Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Wright R-3350 )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Дуплексный циклон R-3350
Райт Циклон GR 3350 1.jpg
Райт R-3350 выставлен в Центре Стивена Удвар-Хейзи , 2007 г.
ТипРадиальный двигатель
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительРайт Аэронавтикал
Первый забегМай 1937 г.
Основные приложенияBoeing B-29 Superfortress
Douglas A-1 Skyraider
Douglas DC-7
Lockheed Constellation
Lockheed P-2 Neptune
Разработано изРайт R-1820

Wright R-3350 Дуплекс-Циклон представляет собой двойной ряд, с наддувом , с воздушным охлаждением, радиальный авиационный двигатель с 18 цилиндрами , замещающих почти 55 Л. Мощности колебалась от 2200 до более чем 3700 л.с. (1640 до 2760 кВт), в зависимости от модели . Разработанный перед Второй мировой войной , R-3350 потребовалось много времени, чтобы довести его до совершенства, прежде чем его наконец использовали в качестве двигателя Boeing B-29 Superfortress . После войны двигатель достаточно повзрослел, чтобы стать основной конструкцией гражданского авиалайнера, особенно в его турбокомпонентных формах, и использовался в авиалайнерах Lockheed L-1049 Super Constellation в 1990-е годы. Двигатель сейчас [ когда?] обычно используется на гонщиках Hawker Sea Fury и Grumman F8F Bearcat Unlimited Class на гонках Reno Air Races . Его основным конкурентом был Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , впервые запущенный примерно через семь лет после появления Duplex-Cyclone.

Дизайн и разработка [ править ]

В 1927 году компания Wright Aeronautical представила свой знаменитый двигатель Cyclone, который приводил в действие ряд конструкций в 1930-х годах. После слияния с Curtiss в 1929 году, чтобы стать Curtiss-Wright , была начата работа по перепроектированию двигателя до класса 1000 лошадиных сил (750 кВт). Новый Wright R-1820 Cyclone 9 впервые успешно заработал 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) B-17 Flying Fortress. Союзные тяжелые бомбардировщики, участвовавшие в войне, каждая силовая установка оснащалась турбокомпрессором, разработанным General Electric, для максимальной выходной мощности на больших высотах.

К 1931 году компания Pratt & Whitney начала разработку своей не менее известной однорядной девятицилиндровой конструкции Wasp в более крупную и гораздо более мощную четырнадцатицилиндровую двухрядную конструкцию - Twin Wasp - с почти идентичным рабочим объемом 30 литров. цифра, которая легко могла бы составить конкуренцию этому более крупному однорядному циклону. В 1935 году Райт последовал примеру P&W и разработал гораздо более мощные двигатели, основанные на механике Cyclone. Результатом стали две конструкции с несколько более коротким ходом: 14-цилиндровый с рабочим объемом почти 43 литра, который впоследствии стал Twin Cyclone , и гораздо более крупный 18-цилиндровый двигатель, ставший R-3350. Более крупная двухрядная версия с 22 цилиндрами, R-4090, с которым экспериментировали как конкурентом четырехрядного 28-цилиндрового двигателя Pratt & Whitney Wasp Major рабочим объемом 71,5 литра , но он не был произведен.

Когда в 1937 году компания Pratt & Whitney начала разработку своего собственного 18-цилиндрового двухрядного радиального двигателя с рабочим объемом 46 литров, такого как Double Wasp , первые прототипы двигателей R-3350 Райта, которые сами по себе имели рабочий объем почти 55 литров, были изначально созданы. пробег 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 того как прототип Douglas XB-19 был переделан с Allison V-3420 на R-3350.

Ситуация кардинально изменилась в 1940 году, когда USAAC подписал новый контракт на разработку дальнего бомбардировщика, способного летать из США в Германию с бомбовой нагрузкой 20 000 фунтов (9 000 кг). Несмотря на меньшие размеры, чем конструкции Bomber D, которые привели к созданию Douglas XB-19 , новые конструкции требовали примерно такой же мощности. 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 году компания Chrysler начала строительство завода Dodge в Чикаго и нового завода, спроектированного Альбертом Каном., к началу 1944 года уже полностью эксплуатировался.

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 окончательное развитие новой программы бомбардировщиков, Boeing B-29 Superfortress, было завершено. Двигатели оставались темпераментными и проявляли тревожную тенденцию к перегреву задних цилиндров, частично из-за минимального зазора между перегородками цилиндров и капотом. В производственную линию Superfortress был внесен ряд изменений, 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 максимального веса B-29 в сочетании из-за высоких температур тропических аэродромов, где базировались В-29, возникали проблемы с перегревом, которые не были полностью решены, а у двигателей появилась дополнительная тенденция к проглатыванию собственных клапанов. Из-за высокого содержания магнияиз-за потенциально горючего сплава картера, возникающие в результате возгорания двигателя - иногда горящие с температурой ядра, приближающейся к 5 600 ° F (3100 ° C) [1], часто были настолько интенсивными, что главный лонжерон мог прогорать за секунды, что приводило к катастрофическому выходу из строя крыла. . [2]

Ранние версии R-3350 имели карбюраторы, хотя плохо спроектированный коленчатый вход в нагнетатель приводил к серьезным проблемам с распределением топлива / воздуха. Ближе к концу Второй мировой войны система была изменена на использование прямого впрыска бензина, при котором 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 Douglas DC-7 .

После войны была разработана система Turbo-Compound [3] для повышения топливной экономичности. В этих версиях три турбины рекуперации мощности (PRT) были вставлены в выхлопную трубу каждой группы из шести цилиндров и соединены с коленчатым валом двигателя с помощью гидравлических муфт для обеспечения большей мощности. PRT рекуперировали около 20% выхлопной энергии (около 450 лошадиных сил (340 кВт)), которая в противном случае была бы потрачена впустую, но снижала надежность двигателя (механики обычно называли их турбинами для восстановления деталей, поскольку повышенное количество тепла выхлопных газов означало возвращение старых привычка движка ест выпускные клапаны). Расход топлива для самолетов, оснащенных 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 повысилась: среднее время между капитальными ремонтами составило 3500 часов, а удельный расход топлива порядка 0,4 фунта / л.с. / час (243 г / кВт-ч, что дает 34% топливной эффективности). Двигатели, которые используются сейчас [ когда? ] Ограничены 52 INhg (180 кПа) давления в коллекторе , будучи 2880 лошадиных сил (2150 кВт) с 100/130 октанового топлива (или 100LL) вместо 59,5 INhg (201 кПа) и 3,400 лошадиных сил (2500 кВт) возможно с 115 / 145 или лучше, топливо с октановым числом, которое больше не доступно, поскольку многие такие составы токсичны.

Некоторые гонщики на Reno Air Races используют R-3350. Модификации одного из них, Rare Bear , включают носовой кожух, предназначенный для тихоходного винта, взятый из R-3350, используемого на Lockheed L-1649 Starliner , соединенный с силовой частью (картер, кривошип, поршни и цилиндры). от R-3350, используемого на Douglas DC-7 . Нагнетатель взят от R-3350, используемого на Lockheed EC-121, а двигатель оснащен закисью 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 рт.ст. (270 кПа), а также 4500 лошадиных сил (3400 кВт) с впрыском закиси азота. [6]

Варианты [ править ]

Радиальный двигатель Wright R-3350 Turbo-Compound, установленный на четвертой позиции правого крыла Lockheed Super Constellation
R-3350-13
2200  л.с. (1,640 кВт)
R-3350-23
2200  л.с. (1,640 кВт)
R-3350-24W
2500  л.с. (1860 кВт)
R-3350-26W
2800  л.с. (2090 кВт)
R-3350-30W
R-3350-30WA
R-3350-32W
3700  л.с. (2760 кВт)
R-3350-34
3400  л.с. (2540 кВт)
R-3350-42WA
3800  л.с. (2830 кВт)
R-3350-53
2700  л.с. (2,010 кВт)
R-3350-57
2200  л.с. (1,640 кВт)
R-3350-85
2500  л.с. (1860 кВт)
R-3350-89A
3500  л.с. (2610 кВт)
R-3350-93W
3500  л.с. (2610 кВт)
972TC18DA1
Коммерческий эквивалент -30 Вт без впрыска воды
956C18CA1
Коммерческий, аналогичный -26W
975C18CB1
Коммерческий, аналог 956C18CA1

Приложения [ править ]

  • Beechcraft XA-38 Grizzly
  • Боинг В-29 Суперфортресс
  • Boeing XC-97 Stratofreighter
  • Боинг XPBB Sea Ranger
  • Canadair CP-107 Argus
  • Объединенный B-32 Dominator
  • Curtiss XBTC-2
  • Curtiss XF14C
  • Curtiss XP-62
  • Дуглас А-1 Skyraider
  • Дуглас БТД Разрушитель
  • Дуглас DC-7
  • Дуглас XB-19
  • Дуглас XB-31
  • Летающий крытый вагон Fairchild C-119
  • Fairchild AC-119
  • Грумман F8F Bearcat
  • Hawker Sea Fury
  • Локхид Созвездие
  • Локхид L-049 Созвездие
  • Локхид C-69 Созвездие
  • Локхид L-649 Созвездие
  • Локхид L-749 Созвездие
  • Локхид L-1049 Супер Созвездие
  • Локхид C-121 Созвездие
  • Lockheed R7V-1 Созвездие
  • Lockheed EC-121 Предупреждающая звезда
  • Локхид L-1649A Starliner
  • Локхид P-2 Нептун
  • Локхид XB-30
  • Мартин JRM Марс
  • Мартин XB-33 Супер Мародер
  • Мартин P5M Марлин
  • Строуков YC-134

Двигатели на дисплее [ править ]

R-3350 на выставке в воздушном зоопарке
  • Wright R-3350-89 выставлен на всеобщее обозрение в Аэрокосмическом музее Калифорнии.
  • Wright R-3350 выставлен на всеобщее обозрение в музее Flyhistorisk, Сола , недалеко от Ставангера , Норвегия.

Технические характеристики (R-3350-C18-BA) [ править ]

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 вспомогательных агрегатов крайняя слева

Данные Джейн . [7]

Общие характеристики

  • Тип: Двухрядный 18-цилиндровый радиальный двигатель
  • Диаметр цилиндра : 6 1 / 8 в (155,6 мм)
  • Инсульт : 6 5 / 16 в (160,2 мм)
  • Объем : 3347,9 дюйма 3 (54,862 л)
  • Длина: 76,26 дюйма (1937 мм)
  • Диаметр: 55,78 дюйма (1417 мм)
  • Сухой вес : 2670 фунтов (1210 кг)

Составные части

  • Клапанный механизм : толкатель, два клапана на цилиндр
  • Нагнетатель : двухскоростной одноступенчатый
  • Топливная система: карбюратор с нисходящим потоком Chandler-Evans
  • Тип топлива: АИ 100/130
  • Масляная система: Сухой картер
  • Система охлаждения: с воздушным охлаждением

Спектакль

  • Мощность двигателя : 2200 л.с. при 2800 об / мин (взлетная).
  • Удельная мощность : 0,66 л.с. / дюйм³
  • Степень сжатия : 6,85: 1
  • Удельный расход топлива : Взлетный : 0,38 фунта / л.с. / ч (0,17 кг / л.с. / ч; 0,23 кг / кВт / ч) [8]
  • Отношение мощности к весу : 0,82 л.с. / фунт

См. Также [ править ]

Связанная разработка

  • Семья Райт Циклон
  • Райт R-1300 Циклон 7
  • Райт R-1820 Циклон 9
  • Райт R-2600 Циклон 14

Сопоставимые двигатели

  • BMW 802
  • Бристоль Центавр
  • Добрынин ВД-4К
  • Гном-Рона 18L
  • Накадзима Хомаре
  • Пратт и Уитни R-4360
  • Швецов АШ-73

Связанные списки

  • Список авиационных двигателей

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

  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 . DOI : 10.1016 / S0010-2180 (00) 00101-2 .
  2. ^ "B-29". fighter-planes.com. Дата обращения: 15 сентября 2011.
  3. ^ Gunston 2006, стр. 247.
  4. ^ "Двигатель Райт R-3350 Turbo-Compound". Sport Aviation : 20 апреля 2012 г.
  5. ↑ American Aviation, 4 ноября 1957 г., стр. 57
  6. ↑ Air & Space / Smithsonian The Bear is Back Проверено 24 сентября 2011 г.
  7. Перейти ↑ Jane's 1998, p. 318
  8. ^ Кайзер, Саша; Доннерхак, Стефан; Лундблад, Андерс; Зейтц, Арне (27–29 июля 2015 г.). Концепция двигателя с композитным циклом и соотношением гектодавлений . Совместная конференция по двигательным установкам AIAA / SAE / ASEE (51-е изд.). DOI : 10.2514 / 6.2015-4028 .

Библиография [ править ]

  • 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. Поршневые двигатели самолетов союзников Второй мировой войны: история и развитие фронтовых поршневых двигателей самолетов, произведенных Великобританией и США во время Второй мировой войны . Уоррендейл, Пенсильвания: SAE International, 1995. ISBN 1-56091-655-9 
  • Боевой самолет Джейн времен Второй мировой войны . Лондон. Studio Editions, 1998. ISBN 0-517-67964-7 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Wright R-3350-57 Cyclone Fact Sheets с сайта Национального музея ВВС США
  • Фильм 1940-х годов о производстве Chrysler радиалов Duplex-Cyclone Райта для Superfortress