Дуплекс-циклон Wright R-3350 - Wright R-3350 Duplex-Cyclone

Дуплексный циклон R-3350
Райт Циклон GR 3350 1.jpg
Wright R-3350 показан на Центр Стивена Ф. Удвар-Хейзи, 2007
ТипРадиальный двигатель
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительРайт Аэронавтикал
Первый забегМай 1937 г.
Основные приложенияБоинг В-29 Суперфортресс
Дуглас А-1 Skyraider
Дуглас DC-7
Lockheed Constellation
Локхид P-2 Нептун
Разработано изРайт R-1820

В Дуплекс-циклон Wright R-3350 двухрядный, с наддувом, с воздушным охлаждением, радиальный авиационный двигатель с 18 цилиндры смещение почти 55 л. Мощность варьировалась от 2200 до более 3700 л.с. (от 1640 до 2760 кВт), в зависимости от модели. Разработано до Вторая Мировая Война, конструкции R-3350 потребовалось много времени, чтобы созреть, прежде чем, наконец, использоваться для питания Боинг В-29 Суперфортресс. После войны двигатель стал достаточно зрелым, чтобы стать основной конструкцией гражданского авиалайнера, особенно в его конструкции. турбо-соединение форм, и использовался в Локхид L-1049 Супер Созвездие авиалайнеры в 1990-е годы. Двигатель сейчас[когда? ] обычно используется на Hawker Sea Fury и Грумман F8F Bearcat Гонщики неограниченного класса на Reno Air Races. Его главным соперником был Pratt & Whitney R-4360 Оса Майор, первый запуск примерно через семь лет после появления Duplex-Cyclone.

Дизайн и развитие

В 1927 г. Райт Аэронавтикал представила свой знаменитый двигатель «Циклон», который приводил в действие ряд конструкций в 1930-х годах. После слияния с Curtiss стать Кертисс-Райт В 1929 году была начата работа по перепроектированию двигателя до класса 1000 лошадиных сил (750 кВт). Новый Райт R-1820 Циклон 9 впервые успешно эксплуатировался в 1935 году и стал одним из наиболее часто используемых авиационных двигателей в 1930-х годах и во время Второй мировой войны, приводя в действие все передовые образцы (модели с -C по -G) Б-17 Летающая крепость Тяжелые бомбардировщики союзников, участвовавшие в войне, каждая силовая установка поддерживалась General Electric -проектированный турбокомпрессор для максимальной выходной мощности на большой высоте.

К 1931 г. Пратт и Уитни начали разработку своих не менее известных однорядных, Оса девятицилиндровую конструкцию в более крупную и гораздо более мощную четырнадцатицилиндровую двухрядную конструкцию - Двойная оса - почти идентичного 30-литрового рабочего объема, который легко мог бы составить конкуренцию этому большему однорядному циклону. В 1935 году Райт последовал примеру P&W и разработал двигатели гораздо большей мощности, основанные на механике Cyclone. Результатом стали две модели с несколько более коротким ходом поршня, 14-цилиндровый с рабочим объемом почти 43 литра, который впоследствии превратился в Двойной циклон, и гораздо более крупный 18-цилиндровый двигатель, который стал R-3350. Более крупная двухрядная версия с 22 цилиндрами, R-4090, с которым проводились эксперименты в качестве конкурента четырехрядному 28-цилиндровому двигателю объемом 71,5 л. Пратт и Уитни Оса майор, но не производился.

Когда Pratt & Whitney начали разработку собственного 18-цилиндрового двухрядного двухрядного радиального двигателя рабочим объемом 46 литров, Двойная оса В 1937 году первые опытные образцы двигателей R-3350, которые имели рабочий объем почти 55 литров, были запущены в мае того же года. Дальнейшая разработка шла медленно, как из-за сложной природы двигателя, так и из-за того, что R-2600 уделялось значительно больше внимания. R-3350 не летал до 1941 года, после прототипа. Дуглас XB-19 был переработан из Эллисон V-3420 принять R-3350.

Ситуация кардинально изменилась в 1940 году с введением нового контракта USAAC разработать дальний бомбардировщик, способный совершить перелет из США в Германию с бомбовой нагрузкой 20 000 фунтов (9 000 кг). Хотя они меньше, чем у Bomber D, что привело к Дуглас XB-19, новые конструкции требовали примерно такого же количества энергии. Когда летом 1940 года были возвращены эскизные проекты, три из четырех проектов были основаны на R-3350. Внезапно двигатель стал рассматриваться как будущее армейской авиации, и начались серьезные усилия по запуску его конструкции в производство. В 1942 г. Chrysler приступил к строительству Завод Додж Чикаго и новый завод, спроектированный Альберт Кан, уже к началу 1944 г.

Радиальный двигатель Wright R-3350 Turbo-Compound. Две турбины рекуперации выхлопных газов показаны вне области корпуса рабочего колеса (верхняя (серебристая) и нижняя (красные лопатки)), которые соединены с коленчатым валом.

К 1943 году завершилась разработка новой программы бомбардировщиков - Boeing B-29 Superfortress. Двигатели оставались темпераментными и проявляли тревожную тенденцию к перегреву задних цилиндров, частично из-за минимального зазора между перегородками цилиндров и капотом. Ряд изменений были введены в производственную линию Superfortress, чтобы обеспечить большее охлаждение на низких скоростях, и самолет был запущен в боевую эксплуатацию в Тихом океане в 1944 году. Это оказалось неразумным, поскольку ранняя тактика максимальной массы B-29 в сочетании с высокими температурами на тропических аэродромах, где базировались В-29, создавали проблемы с перегревом, которые не были полностью решены, а двигатели имели дополнительную тенденцию заглатывать собственные клапаны. Из-за высокого магний содержание в потенциально горючем сплаве картера, в результате двигатель загорается - иногда сгорает с внутренней температурой, приближающейся к 5600 ° F (3100 ° C)[1] - часто были такими напряженными лонжерон мог прогорать за секунды, что привело к катастрофическому отказу крыла.[2]

Ранние версии R-3350 имели карбюраторы, хотя плохо спроектированный угловой вход в нагнетатель приводил к серьезным проблемам с распределением топлива / воздуха. Ближе к концу Второй мировой войны система была изменена на использование бензин с прямым впрыском где топливо впрыскивалось непосредственно в камеру сгорания. Это повысило надежность двигателя. После войны двигатель был модернизирован и стал популярным для больших самолетов, особенно Lockheed Constellation и Дуглас DC-7.

После войны Турбо-компаунд[3] Система была разработана для повышения топливной экономичности. В этих версиях три функции восстановления питания турбины (PRT) были вставлены в выхлопную трубу каждой группы из шести цилиндров и соединены с коленчатым валом двигателя посредством гидравлические муфты чтобы доставить больше мощности. PRT рекуперировали около 20% энергии выхлопных газов (около 450 лошадиных сил (340 кВт)), которая в противном случае была бы потрачена впустую, но снижала надежность двигателя (механики обычно называли их турбинами восстановления деталей, поскольку повышенное тепло выхлопных газов означало возвращение старых привычка движка ест выпускные клапаны). Расход топлива для самолетов, оборудованных PRT, был почти таким же, как у более старых Pratt and Whitney R-2800, но при этом производился более полезная мощность в лошадиных силах.[4] С 15 октября 1957 года двигатель DA-3 / DA-4 стоил 88 200 долларов.[5]

К этому моменту надежность улучшилась благодаря среднее время между капитальными ремонтами в 3500 часов и удельный расход топлива порядка 0,4 фунта / л.с. / час (243 г / кВтч, что дает 34% топливной эффективности). Двигатели в использовании сейчас[когда? ] ограничены до 52 дюймов рт. ст. (180 кПа) давление в коллекторе, составляющая 2880 лошадиных сил (2150 кВт) с октановым числом 100/130 (или 100LL) вместо 59,5 дюймов ртутного столба (201 кПа) и 3400 лошадиных сил (2500 кВт), возможная с топливом с октановым числом 115/145 или лучше, которые больше не являются доступны, поскольку многие такие составы токсичны.

Несколько гонщиков на Reno Air Races используйте R-3350. Модификации на одном, Редкий медведь, включают носовой футляр, предназначенный для тихоходного винта, взятый из R-3350, используемого на Локхид L-1649 Starliner, соединенный с силовой частью (картер, кривошип, поршни и цилиндры), взятой от R-3350, используемого на Дуглас DC-7. Нагнетатель взят от R-3350, используемого на Локхид EC-121 и двигатель оснащен оксид азота инъекция. Нормальная номинальная мощность стандартного R-3350 составляет 2800 лошадиных сил (2100 кВт) при 2600 оборотах в минуту и ​​45 дюймов ртутного столба (150 кПа) давления в коллекторе. С этими модификациями двигатель Rare Bear выдает 4000 лошадиных сил (3000 кВт) при 3200 об / мин и давлении в коллекторе 80 дюймов ртутного столба (270 кПа), а также 4500 лошадиных сил (3400 кВт) с впрыском закиси азота.[6]

Варианты

Радиальный двигатель Wright R-3350 Turbo-Compound, установленный на четвертом месте правого крыла Lockheed Super Constellation
R-3350-13
2,200 shp (1,640 кВт)
R-3350-23
2,200 shp (1,640 кВт)
R-3350-24W
2,500 shp (1860 кВт)
R-3350-26W
2,800 shp (2090 кВт)
R-3350-30W
R-3350-30WA
R-3350-32W
3,700 shp (2760 кВт)
R-3350-34
3,400 shp (2540 кВт)
R-3350-42WA
3,800 shp (2830 кВт)
R-3350-53
2,700 shp (2010 кВт)
R-3350-57
2,200 shp (1,640 кВт)
R-3350-85
2,500 shp (1860 кВт)
R-3350-89A
3,500 shp (2610 кВт)
R-3350-93W
3,500 shp (2610 кВт)
972TC18DA1
Коммерческий эквивалент -30 Вт без впрыска воды
956C18CA1
Коммерческий, аналогичный -26W
975C18CB1
Коммерческий, аналогичный 956C18CA1

Приложения

Двигатели на дисплее

R-3350 на выставке Воздушный зоопарк

Технические характеристики (R-3350-C18-BA)

Радиальный двигатель Wright R-3350, показывающий, справа налево, карданный вал, редуктор, магнето (серебристый) с проводкой, два цилиндра (задний с шатуном), кожух рабочего колеса (и выпускные отверстия впускной трубы) и карбюратор впрыска (черный) ; отдельная коробка передач вспомогательного оборудования крайняя слева

Данные из Джейн.[7]

Общие характеристики

Составные части

  • Клапан: Толкатель, два клапана на цилиндр
  • Нагнетатель: Двухскоростной одноступенчатый
  • Топливная система: Нисходящий поток Чендлера-Эванса карбюратор
  • Тип топлива: 100/130 РОН
  • Масляная система: Сухой картер
  • Система охлаждения: С воздушным охлаждением

Спектакль

Смотрите также

Связанная разработка

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Рекомендации

Примечания

  1. ^ Dreizin, Эдвард Л .; Берман, Чарльз Х. и Вичензи, Эдвард П. (2000). «Конденсированные модификации при горении частиц магния на воздухе». Scripta Materialia. 122 (1–2): 30–42. CiteSeerX  10.1.1.488.2456. Дои:10.1016 / S0010-2180 (00) 00101-2.
  2. ^ «Б-29». fighter-planes.com. Дата обращения: 15 сентября 2011.
  3. ^ Ганстон 2006, стр. 247.
  4. ^ "Турбо-составной двигатель Райт R-3350". Спортивная авиация: 20. апреля 2012 г.
  5. ^ Американская авиация 4 ноя 1957 г., стр. 57
  6. ^ Воздух и космос / Смитсоновский институт Медведь вернулся Проверено 24 сентября 2011 года.
  7. ^ Джейн 1998, стр. 318
  8. ^ Кайзер, Саша; Доннерхак, Стефан; Лундблад, Андерс; Зейтц, Арне (27–29 июля 2015 г.). Концепция двигателя с композитным циклом и соотношением гектодавлений. AIAA / SAE / ASEE Joint Propulsion Conference (51-е изд.). Дои:10.2514/6.2015-4028.

Библиография

  • Ганстон, Билл. Всемирная энциклопедия авиационных двигателей: от пионеров до наших дней. 5-е издание, Страуд, Великобритания: Sutton, 2006. ISBN  0-7509-4479-X
  • Белый, Грэм. Авиационные поршневые двигатели союзников времен Второй мировой войны: история и развитие фронтовых авиационных поршневых двигателей, произведенных Великобританией и США во время Второй мировой войны. Варрендейл, Пенсильвания: SAE International, 1995. ISBN  1-56091-655-9
  • Боевой самолет Джейн времен Второй мировой войны. Лондон. Studio Editions, 1998 год. ISBN  0-517-67964-7.

внешняя ссылка