Авиационные двигатели Beardmore Cyclone, Typhoon и Simoon

byakin 01.12.2023 2

В избранноеВ избранномRemoved 1

В начале 1920-х годов компания William Beardmore & Company Ltd. (Beardmore) приступила к разработке серии мощных авиационных двигателей. Одной из основных проблем, стоявших перед авиаконструкторами в то время, было преобразование относительно высоких оборотов двигателя в низкие обороты, необходимые для винтов фиксированного шага. Добавление редуктора воздушного винта увеличивало массу двигателя, его сложность и добавляло в его конструкцию потенциальные критические точки.

Глава моторостроительного отделения компании Beardmore Алан Чорлтон (Alan Chorlton) искал альтернативу редуктору воздушного винта в виде двигателя с относительно небольшой частотой вращения вала. Для того чтобы двигатель вырабатывал высокую мощность при низких оборотах выходного вала его цилиндр должен иметь очень большой рабочий объем.

Первый низкооборотный авиационный двигатель большой мощности компании Beardmore, разработанный Аланом Чорлтоном, на самом деле представлял собой два отдельных двигателя – Cyclone и Typhoon, разработка которых шла параллельно. Двигатель Beardmore Cyclone представлял собой рядный шестицилиндровый двигатель водяного охлаждения с диаметром цилиндра 8,625 дюйма (219 мм) и ходом поршня 12 дюймов (305 мм), что давало ему общий рабочий объем 4207 кубических дюймов (68,9 л). Двигатель Beardmore Typhoon был по сути тем же двигателем, но в перевернутой конфигурации. Между двумя двигателями почти все детали были взаимозаменяемыми.

шестицилиндровый рядный двигатель Beardmore Cycloneс общим рабочим объемом 4207 кубических дюймов (68,9 л)

В двигателях Cyclone и Typhoon был использован алюминиевый картер, который также образовывал блок цилиндров. Тонкие стальные гильзы цилиндров были вставлены в картер по направлению к коленчатому валу. Гильзы цилиндров поддерживались фланцем по направлению к головке блока цилиндров и уплотнялись кольцом по направлению к коленчатому валу. Каждый цилиндр имел свою собственную съемную головку. Четыре клапана, которыми оснащался каждый цилиндр, приводились в действие шатунами и короткими толкающими штангами от одного распределительного вала, который проходил вдоль боковой части двигателя чуть ниже головки. У двигателя Cyclone распределительный вал находился на правой стороне, в то время как у инвертированного двигателя Typhoon он находился на левой стороне (в обоих случаях если смотреть сзади).

инвертированный двигатель Beardmore Typhoon

Две свечи зажигания были установлены в верхней части каждого цилиндра и зажигались двумя магнето Watford C6SM. Магнето вместе с водяным, масляным и топливным насосами приводились в действие с задней части двигателей серией промежуточных шестерен. В двигателях использовались алюминиевые поршни с тремя газоуплотнительными кольцами и одним маслосъемным кольцом. Степень сжатия составляла 5,25 к 1.

Двигатель Cyclone I был впервые запущен в 1922 году и при частоте вращения выходного вала 1200 об/мин развил мощность 700 л.с. (522 кВт). Работы в данном направлении были продолжены, и в 1927 году двигатель Cyclone II при частоте вращения выходного вала 1330 об/мин развивал мощность 850 л.с. (634 кВт). При тех же оборотах, но с более крупным карбюратором мощность двигателя могла быть увеличена до 950 л.с. (708 кВт). Расход топлива составлял 0,48 фунта на лошадиную силу в час (292 г/кВт×ч), а масса двигателя составляла 2150 фунтов (975 кг). Двигатель Cyclone имел длину 80,3 дюйма (2 м), ширину 35 дюймов (0,9 м) и высоту 61,125 дюйма (1,55 м). Согласно ряда сообщений был изготовлен только один экземпляр двигателя Cyclone II, который был продан в Германию компании Heinkel Flugzeugwerke.

Как уже упоминалось, Typhoon представлял собой инвертированную версию двигателя Cyclone. Дата первого запуска двигателя остается неизвестной, но Typhoon упоминается вместе с Cyclone в брошюре компании Beardmore от 1924 года. Двигатель Typhoon I (некоторые источники утверждают, что Typhoon II) первоначально развивал мощность 800 л.с. (597 кВт) при 1350 об/мин, но в 1926 году при тех же оборотах его мощность возросла до 925 л.с. (690 кВт). Расход топлива составлял 0,46 фунта на лошадиную силу в час (280 г/кВт×ч), а масса двигателя составляла 2233 фунта (1013 кг). Двигатель Typhoon имел длину 80,3 дюйма (2 м), ширину 38,5 дюймов (0,98 м) и высоту 59,3 дюймов (1,5 м). Двигатель Typhoon был установлен на бомбардировщик Avro 549 Aldershot (J6852), заменив авиамотор Napier Cub. Самолет с двигателем Typhoon, переименованный в Avro 549C Aldershot IV, совершил первый полет 10 января 1927 года. После демонстрационного полета, состоявшегося 24 января 1927 года, пилот Берт Хинклер (Bert Hinkler) сообщил, что двигатель Typhoon работал удивительно плавно.

двигатель Beardmore Typhoon, установленный на опытный бомбардировщик Avro 549C Aldershot IV. Снимок был сделан во время запуска двигателя

Avro 549C Aldershot IV с двигателем Beardmore Typhoon, который под управлением Берта Хинклера 24 января 1927 года совершил демонстрационный полет

Низкооборотный двигатель с очень большим рабочим объемом очень подходил для воспламенения от сжатия, и второй двигатель Typhoon был изготовлен в качестве дизельного. Некоторые источники сообщают об этом двигателе как Typhoon I, в то время как другие называют его просто Typhoon C.I. Кроме того, двигатель иногда отмечался как полудизельный (с калильным зажиганием). Однако выходная мощность в 750 л.с. (559 кВт) при 1400 оборотах в минуту говорит о том, что это был настоящий дизельный двигатель с воспламенением от сжатия. Вне зависимости от этого дизельный авиамотор Typhoon по размерам был таким же, как и стандартный двигатель Typhoon. Дизельный двигатель разрабатывался одновременно с двигателями Cyclone и стандартным Typhoon и упоминается в некоторых статьях, посвященных этим двигателям. Некоторые источники утверждают, что этот двигатель был установлен на опытный бомбардирвощик Avro 549 Aldershot, но, похоже, это не так. Не было найдено никаких доказательств того, что этот двигатель когда-либо поднимался в воздух. Однако в 1924 году Министерство авиации заказало девять двигателей Typhoon с воспламенением от сжатия для использования в силовой установке строящегося дирижабля R101. К 1926 году в Министерстве авиации сочли, что Typhoon достиг своего потенциала развития, и изменило заказ на двигатель Beardmore Tornado, который в то время находился в стадии разработки.

сообщается, что на данном снимке представлен 750-сильный (559 кВт) двигатель Beardmore Typhoon с воспламенением от сжатия

Двигатель Beardmore Simoon был дальнейшим развитием бензинового авиамотора Typhoon, но был спроектирован с ним примерно в одно и то же время. По сравнению со своим предшественником Simoon имел уменьшенный до 8,5625 дюйма (217,5 мм) диаметр цилиндра. Ход поршня остался прежним 12 дюймов (305 мм), однако были добавлены два дополнительных цилиндра. Это дало инвертированному рядному восьмицилиндровому двигателю общий рабочий объем 5528 кубических дюймов (90,6 л). Двигатель Simoon сохранил степень сжатия предыдущих двигателей 5,25 к 1, как у, а расход топлива составил 0,48 фунта на лошадиную силу в час (292 г/кВт×ч). Нормальная мощность составляла 1100 л.с. (820 кВт) при частоте вращения выходного вала 1250 об/мин, но при увеличении частоты вращения до 1350 об/мин мощность возрастала до 1200 л.с. (895 кВт). Двигатель Simoon имел длину 98 дюймов (2,5 м), ширину 37,6 дюймов (0,96 м) и высоту 72,6 дюймов (1,84 м). Увеличение высоты двигателя Simoon по сравнению с авиамоторами Cyclone и Typhoon произошло из-за дополнительного поддона, выступающего из нижней задней части двигателя. Масса двигателя составляла 2770 фунтов (1256 кг). Simoon был установлен на второй прототип бомбардировщика-торпедоносца Blackburn T.4 Cubaroo (N167), заменив авиамотор Napier Cub. Торпедоносец Cubarro с двигателем Simoon впервые поднялся в воздух в начале 1927 года.

восьмицилиндровый инвертированный рядный авиационный двигатель Beardmore Simoon с выходной мощностью 1100 л.с. (820 кВт) и общим рабочим объемом 5528 кубических дюймов (90,6 л)

Ни один из этих крупных, низкооборотных, мощных двигателей не имел успеха, и было изготовлено лишь небольшое их количество.

Источники:

- - Aerosphere 1939 by Glenn Angle (1940)
  - Beardmore Aviation 1913-1930 by Charles Mac Kay (2012)
  - Jane’s All the World’s Aircraft 1928 by C.G. Grey (1928)
  - British Piston Aero Engines and their Aircraft by Alec Lumsden (1994/2003)
  - Avro Aircraft since 1908 by A J Jackson (1965/1990)
  - Blackburn Aircraft since 1909 by A J Jackson (1968/1989)
  - “The Beardmore “Cyclone’ Aero Engine,” Flight (4 November 1926)
  - “The Beardmore ‘Typhoon’ Mark I Engine,” Flight (27 January 1927)
  - “The Beardmore Cyclone and Typhoon,” Flight (5 July 1928)
  - “British Aero Engines,” Flight (29 May 1924)