство в Крю будет использовать неквалифицированную рабочую силу и субподрядчиков , с которыми, как чувствовал Хайвс, не возникнет особых трудностей, но количество требуемых субподрядных деталей, таких как коленчатые валы, распределительные валы и гильзы цилиндров, в конечном итоге оказалось недостаточным, и завод был расширен для производства этих деталей «на месте». [77]
Первоначально местные власти обещали построить 1000 новых домов для размещения рабочей силы к концу 1938 года, но к февралю 1939 года они заключили контракт только на 100. Хайвс был возмущен такой самоуспокоенностью и пригрозил перенести все производство, но своевременное вмешательство Министерства авиации улучшило ситуацию. В 1940 году произошла забастовка , когда женщины заменили мужчин на токарно-револьверных станках , профсоюз рабочих настаивал на том, что это квалифицированная работа; однако мужчины вернулись на работу через 10 дней. [78]
Общее производство Merlin в Крю составило 26 065 единиц. [75]
После войны завод использовался для производства автомобилей Rolls-Royce и Bentley , а также силовых установок для военных боевых машин. В 1998 году Volkswagen AG купил марку Bentley и завод. Сегодня он известен как Bentley Crewe. [79]
.jpg/1280px-Rolls_Royce_factory_-Merlin_engines_and_female_workers-1942_(original).jpg)
Хайвс также рекомендовал построить завод недалеко от Глазго , чтобы воспользоваться обильной местной рабочей силой и поставками стали и поковок от шотландских производителей. В сентябре 1939 года Министерство авиации выделило 4 500 000 фунтов стерлингов на новый завод Shadow. [80] [nb 13] Этот финансируемый и управляемый правительством завод был построен в Хиллингтоне, начиная с июня 1939 года, а рабочие переехали в помещения в октябре, через месяц после начала войны. Завод был полностью занят к сентябрю 1940 года. Жилищный кризис также произошел в Глазго, где Хайвс снова попросил Министерство авиации вмешаться. [82]
С 16 000 сотрудников завод в Глазго был одним из крупнейших промышленных предприятий в Шотландии. В отличие от заводов в Дерби и Крю, которые в значительной степени полагались на внешних субподрядчиков , он производил почти все компоненты Merlin самостоятельно. [83] Хиллингдон требовал «большого внимания со стороны Hives» с того момента, как он произвел свой первый полный двигатель; у него была самая высокая доля неквалифицированных рабочих среди всех заводов, управляемых Rolls-Royce». [84] Двигатели начали сходить с производственной линии в ноябре 1940 года, и к июню 1941 года ежемесячный выпуск достиг 200, увеличившись до более чем 400 в месяц к марту 1942 года. [85] Всего было произведено 23 675 двигателей. Невыход рабочих на работу стал проблемой через несколько месяцев из-за физических и психологических последствий условий военного времени, таких как частое занятие бомбоубежищ . Было решено немного сократить изнурительные рабочие часы до 82 часов в неделю, с предоставлением одного полувоскресенья в месяц в качестве выходного. [86] Сообщается, что рекордное производство составило 100 двигателей за один день. [87]
Сразу после войны на предприятии ремонтировали и капитально ремонтировали двигатели Merlin и Griffon, а также продолжали производить запасные части. [87] Наконец, после производства турбореактивного двигателя Rolls-Royce Avon и других, завод был закрыт в 2005 году. [88]
Ford Motor Company было поручено производить Merlins в Траффорд-Парке , Стретфорд , недалеко от Манчестера , и строительные работы на новом заводе начались в мае 1940 года на участке площадью 118 акров (48 га). Построенный из двух отдельных секций, чтобы свести к минимуму потенциальный ущерб от бомбежек, он был завершен в мае 1941 года и разбомблен в том же месяце. [nb 14] Поначалу завод испытывал трудности с привлечением подходящей рабочей силы, и пришлось нанять большое количество женщин, молодежи и неподготовленных мужчин. Несмотря на это, первый двигатель Merlin сошел с конвейера месяц спустя, и к 1943 году он выпускался со скоростью 200 двигателей в неделю, [89] к тому моменту совместные заводы производили 18 000 Merlins в год. [35] В своей автобиографии Not much of an Engineer сэр Стэнли Хукер утверждает: «... как только большой завод Ford в Манчестере начал производство, Merlins стали выходить как лущильные горошины ...». [90]
На заводе в Траффорд-парке работало около 17 316 человек, в том числе 7 260 женщин и два врача и медсестры. [89] Производство Merlin начало сокращаться в августе 1945 года и окончательно прекратилось 23 марта 1946 года. [91]
Общее количество выпущенных «Мерлинов» на стадионе «Траффорд Парк» составило 30 428. [75]
Поскольку Merlin считался настолько важным для военных усилий, были начаты переговоры о создании альтернативной производственной линии за пределами Великобритании. Сотрудники Rolls-Royce посетили североамериканских производителей автомобилей, чтобы выбрать одного для производства Merlin в США или Канаде. Генри Форд отменил первоначальное предложение о производстве двигателя в США в июле 1940 года, и компания Packard Motor Car Company была выбрана для выполнения заказа на Merlin на сумму 130 000 000 долларов (что эквивалентно 2,83 миллиардам долларов в долларах 2023 года [92] ). [93] Соглашение было достигнуто в сентябре 1940 года, и первый двигатель Packard, Merlin XX, обозначенный как V-1650-1, был запущен в августе 1941 года. [94] Общее производство Merlin компанией Packard составило 55 523. [75]
Шесть опытных двигателей также были изготовлены компанией Continental Motors, Inc. [75]
Это список представительных вариантов Merlin, описывающий некоторые механические изменения, внесенные в ходе разработки Merlin. Двигателям одинаковой выходной мощности обычно присваивались разные номера моделей в зависимости от передаточных чисел нагнетателя или пропеллера, различий в системе охлаждения или карбюраторах, конструкции блока двигателя или расположения органов управления двигателем. [95] Указанные номинальные мощности обычно являются максимальной «военной» мощностью. Все двигатели, кроме Merlin 131 и 134, были «правосторонними тракторными», то есть пропеллер вращался по часовой стрелке, если смотреть сзади. В дополнение к номерам марок, двигателям Merlin были присвоены экспериментальные номера Министерством снабжения (MoS) — например: RM 8SM для Merlin 61 и некоторых вариантов — во время разработки; эти номера указаны, где это возможно. [96] Двигатели Merlin, используемые в Spitfire , за исключением Merlin 61, использовали передаточное отношение пропеллера .477:1. Merlin, используемые в бомбардировщиках и других истребителях, использовали передаточное отношение .42:1. [97]
Данные из Bridgman (Jane's) [98] , если не указано иное:
В хронологическом порядке первыми самолетами, оснащенными двигателем Merlin, которые поступили на вооружение, были Fairey Battle, Hawker Hurricane и Supermarine Spitfire. [113] Хотя двигатель наиболее тесно связан со Spitfire, наиболее распространенным вариантом был четырехмоторный Avro Lancaster, за которым следовал двухмоторный de Havilland Mosquito. [114]
Список из Lumsden 2003 [115] [nb 16]
В конце Второй мировой войны были разработаны и произведены новые версии Merlin (серии 600 и 700) для использования в коммерческих авиалайнерах, таких как Avro Tudor , военно-транспортных самолетах, таких как Avro York , и Canadair North Star , которые выполняли обе роли. Эти двигатели в основном соответствовали военным спецификациям с некоторыми незначительными изменениями для соответствия различным условиям эксплуатации. [116]
Испанская версия Messerschmitt Bf 109 G-2, Hispano Aviación HA-1112-M1L Buchon 1954 года , была построена на заводе Hispano в Севилье с двигателем Rolls-Royce Merlin 500/45 мощностью 1600 лошадиных сил (1200 кВт) — подходящей силовой установкой для последней произведенной версии знаменитого истребителя Messerschmitt, поскольку прототип самолета Bf 109 V1 в 1935 году был оснащен двигателем Rolls-Royce Kestrel V-12. [117]
CASA 2.111 был еще одной испанской версией немецкого самолета Heinkel He 111 , которая была адаптирована для использования Merlin после того, как поставки двигателей Junkers Jumo 211 F-2 закончились в конце войны. [118] Похожая ситуация существовала с Fiat G.59 , когда закончились доступные запасы итальянской лицензионной версии двигателя Daimler-Benz DB 605. [119]
Построенный в Австралии Avro Lincoln из A73-51 использовал австралийские самолеты Commonwealth Aircraft Corporation Merlin 102. К моменту окончания производства было построено в общей сложности 108 самолетов CAC Merlin.
Версия Merlin без наддува, использующая большую долю стальных и железных компонентов, была произведена для использования в танках . Этот двигатель, Rolls-Royce Meteor , в свою очередь, привел к созданию меньшего Rolls-Royce Meteorite . [120] В 1943 году дальнейшая разработка Meteor была передана Rover в обмен на газовые турбины Rover . [121]
В 1938 году Rolls-Royce начал работу по модификации некоторых Merlin, которые позже использовались в британских MTB , MGB и спасательных катерах RAF Air-Sea Rescue Launches. Для них нагнетатели были модифицированы как одноступенчатые блоки, а двигатель был перепроектирован для использования в морской среде. Около 70 двигателей были переделаны, прежде чем приоритет был отдан производству авиационных двигателей. [122]
Ирландская армия проводила эксперименты, включавшие замену двигателя Bedford танка Churchill на двигатель Rolls-Royce Merlin, спасенный от самолета Seafire Ирландского Воздушного Корпуса . Эксперимент не увенчался успехом, хотя причины не зафиксированы. [123]
Один из самых успешных авиационных двигателей времен Второй мировой войны , Merlin продолжает использоваться во многих восстановленных старинных самолетах Второй мировой войны по всему миру. Мемориальный полет Королевских ВВС Битвы за Британию является известным действующим оператором Merlin. В Англии Shuttleworth Collection владеет и эксплуатирует Hawker Sea Hurricane IB и Supermarine Spitfire VC с двигателем Merlin — оба можно увидеть летающими на домашних выставках в течение летних месяцев. [124] [125]
Сохранившиеся образцы Rolls-Royce Merlin экспонируются в следующих музеях :
Данные от Джейн . [138]
Сопутствующее развитие
Сравнимые двигатели
Связанные списки
