Rolls -Royce Kestrel (внутренний тип F ) — это авиационный двигатель V-12 объемом 21,25 л (1295 дюймов³) от компании Rolls-Royce . Это был их первый двигатель с литым блоком, который использовался в качестве образца для большинства будущих конструкций поршневых двигателей. [1] Используемый в межвоенный период , он был установлен на ряд британских истребителей и бомбардировщиков той эпохи, включая семейство Hawker Fury и Hawker Hart , а также Handley Page Heyford . Двигатель Kestrel также продавался международным заказчикам ВВС, в этой роли он использовался для установки на прототипы немецкого Messerschmitt Bf 109 и пикирующего бомбардировщика Junkers Ju 87 "Stuka" , поскольку двигатели Junkers Jumo 210 не были готовы к установке. . [2] Несколько экземпляров двигателей Kestrel остаются годными к полетам и сегодня.
Более ранние конструкции рядных двигателей обычно строились на литом алюминиевом картере, а цилиндры - стальные цилиндры индивидуальной обработки - крепились болтами сверху. Учитывая задействованные силы, система, соединяющая цилиндры с картером, должна была быть прочной, увеличивая вес, и в целом двигатель зависел от конструкции картера, чтобы удерживать его вместе.
В 1923 году Curtiss CR выиграл приз Шнайдера 1923 года . CR был оснащен недавно представленным двигателем Curtiss D-12 , в котором отдельные цилиндры были заменены литым алюминиевым блоком. Это придало двигателю гораздо большую прочность, позволило значительно упростить остальную часть двигателя, сделать его в целом намного легче, а также упростить сборку, поскольку две части просто соединялись болтами за одну операцию. Также было легко переоборудовать существующие сборочные линии на новую систему, поскольку литые блоки для картера уже производились, и все, что требовалось, — это новые станки для фрезеровки блоков до точности, необходимой для поршней. [3]
Curtiss D-12 был одним из самых мощных двигателей своей эпохи и продолжал обмениваться рекордами с другими современными двигателями большой мощности, такими как Napier Lion . В то время ни один из британских производителей авиационных двигателей не мог предложить двигатель такой же мощности, который был бы таким же легким и компактным, как D-12. D-12 был лицензирован Fairey и представлен в Великобритании как Felix.
Артур Роуледж , главный конструктор компании Napier и разработчик двигателя Napier Lion , присоединился к компании Rolls-Royce в 1921 году, чтобы занять должность «главного помощника г-на Ф. Х. Ройса». [4] [5] Роуледж собрал команду для внедрения нового двигателя с использованием литого блока, но поставил цель превзойти D-12. Это будет достигнуто с помощью наддува на всех высотах, что позволит ему превзойти двигатели без наддува . Раньше наддув (и турбонаддув) в основном использовался в высотных конструкциях, чтобы компенсировать потерю давления окружающего воздуха при наборе высоты самолета и тем самым поддерживать мощность. Но благодаря новой технологии конструкции двигатель будет настолько мощным, что его можно будет использовать на всех высотах без чрезмерной нагрузки на цилиндры, что позволит меньшему двигателю работать так, как если бы он был больше, и тем самым улучшит его соотношение мощности к весу .
Прототип двигателя Kestrel был впервые запущен в 1926 году, а первый полет состоялся в 1927 году, его мощность составляла 450 л.с. (335 кВт). В исходном виде двигатель был обычно атмосферным.
Двигатель был впервые выпущен в 1927 году мощностью 450 л.с. (335 кВт), который вскоре был улучшен в версии IB до 525 л.с. (390 кВт) за счет увеличения степени сжатия до 7:1. Вариант IB широко использовался в семействе самолетов Hawker Hart , которые были основой британской военно-воздушной мощи в начале 1930-х годов.
Разработка продолжалась, и модель V представила центробежный нагнетатель, увеличивший мощность до 695 л.с. (520 кВт).
Увеличение доступности авиационного топлива с более высоким октановым числом в конце 1930-х годов позволило повысить мощность двигателя без детонации . Двигатель Mark-XVI, использованный в прототипе Miles Master M.9, имел мощность 745 л.с. (500 кВт), а вариант XXX 1940 года имел мощность 720 л.с. (537 кВт). [6]
Одним из ключевых достижений в Kestrel стало использование системы охлаждения под давлением. Вода кипит при 100°C при стандартном атмосферном давлении , но это давление уменьшается с увеличением высоты, и поэтому температура кипения воды уменьшается с высотой . Количество тепла, отводимого системой охлаждения воздух-воздух, является функцией максимальной температуры и объема охлаждающей жидкости, поэтому возникающее в результате снижение охлаждающей способности стало ограничивающим фактором мощности авиационного двигателя в этот период, поскольку охлаждающая жидкость должна быть охлаждена. держится ниже точки кипения.
Решение заключалось в том, чтобы создать давление во всей системе охлаждения двигателя, тем самым повысив температуру, при которой охлаждающая жидкость закипает: это не только помогает смягчить снижение эффективности охлаждения с высотой, но и позволяет использовать в самолете систему охлаждения меньшего размера для такая же тепловая нагрузка. «Кестрел» был сконструирован таким образом, чтобы поддерживать давление охлаждающей жидкости, чтобы поддерживать температуру кипения около 150°C. [7]
Kestrel производился в 40 различных вариантах, которые можно разделить на три основные группы: безнаддувные, со средним наддувом и с полным наддувом. Один из вариантов, Kestrel VIII , был сконфигурирован как « толкающий двигатель » для летающей лодки Short Singapore . Помимо наддува, различия между вариантами заключались в различной степени сжатия и редукторе винта. [8]
В 1927 году, когда прототип Kestrel был завершен, возникла необходимость в более крупном и мощном двигателе для использования на летающих лодках, и началась разработка двигателя с диаметром цилиндра 6 дюймов по сравнению с 5-дюймовым диаметром цилиндра у Kestrel. это стало Rolls-Royce Buzzard . Двигатель Buzzard (или «H») был дополнительно модифицирован для использования в Schneider Trophy как двигатель Rolls-Royce R. В 1935 году конструкция Kestrel была использована в качестве основы для разработки Rolls-Royce Merlin . [9]
Конструкция Kestrel использовалась в качестве основы для обоих Goshawk , однако самолеты, которые должны были быть оснащены двигателем Goshawk, были отменены, поэтому проект был свернут.
Kestrel также использовался в качестве основы для Peregrine (и, следовательно, Vulture ), все они использовали один и тот же диаметр поршня 5 дюймов и ход поршня 5,5 дюйма. На практике разработка двигателей Peregrine и Vulture была сокращена, а затем и отменена, чтобы позволить увеличить ресурс разработки двигателя Merlin во время войны.
В ответ на системы впрыска топлива, разработанные Bosch, в 1936 году двигатель Kestrel был оснащен системой карбюратора под давлением для улучшения подачи топлива на больших высотах. В результате поведение двигателя при летных испытаниях в институте Фарнборо было признано «... одним из самых плавных двигателей, которые они использовали на больших высотах». [10]
У Ламсдена «Кестрел» может и не быть основной силовой установкой для этих типов.
Несколько двигателей Rolls-Royce Kestrel остаются в эксплуатации и используются в восстановленных типах бипланов Hawker:
Сохранившиеся образцы двигателя Rolls-Royce Kestrel выставлены на всеобщее обозрение на:
Данные Ламсдена [15]
Связанные разработки
Сопоставимые двигатели
Связанные списки
