Rolls-Royce Merlin

Rolls-Royce Merlin
Fabrikant Rolls-Royce Limited
Års produktion 1933  - 1950
Type firetakts V-formet tolvcylindret væskekølet
specifikationer
Strøm 1290 l. Med. (962 kW) ved 3000 o/min i starttilstand
Specifik kraft 35,6 kW/l (47,8 hk/l)
Kompressions forhold 6:1
Cylinder diameter 137,16 mm
stempelslag 152,4 mm
Antal cylindre 12
ventiler To indsugnings- og to udstødningsventiler pr. cylinder
Brændstoftype benzin med et oktantal på 87.100
Smøresystem Tørsum med én oliepumpe
Kølesystem væske under tryk, kølevæske - en blanding af 70% vand og 30% ethylenglycol . Supercharger-kølesystemet er uafhængigt af motorens kølesystem
Brændstofforbrug 177 l/t - 400 l/t
Specifik kraft 1,58 kW/kg (2,12 hk/kg) ved maksimal effekt
Dimensioner
Bredde 781 mm
Højde 1016 mm
Tørvægt 744 kg

Rolls-Royce Merlin ( eng.  Rolls-Royce Merlin ) - en familie af engelsk luftfarts tolv -cylindrede V-formede stempelmotorer med væskekøling med et arbejdsvolumen på 27 liter. Designet og fremstillet af Rolls-Royce Limited . Det blev oprindeligt betegnet PV-12 , og derefter, i overensstemmelse med det traditionelle Rolls-Royce flymotornavnesystem, efter navnene på rovfugle, fik det navnet Merlin  - det engelske navn for Merlin .

En af de mest massive flymotorer, næsten 150.000 enheder blev produceret af Rolls-Royce Limited og under licens. Den blev brugt på Avro Lancaster , De Havilland Mosquito , Supermarine Spitfire , Hawker Hurricane , North American P-51 Mustang og mange andre fly under Anden Verdenskrig .

Den første lancering af PV-12 fandt sted i 1933, og efter flere modifikationer blev de første serieversioner produceret i 1936. De første fly i tjeneste til at transportere Merlin var Fairey Battle , Hawker Hurricane og Supermarine Spitfire . De fleste Merlins blev bygget til Avro Lancaster firemotors tunge bombefly; motoren har dog været tættest forbundet med Spitfire siden den første flyvning med Spitfire i 1936. En række hurtige udviklinger drevet af krigstidskrav forbedrede motorens ydeevne og holdbarhed markant.

Et af symbolerne på Storbritannien [1] , "Merlin" var også en af ​​de mest succesrige flymotorer fra Anden Verdenskrig, hvoraf mange modifikationer blev produceret af Rolls-Royce i Derby , Crewe og Glasgow , [2] som samt en afdeling af virksomheden " Ford i Storbritannien Ford of Britainpå deres Trafford Park fabriknær Manchester . [3] Under navnet Packard V-1650en af ​​Merlin-modifikationerne blev produceret i USA. Produktionen blev afsluttet i 1950 efter i alt næsten 150.000 motorer, hvor de seneste modifikationer blev installeret på passager- og militærtransportfly .

På militærfly blev Merlin erstattet af dens stærkere efterfølger, Rolls-Royce Griffon . Merlin-motorer betjenes stadig af Royal Air Force på Battle of Britain Memorial Flight -fly., eskadriller af historiske fly, og er installeret på mange privat restaurerede fly rundt om i verden.

Design og udvikling

Oprindelse

I begyndelsen af ​​1930'erne begyndte Rolls-Royce at planlægge et program til udvikling af avancerede flymotorer og konkluderede, at der var behov for en større motor end 21-liters Kestrel , som blev installeret med stor succes i mange fly i 1930'erne. [4] Som et resultat blev arbejdet påbegyndt på et projekt for en ny 1100-hestekræfter klasse motor, betegnet PV-12 (nogle gange findes den samme betegnelse med romertal PV-XII ), hvilket betød Private Venture (initiativ udvikling), 12- cylinder , som den er udviklet på firmaets private initiativ, uden inddragelse af offentlige midler. Den første lancering af den nye motor fandt sted den 15. oktober 1933 , og den første flyvning af motoren monteret på en Hawker Hart biplan , serienummer K3036 , blev foretaget den 21. februar 1935 . [5] Motoren havde et fordampningskølesystem, der var på mode på det tidspunkt , som dog viste sig at være upålideligt, og med starten af ​​leveringerne af ethylenglycol fra USA blev erstattet med et flydende . Harten blev efterfølgende overdraget til Rolls-Royce, hvor Merlin fløj over 100 timer med Merlin C og E modifikationerne som testmotorplatform [6]

I 1935 Luftfartsministerietudstedte F10/35-specifikationen for en ny hurtig jager, der er i stand til over 310 mph (497 km/t). I overensstemmelse med denne specifikation blev to projekter udviklet: Spitfire og Hurricane ; senere revideret til en anden specifikation, F36/34. [7] Begge fly var de eneste nutidige britiske jagerfly designet til PV-12-motoren i stedet for Kestrel. I 1936 blev der lagt kontrakter på både fly, og udviklingen af ​​PV-12 fik topprioritet, ligesom statsstøtte. Efter Rolls-Royces tradition for at opkalde frem- og tilbagegående flymotorer efter rovfugle, fik motoren navnet Merlin , efter det engelske navn for Merlin ( lat.  Falco columbarius ), den mindste falk på den nordlige halvkugle. [NB 1] [8]

Kort før Anden Verdenskrig udviklede Rolls-Royce to motordesign, der var en del af virksomhedens lineup. 700-hestes Peregrine var en forbedret udgave af den superladede Kestrel, mens 42-liters Vulture med 1.700 hestekræfter. brugt fire tårnfalk-størrelse cylinderblokke monteret på et enkelt krumtaphus i et X-formet mønster med et drev til den ene krumtapaksel. [9] Denne motor blev brugt i store Avro Manchester-fly . [ti]

Selvom designet af Peregrine var ganske tilfredsstillende, forblev det ufærdigt, da Rolls-Royce altid lavede forbedringer til Merlin i første omgang. Som et resultat blev Peregrine kun installeret på to typer fly: Westland Whirlwind og Gloster F9 / 37. Walcher var monteret på Hawker Tornado og Avro Manchester , men viste sig upålidelig i drift. [11] Derfor, da Merlins effekt oversteg 1500 hk i 1943, blev udviklingen af ​​Walcher og Peregrine stoppet, og i midten af ​​1943 blev Merlin suppleret med en kraftigere Griffon. [12] The Griffon var en Merlin med nogle opgraderinger og et ultimativt boost.

Udvikling

I starten var den nye motor plaget af problemer, såsom svigt af enhedernes geardrev og cylinderkølekapper, flere forskellige designmetoder blev anvendt før det oprindelige Merlin-projekt blev dannet [13] . Tidlig produktion Merlins var også upålidelige, med knækkede topstykker, kølevæske lækager, og overdreven slid på knastaksler og hovedlejer var almindelige problemer .

Tidlige motorer

Prototype og erfarne motorer:

Karakteristika for tidlige Merlin-motorer

Ændring [18] Startkraft [18] Kampkraft [19] Ansøgning [18] Noter [18]
PV-12 740 HK i en tilsvarende højde på 3.700 m Oprindeligt design med et fordampningskølesystem. Bygget 2 eksemplarer., bestod bænkprøver og modtog et typecertifikat i juli 1934. Første flyvning 21. februar 1935 [20]
"Merlin" B 950 HK i en tilsvarende højde på 3.400 m Der blev bygget 2 eksemplarer, et flydende kølesystem baseret på ethylenglycol blev indført. Cylinderhoveder i form af en rampe (indløbsventiler var placeret i en vinkel på 45 ° i forhold til cylinderen). Bestået bænkprøver i februar 1935 [5]
"Merlin" C 950 HK i en tilsvarende højde på 3.400 m Udvikling af "Merlin" B; krumtaphuset og cylinderblokkene begyndte at blive lavet som tre separate støbninger, cylinderhovederne blev boltet. [5] Første flyvning med Hawker Horsley den 21. december 1935. [15]
"Merlin" E 955 hk - konstant effekt 1.045 hk - maksimal (kortvarig) effekt Prototype Supermarine Spitfire Svarende til C med mindre designændringer. Bestået 50-timers test for civile fly i december 1935, udviklede en konstant effekt på 955 hk. og maksimalt - 1045 hk. Mislykkedes 100-timers test for militærfly i marts 1936. [16]
"Merlin" F ( "Merlin" I ) Svarende til C og E. Horsley fløj første gang den 16. juli 1936. [17] Denne motor blev den første produktionsmotor og blev betegnet Merlin I. Merlin I havde topstykker i form af en rampe, men dette viste sig at være en uheldig løsning, og der blev kun produceret 172 motorer . Det første produktionsfly drevet af Merlin I-motoren var Fairey Battle, første gang fløjet den 10. marts 1936. [16]
"Merlin" G 1030 hk ( Merlin II ) Rampeformede topstykker ændret til parallelle array-hoveder (med ventiler parallelt med cylinderaksen) kopieret fra Kestrel-motoren. I juli 1937 bestod han en 400-timers udholdenhedsprøve ved RAE; og 22. september 1937 - acceptprøver. [17] Det var den 1.030 hestekræfter Merlin II, der blev den første bredt leverede motor i Merlin-familien i 1938, og tempoet i dens produktion steg hurtigt. [16]

Seriemotorer

"Merlin" II og III blev de første store modifikationer af motoren. "Merlin" III var den første modifikation, hvorpå der blev installeret et "universelt" propelnav, som gjorde det muligt at installere på motoren som propeller fra firmaer som de Havillandså rotol. [21]

Den første større modifikation af motoren, som kombinerede forbedringer og ændringer baseret på driftserfaring, var Merlin XX, som var designet til 100- oktan benzin. [nb 2] Dette brændstof gjorde det muligt at øge ladetrykket , som blev leveret af en stigning i kraften af ​​den centrifugale supercharger . Merlin XX brugte også en to-trins supercharger udviklet af Rolls-Royce, som øgede kraften i store højder sammenlignet med tidligere modifikationer. En anden forbedring introduceret på Merlin XX var brugen af ​​en blanding af 70 % vand og 30 % glykol som kølemiddel i stedet for 100 % glykol på tidligere modifikationer. Dette øgede motorens levetid og pålidelighed betydeligt, hvilket eliminerede brandfaren forårsaget af brugen af ​​brændbar ethylenglycol og reducerede olietab, hvilket var et problem med Merlins I, II og III serier. [23]

Processen med forbedringer fortsatte, og yderligere modifikationer blev produceret for et stigende oktantal, hvilket gav mere og mere kraft. Der blev også foretaget grundlæggende designændringer på alle nøglekomponenter, hvilket igen og igen øgede motorens levetid og pålidelighed. I slutningen af ​​krigen kunne en "lille" motor udvikle 1600 hk. i grundlæggende modifikationer og effekt mere end 2060 hk. for "Merlin"-modifikationerne 130/131, som var specielt designet til DH.103 Hornet -flyet . [24] Som et resultat, under testene udført af Rolls-Royce i Derby (en af ​​fabrikkerne hvor Merlins blev produceret), blev der opnået en effekt på 2640 hk på den eksperimentelle RM.17.SM motor. superladet +36 pounds (348,19 kPa, 3,44 atm, 2612 mm Hg - boosttryk betragtes som overskud, det vil sige ud over atmosfæriske 14,5 psi², 1 atm, 760 mm Hg. ) på 150-oktan brændstof med vandindsprøjtning. [25] Med krigens afslutning blev arbejdet med at øge Merlins magt stoppet, og udviklingsindsatsen blev koncentreret om civile versioner af Merlin. [26]

Karakteristika for serielle motorer "Merlin"

Ændring [18] Startkraft [18] Kampkraft [19] Ansøgning [18] Noter [18]
"Merlin" I 890 l. Med. ved 2850 rpm Battle Mk.I [27] Første produktion Merlin; 172 bygget i alt. Merlins I til III brugte 100% ethylenglycol som kølemiddel .
Merlin II (RM 1S) 880 l. Med. ved 3000 rpm 1030 l. Med. ved 3000 rpm i en højde af 1676 m (5500 ft) og et boost på 1,44 ved. (+ 6 psi²) Spitfire Mk.I, Defiant Mk.I, Hurricane Mk.I, Sea Hurricane Mk.I, Battle Mk.I Det anvendte kølemiddel var 100 % ethylenglycol . Den første produktion "Merlin" II blev leveret den 10. august 1937 [28] [29] [30] [31]
Merlin III (RM 1S) 880 l. Med. ved 3000 rpm 1310 l. Med. ved 3.000 o/min ved 2.743 m (9.000 fod) med 100 oktan og 1,86 ved. (+ 12 psi) (5 minutters grænse). Spitfire Mk.I, Defiant Mk.I, Hurricane Mk.I, Sea Hurricane Mk.I, Battle Mk.I Modifikation af Merlin II med et universelt propelnav, der tillod installation af de Havilland og Rotol propeller. [19] Ved at bruge 100 - oktan benzin fra slutningen af ​​1939 og et boost på 1,86 atm (+ 12 psi), udviklede Merlin III 1.310 hk. Med. ved 3.000 rpm ved 2.743 m (9.000 ft). Senere, på flyet, udviklede Sea Hurricane 1.440 hk. Med. 3.000 rpm, superladet 2,14 atm (+16 psi) ved 1.676 m (5.500 ft). [19] [19] [32] Ved brug af 87 - oktan benzin var effekttallene de samme som Merlin II. [29] Den første produktion Merlin III blev leveret den 1. juli 1938. [17]
"Merlin" VIII 1080 l. Med. ved 3000 rpm 1275 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 1,65 kl. (+ 9 psi), ved havoverfladen på 100 oktan benzin Fulmar Mk.I
"Merlin" X (RM 1SM) 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1280 l. Med. ved 3000 rpm, superladet 1,72 atm (+ 10 psi), ved havoverfladen Halifax Mk.I, Wellington Mk.II, Whitley Mk.V og Mk.VII 1130 l. Med. ved 3.000 rpm ved 1.600 m (5.250 ft) med en maksimal boost på 1,72 atm (+ 10 psi); det var den første produktion "Merlin" til at bruge en to-speed supercharger; Den blev installeret på Halifax Mk.I, Wellington Mk.II og Whitley Mk.V bombefly. Den første produktion "Merlin" X blev leveret den 5. december 1938. [17]
Merlin XII (RM 3S) 1175 l. Med. ved 3000 rpm 1280 l. Med. ved 3000 rpm, boost 1,86 atm (+ 12 psi), ved 3200 m (10.500 ft) Spitfire Mk.II Pyrostarter "Coffman". Den første modifikation af Merlin, som brugte en blanding af 30% ethylenglycol og 70% vand som kølemiddel, med en forstærket struktur, med mulighed for at bruge et konstant boost op til 1,86 atm (+ 12 psi) på 100-oktan benzin. [30] Den første produktion Merlin XII blev udgivet den 2. september 1939. [17] [33]
Merlin XX (RM 3SM) 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1490 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), på 100 oktan, ved 3.810 m (12.500 ft). Beaufighter Mk.II, Defiant Mk.II, Halifax Mk.II og Mk.V, Hurricane Mk.II og Mk.IV, Lancaster Mk.I og Mk.III, Spitfire Mk.III [34] Den første serielle modifikation med en to-trins supercharger, der gav boost op til 1,3 atm (+ 14 psi). [35] Den første produktion "Merlin" XX blev udgivet den 4. juli 1940. [17] [nb 3]
"Merlin" 21 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1490 l. Med. ved 3.000 rpm, superladet 2,14 atm (+ 16 psi), ved 3.810 m (12.500 ft). Mosquito Mk.I, Mk.II, Mk.III, Mk.IV og Mk.VI
"Merlin" 22 1390 l. Med. ved 3000 rpm 1435 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), ved 3.353 m (11.000 ft). Lancaster Mk.I, York Mk.I
"Merlin" 23 1390 l. Med. ved 3000 rpm 1435 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), ved 3.353 m (11.000 ft). Mosquito Mk.I, Mk.II, Mk.IV, Mk.VI, Mk.XII og Mk.XIII
"Merlin" 24 1610 l. Med. ved 3.000 rpm 1 510 l. Med. ved 3.000 rpm, superladet 2,28 atm (+ 18 psi), ved 2.819 m (9.250 ft). Lancaster Mk.I og Mk.VII, York Mk.I, Halifax Mk.II [36]
"Merlin" 25 1610 l. Med. ved 3.000 rpm 1 510 l. Med. ved 3.000 rpm, superladet 2,28 atm (+ 18 psi), ved 2.819 m (9.250 ft). Mosquito Mk.VI og Mk.XIX
"Merlin" 27 1610 l. Med. ved 3.000 rpm 1 510 l. Med. ved 3.000 rpm, superladet 2,28 atm (+ 18 psi), ved 2.819 m (9.250 ft). Orkanen Mk.IV
"Merlin" 28 1 300 l. Med. ved 3.000 rpm 1 240 l. Med. ved 3.000 rpm, superladet ved 1,65 atm (+ 9 psi), ved 3.505 m (11.500 ft). Lancaster Mk.III, Curtiss Kittyhawk P-40F (Kittyhawk II) Produceret af Packard under betegnelsen V-1650-1
"Merlin" 29 1 300 l. Med. ved 3.000 rpm 1 240 l. Med. ved 3.000 rpm, superladet ved 1,65 atm (+ 9 psi), ved 3.505 m (11.500 ft). Orkanen Mk.XII (canadisk bygget), Curtiss Kittyhawk P-40F (Kittyhawk II) Med splined propelnav.
"Merlin" 30 1 300 l. Med. ved 3.000 rpm 1 360 l. Med. ved 3.000 rpm, boost 1,86 atm (+ 12 psi), ved 1.829 m (6.000 ft). Barracuda Mk.I, Fulmar Mk.II
"Merlin" 31 1300 l. Med. ved 3000 rpm 1240 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 1,65 kl. (+ 9 psi), ved 3.505 m (11.500 fod). Mosquito Mk.XX (canadisk) og Mk.40 (australsk), Curtiss Kittyhawk P-40F og L (Kittyhawk II) Produceret i USA under betegnelsen Packard V-1650-1
Merlin 32 (RM 5M) 1620 l. Med. ved 3000 rpm 1640 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 610 m (2000 ft). Barracuda Mk.II, Seafire Mk.II, Hurricane Mk.V, Spitfire PR Mk. XIII [37] "Lav højde" modifikation af "Merlin" med afhuggede kompressorhjul for at øge kraften i lave højder, ligesom "Merlin" XXX; udstyret med en Coffman pyrostarter; den blev hovedsageligt installeret på fly fra flådeflyvningen . [30] Den første produktion Merlin 32 blev leveret den 17. juni 1942. [17]
"Merlin" 33 1400 l. Med. ved 3000 rpm 1400 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 1,65 kl. (+ 9 psi), ved 3.505 m (11.500 fod). Mosquito Mk.XX (canadisk) og Mk.40 (australsk) "Merlin" 23 udgave af virksomheden "Packard".
"Merlin" 38 1400 l. Med. ved 3000 rpm 1400 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 1,65 kl. (+ 9 psi), ved 3.505 m (11.500 fod). Lancaster Mk.I og Mk.III "Merlin" 24 udgave af virksomheden "Packard".
Merlin 45 (RM 5S) 1185 l. Med. ved 3000 rpm 1515 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), ved 3.505 m (11.500 fod). Spitfire Mk.V, PR Mk.IG (senere ændret til PR.VII) og PR Mk.IV, Seafire Mk.IB og Mk.IIC [30] Modifikation af "Merlin" XX med en et-trins enkelt-speed supercharger. Den første serie "Merlin" 45 blev leveret den 13. januar 1941. [17]
Merlin 45M 1230 l. Med. ved 3000 rpm 1585 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 838 m (2750 ft). Spitfire LF Mk.V Modifikation af "Merlin" 45 med et "hakket af" kompressorhjul (mindre diameter), som gav mere tryk i lave højder.
"Merlin" 46 1100 l. Med. ved 3000 rpm 1415 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), ved 4.267 m (14.000 ft). Spitfire Mk.V, PR Mk.IV og Mk.VII, Seafire Mk.IB og Mk.IIC [30]
Merlin 47 (RM 6S) 1100 l. Med. ved 3000 rpm 1415 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), ved 4.267 m (14.000 ft). Spitfire HF Mk.VI højhøjde interceptor En Marshall-kompressor (ofte omtalt som en "blæser") blev installeret for at sætte kabinen under tryk. Den første serie "Merlin" 47 blev leveret den 2. december 1941. [17]
Merlin 50 (RM 5S) 1185 l. Med. ved 3000 rpm 1470 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), ved 2819 m (9250 ft). Spitfire Mk.V Modifikation i lav højde med et kompressorhjul, "hakket af" til en diameter på 241 mm. [38] [39] Den første Bendix-Stromberg karburator blev installeret på Merlin 50 ., arbejder ved negative overbelastninger. [31] [40] [41]
"Merlin" 50M (RM 5S) 1230 l. Med. ved 3000 rpm 1585 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 838 m (2750 ft). Spitfire LF Mk.V [31] [38] [39] [40] [41]
"Merlin" 55 1185 l. Med. ved 3000 rpm 1470 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,14 kl. (+ 16 psi), ved 2819 m (9250 ft). Spitfire Mk.V og Seafire Mk.III
Merlin 55M 1230 l. Med. ved 3000 rpm 1585 l. Med. ved 3.000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 838 m (2750 ft). Spitfire LF Mk.V, Seafire Mk.III Modifikation med et "afhugget" kompressorhjul.
"Merlin" 60 1 390 l. Med. ved 3.000 rpm 1 110 l. Med. ved 2.850 rpm, superladet ved 1,65 atm (+ 9 psi), ved 8.839 m (29.000 ft). Wellington Mk.VI Den første modifikation, udstyret med en to-trins to-trins supercharger; optimeret til store højder.
Merlin 61 (RM 8SM) 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1565 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,07 kl. (+ 15 psi), ved 3.429 m (11.250 fod). Spitfire Mk.IX og Mk.XI En produktionsversion af Merlin 60, udstyret med en ny to-trins, to-trins supercharger, der øgede kraften fra mellemhøje til store højder. [42] Den første britiske produktionsversion med todelte cylinderafbrydere udviklet af Rolls-Royce til Packard Merlin. [43] Den første produktion Merlin 61 blev leveret den 2. marts 1942. [17]
"Merlin" 62 1390 l. Med. ved 3000 rpm 1110 l. Med. ved 2850 o/min, kompressor 1,65 kl. (+ 9 psi), ved 8.839 m (29.000 ft). Wellington Mk.VI
"Merlin" 63 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1710 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 2591 m (8500 ft). Spitfire Mk.VIII, [44] IX og PR.XI Erstattet af Merlin 61
Merlin 63A [45] 1280 l. Med. ved 3000 rpm [45] 1710 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 2591 m (8500 ft). Spitfire Mk.XI [45]
"Merlin" 64 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1710 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 2591 m (8500 ft). Spitfire Mk.VII [44] Kabinetryksenhed. [45]
Merlin 66 (RM 10SM) 1315 l. Med. ved 3000 rpm 1705 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 1753 m (5750 ft). Spitfire LF Mk.VIII [44] og LF Mk.IX Udstyret med en supercharger optimeret til lave højder; karburator Bendix-Stromberg, arbejder ved negative overbelastninger. [38] [44] [46]
"Merlin" 67 1315 l. Med. ved 3000 rpm 1705 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 1753 m (5750 ft).
"Merlin" 68 1670 l. Med. ved 3000 rpm 1710 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 1951 m (6400 ft). Mustang P-51B og C (Mustang III) Packard V-1650-3
"Merlin" 69 1670 l. Med. ved 3000 rpm 1710 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 1951 m (6400 ft). Mustang P-51C, D, F og K (Mustang III og IV) Packard V-1650-7
"Merlin" 70 1250 l. Med. ved 3000 rpm 1655 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 3.048 m (10.000 ft). Spitfire HF Mk.VIII [44] HF.IX og PR.XI Karburator Bendix-Stromberg, arbejder ved negative overbelastninger. [44]
"Merlin" 71 1250 l. Med. ved 3000 rpm 1655 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 3.048 m (10.000 ft). Spitfire HF Mk.VII [44] Kabinetryksenhed, [45] Bendix-Stromberg karburator , arbejder ved negative overbelastninger. [44]
"Merlin" 72 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1710 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 2591 m (8500 ft). Mosquito PR Mk.IX, B Mk.IX, Mk.XVI og Mk.30, Welkin Mk.I
"Merlin" 73 1280 l. Med. ved 3000 rpm 1 710 l. Med. ved 3.000 rpm, superladet 2,28 atm (+ 18 psi), ved 2.591 m (8.500 ft). Mosquito Mk.XVI, Welkin Mk.I
Merlin 76 (RM 16SM) 1250 l. Med. ved 3000 rpm 1655 l. Med. ved 3000 rpm, superladet 2,28 atm (+ 18 psi), ved 3048 m (10.000 ft). Mosquito PR Mk.XVI og Mk.30, Welkin Mk.I Det samme som Merlin 72 med en kabinetryksenhed [47] 1233 hk. Med. ved 10.668 m (35.000 fod); [47] Udstyret med en to-trins to-trins supercharger og et Bendix-Stromberg brændstofindsprøjtningssystemmodstandsdygtig over for negative overbelastninger. Designet til fly i høj højde. Monteret på Westland Welkin -højhøjdejageren og nogle senere versioner af Spitfire og Mosquito .
Merlin 77 (RM 16SM) 1250 l. Med. ved 3000 rpm 1655 l. Med. ved 3000 rpm, superladet 2,28 atm (+ 18 psi), ved 3048 m (10.000 ft). Mosquito Mk.XVI, Welkin Mk.I, Spitfire PR Mk.X [45] Samme som "Merlin" 76 med kabinetryksenhed [45]
"Merlin" 85 1635 l. Med. ved 3000 rpm 1705 l. Med. ved 3000 rpm, superladet 2,28 atm (+ 18 psi), ved 1753 m (5750 ft). Lancaster Mk.VI, Lincoln Mk.I
"Merlin" 130/131 2070 l. Med. ved 3000 rpm de Havilland Hornet F Mk.1, PR Mk.2, F Mk.3 og FR Mk.4. Omdesignet lavvolumenmodifikation til de Havilland Hornet . Motoren blev modificeret for at reducere tværsnittet til et minimum og var den første modifikation af Merlin til at bruge ned -træk induktionssystemer .  Kølevæskepumpen er blevet flyttet fra bunden af ​​motoren til højre side. To-trins to-trins supercharger og SU brændstofindsprøjtningssystemgav et maksimalt boost på 2,78 atm (+25 psi). På Hornet blev Merlin 130 installeret i højre motorgondol : Merlin 131, installeret i venstre motorgondol, blev omdannet til en "omvendt" eller venstredrejet motor ved hjælp af et ekstra parasitisk gear i gearkassen. [48]
"Merlin" 133/134 2030 l. Med. ved 3000 rpm de Havilland Sea Hornet F Mk.20, NF Mk.21 og PR Mk.22 Dereret 130/131 med maksimal boost reduceret til 2,28 atm (+18 psi).
"Merlin" 224 1635 l. Med. ved 3000 rpm 1680 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 838 m (2750 ft). Avro Lancaster Mk.I, Mk.III og Mk.X "Merlin" 24 fremstillet af Packard.
"Merlin" 225 1635 l. Med. ved 3000 rpm 1680 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 762 m (2500 ft). Mosquito Mk.25 og Mk.26 "Merlin" 25 fremstillet af Packard.
Merlin 266 (RM 10SM) 1670 l. Med. ved 3000 rpm 1710 l. Med. ved 3000 o/min, kompressor 2,28 kl. (+ 18 psi), ved 1951 m (6400 ft). Spitfire LF Mk.XVI Den første "2" i betegnelsen angiver motorerne fremstillet af Packard , samtidig er dette "Merlin" 66, optimeret til operationer i lav højde. [33] [38]
"Merlin" 620 1175 l. Med. kontinuerlig cruising ved 2650 rpm med 1,65 atm (+ 9 psi) boost Tudor , York , Canadair North Star Ekstraordinær effekt 1795 hk Med. ved 3000 o/min kompressor 2,43 kl. (+ 20 psi2); en civil motor udviklet fra Merlin 102; to-trins kompressoren var optimeret til mellemhøjder og brugte SU brændstofindsprøjtningssystemet. "Ring" radiatoren blev installeret på samme måde som Lincoln radiatoren . "Merlins" modifikationer 620-621 blev udviklet til at fungere under forskellige klimatiske forhold, man støder på i Canada og på langdistanceruter over Nordatlanten. [49]

Motorens hovedkomponenter ("Merlin" 61)

Ifølge Janes håndbog : [50]

cylindre De tolv cylindre består af foringer af kulstofstål monteret i to todelte cylinderblokke, støbt i RR50 aluminiumslegering .» med separate hoveder og skjorter. Foringerne er "våde", det vil sige, at kølevæsken er i direkte kontakt med ydersiden af ​​foringerne. Topstykkerne er udstyret med et indsugningsventilhus af stål, et udstødningsventilhus lavet af fosforbronze og fornyelige ventilsæder af "Silchrome" stållegering. Hvert forbrændingskammer har to tændrør med modsat afstand .
Stempler Bearbejdet af smedegods i RR59 legering". Fuldt flydende stempelstift lavet af hærdet krom-nikkel stål. Tre kompressions- og en olieskrabering over stempelstiften og en olieskrabering under. plejlstænger I-sektion, bearbejdet af nikkelstål smedning, hvert par består af flade og gaffelformede plejlstænger . Monteret i det nederste hoved af den gaffelformede plejlstang er en leje af nikkelstål, der indeholder stålbelagte blybronze-lejeskaller. Den øverste ende af hver plejlstang indeholder en flydende fosforbronzebøsning .
Krumtapaksel Monolitisk, bearbejdet af et nitreret molybdæn -legeret krom-nikkel stål smedning . Afbalanceret statisk og dynamisk . Syv hoved- og seks plejlstænger. Carter Består af to støbte dele lavet af aluminiumslegering med et vandret skilleplan. På den øverste halvdel er gearkassen, kompressoren, aggregater, cylinderblokke, krumtapaksellejer (adskillelige bløde stålforinger belagt med blybronze) og en del af gearkassehuset monteret . Den nederste halvdel danner en oliesump, der er monteret oliepumper og oliefiltre.
Drivboks Støbt aluminium, monteret bag krumtaphuset. Indeholder drev til knastaksler, magneto , kølevæske- og oliepumpe, supercharger , manuelle og elektriske startere og elektrisk generator . Indløbs- og udløbsventiler Hver cylinder har to indsugnings- og to udstødningsventiler lavet af KE965 stål. Både indsugnings- og udstødningsventilernes løbefasninger er forstærket med stellit ; til udstødningsventiler er spindelen desuden fyldt med natrium (til varmerørskøling ), og hovedet er beskyttet af en krom-nikkel-belægning lavet af Brightray- legering". Hver ventil holdes i lukket position af et par koaksiale spiralfjedre . I toppen af ​​hvert af cylinderhovederne er en enkelt knastaksel på syv lejer, der styrer 24 individuelle stålvippearme; 12 vippearme roterer frit på en fælles akse placeret på den indvendige, indløbsside af hovedet, åbner udstødningsventilerne, de øvrige 12 vippearme - på en akse placeret på den ydre, udløbsside af hovedet, åbner indløbsventilerne.

Tekniske forbedringer

De fleste af Merlins tekniske forbedringer kom fra mere effektive kompressorer designet af Stanley Hooker og brugen af ​​højere oktangrader af flybenzin . Adskillige interne og udvendige detaljerede ændringer er blevet udført for at sikre, at motordesignet kan modstå stadigt stigende effekt og for at inkorporere de seneste tekniske fremskridt. [51]

Jet udstødningsrør

Ved maksimal effekt forbrugte Merlin en monstrøs mængde luft (flowhastigheden pr. minut var sammenlignelig med volumenet af en bus), og udstødningsgashastigheden på 2100 km/t fik mig til at tro, at der kunne opnås yderligere brugbar fremdrift ved at dirigere udstødningen tilbage i stedet for at smide den ned i sidehullerne.

Ved test blev der opnået 32 ​​kgf (310 N) ved en hastighed på 480 km/t, hvilket svarede til omkring 70 hk, hvilket gav en stigning på 16 km/t til Spitfires maksimale hastighed - op til 576 km/t. h. [52] Tidlige versioner af jetudstødningerne indeholdt cirkulære udtag, senere versioner med fiskehaleudtag, der en smule øgede fremdriften og reducerede synligheden af ​​udstødningsfanen under natflyvninger.

I september 1937 blev den første prototype af Spitfire, K5054 , udstyret med jetudstødningsrør. På efterfølgende versioner af Spitfire, for at forhindre frysning og svigt i store højder, blev der brugt en variant af udstødningsrørene, bag hvilke rør af varmluftindtag rettet fremad blev installeret for at opvarme de luftbårne våbenrum, i stedet for de tidligere system, som brugte opvarmet luft fra kølevæskeradiatoren. Sidstnævnte system blev ineffektivt på grund af Merlins øgede højde, som gjorde det muligt for den at klatre til højder, hvor luften var koldere. [53] Jet-udstødninger blev også brugt på andre Merlin-drevne fly.

Supercharger

Merlins største succes var superchargeren. Alfred Cyril Lawsey, en ingeniør, der var en nøglefigur i designet af Merlin, i et foredrag, han holdt om udviklingen af ​​Merlin i 1946, forklarede vigtigheden af ​​superchargeren således:

Når vi nu kommer til de specifikke aspekter af komponentdesign, kan vi... opdele dem i tre hovedklasser:

  1. Supercharger opgradering.
  2. Forbedrede brændstofkvaliteter.
  3. Udvikling af mekaniske komponenter, der er nødvendige for at implementere de forbedringer, der er angivet i afsnittene. 1 og 2.

Ved at diskutere (1) kan vi sige, at superladeren bestemmer motorens ydeevne eller ... effekt. Den fremherskende opfattelse er stadig, at sammenligningen af ​​den sandsynlige effekt af motorer af forskellige typer er baseret på statisk effekt, kendt som motorforskydning, men dette er ikke tilfældet, fordi en motors effekt udelukkende afhænger af luftmassen at den effektivt kan forbruge, og i den forbindelse spiller kompressoren den vigtigste rolle... motoren skal kunne klare høje massestrømme i forhold til køling, være fri for detonationer og modstå høj gasdynamisk og inerti belastninger... Under forskningen og udviklingen af ​​kompressorer blev det klart for os, at enhver yderligere forøgelse af højdekarakteristika for Merlin-motoren uundgåeligt indebærer brugen af ​​en to-trins kompressor.

Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] Når vi nu kommer til specifikke udviklingselementer, kan vi ... opdele dem i tre generelle klasser:
  1. Forbedring af kompressoren.
  2. forbedrede brændstoffer.
  3. Udvikling af mekaniske funktioner til at tage sig af de forbedringer, der tilbydes af (1) og (2).
I forbindelse med (1) kan det siges, at superladeren bestemmer motorens kapacitet eller ... output. Indtrykket er stadig fremherskende, at den statiske kapacitet kendt som swept volumen er grundlaget for sammenligning af den mulige effekt for forskellige motortyper, men dette er ikke tilfældet, fordi motorens ydelse udelukkende afhænger af den luftmasse, den kan laves til at forbruge effektivt, og i denne henseende spiller superladeren den vigtigste rolle ... motoren skal være i stand til at klare de større massestrømme med hensyn til køling, frihed for detonation og være i stand til at modstå høje gas- og inertibelastninger ... I løbet af forskning og udvikling af kompressorer blev det klart for os, at enhver yderligere stigning i Merlin-motorens højdeydelse nødvendiggjorde ansættelsen af ​​en to-trins kompressor. [54]

Efterhånden som Merlin udviklede sig, udviklede superladeren sig også, sidstnævntes varianter falder i tre brede kategorier: [55]

  1. Et-trins, med en enkelt-speed transmission: "Merlin" modifikationer fra I til III, XII, 30'erne, 40'erne og 50'erne (1937-1942). [nb 4]
  2. Et-trins, med en to-trins transmission: eksperimentel "Merlin" X (1938), seriel "Merlin" XX (1940-1945).
  3. To-trins, med en to-trins transmission og en varmeveksler (intercooler) : de fleste af Merlins fra 60'erne, 70'erne og 80'erne modifikationer (1942-1946).

Merlins supercharger blev oprindeligt designet til at tillade motoren at nå maksimal effekt ved 16.000 fod (4.877 m). I 1938 forklarede Stanley Hooker, en Oxford- kandidat med en grad i anvendt matematik, "... jeg blev snart godt bekendt med designet af Merlin-kompressoren og karburatoren ... Siden kompressoren blev installeret bag på motoren, blev dens design. var ret vanskelig at ændre, og rørledningen, der forsynede luften til pumpehjulet, så meget tæt ud...” Test fra Hooker viste, at luftindsugningsdesignet var ineffektivt og begrænsede blæserens ydeevne. [56] [nb 5] Efterfølgende udviklede Hooker en ny lufttilførselsvej med forbedrede strømningsegenskaber, som sikrede maksimal motorkraft i højere højder, over 19.000 fod (5791 m); og forbedret designet af både pumpehjulet og diffusoren for at kontrollere luftstrømmen gennem dem. Disse ændringer førte til udviklingen af ​​et-trins "Merlin" modifikationer XX og 45. [57]

Et væsentligt skridt fremad i designet af kompressoren var introduktionen i 1938 af en to-trins drev (udviklet af det franske firma Farman) pumpehjul på "Merlin" X. [58] [nb 6] Efterfølgende blev to-gears drevet kombineret på "Merlin" XX, samt flere andre forbedringer, som gjorde det muligt at øge produktionstempoet af "Merlins" ". [60] Lavt gear blev brugt fra 0 til 10.000 fod (3.048 m), roterende pumpehjulet i den højde ved 21.597 rpm og producerede 1.240 hestekræfter; i højt gear (25.148 omdr./min.), effekt var 1.175 hk. i en højde af 18.000 fod (5486 m). Disse tal blev opnået ved motorhastigheder på 2.850 rpm ved brug af +9 psi boost (162,03 kPa, 1,6 atm , 1215 mmHg). [61]

I 1940, efter at have modtaget i marts samme år en anmodning fra ministeriet for luftfartsindustrien om en Merlin med en højde på 40.000 fod (12.192 m) som et alternativ til den turboladede Hercules Mk.VIII , som blev installeret på prototypen af Vickers Wellington højhøjdebombeflyet Mk. V begyndte Rolls-Royce eksperimentel udvikling af en to-trins supercharger. En motor udstyret med denne kompressor blev testet på bænk i april 1941 og blev til sidst Merlin 60. [62] Det grundlæggende design af en modificeret Walcher kompressor blev brugt til det første trin , mens Merlin 46 kompressoren blev brugt til det andet trin . 63] En væskekølet varmeveksler monteret på toppen af ​​kompressorhuset blev brugt til at forhindre overophedning af trykluft/brændstofblandingen. [nb 7] En turbolader blev også overvejet , men på trods af fordelen ved lavere brændstofforbrug betød den ekstra vægt og behovet for at tilføje yderligere udstødningsrør og klapper, at denne mulighed ville blive opgivet til fordel for en to-trins supercharger. [47] Med en to-trins, to-trins kompressor, var Merlin 60 ved 30.000 fod (9.144 m) 300 hk. kraftigere end Merlin 45, [63] I denne højde var Spitfire Mk.IX omkring 112 km/t hurtigere end Spitfire Mk.V. [64]

Merlin-familien af ​​to-trins superladere voksede i 1943 med introduktionen af ​​Merlin 66, hvis supercharger forhold blev justeret for at øge effekten i lave højder, og Merlin 70, som var designet til at give mere kraft i store højder. [65]

Mens arbejdet var i gang med den to-trins supercharger, fortsatte Rolls-Royce også med at udvikle enkelt-trins superchargers, hvilket førte i 1942 til udviklingen af ​​et mindre "hakket" pumpehjul til "Merlin" modifikationerne 45M og 55M; begge disse motorer gav mere kraft i lave højder. [66] I kampenheder blev en modifikation af Spitfire LF.V med sådanne motorer kendt som "clipped, chopped and crackling Spitty" ( engelsk  "clipped, clapped, and cropped Spitty" ) for et forkortet vingefang [nb 8] , hakket supercharger pumpehjul og langt fra ideel tilstand af mishandlede flyskrog [nb 9] . [67]

Udvikling af karburatoren

Brugen af ​​karburatorer blev beregnet til at give en højere specifik effekt på grund af den lavere temperatur og derfor en højere densitet af brændstof-luftblandingen sammenlignet med direkte indsprøjtningssystemer. [68] Merlins flydekarburator betød imidlertid, at både Spitfire og Hurricane ikke kunne udføre stejle dyk og andre negative G-manøvrer. Den moderne Bf.109E , med en motor udstyret med et direkte indsprøjtningssystem , kunne komme ud af angrebet med et energisk dyk og efterlade forfølgeren. Hastighedstabet i karburerede fly skyldtes et kortvarigt krafttab forårsaget af afbrydelsen af ​​tilførslen af ​​brændstof-luftblanding til motoren, da brændstof strømmede ud af karburatorens flydekammer under påvirkning af negativ g . RAF jagerpiloter mestrede snart halvkastet, før de dykkede ind i forfølgelsen. [69] "Miss Schilling Throttle Washer" [nb 10]  - en begrænsning i brændstoftilførselsvejen, sammen med en membran installeret i flydekammeret for at tilbageholde brændstof under negative g-kræfter, afhjælpede i nogen grad manglen på brændstof under et dyk; dog var der stadig et problem med manglen på maksimal effekt i en rig blanding. En anden forbedring var flytningen af ​​brændstofudtaget fra bunden af ​​SU-karburatoren.op, omkring halvdelen af ​​dens højde, hvilket tillod brændstoffet at flyde lige godt i både negative og positive g-kræfter. [70]

Yderligere forbedringer introduceret på Merlins af alle serier: i 1943 blev en konstant vakuumkarburator af Bendix-Stromberg- designet introduceret, som leverede brændstof ved et konstant tryk på 34,47 kPa (0,34 bar, 5 psi) gennem en dyse installeret direkte i kompressoren, den var udstyret med Merlin modifikationer 66, 70, 76, 77 og 85. Den endelige version, installeret på hundrede modifikation af Merlins, var der en SU-type konstant vakuum-karburator , som sprøjtede brændstof ind i kompressoren ved hjælp af en brændstofpumpe, som blev styret afhængigt af motorhastighed og kompressionsforhold. [71]

Brændstofopgraderinger

I begyndelsen af ​​krigen brugte Merlins I, II og III standard 87-oktan flybenzin og producerede kun 1000 hk. pr. 27-liters slagvolumen: det maksimale ladetryk, ved hvilket motoren kunne køre på 87-oktan brændstof, var +6 psi (141,34 kPa, 1,39 atm). [nb 11] Men tilbage i 1938, ved det 16. Paris Air Show, præsenterede Rolls-Royce to versioner af Merlin, designet til at bruge 100-oktan brændstof. "Merlin" RM2M gav 1.265 hk. ved 2.400 m (7.870 fod), 1.285 hk i en højde af 2.800 m (9.180 ft) og 1.320 hk. i starttilstand; mens "Merlin" X med en to-trins kompressor i topgear ydede 1.150 hk. i en højde af 4.700 m (15.400 fod) og 1.160 hk. i en højde af 5.100 m (16.730 fod). [72]

I slutningen af ​​1939 blev der etableret leverancer af 100-oktan brændstof fra USA, Latinamerika, Iran og i mindre mængder produktion i Storbritannien. [73] Merlin II- og III-produktionsmotorerne modtog mindre ændringer for at tillade +12 psi (182,71 kPa; 1,8 atm) boosttryk i nødtilstand. Med disse boost-værdier var disse motorer i stand til at yde 1.310 hk. i en højde af 2743 m (9.000 ft) ved 3.000 rpm. [19] [74] Forøgelsen af ​​trækkraften var tilladt i højst fem minutter og blev betragtet som en "bestemt motoroverbelastningstilstand", hvis piloten under flyvningen brugte en nødtilstand, skulle han rapportere dette efter landing, hvorefter det blev noteret i motorloggen, mens den tekniske servicemedarbejder skulle tjekke motoren og geninstallere gashåndtaget. [75] Senere modifikationer af Merlin brugte kun 100-oktan brændstof, og den begrænsede fem-minutters kamptilstand blev opgraderet til +18 psi (224,08 kPa; 2,21 atm). [76]

I slutningen af ​​1943 begyndte tests på en ny brændstofkvalitet "100/150" (150-oktan), som var kendetegnet ved en lys grøn farve og en "forfærdelig lugt". [77] Oprindeligt testet med 6,5 cm³ tetraethylbly pr. gallon (4.546 l) 100-oktan brændstof (1,43 cm³ pr. liter), men denne blanding førte til aflejring af bly i forbrændingskamrene, hvilket fik tændrør til at blive stærkt blyholdige . De bedste resultater blev opnået ved at tilsætte 2,5% monomethylanilin til 100-oktan brændstof . [78] Det nye brændstof gjorde det muligt at øge boosten i den fem-minutters Merlin 66 boost til +25 psi (272,34 kPa; 2,69 atm). [79] Med denne stigning i fremdrift ydede Merlin 66 2.000 hk. ved havoverfladen og 1.860 hk. ved 3.200 m (10.500 fod). [80]

Fra marts 1944 var Merlin 66 Spitfire IX fra to britiske luftforsvarseskadroner klar til at bruge det nye brændstof til operationel test, og det var dette, der gjorde det muligt at bruge dem med succes i sommeren 1944, da takket være denne innovation, LF Mk.IX Spitfires var i stand til at opsnappe V-1 krydsermissiler , der fløj i lav højde. [79] Brændstof i klasse 100/150 blev også brugt på britiske luftforsvar Mosquito -natjagere i V-1-aflytninger. [81] I begyndelsen af ​​februar 1945 begyndte RAF Second Tactical Air Force Spitfires også at bruge 100/150 brændstof. [82] [NB 12]

Produktion

Produktionen af ​​Rolls-Royce "Merlin"-motorer udviklede sig i overensstemmelse med Ernst Hyves ' ideer og planer, som nogle gange blev rasende over åbenlys selvtilfredshed og bureaukrati, som det blev bemærket i hans hyppige korrespondance med Luftfartsministeriet og repræsentanter for lokale myndigheder. Hyves var tilhænger af "skyggefabrikker" - mobilisering af produktionsreserver i tilfælde af krig, og i forventning om det forestående krigsudbrud fremmede han planer om produktion af "Merlins" i tilstrækkelige mængder til det hurtigt voksende Royal Air Force. På trods af vigtigheden af ​​kontinuerlig produktion var flere fabrikker underlagt arbejderbevægelse. [84] Ved afslutningen af ​​serieproduktionen i 1950 var der bygget næsten 150.000 Merlin-motorer; over 112.000 i Storbritannien og over 37.000 under licens i USA. [NB 13] [74]

Derby

Det eksisterende Rolls-Royce anlæg i Osmaston, Derby var ikke egnet til storskala motorproduktion, selvom produktionsarealet alligevel steg med 25% mellem 1935 og 1939; ikke desto mindre planlagde Hives at producere to til tre hundrede motorer på den, til en start, før "børnesygdommene" blev helbredt. Med en arbejdsstyrke, der primært bestod af designingeniører og højtuddannede fagfolk, stod Derby-fabrikken for det meste af udviklingen af ​​Merlin, samtidig med at flyvetest blev udført på den nærliggende Hacknall Air Force Base. Selvom fabrikken lukkede i marts 2008, har Rolls-Royce stadig en betydelig tilstedeværelse i Derby. [86]

Crewe

Stillet over for den stigende efterspørgsel efter Merlin-motorer begyndte Rolls-Royce at bygge et nyt anlæg i Crewe i maj 1938, og startede motorproduktionen på fabrikken i 1939. Crewe-fabrikken var godt forbundet med vej og jernbane til de eksisterende faciliteter i Derby. Oprindeligt var produktionen hos Crewe planlagt med ufaglært arbejdskraft og underleverandører , hvilket Hives antog ikke ville være noget problem, men antallet af nødvendige dele fra underentreprise, såsom cylinderforinger, krumtapaksler og knastaksler, retfærdiggjorde i sidste ende udvidelsen af ​​produktionen for at producere disse komponenter lokalt. [87]

Oprindeligt lovede de lokale myndigheder at bygge 1.000 nye huse inden udgangen af ​​1938 for at huse arbejderne, men i februar 1939 var der kun kontrakt på 100. Hyves var rasende over denne selvtilfredshed og truede med at omlægge produktionen, men Luftfartsministeriets rettidige intervention blev forbedret situationen.

I 1940, da kvinder erstattede mænd på tårne , var der en strejke , arbejderforeningen insisterede på, at dette arbejde var kvalificeret; men efter 10 dage vendte folk tilbage til arbejdet. [88] Efter krigen blev fabrikken brugt til produktion af Bentley -biler , i 1998 erhvervede Volkswagen -koncernen både varemærket og fabrikken. Det er i øjeblikket kendt som Bentley Crewe .  [89]

Glasgow

Hyves anbefalede endvidere, at der bygges en fabrik i nærheden af ​​Glasgow for effektivt at udnytte overfloden af ​​lokal arbejdskraft og for at støtte skotske industrifolks stål- og smedeindustri. En sådan virksomhed, subsidieret og drevet af regeringen, blev bygget i Hillingtonfra juni 1939 begyndte arbejdere at flytte ind i lokalerne i oktober, en måned efter krigens begyndelse blev installationen af ​​fabrikkens produktionslinjer afsluttet i oktober 1940. Der var også boligkrise i Glasgow, og Highves spurgte igen Air Ministeriet griber ind. [90]

Med 16.000 ansatte er fabrikken i Glasgow blevet en af ​​de største industrivirksomheder i Skotland. I modsætning til fabrikkerne i Derby eller Crewe, som var stærkt afhængige af eksterne underleverandører, producerede hun næsten alle Merlins komponenter selv. [91] I november 1940 begyndte de første motorer at forlade produktionslinjen, i juni 1941 nåede den månedlige produktion op på 200 og i maj 1942 - 400 enheder. [92] I alt blev der produceret 23.675 motorer. Et par måneder senere blev fravær fra arbejdere et betydeligt problem på grund af de fysiske og psykologiske virkninger af krigstidsforhold , såsom hyppige ophold i bombeskjul . Det blev besluttet at reducere arbejdstiden lidt i tung industri - op til 82 timer om ugen med et incitament på en halv søndag om måneden som fridag. [93] Rekordoutput blev rapporteret til at være 100 motorer om dagen. [94]

Umiddelbart efter krigen restaurerede og overhalede virksomheden Merlin- og Griffon-motorerne og fortsatte med at producere reservedele. [94] Endelig, efter færdiggørelsen af ​​produktionen af ​​jetmotorer , Rolls-Royce Avonog andre blev fabrikken lukket i 2005. [95]

Manchester

I begyndelsen af ​​1940 henvendte Herbert Austin , som var ansvarlig for planlægningen af ​​"skyggefabrikkerne", den britiske afdeling af Ford om muligheden for at renovere en forladt fabrik i Trafford Parki en flymotorfabrik. Byggeriet af det nye anlæg begyndte i maj 1940 på et område på 118 acres (47,75 ha). På dette tidspunkt blev Fords ingeniører sendt for at sætte sig ind i produktionsteknologien på Derby-fabrikken, hvor deres chefingeniør forklarede Sir Stanley Hooker, at tolerancerne for fremstilling af dele brugt af Rolls-Royce var for små til dem. Som følge heraf tog det mere end et år at genudgive 20.000 tegninger med tolerancer for fremstilling af dele, der er acceptable for Ford. [96]

Ford-fabrikken, der stod færdig i maj 1941, blev bygget som to separate steder for at reducere potentielle bombeskader. [nb 14] For det første havde fabrikken svært ved at tiltrække faglærte, så et betydeligt antal kvinder, unge og uuddannede arbejdere blev rekrutteret. På trods af dette rullede den første Merlin-motor af produktionslinjen en måned efter at fabrikken stod færdig, og i 1943 var produktionen 200 Merlins om ugen. [55] [97] [nb 15] Fords investering i udstyr og redesign resulterede i, at de 10.000 mandetimer, der var nødvendige for at fremstille Merlin, faldt til 2.727 mandetimer tre år senere, mens prisen på en motor faldt fra 6.540 pund i juni. 1941 til £1.180 ved krigens afslutning. I sin selvbiografi, Not much of an Engineer , udtalte Sir Stanley Hooker: "... så snart produktionen begyndte på den store Ford-fabrik i Manchester, faldt Merlins som ærter fra en sæk. Andelen af ​​motorer, der blev afvist af luftministeriet, var nul. Ikke en eneste motor ud af 30.400 producerede blev afvist ... ". [98] Trafford Park-fabrikken beskæftigede cirka 17.316 mennesker, herunder 7.260 kvinder og to fastboende læger og sygeplejersker. [97] Merlin-produktionen begyndte at falde i august 1945 og blev endeligt indstillet den 23. marts 1946. [99]

Packard V-1650

Da Merlin blev anset for at være meget vigtig for krigsøkonomien, begyndte forhandlingerne snart om at indsætte alternative produktionslinjer uden for Storbritannien. Rolls-Royce-ansatte besøgte en række nordamerikanske bilproducenter for at vælge en til at bygge Merlins i USA eller Canada. Henry Ford annullerede et originalt tilbud om at bygge motorer i USA i juli 1940, og Packard Company blev efterfølgende tildelt en kontrakt på $130.000.000 om at levere Merlin-motorer . [nb 16] [100] I september 1940 blev der indgået en aftale, og den første motor produceret af Packard, betegnet V-1650-1 , rullede af samlebåndet i august 1941. [101]

Merlin modifikationer

114, 130, 134 - højre; 113, 131, 133 - venstre motorer af tomotorede fly (med henholdsvis højre og venstre rotationsretning af skruen)

Ansøgning

I kronologisk rækkefølge var de første fly, hvor Merlin kom til live, Farley Battle (let bombefly), Hawker Hurricane og Supermarine Spitfire. Andre fly, der umiddelbart leder tankerne hen på Merlin, er den firemotorede Avro Lancaster og den tomotorede de Havilland Mosquito, et meget berømt fly fra anden verdenskrig i sig selv.

Efterkrigsbrug

Efter Anden Verdenskrig blev nye modifikationer af Merlin (600'erne og 700'erne) udviklet og sat i serie, designet til passageren Avro Tudor , militærtransport Avro York og Canadair North Starbruges i begge funktioner. Disse motorer var for det meste militære kompatible med nogle mindre ændringer til forskellige driftsforhold. [102]

Ændring af Messerschmitt Bf.109 G-2 af spansk konstruktion i 1954 blev afsluttet af Hispano Aviacióntil installation af en Rolls-Royce "Merlin" 500-45 motor med en effekt på 1.600 hk. Hun modtog betegnelsen Hispano Aviación HA-1112-M1L Buchonog produceret af en fabrik i Sevilla . Merlin var et værdigt kraftværk til den sidste serielle modifikation af Messerschmitt, da prototypen Bf.109V1, der startede i 1935, var udstyret med en V-formet 12-cylindret Rolls-Royce Kestrel-motor. [103]

CASA 2.111, en spansk modifikation af et andet tysk fly, Heinkel He 111 , blev konverteret til Merlin efter leveringen af ​​Junkers Jumo 211 F-2 motorer blev indstillet efter krigens afslutning. [104] En lignende situation opstod med Fiat G.59 , da det tilgængelige lager af Daimler-Benz DB 605-motorer , produceret i Italien på licens, sluttede. [105]

Alternativ anvendelse

Til installation på tanke blev en modifikation af Merlin Rolls-Royce Meteor lavet uden en supercharger, som brugte flere stål- og jerndele. Udviklingen af ​​denne modifikation førte til skabelsen af ​​en reduceret Rolls-Royce Meteorite. [106]

I 1938 begyndte Rolls-Royce arbejdet med at modificere flere Merlins, som efterfølgende blev installeret på britiske torpedo- og artilleribåde samt på motorbåde . Flyvevåbnets eftersøgnings- og redningsstyrke. For at gøre dette blev kompressorerne udskiftet med en-trins, og motorerne blev redesignet til brug til søs. [107]

Den irske hær udførte eksperimenter, der omfattede udskiftning af Bedford-motoren i Churchill -tanken med en Rolls-Royce Merlin-motor, der var tilbage fra Irish Air Force Seafire -fly . Eksperimentet var mislykket, selvom årsagerne ikke blev offentliggjort. [108]

Efterladte kopier

En af de mest succesrige flymotorer fra Anden Verdenskrigs æra , Merlin fortsætter med at blive brugt i mange restaurerede historiske fly rundt om i verden. Merlins mest berømte nutidige operatør er Battle of Britain Memorial Squadron . British Royal Air Force . I England, Shuttleworth Collectionejer en Hawker Sea Hurricane Mk.IB og en Supermarine Spitfire VC med Merlin-motorer - Sea Hurricane kan ses ved lokale udstillinger i sommermånederne, mens Spitfire i øjeblikket gennemgår en større restaurering. [109] [110]

Udstillede motorer

Specifikationer (Merlin 61)

Data fra encyklopædi. (I England udgives leksika både på fly og på motorer til dem, her er tydeligvis data fra en encyklopædi om motorer)

Hovedfunktioner

Komponenter

Faktisk motorydelse

(afhængig af kompressorens boost-trin aktiveret) Specifik effekt: 43,6 kW/liter Kompressionsforhold: 6:1 Brændstofforbrug: 177 l/t til 400 l/t Effekt/vægt-forhold: 1,58 kW/kg i fuld effekt-tilstand

Se også

videre udvikling

lignende motorer

generelt om merlin

et kig værd

Noter

  1. ↑ Begyndelsen af ​​traditionen med navnene blev sat af den administrerende direktør Claude Johnson, i 1915 fra Eagle (ørn), Hawk (høg) og Falcon (falk) motorer. Har intet at gøre med kong Arthurs Merlin .
  2. ↑ "Merlins" modifikationer II og III blev oprindeligt designet til at bruge 87-oktan brændstof og blev efterfølgende modificeret til 100-oktan brændstof. [22]
  3. ↑ I august 1940 blev tegningerne af "Merlin" XX overført til Packard Motor Car Company og dannede grundlaget for Packard "Merlin" 28 -motoren. [17]
  4. ↑ På grund af den stramme udviklingstidslinje overlappede forskellige udviklingslinjer for Merlin sig i tid; for eksempel blev to-trins supercharger udviklet, før de modificerede 45M og 55M Merlins skulle sættes i produktion for at imødegå truslen fra FW.190 .
  5. ↑ Formålet med kompressoren er at komprimere luft-brændstofblandingen ved indløbet til motorens cylindre; tryktab ved indløbet af pumpehjulet (også kaldet rotoren) reducerer blæserens effektivitet.
  6. ↑ I 1938 modtog Rolls-Royce en licens til at bygge en to-speed drev. [59]
  7. ↑ Den varme blanding kunne både antændes, før den kom ind i motorcylindrene, eller detonere i motorcylindrene.
  8. ↑ Spændet blev reduceret ved at erstatte de standard elliptiske spidser med forkortede lige - denne foranstaltning gjorde det muligt at reducere vingens modstand i lave højder, hvilket øgede flyets hastighed og manøvredygtighed.
  9. ↑ De fleste fly af denne modifikation blev ikke produceret på flyfabrikker, men blev redesignet fra tidligere udgivne, brugte (ofte ret intensivt) maskiner ved at udskifte motoren og vingespidserne.
  10. ↑ Opfundet i marts 1941 af Beatrice Schilling, RAE ingeniør, Farnborough.
  11. ↑ I det kejserlige system er boosttrykket i pounds-force per inch² (eller psi), og omtales ofte som "pounds" boost. Normalt atmosfærisk tryk ved havoverfladen er 14,5 psi, så en +6-indgang betyder, at luft-brændstofblandingen komprimeres af supercharger-kompressoren til 20,5 psi, før den kommer ind i motoren; +25 betyder, at luft/brændstofblandingen nu er komprimeret til 39,5 psi.
  12. ↑ Monty Berger, Senior Intelligence Officer, 126th (Canadian) Spitfire Wing, 2nd Tactical Air Force, udtalte, at hans fløj havde problemer med det nye brændstof og blev behandlet med mistillid af mange af fløjens piloter. [82] Men andre kilder oplyser, at overgangen til lønklasse 150 forløb uden problemer. [83]
  13. ↑ Virksomheders produktion af motorer:
    • Rolls-Royce: Derby - 32.377
    • Rolls-Royce: Crewe - 26.065
    • Rolls-Royce: Glasgow - 23.675
    • Ford: Manchester - 30.428
    • Packard Motor Corp - 55.523 (37.143 Merlins, 18.380 V-1650s)
    • Commonwealth Aircraft Corp (CAC): New South Wales, Australien - 108 Mk.102 modifikationer i 1946-1952. til Avro Lincoln fremstillet af CAC [85]
    • I alt: 168.176
  14. ↑ I maj 1941 bombede Luftwaffe den nye fabrik. [97]
  15. ↑ I 1943 udgjorde den samlede produktion af alle virksomheder 18.000 Merlins om året. [55]
  16. ↑ 1940 amerikanske dollar beløb

Links

  1. ↑ The Spitfire og Merlin arkiveret 19. april 2009. icons.org.uk. Hentet: 14. august 2009
  2. ↑ Pugh 2000, s. 192-198.
  3. ↑ Merlin Engines i Manchester Arkiveret 2. februar 2009 på Wayback Machine bbc.co.uk. Hentet: 14. august 2009
  4. ↑ Rubbra 1990, s. 64.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 Lumsden 2003, s. 203.
  6. ↑ Mason 1991, s. 168.
  7. ↑ McKinstry 2007, s. 53.
  8. ↑ Gunston 1989, s. 137.
  9. ↑ Rubbra 1990, s. 139.
  10. ↑ Lumsden 2003, s. 198-200.
  11. ↑ Lumsden 2003, s. 200.
  12. ↑ Rubbra 1990, s. 118.
  13. ↑ Rubbra 1990, s. 64-117.
  14. ↑ Rubbra 1990, s. 82-92.
  15. ↑ 1 2 Morgan og Shacklady 2000, s. 607.
  16. ↑ 1 2 3 4 5 6 Lumsden 2003, s. 204.
  17. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Morgan og Shacklady 2000, s. 610.
  18. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Bridgeman 1998, s. 281-283.
  19. ↑ 1 2 3 4 5 6 Harvey-Bailey 1995, s. 155.
  20. ↑ Lumsden, Alec SC Britiske stempelflymotorer og deres  fly . - 1.publ. i Storbritannien. - Shrewsbury: Airlife Publ., 1994. - S. 203. - ISBN 1-85310-294-6 .
  21. ↑ Fozard 1991, s. 125.
  22. ↑ Luftministeriet 1940, s. 6, 10.
  23. ↑ Fozard 1991, s. 127, 165.
  24. ↑ Flyvning januar 1946, s. 93.
  25. ↑ Lovesey 1946, s. 223.
  26. ↑ Lovesey 1946, s. 224.
  27. ↑ Lumsden 2003, s.204.
  28. ↑ Morgan og Shacklady 2000, s. 610.
  29. ↑ 1 2 Bridgman 1998, s. 281.
  30. ↑ 1 2 3 4 5 Robertson 1973, s.144.
  31. ↑ 1 2 3 "Merlin"-motor . Hentet 24. april 2014. Arkiveret fra originalen 10. marts 2016.
  32. ↑ Robertson 1973, s. 144.
  33. ↑ 1 2 Jane's 100 Significant Aircraft, 1969.
  34. ↑ Pris 1982, s.125.
  35. ↑ Morgan og Shacklady 2000, s. 129.
  36. ↑ Lumsden 2003, s.205.
  37. ↑ Pris 1982, s. 182.185.
  38. ↑ 1 2 3 4 Robertson 1973, s. 145.
  39. ↑ 1 2 Pris 1982, s. 145.
  40. ↑ 1 2 Matusiak 2004, s. ti.
  41. ↑ 12 Spitfire V ydeevne . Hentet 24. april 2014. Arkiveret fra originalen 24. april 2014.
  42. ↑ Smith 1942, s. 655-659.
  43. ↑ Smith 1942, s. 656.
  44. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Luftministeriet 1943, s.6.
  45. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Robertson 1973, s.145.
  46. ↑ Luftministeriet 1943, s. 6.
  47. ↑ 1 2 3 Lovesey 1946, s. 219.
  48. ↑ Flight 1946, s. 92-94.
  49. ↑ Flyvning juli 1946, s. 99.
  50. ↑ Bridgman 1998, s. 280-281.
  51. ↑ Lovesey 1946, s. 224-226.
  52. ↑ Pris 1982, s. 51.
  53. ↑ Tanner 1981, AP1565E, bind 1, afsnit II.
  54. ↑ Lovesey 1946, s. 218.
  55. ↑ 1 2 3 Lumsden 2003, s. 201.
  56. ↑ Hooker 1984, s. 45.
  57. ↑ Hooker 1984, s. 46-50, 52, 235-247.
  58. ↑ Lumsden 2003, s. 206.
  59. ↑ Rubbra 1990, s. 71.
  60. ↑ Smith februar 1942 pb
  61. ↑ Smith februar 1942 pd
  62. ↑ King 1954, s. 578.
  63. ↑ 1 2 Lovesey 1946, s. 220.
  64. ↑ Pris 1982, s. 142, 167.
  65. ↑ Pris 1982, s. 153-154, 170.
  66. ↑ Lumsden 2003, s. 210.
  67. ↑ Pris 1982, s. 135.
  68. ↑ Hooker 1984, s. 62.
  69. ↑ McKinstry 2007, s. 205.
  70. ↑ Smallwood 1996, s. 135.
  71. ↑ Lumsden 2003, s. 212.
  72. ↑ Flight 1938, s. 528.
  73. ↑ Payton-Smith 1971, s. 259-260.
  74. ↑ 1 2 Gunston, s. 144.
  75. ↑ Luftministeriet 1940.
  76. ↑ Luftministeriet 1943, s. 25.
  77. ↑ McKinstry 2007, s. 356.
  78. ↑ Lovesey 1946, s. 222-223.
  79. ↑ 1 2 Pris 1982. s. 170.
  80. ↑ Wilkinson 1946, s. 195.
  81. ↑ Simons 2011, s. 126-127.
  82. ↑ 1 2 Berger og Street 1994. s. 199.
  83. ↑ Nijboer 2010, s. 100.
  84. ↑ McKinstry 2007, s. 327-329.
  85. ↑ RAAF Muesum Point Cook
  86. ↑ Derby fabrikslukning Arkiveret 3. april 2008 på Wayback Machine news.bbc.co.uk. Hentet: 24. august 2009
  87. ↑ Pugh 2000, s. 193.
  88. ↑ Pugh 2000, s. 196-197.
  89. ↑ Crewe fabrikshistorie Arkiveret 5. marts 2012. jackbarclayparts.co.uk. Hentet: 24. august 2009
  90. ↑ Pugh 2000, s. 197.
  91. ↑ Lloyd og Pugh 2004, s. 61.
  92. ↑ Lloyd og Pugh 2004, s. 69.
  93. ↑ Pugh 2000, s. 198.
  94. ↑ 1 2 Slut på æra for Rolls-Royce fabrik. news.bbc.co.uk. Hentet: 25. august 2009
  95. ↑ Hillington fabrikshistorie Arkiveret 2009-08-07 . rolls-royce.com Hentet: 24. august 2009
  96. ↑ Hooker 1984, s. 58.
  97. ↑ 1 2 3 Nicholls 1996, s. 103.
  98. ↑ Hooker 1984, s. 58-59.
  99. ↑ Nicholls 1996, s. 105.
  100. ↑ Time Magazine (8. juli 1940) - Forretning: Fords Rolls-Royces. Arkiveret 21. juli 2013 på Wayback Machine time.com. Hentet: 26. august 2009
  101. ↑ Lumsden 2003, s. 202.
  102. ↑ Lumsden 2003, s. 214-215.
  103. ↑ Lumsden 2003, s. 214.
  104. ↑ Wilson, Randy. Det er en Heinkel: Luftwaffes arbejdshest Heinkel 111 bombefly Arkiveret 28. september 2006 på Wayback Machine rwebs.net, The Dispatch . Bind 12, nummer 4, vinter 1996. Hentet: 6. september 2009
  105. ↑ Green og Swanborough 1994, s. 211.
  106. ↑ Pugh 2000, s. 254.
  107. ↑ Marinehistorie. Arkiveret 4. maj 2014 på Wayback Machine rolls-royce.com. Hentet: 21. august 2009
  108. ↑ Martin 2002, s. 58.
  109. ↑ Shuttleworth Collection - Hawker Sea Hurricane IB Arkiveret 30. september 2011 på Wayback Machine shuttleworth.org. Hentet: 1. juli 2011
  110. ↑ Shuttleworth Veteran Airplane Society (SVAS) - Spitfire-restaurering Arkiveret 21. juli 2011. www.svasweb.org. Hentet: 14. august 2009

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
 Rolls -Royce Limited flymotorer
Stempel
Mærke:
Mærkeindeks:
Turbojet
  • Avon
  • Derwent
  • Nene
  • Olympus
  • Olympus 593
  • RB106
  • RB108
  • RB145
  • RB162
  • RB176
  • Svæve
  • Tay
  • Themsen
  • Hugorm
  • Wellland
Turbofans
  • Adour
  • Conway
  • M45H
  • Medway
  • Pegasus
  • RB153
  • RB168-62
  • RB175
  • RB178
  • RB193
  • RB199
  • RB202
  • RB211
  • RB220
  • RB235
  • Spey
  • Trent (RB203)
Turboprop / Gasturbine
  • Clyde
  • Dart
  • Gem
  • Gnome
  • Nimbus
  • Trent
  • Tweed
  • Tyne
Indekser
Rolls-Royce Barnoldswick (RB)
  • RB23
  • RB37
  • RB39
  • RB41
  • RB44
  • RB50
  • RB53
  • RB80
  • RB82
  • RB93
  • RB106
  • RB108
  • RB109
  • RB140
  • RB141
  • RB142
  • RB145
  • RB146
  • RB153
  • RB162
  • RB163
  • RB168
  • RB168-62
  • RB172
  • RB174
  • RB175
  • RB176
  • RB177
  • RB178
  • RB181
  • RB193
  • RB199
  • RB202
  • RB203
  • RB211
  • RB220
  • RB235
  • RB410
  • RB508
Industri- og marinemotorer
baseret på fly
stempel:
gasturbine:
  • Marine Olympus
  • Marine Spey
Konstruktører
  • Robert Bailey
  • Alan Arnold Griffith
  • Ernest Hives
  • Stanley Hooker
  • Adrian Lombard
  • Cyril Lawsey
  • Harry Ricardo
  • Arthur Rowledge
  • Henry Royce
  • Arthur Rubbra
Se også Flymotorer Rolls-Royce plc