Авиационные двигатели Delage 12 GVis и 12 CDirs. Франция

byakin 07.06.2024 0

В избранноеВ избранномRemoved 0

Луи Деляж родился в городе Коньяк, департамент Шаранта, Франция, 22 марта 1874 года. В 1893 году Луи Деляж получил диплом инженера и в 1900 году начал карьеру в зарождающейся автомобильной промышленности. В 1903 году Луи Деляж устроился на работу в компанию братьев Рено — Société Renault Frères (Renault). К 1905 году Деляж хорошо осознал невероятный потенциал, который может предоставить автомобильная промышленность, и в Леваллуа-Перре, к северо-западу от Парижа, основал свою собственную автомобильную компанию Société des Automobiles Delage (Delage).

Автомобили компании Delage имели успех, и вскоре в компании началась разработка гоночных машин. Гоночные автомобили компании Delage выиграли Гран-при Дьеппа 1908 года, Гран-при Булонь-сюр-Мер 1911 года, Гран-при Франции 1913 года и в 1914 году одержали верх в гонках Indianapolis 500. В годы Первой Мировой войны гонки и производство легковых автомобилей были остановлены, и компания Delage занималась производством боеприпасов и транспортных средств для армии. После окончания войны компания Delage вернулась в автомобильный бизнес и начала производить автомобили класса люкс. В 1921 году на должность главного конструктора был нанят Альбер Лори. В 1923 году Лори возглавил отдел автоспорта. И в том же году компания Delage вернулась в автогонки. Альбер Лори спроектировал гоночный автомобиль Delage 15S8 Grand Prix и высокооборотный восьмицилиндровый однорядный двигатель к нему; в 1927 году автомобиль Delage 15S8 Grand выиграл чемпионат конструкторов автомобилей. После этой победы компания отказалась от дальнейшего участия в соревнованиях.

В 1930 году Луи Деляж полагал, что уроки, извлеченные инженерами компании в ходе разработки компактных и мощных автомобильных двигателей, можно применить при создании авиационных двигателей. Альберу Лори было поручено разработать два авиационных двигателя – 12 GVis для истребителей и 12 CDirs для самолета, участвовавшего в гонках на кубок Дойч-де-ла-Мерт. Оба двигателя в целом имели схожую компоновку и в основном отличались своими размерами. В то время как реальных ограничений в отношении двигателя для истребителя не было, двигатель для гоночного самолета в соответствии с регламентом соревнований должен был иметь общий рабочий объем 8 литров.

12 GVis и 12 CDirs представляли собой 12-цилиндровые инвертированные V-образные рядные двигатели с жидкостным охлаждением и двумя нагнетателями. В целях обеспечения лучшей обтекаемости двигатели и их вспомогательное оборудование были спроектированы как можно более компактными с минимальной площадью поперечного сечения. Каждый двигатель состоял из литого алюминиевого картера, который также образовывал нижнюю часть двух рядов цилиндров, угол развала которых составлял 60 градусов. Как будет описано ниже, у двух двигателей были разные конструкции картера. Цилиндры из азотированной стали с помощью фланцев крепились болтами к двум головкам цилиндров из литого алюминия, которые в свою очередь крепились шпильками к картеру. Гильзы цилиндров каждого блока проходили в картере через большое открытое пространство кожуха водяного охлаждения и вставлялись в отверстия рядом с коленчатым валом. Сбалансированный цельный коленчатый вал вращался на роликовых подшипниках и крепился к картеру с помощью семи основных подшипников. Картер был закрыт крышкой из магниевого сплава «электрон». На коленчатом валу были установлены расположенные бок о бок шатуны с роликовыми подшипниками.

Каждый цилиндр имел две свечи зажигания, два спаренных впускных клапана и два спаренных выпускных клапана. Парные клапаны всех цилиндров приводились в действие с помощью коромысел и толкателей от единственного распределительного вала двигателя, расположенного в V-образном развале между блоками цилиндров. Клапанная пружина не охватывала каждый из штоков клапанов. Пружина для каждой пары клапанов была установлена рядом с клапанами и с помощью рычага оказывала давление на пару клапанов. Когда толкатель воздействовал на коромысло, открывая клапанную пару, кончик рычага перемещался вниз вместе со штоками клапанов. Противоположный конец рычага перемещался вверх, еще больше сжимая пружину в ее креплении. Пружина оказывала давление на рычаг, возвращая и удерживая клапаны в закрытом положении. В компании Delage считали, что данная система уменьшает амплитуду колебаний пружины, увеличивает ее демпфирование и обеспечивает более высокие обороты двигателя. Сообщается, что клапанный узел был испытан при частоте вращения вала двигателя 10000 оборотов в минуту, что означает, что каждый клапан срабатывал 5000 раз в минуту.

В задней части двигателя были установлены два нагнетателя типа Рутс. По своей конструкции они были аналогичны нагнетателям, используемым на автомобилях Delage. Двухлопастные роторы нагнетателей приводились в действие без муфт сцепления и непосредственно от двигателя, вращаясь с частотой в 1,67 раза (в некоторых источниках в 1,5 раза) превышающей частоту вращения вала двигателя. Через парные двухлопастные роторы нагнетатели подавали 500 литров воздуха в секунду во впускной коллектор, расположенный в V-образном развале блоков цилиндров двигателя. Нагнетатели обеспечивали наддув 14,5 фунтов на квадратный дюйм (100 кПа) и позволяли двигателю поддерживать номинальную мощность до высоты 5000 метров, на которой перепускной клапан с барометрическим управлением полностью закрывался. Этот клапан предотвращал чрезмерный наддув на малых высотах и поддерживал постоянное давление во впускном коллекторе. Единственный карбюратор двигателя был установлен на Y-образном месте соединения, где воздух от двух нагнетателей подавался к впускному коллектору.

слева: вид спереди двигателя 12 GVis хорошо показывает компактную конструкцию двигателя. Барометрический клапан можно увидеть на впускном коллекторе между рядами цилиндров. Справа: вид сзади двигателя 12 GVis, демонстрирующий двойной нагнетатель типа Рутс. Обратите внимание, как задняя часть двигателя крепится болтами к монтажным площадками

Некоторые источники указывают, что французское правительство заказало по одному прототипу двигателей 12 GVis и 12 CDirs. Однако другие источники утверждают, что в конечном итоге никаких заказов на двигатель 12 GVis размещено не было и что был выдан только один заказ на двигатель 12 CDirs. Оба двигателя были предложены для установки на самолеты производства компании Avions Kellner-Béchereau.

Обозначение двигателя Delage 12 GVis расшифровывалось как 12-цилиндровый, высокооборотный (GV – Grand Vitesse), инвертированный (i – inverse), наддувный (s – suralimenté) двигатель. Двигатель имел диаметр цилиндра 110 мм и ход поршня 105 мм. Рабочий объем каждого цилиндра составлял 1 литр, а общий рабочий объем двигателя – 11,97 литров. Двигатель 12 GVis имел степень сжатия 5,5 (в некоторых источниках 5,8) к 1 и первоначально развивал мощность 450 л.с. (336 кВт) при 3600 оборотах в минуту. Считалось, что при дальнейшей разработке мощность двигателя может быть увеличена до 550 л.с. (410 кВт) или даже 600 л.с. (447 кВт). Масса двигателя составляла 460 кг. В компании были разработана два редуктора воздушного винта: редуктор с передаточным числом 0,472 и двумя косозубыми цилиндрическими зубчатыми передачами, который был установлен на прототипе, и планетарный редуктор типа Фарман с коническими шестернями и передаточным числом 0,528. Пропеллер вращался против часовой стрелки.

Картер двигателя GVis был отлит с отсеками по бокам для размещения различного вспомогательного оборудования. В каждом из боковых отсеков было установлено по магнето, и в левом отсеке дополнительно был установлен генератор. Отсеки закрывались крышками из магниевого сплава «электрон». Базовая форма двигателя и его картера создавали аэродинамически чистую форму, которую не нужно было закрывать капотом. Задняя часть двигателя 12 GVis крепилась непосредственно к планеру самолета, поскольку обычная моторная рама не использовалась. Четыре длинных болта проходили по всей длине картера, фиксируя двигатель на его опорной поверхности. Дополнительная нижняя опора проходила от V-образного размаха блоков цилиндров к задней опоре. Эта опора крепилась болтами к специальным накладкам на внутренних сторонах крышек клапанов. Двигатель был дополнительно закреплен другими монтажными площадками на его задней стороне.

картер двигателя 12 GVis в том виде, в каком он был бы установлен с коленчатым валом сверху: A) монтажный фланец редуктора; B) картер распределительного вала; C) отпора коленчатого вала; D) один из четырех болтов, проходивших через картер; E) крепление магнето; F) крепление генератора; G) шпильки крепления головки блока цилиндров; H) едва заметное отверстие для приема гильзы цилиндра; I) сквозные отверстия для толкателей клапанного механизма

Двигатель 12 GVis был предложен для оснащения истребителя Kellner-Béchereau KB-29, созданного на базе гоночного самолета KB-28 (см. ниже). Двигатель 12 GVis был представлен на парижском авиасалоне 1932 года. Двигатель получил капот, закрывавший его нижнюю часть, в то время как его верхняя и боковые поверхности оставались открытыми; крышки боковых отсеков картера также были сняты. Поверхностный масляный радиатор был встроен в установленную на верхней части двигателя панель капота. Возможно, у двигателя 12 GVis были проблемы с надежностью, поскольку он не прошел приемо-сдаточные испытания. В конечном итоге истребитель KB-29 так и не был изготовлен, а других вариантов применения двигателя 12 GVis не было.

двигатель 12 GVis был представлен на парижском авиасалоне 1932 года. Двигатель и капот представляли собой полный установочный комплект, который можно было быстро прикрепить к самолету. Крышка бокового отсека, вмещавшего магнето и генератор, снята. Обратите внимание на крышку клапана, выступающую из капота, и масляный радиатор, установленный над двигателем

Обозначение двигателя Delage 12 CDirs расшифровывалось как 12-цилиндровый инвертированный (i – inverse), редукторный (r – réducteur), наддувный (s – suralimenté) двигатель для гонок на кубок Дойч-де-ла-Мерт (CD – Coupe Deutsch). Двигатель имел диаметр цилиндра 100 мм и ход поршня 84,4 мм (в некоторых источниках указывается ход поршня 84,5 или 84 мм). Рабочий объем каждого цилиндра составлял 0,66 литра, а общий рабочий объем двигателя – 7,95 литров. Двигатель 12 GVis имел степень сжатия 5,5 (в некоторых источниках 5,2) к 1 и первоначально развивал мощность 370 л.с. (276 кВт) при 3800 оборотах в минуту. При дальнейшей разработке мощность двигателя могла быть увеличена до 420 л.с. (313кВт) при 4000 оборотах в минуту и была надежда, в конечном итоге будет достигнута мощность 450 л.с. (336 кВт). Масса двигателя составляла 370 кг. Редуктор воздушного винта имел передаточное число 0,487, было достигнуто за счет использования двух косозубых шестерен, при этом пропеллер вращался против часовой стрелки. Несмотря на некоторое улучшение аэродинамики двигатель 12 CDirs имел обычный картер и не имел отсеков, которые были встроены в картер двигателя 12 GVis. Вспомогательное оборудование, включая два вертикально установленных магнето, были установлены в задней части двигателя. Опорные площадки двигателя были расположены вдоль каждой стороны картера. В системе крепления двигателя также использовалась нижняя опора и задние опоры, аналогичные тем, которые были применены в двигателе 12 GVis.

двигатель Delage 12 GVis со снятыми крышками картера, изготовленного из магниевого сплава «электрон». В боковом отсеке можно увидеть магнето и генератор. Двигатель оснащен редуктором с двумя косозубыми цилиндрическими зубчатыми передачами. На снимке видна нижняя опора двигателя, которая простиралась от крышек клапанов до задней опоры

Двигатель 12 CDirs прошел приемо-сдаточные испытания продолжительностью 53 часа при частоте вращения вала 4000 оборотов в минуту без каких-либо замечаний. Двигатель был установлен на гоночный самолет Kellner-Béchereau KB-28 (также известен как 28VD), созданный для участия в гонках на кубок Дойч-де-ла-Мерт. Самолет оснащался поверхностным маслорадиатором, который был встроен в установленную на верхней части двигателя панель капота. Первый полет гоночного самолета KB-28 состоялся 12 мая 1933 года под управлением Мориса Вернёя (Maurice Vernhol). Чтобы быть допущенным до участия в гонках самолет до 14 мая должен был пройти квалификационные испытания, поэтому времени на доработку планера и двигателя было очень мало. Основываясь на предыдущих испытаниях, Морис Вернёй считал, что воздушный винт с регулируемым на земле шагом винта не использует полную мощность двигателя, и попросил установить его на меньший шаг.

гоночный двигатель Delage 12 CDirs являлся дальнейшим развитием более крупного истребительного двигателя 12 GVis. Двигатель имел более обычный картер без отсеков для вспомогательного оборудования. Большая труба на картере служила выходом для охлаждающей воды, а другой выход имелся на противоположной стороне

вид ¾ сзади на гоночный двигатель Delage 12 CDirs. На снимке хорошо видны два вертикальных магнето, два нагнетателя типа Рутс и Y-образная впускная труба. Правый водяной насос виден под нагнетателем. Обратите внимание на скобу, идущую от крышек клапанов к задней части двигателя

Днем 14 мая 1933 года Морис Вернёй поднял в небо Kellner-Béchereau KB-28 для выполнения квалификационного полета. Когда во время полета он дал полный газ, и двигатель увеличил частоту вращения вала до 4400 оборотов в минуту, что было на 600 оборотов в минуту больше запланированного предела. Лопнул шланг подачи охлаждающей жидкости, и Мориса Вернёя обдало паром и горячей водой. Частично ослепший Вернёй попытался совершить аварийную посадку, но неправильно рассчитал момент касания и сильно ударился о землю. Шасси оторвалось, и самолет скапотировал и перевернулся вверх брюхом. Двигатель оторвался, а фюзеляж разорвался за кабиной пилота. Морис Вернёй отделался лишь незначительными травмами, но самолет Kellner-Béchereau KB-28 получил настолько сильные повреждения, что ремонту не подлежал. Известно, что ни один самолет больше не летал с двигателями компании Delage.

гоночный самолет Kellner-Béchereau 28VD (KB-28). Возможно, снимок был сделан перед его последним полетом. Kellner-Béchereau 28VD был единственным самолетом, летавшим с двигателем компании Delage. Капитан Морис Вернёй сидит низко в кабине, иллюстрируя ограниченный обзор из самолета в переднем направлении. Жак Кельнер (Jacques Kellner) стоит слева, рядом с Луи Делажем. Альберта Лори можно увидеть по другую сторону кабины. В годы Второй Мировой войны Жак Кельнер присоединился к французскому Сопротивлению и был казнен нацистами 21 марта 1942 года. Автомобильная компания Delage стала стала жертвой Великой депрессии и была продана в апреле 1935 года. Сам Луи Деляж умер в 1947 году почти без средств к существованию. Лори продолжал разрабатывать авиационные двигатели SNCM 130 и 137, а после войны работал в компании Renault

Создание мощных и надежных авиационных двигателей, которые могли бы работать в течение длительного времени на высокой мощности, оказалось более сложной задачей, чем первоначально предполагалось, и в компании Delage прекратили работать над авиамоторами в 1934 году. Компания находилась в плохом финансовом состоянии и в апреле 1935 года обанкротилась. В том же году имя и активы компанией Delage были приобретены автомобильной компанией Delahaye.

Источники:

- - “Les Moteurs d’aviation francias en 1935” by Pierre Léglise, L’Aéronautique No 191 (April 1935)
  - Aerosphere 1939 by Glenn D. Angle (1939)
  - “Le Coupe Deutsch de la Meurthe” by L. Hirschauer, L’Aérophile 14 Annee No 6 (June 1933)
  - “The 1933 Contest for the Deutsch de la Meurthe Trophy” by Pierre Léglise, L. Hirschauer, and Raymond Saladin, National Advisory Committee for Aeronautics Technical Memorandum No. 724 (October 1933)
  - Delage, France’s Finest Car by Daniel Cabart, Claude Rouxel, and David Burgess-Wise (2008)
  - Les Moteurs a Pistons Aeronautiques Francais Tome I by Alfred Bodemer and Robert Laugier (1987)
  - “Les moteurs d’aviation Delage” La Vie Automobile (25 November 1932)
  - Jane’s All the World’s Aircraft 1933 by C. G. Grey (1933)
  - “Le Kellner-Béchereau 28V.D.” by Michel Marrand, L’Album du Fanatique de L’Aviation 23 (June 1971)