Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Свобода L-12
Свобода L-12-1.jpg
Авиадвигатель Liberty L-12
ТипПоршневой авиационный двигатель
национальное происхождениеСоединенные Штаты Америки
ПроизводительЛинкольн , Форд , Паккард , Мармон , Бьюик
РазработаноДжесси Винсент и Элберт Дж. Холл
Первый забегоколо 1917 г.
Количество построенных20 748
ВариантыСвобода L-4 , Свобода L-6 , Свобода L-8

Свобода L-12 является американским водяным охлаждением 45 ° V-12 двигателя самолета вытесняя 1,649 кубических дюймов (27 л) и делают 400  л.с. (300  кВт ) , предназначенные для высокого коэффициента мощности к весу и легкости массового производства. Он нашел широкое применение в авиастроении , а после маринования - на море, как в гоночных, так и в джентльменских небольших катерах .

6-цилиндровая версия с одним двигателем, Liberty L-6 , и V-8, Liberty L-8 , были производными от Liberty L-12. На смену ему пришел Packard 1A-2500 .

Развитие [ править ]

В мае 1917 года, через месяц после того, как Соединенные Штаты объявили войну Германии , федеральная целевая группа, известная как Совет по производству самолетов, вызвала двух ведущих конструкторов двигателей, Джесси Винсента (из Packard Motor Car Company в Детройте) и Элберта Дж. Холл (из компании Hall-Scott Motor Co. в Беркли, Калифорния ) в Вашингтон, округ Колумбия . Им была поставлена ​​задача как можно быстрее разработать авиационный двигатель, который мог бы составить конкуренцию, если не превзойти двигатели Великобритании и Франции., и Германия. Правление уточнило, что двигатель будет иметь высокое отношение мощности к массе и может быть адаптирован для массового производства.

Совет собрал Винсента и Холла 29 мая 1917 года в отеле Уиллард в Вашингтоне, где их обоих попросили остаться, пока они не сделают набор основных рисунков. Спустя всего пять дней Винсент и Холл покинули Willard с законченной конструкцией нового двигателя [1], который практически без изменений принял конструкцию с одним верхним распределительным валом и клапанным механизмом коромысла более поздних двигателей Mercedes D.IIIa 1917–1917 гг. 18.

В июле 1917 года восьмицилиндровый прототип, собранный на заводе Packard в Детройте, прибыл в Вашингтон для испытаний, а в августе 12-цилиндровая версия была испытана и одобрена.

Производство [ править ]

Майор Генри Х. «Хэп» Арнольд с первым завершенным двигателем Liberty V12
Производство двигателей Liberty
Табличка Ford Liberty 12 с порядком зажигания

Осенью 1917 года военное министерство разместило заказ на 22 500 двигателей Liberty, разделив контракт между производителями автомобилей и двигателей Buick , Ford , Cadillac , Lincoln , Marmon и Packard . Холл-Скотт в Калифорнии считался слишком маленьким, чтобы получить производственный заказ. Модульная конструкция облегчила производство на нескольких заводах. [2]

Ford попросили поставить цилиндры для нового двигателя и быстро разработали улучшенную технику резки и прессования стали, в результате чего производство цилиндров увеличилось со 151 в день до более чем 2000; в конечном итоге компания произвела все 433 826 цилиндров, а также 3 950 двигателей в сборе. [3] Lincoln построил новый завод в рекордно короткие сроки, полностью посвященный производству двигателей Liberty, и собрал 2000 двигателей за 12 месяцев. К моменту перемирия с Германией различные компании произвели 13 574 двигателя Liberty, достигнув темпа производства 150 двигателей в день. Производство продолжалось после войны, всего в период с 4 июля 1917 по 1919 год было построено 20 478 двигателей [4].

Хотя широко распространено иное мнение, несколько двигателей Liberty видели действие во Франции в качестве мощности для американской версии британского Airco DH.4 . [5]

Производство Линкольна [ править ]

Когда Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну , подразделению Cadillac General Motors было предложено произвести новый авиадвигатель Liberty, но Уильям С. Дюрант был пацифистом, который не хотел, чтобы предприятия General Motors или Cadillac использовались для производства военной техники. Это привело к тому, что Генри Лиланд покинул Cadillac и основал Lincoln Motor Company, чтобы производить двигатели Liberty. Он быстро получил государственный контракт на сумму 10 000 000 долларов на постройку 6 000 двигателей. [6] Впоследствии заказ был увеличен до 9 000 единиц с возможностью еще 8 000, если они понадобятся правительству. [7] (Позже Дюрант передумал, и двигатели производили Кадиллак и Бьюик. [8])

В течение 1918 календарного года было произведено более 16 000 двигателей Liberty. К 11 ноября 1918 г. было произведено более 14 000 двигателей Liberty. [9] Линкольн поставил 6 500 из 400 л.с. (300 кВт) двигателей V-12 с верхним распределительным валом, когда производство прекратилось в январе 1919 года. [10]

Дизайн [ править ]

Крупным планом детали клапанного механизма Liberty L-12, почти соответствующие более позднему дизайну Mercedes D.IIIa

Двигатель Liberty имел модульную конструкцию, в которой четыре или шесть цилиндров могли использоваться в одном или двух рядах, что позволяло использовать рядные четверки, V-8, рядные шестерки или V-12.

Конструкция скреплялась литым алюминиевым картером, состоящим из двух частей . Две части составляли верхнюю и нижнюю половины завершенной сборки и скреплялись рядом болтов, проходящих по внешнему периметру. Как было принято для той эпохи, цилиндры были отдельно сформированы из кованых стальных труб с тонкими металлическими кожухами, окружающими их для обеспечения потока охлаждающей воды.

Один распределительный вал верхнего расположения для каждого ряда цилиндров приводил в действие два клапана на цилиндр, почти так же, как рядные шестицилиндровые немецкие двигатели Mercedes D.III и BMW III . Каждый распределительный вал приводился в движение вертикальным приводным валом, который был размещен в задней части каждого ряда цилиндров, что опять же идентично силовым агрегатам Mercedes и BMW с шестью цилиндрами. Компания Delco Electronics предоставила систему зажигания, а Zenith - карбюратор . Сухой вес составлял 844 фунта (383 кг).

Было произведено 52 экземпляра шестицилиндровой версии Liberty L-6 , внешне очень напоминавшей силовые установки Mercedes и BMW, но не закупленных армией. Пара из 52 произведенных двигателей была уничтожена Уильямом Кристмасом при испытании своего так называемого истребителя " Рождественская пуля ".

Варианты [ править ]

V-1650

Перевернутый Liberty 12-A, известный как V-1650, производился до 1926 года компанией Packard.

Такое же обозначение позже было применено к Packard V-1650 Merlin , двигателю с почти идентичным рабочим объемом . Это была версия Rolls-Royce Merlin , выпущенная компанией Packard во время Второй мировой войны [11], и ее не следует путать с более ранней версией на базе Liberty.

Эллисон VG-1410

Allison VG-1410 представлял собой перевернутую Liberty L-12 с воздушным охлаждением, с зубчатым суперзарядным устройством, планетарным редуктором Allison с пропеллерным приводом и диаметром цилиндра, уменьшенным до 4 5 ⁄ 8   дюйма (120 мм), что давало меньшее смещение на 1411 дюймов. 3 (23,12 л). [12] [13]

Свобода L-6
Основная статья: Liberty L-6

Вариант 6-цилиндра Liberty L-12, по прозвищу «Свобода Шесть» , состоял из одного банка цилиндров, с результирующим двигателем подшипника сильного внешнее сходства с оба Mercedes D.III и BMW III прямо-шесть немецких авиационные двигатели Первой мировой войны 825 кубических дюймов (13,5 л)

Свобода L-8
Основная статья: Liberty L-8

8-цилиндровый V-образный двигатель, использующий ряды цилиндров Liberty по четыре под углом 45 °. 1099,6 кубических дюймов (18,0 л)

Микулин М-5
Лицензионное производство (или копии) произведено в СССР.
Наффилд Либерти
Crusader Mk III времен Второй мировой войны на базе Nuffield Liberty

Танковый двигатель Nuffield Liberty был лицензирован и производился во время Второй мировой войны британским производителем автомобилей Nuffield . Он использовался в ранних крейсерских танках , Crusader , Cavalier и, наконец, в танках Centaur . Это был 27 - L (1649 , в 3 ) двигатель с мощностью 340  л.с. (250  кВт ; 340  PS ), которая была недостаточной для возрастающих весов автомобильных в ходе войны , а также страдали многочисленные проблемы с охлаждением и надежность. [14]

У Nuffield Liberty было несколько версий: [15]

  • Mark I , американские двигатели, модифицированные в Великобритании. Модификация включала новые карбюраторы и новую систему впуска от Solex , переработку сапуна картера, новую шестерню газораспределения и измененную осевую тягу коленчатого вала. Это давало 340  л.с. (250  кВт ; 340  л.с. ) при увеличении до 1500 об / мин с новыми карбюраторами.
  • Mark II , двигатели британской постройки. Воздушный компрессор (для запуска) не использовался и был удален на более поздних двигателях.
  • Mark III, IIIA и IIIB , сделанные для танка Crusader. Это потребовало уменьшения высоты, чтобы поместиться в моторном отсеке, что было достигнуто за счет изменения конструкции масляного насоса и перемещения водяного насоса. Воздушный компрессор был восстановлен, чтобы обеспечить пневматическое торможение и рулевое управление. Значительные проблемы возникли при использовании в пустыне ( Североафриканская кампания ), и Mk III претерпел множество изменений. Это включало три различных конструкции цепного привода для вспомогательных охлаждающих вентиляторов, измененный механизм регулировки клапана, увеличенную степень сжатия, измененную подачу масла и замену двух водяных насосов.
  • Mark IV - это измененная конструкция, обеспечивающая привод вала для охлаждающих вентиляторов. Это заменило хлопотный цепной привод. В этой версии также изменился воздушный компрессор, чтобы он работал на более низкой скорости.
  • Mark IVA , мощность была увеличена до 410  л.с. (310  кВт ; 420  л.с. ) за счет увеличения ограничения регулятора до 1700 об / мин и установки нового впускного коллектора и карбюратора для бака Cavalier.
  • Mark V , модернизированный двигатель, развивающий ту же мощность, что и Mark IVA, но для использования в танке Centaur. Было изменено распределение масла в двигателе, но по-прежнему регулируется более высокая частота вращения 1700 об / мин. Двигатель предназначался для танка Cromwell , но от дизайна Liberty отказались в пользу Rolls-Royce Meteor, закупленного Tank Board. Танки с Liberty были переименованы в Centaur, а производство было разделено.

Приложения [ править ]

Самолет [ править ]

Airco DH.4 в полете над Францией во время Первой мировой войны
Феликстоу F5L

В основном Liberty использовалась в самолетах.

  • Американские версии Airco DH.4
  • Airco DH.9A
  • Airco DH.10
  • Breguet 14 B2 L
  • Caproni Ca.60
  • Curtiss H-16
  • Curtiss HS
  • Curtiss NC
  • Кертисс Carrier Pigeon
  • Дуглас С-1
  • Дуглас Д.Т.
  • Дуглас О-2
  • Феликстоу F5L
  • Фоккер Т.II
  • Хэндли Пейдж HP20
  • Виттеман-Льюис XNBL

Двигатель также использовался в дирижабле РН-1 (Зодиак) .

Автомобиль [ править ]

Белый триплекс

Основываясь на использовании самолета, двигатель обеспечивал хорошую удельную мощность. Это сделало его идеальным для использования в транспортных средствах, рассчитанных на наземную скорость.

Он был выбран для двух попыток установления рекорда наземной скорости.

  • Бабс , одномоторный автомобиль
  • Белый триплекс , установка трех двигателей Liberty, работающих в тандеме

Обе попытки устанавливают новые рекорды. При дальнейших попытках оба разбились, в результате погибли водители и оператор кинохроники.

Танк [ править ]

Танк Mark VIII "Liberty" времен Первой мировой войны

Уже в 1917 году «Либерти» продемонстрировала хороший потенциал для использования как в танках, так и в самолетах. Англо-американский танк Mark VIII , или «Либерти», был разработан в 1917–1918 годах. Американская версия использовала модификацию двигателя Liberty V-12 мощностью 300 л.с. (220 кВт), предназначенную для использования чугунных цилиндров, а не тянутых стальных . Сотня танков была произведена в Арсенале Рок-Айленда в 1919–20 - слишком поздно для Первой мировой войны . В конце концов они были проданы в Канаду для обучения в 1940 году, за исключением двух, которые сохранились.

Между двумя мировыми войнами J. Walter Christie объединил авиационные двигатели с новой конструкцией подвески, создав скоростной и высокомобильный танк. Используя концепцию Christie's, российские войска выбрали и скопировали Liberty в советский танк БТ-2 и БТ-5 в межвоенный период (по крайней мере, один восстановленный Liberty был установлен в БТ-5) [ необходима цитата ] . Британцы наблюдали за демонстрацией этого танка, а конструктивные характеристики Christie были лицензированы и включены в британскую спецификацию конструкции A13 .

Танк Centaur времен Второй мировой войны , последний тип, подходящий для Nuffield Liberty

С приближением Второй мировой войны компания Nuffield, производящая британские крейсерские танки , лицензировала и модернизировала Liberty для использования в A13 (производившемся как Cruiser Mk III ) и более поздних крейсерских танках мощностью 340 л.с. (410 л.с. от Mark IV версия). В более поздних британских танках его заменил Rolls-Royce Meteor , двигатель на базе авиадвигателя Rolls-Royce Merlin , который обладал большей мощностью двигателя (600 л.с.).

Двигатели Nuffield Liberty использовались в британских танках непосредственно довоенной и Второй мировой войны:

  • Cruiser Mk III (A13 Mark I) - Nuffield Liberty Mk I
  • Cruiser Mk IV (A13 Mark II) - Nuffield Liberty Mk II
  • Танк крестоносцев - Nuffield Liberty Mk III, IIIA, IIIB или IV
  • Кавалерский танк - Nuffield Liberty Mk IVA
  • Танк Centaur - параллельная версия британского танка Cromwell с двигателем Meteor времен Второй мировой войны - Nuffield Liberty Mk V

Гидроцикл [ править ]

Судно на подводных крыльях HD-4 в Национальном историческом памятнике Александра Грэхема Белла

HD-4 или Hydrodome number 4 был ранним исследовательским судном на подводных крыльях, разработанным ученым Александром Грэмом Беллом . В 1919 году он установил мировой рекорд скорости на море - 70,86 миль в час (114,04 км / ч), оснащенный двумя двигателями Liberty L-12 мощностью 350 л.с.

Мировой рекорд скорости прерывателя и пятикратный Золотой кубок чемпиона Гар Вуд у руля тройной Liberty L-12 с питанием Мисс Америка 2 , второй из девяти Packard V-12 приводится Мисс Америки и 1921 Хармсворт Трофей победителя

Изобретатель, предприниматель и водный гонщик Гар Вуд установил новый рекорд скорости на воде 74,870 миль в час (120,492 км / ч) в 1920 году на новой лодке с двойным двигателем Liberty V-12 под названием Miss America . В последующие двенадцать лет Вуд построил еще девять Packard V-12 с приводом Miss Americas и побил рекорд пять раз, подняв его до 124,860 миль в час (200,943 км / ч). Он также выигрывал пять гонок Золотого Кубка подряд на моторных лодках в период с 1917 по 1921 год и престижный трофей Хармсворта девять раз между 1920 и 1933 годами во главе своей Мисс Америки .

Многие джентльменские малолитражки , Gold Cup и другие победители гонок были построены с двигателями Liberty L-12.

Выжившие [ править ]

Ряд двигателей Liberty сохранился в восстановленных рабочих и статических транспортных средствах. Дисплеи самого движка включают:

Австралия
  • Liberty 12 от DH.9A демонстрируется в Центре австралийского авиационного наследия в Дарвине, Северная территория [16]
объединенное Королевство
  • Nuffield Liberty экспонируется в Танковом музее в Бовингтоне.
Соединенные Штаты
  • Самолет 12А выставлен в Музее авиации Новой Англии в международном аэропорту Брэдли в Виндзор-Локс , штат Коннектикут. [17]
  • Работающий Liberty V-12 на прицепе на статическом испытательном стенде часто используется для демонстраций на авиашоу на аэродроме Old Rhinebeck в выходные дни. [18]
  • Авиационный двигатель Packard Liberty V-1650 (в разрезе) - 12-цилиндровый двигатель v-типа с водяным охлаждением; 400 л.с. при 1700 об / мин. 5-дюймовый цилиндр, 7-дюймовый ход поршня, 8431 фунт, цилиндры с углом наклона 45 градусов и алюминиевые поршни выставлены на выставочном стенде в Историческом парке Кариллон в Дейтоне, штат Огайо. [19]

Технические характеристики [ править ]

Данные из книги Джейнс "Все мировые самолеты", 1919 год [20]

Общие характеристики

  • Тип: 12-цилиндровый поршневой авиадвигатель Vee с жидкостным охлаждением
  • Диаметр цилиндра : 127 мм (5 дюймов)
  • Ход : 7 дюймов (178 мм)
  • Объем : 1649,3 дюйма 3 (27,02 л)
  • Длина: 67,375 дюйма (1711 мм)
  • Ширина: 27 дюймов (685,80 мм)
  • Высота: 41,5 дюйма (1054,10 мм)
  • Сухой вес : 844 фунта (382,8 кг)

Составные части

  • Клапанный : один впускные и один выпускной клапан на цилиндр управляются с помощью одного верхнего распределительного вала нацилиндров
  • Топливная система: два дуплексных карбюратора Zenith
  • Тип топлива: бензин
  • Масляная система: принудительная подача, роторные напорные и продувочные насосы, мокрый картер.
  • Система охлаждения: с водяным охлаждением

Спектакль

  • Мощность: 400 л.с. (298,3 кВт) при 1800 об / мин (взлетная)
  • Удельная мощность : 0,27 л.с. / куб. Дюйм (12,4 кВт / л)
  • Степень сжатия : 5,4: 1 (армейские двигатели) 5: 1 (морские двигатели)
  • Удельный расход топлива : 0,565 пт / л.с. / час (0,43 л / кВт / час)
  • Расход масла: 0,0199 пт / л.с. / час (0,0152 л / кВт / час)
  • Отношение мощности к весу : 0,53 л.с. / фунт (0,87 кВт / кг)

См. Также [ править ]

Сопоставимые двигатели

  • BMW VI

Связанные списки

  • Список авиационных двигателей
  • Список двигателей Ford

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  1. ^ Траут, Стивен (2006). Cather Studies Vol. 6: История, память и война . Университет Небраски Press. С. 275–276. ISBN 978-0-8032-9464-6.
  2. ^ Йенн, Билл (2006). Американский авиационный завод во время Второй мировой войны . Зенит Отпечаток. С. 15–17. ISBN 978-0-7603-2300-7.
  3. ↑ О'Каллаган, Тимоти Дж. (2002). Авиационное наследие Генри и Эдселя Форда . Издательство Государственного университета Уэйна. С. 163–164. ISBN 978-1-928623-01-4.
  4. ^ Андерсон, Джон Дэвид (2002). Самолет: история его технологии . AIAA . п. 157. ISBN. 978-1-56347-525-2.
  5. ^ Винсент 1919 , стр. 400.
  6. Перейти ↑ Weiss 2003 , p. 45.
  7. ^ Леланд и Милбрук 1996 , стр. 189.
  8. ^ Вайс, Х. Юджин (2003). Крайслер, Форд, Дюрант и Слоан . МакФарланд. п. 45. ISBN 978-0-7864-1611-0.
  9. ↑ Сквайер, Джордж О. (10 января 1919). «Воздухоплавание в Соединенных Штатах, 1918 год» . Труды Американского института инженеров-электриков . XXXVIII : 13. DOI : 10,1109 / Т-AIEE.1919.4765601 . S2CID 51649497 . Проверено 17 сентября 2015 года . 
  10. ^ Леланд и Милбрук 1996 , стр. 194.
  11. ^ Ганстон, Билл (1986). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Патрик Стивенс. п. 106. ISBN 978-0-85059-717-2.
  12. ^ Грей, CG, изд. (1928). Джейн - самолет всего мира, 1928 год . Лондон: Sampson Low, Marston & company, ltd. п. 58d.
  13. ^ http://www.sil.si.edu/smithsoniancontributions/AnnalsofFlight/text/SAOF-0001.3.txt
  14. ^ Форман-Пек, Джеймс; Сью Боуден; Алан МакКинли (1995). Британская автомобильная промышленность . Издательство Манчестерского университета. п. 87. ISBN 978-0-7190-2612-6.
  15. ^ Нил, Роберт Дж. (2009). Техническая и эксплуатационная история двигателя Liberty: танки, корабли и самолеты 1917-1960 гг . Северное отделение, Миннесота: Специальная пресса. ISBN 978-1580071499.
  16. ^ "Liberty V12 Engine" . darwinsairwar.com.au . Дарвинский музей авиации. Архивировано из оригинального 23 февраля 2017 года . Проверено 29 января 2017 года .
  17. ^ "Свобода 12A V-12" . Музей авиации Новой Англии. Архивировано из оригинального 15 апреля 2013 года . Проверено 30 марта 2013 года .
  18. ^ "Старый Рейнбек Аэродром Коула Палена - Авиационные двигатели - Страница 4 - Свобода" . oldrhinebeck.org . Музей аэродрома Рейнбек. Архивировано из оригинала на 4 марта 2016 года . Проверено 22 февраля 2016 года . Произведенный в больших количествах и широко использовавшийся в почтовых самолетах после войны, Liberty стал значительным вкладом США в авиацию. Джесси Винсент из Packard и Э. Дж. Холл из Холл-Скотта сконструировали двигатель за пять дней. Через месяц был построен и запущен первый прототип.
  19. ^ "Исторический парк Карильон" . daytonhistory.org . История Дейтона . Проверено 7 апреля 2020 года .
  20. ^ Грей, CG (1969). Самолеты всего мира Джейн 1919 (Факсимильное издание). Дэвид и Чарльз (издательство) Limited. стр. 1b до 145b. ISBN 978-0-7153-4647-1.

Библиография [ править ]

  • Брэдфорд, Фрэнсис Х. Холл-Скотт: нерассказанная история великого американского производителя двигателей
  • Ангелуччи, Энцо. Энциклопедия военной авиации Рэнда МакНалли, 1914–1980. Сан-Диего, Калифорния: Военная пресса, 1983. ISBN 0-517-41021-4 . 
  • Баркер, Рональд и Энтони Хардинг. Автомобильный дизайн: двенадцать великих дизайнеров и их работа. SAE, 1992. ISBN 1-56091-210-3 . 
  • Лиланд, миссис Уилфред С. и Минни Даббс Миллбрук. Мастер точности: Генри М. Леланд. Детройт, Мичиган: Издательство государственного университета Уэйна, 1996. ISBN 0-8143-2665-X . 
  • Льюис, Дэвид Л. 100 лет Форда. Линкольнвуд, Иллинойс: Международные публикации. 2005. ISBN 0-7853-7988-6 . 
  • "Линкольнс". Линкольн Аноним . Дата обращения: 22 августа 2006 г.
  • Винсент, Дж. Г. Авиационный двигатель Liberty. Вашингтон, округ Колумбия: Общество автомобильных инженеров, 1919.
  • Вайс, Х. Юджин. Крайслер, Форд, Дюрант и Слоан: гиганты-основатели американской автомобильной промышленности. Джефферсон, Северная Каролина: McFarland & Company, 2003. ISBN 0-7864-1611-4 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Шиппер, Дж. Эдвард (2 января 1919 г.). «Двигатель свободы» (PDF) . Полет . XI (1): 6–10. № 523 . Проверено 12 января 2011 года . Современное техническое описание двигателя с чертежами и фотографиями.
  • Восстановление танка с двигателем Liberty
  • Анналы полета
  • "Двигатель V-12, Liberty 12 Model A (Ford)" . Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики . Проверено 1 января 2011 года .
  • Видео о работе двигателя Liberty V-12 на аэродроме Старый Рейнбек