Rolls-Royce Griffon | |
---|---|
Tillverkare | Rolls-Royce Limited |
År av produktion | 1940-1955 |
Sorts | 4-takts, V-formad , vätskekyld |
Specifikationer | |
Kraft | upp till 1805 kW |
Kompressionsförhållande | 6:1 |
Cylinderdiameter | 152,4 mm |
kolvslag | 167,6 mm |
Antal cylindrar | 12 |
Kompressor | beroende på modifiering |
Turboladdning | Nej |
Bränslesystem | insprutningsförgasare Bendix-Stromberg |
Bränsletyp | bensin med ett oktantal på 100 |
Smörjsystem | cirkulerar med en "torr" sump |
Kylsystem | trycksatt vätska, vatten-glykolblandning |
Mått | |
Bredd | 769,6 mm |
Höjd | 1168,4 mm |
Torrvikt | 898 kg |
Rolls-Royce Griffon ( eng. Rolls-Royce Griffon ) - en familj av brittiska 12-cylindriga V-formade vätskekylda flygplansmotorer med en slagvolym på 36,7 liter, byggd av Rolls-Royce Limited . I enlighet med namnsystemet som antagits av företaget fick motorn namnet på en rovfågel - griffelgam .
Arbetet började 1938 som svar på en begäran från Fleet Air Force att utveckla en kraftfull ny motor för avancerade flygplan som Fairey Firefly . 1939 beslutades att motorn skulle kunna anpassas för användning i Spitfire-jaktplanen . Utvecklingen lades på is för att fokusera på att finjustera Merlin och Vulture , och produktionen började inte förrän i början av 1940.
Griffon var kvar i produktion till 1955 och blev därmed den sista 12-cylindriga V-twin flygplansmotorn av klassisk design, producerad av Rolls-Royce. Motorerna i denna familj fortsätter att drivas av Royal Air Force i Battle of Britain Memorial Squadron ; de är också installerade på den sista flygande Avro Shackleton på South African Air Force Museum .
Enligt Arthur Rubbras memoarer gavs Griffon- beteckningen först till en nedlagd version av " R " -racingmotorn , som testades 1933. R11 [1] -motorn , som aldrig flögs, användes i Buzzards måttligt överladdade program. , som inte fick någon vidare utveckling och inte var direkt relaterad till Griffon- motorerna på 40-talet.
1938 frågade Fleet Air Force Rolls-Royce om möjligheten att bygga en större version av Merlin . Krävs pålitlig och lättskött motor som utvecklar hög effekt på låga höjder [2] . Arbetet som påbörjades kort därefter fortgick utan större svårighet jämfört med Merlin , och den första av tre Griffon I- prototyper flögs första gången den 30 november 1939 [3] [4] . Trots att den hade samma hål och slaglängd som prototypmotorn med samma namn från 1933 var den annars en helt ny design [2] .
Även om Griffon designades för sjöflygplan, den 8 november 1939, föreslog en talesman den skulle monteras på Spitfire . Tre veckor senare fick Supermarine tillstånd att undersöka denna riktning, vilket resulterade i släppet av 'Specification 466' den 4 december. Detta beslut ledde till en förändring av platsen för hjälpmekanismer för att minimera motorns tvärsnitt [4] . Som ett resultat uppgick den till endast 0,73 m 2 , vilket, med en mycket större volym, något överstiger Merlins 0,70 m 2 . Den konverterade motorn lanserades första gången den 26 juni 1940 och gick i produktion under beteckningen Griffon II .
I början av 1940, med spöket från slaget om Storbritannien som redan hotade , avbröts arbetet med den nya motorn på order av flygminister Lord Beaverbrook , och alla ansträngningar koncentrerades på utvecklingen av Merlin , som vid den tiden redan hade överträffat den tidigare Griffon vid makten .
Jämfört med tidigare Rolls-Royce-designer, presenterade Griffon ett antal förbättringar och var därför inte överdrivet större än Merlin , även om den hade en 36% större förskjutning [2] .
En stor skillnad var integrationen av kamaxeln och magnetodreven med en propellerväxel istället för en separat drivning i den bakre änden av vevaxeln . Detta gjorde det möjligt att minska längden på motorn och gjorde frekvensomriktaren mer tillförlitlig och effektiv [5] [nb 1] . Även fläktdriften flyttades framåt, vilket krävde en lång axel som löpte längs motorn, eftersom själva fläkten fortfarande var placerad baktill [6] .
På Merlin tillfördes vevaxelsmörjolja genom en längsgående kanal i vevhuset till huvudlagren, och först sedan genom kanaler i axelns kinder till vevstakeslagren. Således kom oljan till vevstakeslagren redan uppvärmd och under mindre tryck än till de viktigaste. På Griffon förbättrades detta schema - det var den första Rolls-Royce flygplansmotorn som fick en ihålig vevaxel, in i vilken olja tillfördes från båda ändarna. Därmed säkerställdes en jämn smörjning av huvud- och vevstakslagren [5] [7] . BTH:s högpresterande dubbla magneter monterade ovanpå propellerhuset [ ] medan tidigare modeller använde två bakmonterade magneter [9] . Från och med Griffon 61 introducerades en tvåstegs kompressor och andra designförändringar: insprutningsoljepumpen flyttades till oljetråget , vilket gjorde det möjligt att minska antalet rör utanför motorn till ett minimum [10] . Dessutom flyttades fläktdriften tillbaka [6] .
Produktionen av flygplansmodeller av Griffon avbröts i december 1955, men produktionen av Sea Griffon , en marinversion för installation på höghastighetsräddningsbåtar som används av Royal Air Force , fortsatte [11] .
Enligt Jane's and Flight [12] [13] .
cylindrar 12 våtfodrade kolstålcylindrar [ 14] i två gjutna aluminiumblock med löstagbara huvuden. Hylsorna är förkromade på insidan till ett djup av 63,5 mm från huvudet [14] . Blockens cambervinkel är 60°. Topplocket har insugningsventilstyrningar i gjutjärn , avgasventilstyrningar av fosforbrons och utbytbara silkromventilsäten . Tändning av blandningen tillhandahålls av ett par ljus placerade mitt emot varandra längs kanterna på förbränningskammaren . Kolvar Tillverkad av hyduminiumlegeringssmide ( RR59. Kolvstiften är helt flytande, gjorda av härdat kromnickelstål. Ovanför stiftet är två kompressions- och en oljeskraparring fästa, en annan oljeskraparring är placerad under stiftfästet. vevstakar Med en H-sektion av stången, fräst av nickelstålsmider. Varje par består av en enkel och gaffelformad vevstake. Det nedre huvudet på den gaffelformade vevstaken är ett vevstakeslagerhus, i vilket en bimetallinsats (stål, blybrons ) är införd. De övre ändarna av vevstängerna har flytande bussningar av fosforbrons . Vevaxel Ett stycke bearbetat av ett nitrerat nickel-krom-molybdenstålsmide. Statiskt och dynamiskt balanserad , har 7 huvudtappar och 6 vevstift. Den interna smörjkanalen, in i vilken olja tillförs från två sidor, säkerställer en jämn fördelning mellan alla huvud- och vevstakeslager [5] . Det "flytande" främre lagret består av ett kugghjul fastskruvat i vevaxeln som griper in i en halvflytande ring splinesad till en kort anslutningsaxel. Den främre änden av kopplingsaxeln har i sin tur en splinesförband med skruvväxellådans drivhjul [5] . Vevaxeln, sedd bakifrån, roterar medurs. Carter Sammansatt av två gjutgods av aluminiumlegering. Kompressorns drivkåpa, cylinderblock och en del av propellerväxellådans hölje är fästa på toppen; den bär också huvudlager (bestående av två halvringar av lågkolstål belagda med ett antifriktionsskikt av blybrons). Den nedre bildar en sump i vilken oljepumpar är placerade: en insprutningspump, två pumppumpar och en styrpump för fläktdrift. Det finns även en kylvätskepump, som har en gemensam drivning med oljepumpar. Supercharger drivkåpa Det är en gjuten aluminiumlegering, monterad på baksidan av vevhuset. Förutom kompressordriften innehåller den extra växlar, en varvräknare , en konstant propellerhastighetsregulator, en intercoolerpump , en bränslepump, bildar den bakre väggen på oljetråget och stänger pumparna som finns där. Gasdistributionsmekanism Varje cylinder har ett par " KE965 " austenitiska kromnickelstål inlopps- och utloppsventiler . Avgasventilsstammarna är fyllda med natrium för bättre kylning. Ventilsätena, liksom den mot cylindern vända ytan på avgasventilerna, är belagda med ett skyddande lager av en:Brightray krom-nickellegering . Varje ventil hålls i stängt läge av ett par koncentriskt anordnade spiralfjädrar. Kamaxeln är en för varje block ( SOHC - schema), förlitar sig på 7 lager och styr 24 separata vipparmar : 12 är fixerade på axeln vid blockets inre kant och öppnar avgasventilerna, och de andra 12 på axeln vid ytterkant respektive inlopp.Även om kolvmotorer vanligtvis jämförs och utvärderas med avseende på deras utvecklingspotential, tar man vanligtvis hänsyn till deplacement , detta ger inte en fullständig bild av motorns kapacitet . Enligt Cyril Lovesey , som var ansvarig för utvecklingen av Merlin [nb 2] linjen :
Den rådande uppfattningen är att den statiska volymen, som kallas arbetsvolymen, är grunden för att jämföra den potentiella effekten hos olika typer av motorer, men så är inte fallet, eftersom motorns effekt bara beror på den luftmassa som den är. kunna konsumera effektivt, och i detta avseende spelar kompressorn en avgörande roll [15] .
Originaltext (engelska)[ visaDölj] Fortfarande råder intrycket att den statiska kapaciteten som kallas svepvolymen är grunden för jämförelsen av den möjliga uteffekten för olika typer av motorer, men så är inte fallet eftersom motorns effekt enbart beror på den luftmassa den kan göras för att konsumera effektivt, och i detta avseende spelar kompressorn den viktigaste rollen.Till skillnad från Merlin designades Griffon ursprungligen med en enstegs kompressor med en hydrauliskt kontrollerad tvåväxlad drivning. Modellerna II, III, IV och VI-serierna var designade för maximal kraft på låga höjder, som opererades av marina strejkflygplan. Motorerna i den 60:e, 70:e och 80:e serien kännetecknades av tvåstegs överladdning och nådde maximal effekt på låg och medelhög höjd. I motorerna i 101:a, 121:a och 130:e serierna, som hade den allmänna beteckningen Griffon 3 SML [16] , användes en tvåstegs treväxlad kompressor. Dess drivenhet fick en extra lågväxel LS ("liten boost") till den befintliga MS och FS (respektive "medium" och "full boost") [16] . En annan förändring var en ökning av diametern på båda kompressorhjulen, vilket ökade höjdgränserna för var och en av dess hastigheter [17] . 101-seriens motorer användes med en 5-bladig propeller, 121-serien och 130-serien designades för att använda motroterande koaxialpropellrar [16] . 1946 installerades en motor i 101-serien i en Spiteful XVI med serienummer RB518 (egentligen var det en Mk.XIV som hade fått sin motor utbytt), och denna jaktplan, med full stridslast, nådde en hastighet av 795 km /h [18] .
Eftersom Griffon roterade propellern i motsatt riktning mot Merlin , påverkade detta beteendet hos enmotoriga jaktplan i enlighet därmed. Piloter som bytte till Spitfires med denna motor fann att jagaren vid start svänger åt höger lättare än åt vänster [19] [nb 3] . Denna trend var ännu mer uttalad med tillkomsten av kraftfulla motorer i 60- och 80-serien med 5-bladiga propellrar. Således var piloterna tvungna att använda den vänstra trimmern vid start , och inte den högra, som de var vana vid [20] . Gas vid start borde ha getts smidigt, eftersom en okontrollerad högersväng med kraftig gastillförsel ledde till sladd och överdrivet däckslitage [21] .
Flera experimentella Spitfires XIV, 21:a och 24:e serierna var utrustade med motroterande koaxialpropellrar som inte hade ett reaktivt moment. "Barndomssjukdomarna" i den komplexa växellådan som krävdes för att rotera sådana propellrar gjorde att de inte kunde användas på produktionsmaskiner, men de blev utbredda på senare flygplan, som Seafire FR. Mk 46, F och FR.47 med Griffon 87 [22] . Griffon 57 och 57A som en del av universella propellerdrivna installationer med koaxialpropellrar användes på Avro Shackleton maritima patrullflygplan [23] .
Griffon -motorlinjen har ett 50-tal olika varianter, den senaste är Griffon 130 . Nedan är egenskaperna hos de vanligaste modellerna:
Griffon användes i många typer av brittiska militärflygplan, även om inte alla av de som listades nedan var huvudmotortypen:
Flera flygplan baserade på den nordamerikanska P-51 Mustang , utrustade med Griffon -motorer, deltog i Reno -mästerskapet i luftkapplöpning . Dessa inkluderar Red Baron (NL7715C) [26] , Precious Metal (N6WJ) [27] [28] och Miss Ashley II (N57LR, en hybriddesign med en P-51 flygkropp, Learjet -plan och fjäderdräkt ) [29 ] . De använde alla trebladiga koaxialpropellrar hämtade från Avro Shackleton . "Red Baron" är känd för det faktum att 1979-1989. han hade världshastighetsrekordet för ett kolvflygplan på en 3-kilometers sträcka - 803,09 km/h.
1980 gick det Griffon -drivna segelflygplanet Miss Budweiser ut som segrare i loppet med sluten bana. Detta var den sista segern för ett kolvdrivet segelflygplan, varefter fördelen i sådana tävlingar slutligen övergick till turboaxelkraftverk . Griffon finner också användning i modern traktorracing , och vissa maskiner kan utrustas med ett par motorer förstärkta upp till 3500 hk. Med. (2600 kW) vardera [30] .
Griffon-motorer fortsätter att fungera varhelst de senaste Fairey Firefly och Spitfires har överlevt under flygningen . I RAF är den mest aktiva operatören Battle Squadron
Det enda flygexemplaret av Avro Shackleton ligger på Eisterplatts flygbas i Sydafrika [31] . Emellertid, åtminstone ett annat flygplan av denna typ, vars segelflygplan är luftvärdigt, finns i flygmuseet i Hartwick , och ett annat håller på att återställas på Coventry Airport och bör flyga snart.
Griffon visas för allmänheten i många flygmuseer runt om i världen, inklusive:
Enligt Lumsden [32] och "The Airplane" [33]
Rolls -Royce Limited flygplansmotorer | |||||
---|---|---|---|---|---|
Kolv |
| ||||
Turbojet |
| ||||
Turbofläktar | |||||
Turboprop / Gasturbin |
| ||||
Indexer Rolls-Royce Barnoldswick (RB) | |||||
Industri- och marinmotorer baserade på flygplan |
| ||||
Konstruktörer |
| ||||
Se även Flygmotorer Rolls-Royce plc |