Джон Годфри Парри Томас (John Godfrey Parry Thomas) был британским инженером и был широко известен как Парри Томас. В годы Первой Мировой войны Парри Томас был членом Совета по изобретениям в области продукции военного назначения (Munitions Invention Board) и в 1917 году был приглашен на должность главного инженера компании Leyland Motors. Целью приглашения была помощь в разработке авиационного двигателя.
В компании Leyland разработкой авиационного двигателя занимался Аллан Фергюсон (Allan Ferguson). Им был спроектирован 18-цилиндровый W-образный рядный двигатель жидкостного охлаждения с углом наклона боковых рядов цилиндров 40 градусов. Двигатель должен был развивать мощность 450 л.с. (336 кВт). Каждый ряд цилиндров состояли двух техцилиндровых блоков и в планах разработчиков было создание девятицилиндрового W-образного двигателя с тремя рядами по три цилиндра. Длинные толкатели проходили от распределительных валов, расположенных в картере между рядами цилиндров, к верхней части цилиндров для приведения в действие клапанные механизмы верхнего расположения. Парри Томас считал, что эти двигатели не будут иметь перспектив и предложил свой собственный проект, который получил одобрение руководства Leyland.
Двигатель, разработанный Парри Томасом при помощи Фреда Самнера (Fred Sumner) и Рейда Рейлтона (Reid Railton), представлял собой восьмицилиндровый Х-образный мотор с четырьмя блоками цилиндров, расположенных под углом 90 градусов. Каждый блок цилиндров состоял из двух спаренных цилиндров. Блоки цилиндров отливались с алюминиевым картером как единое целое, а изготовленные из никель-хромового сплава мокрые гильзы цилиндров были соединены с рядами цилиндров посредством термоусадки. Алюминиевая головка блока цилиндров крепилась к нему с помощью восьми болтов. В конструкцию двигателя входил редуктор воздушного винта. Передаточное число редуктора, в конструкции которого использовались коническая передача, составляло 0,50. Воздушный винт находился на одной линии с коленчатым валом.
Одиночный верхний распределительный вал приводил в действие два впускных и два выпускных клапана для каждого цилиндра. Распределительный вал приводился в движение через вертикальный вал, расположенный в задней части двигателя. Клапаны закрывались листовыми пружинами. С помощью регулируемых винтов один конец листовой пружины был прикреплен к впускному клапану, в то время как другой конец пружины был прикреплен к выпускному клапану. Пружины имели возможность шарнирно соединяться в месте их установки. В результате при открытии одного клапана к закрытому клапану прикладывалось дополнительное натяжение для еще более плотного уплотнения.
хотя данный чертеж не относится к двигателю X-8, на нем хорошо показаны клапаны с листовыми пружинами, аналогичные тем, которые были использованы в конструкции X-8. Листовая пружина (5) удерживала клапаны (3 и 4) закрытыми. Кулачки (11) распределительного вала (12) воздействовали на коромысла (9 и 10), открывая клапаны. Крепление листовой пружины (8) могло перемещаться вверх и вниз, чтобы усилить натяжение закрытого клапана для более плотного уплотнения (патент Великобритании 216 607, выдан 5 июня 1924 г.)
Два карбюратора были расположены в задней части двигателя, причем каждый карбюратор обеспечивал подачу топливовоздушной смеси для одной стороны двигателя. Каждый карбюратор был установлен во встроенном в картер двигателя входном канале, от которого отходили четыре отдельных канала. Каждый канал соединял впускной канал с отдельным цилиндром. Выхлопные газы выбрасывались из верхнего и нижнего V-образных компонентов двигателя. Каждый цилиндр имел две свечи зажигания, срабатывающие либо от магнето, либо от батарейного зажигания.
двигатель Thomas (Leyland) X-8 был изготовлен из алюминия и имел множество интересных особенностей конструкции. В задней части двигателя к динамо-машине крепилась ручка для запуска. Непосредственно над динамо-машиной находился водяной насос с приводом от коленчатого вала. Карбюраторы двигателя были установлены по обе стороны от водяного насоса. Обратите внимание на отдельные каналы, шедшие от карбюратора к цилиндрам двигателя. Маслосборный бак расположен в нижней V-образной части двигателя
Водяной насос, приводимый в движение расположенным в задней части двигателя коленчатым валом, прокачивал воду через двигатель со скоростью около 48 галлонов в минуту (182 л/мин). Охлаждающая жидкость поступала в блоки цилиндров и проходила вокруг выпускных отверстий таким образом, чтобы выпускные клапаны оставались холодными. Система трубопроводов позволяла воде проходить через полый коленчатый вал со скоростью 10 галлонов в минуту (36 л), охлаждая три основных подшипника и два шатунных подшипника. Вода также охлаждала масло, которое протекало через коленчатый вал и попадало в подшипники. Для дальнейшего охлаждения масла поступали в редуктор воздушного винта, в котором масло проходило по вдоль оребренной наружной поверхности охлаждаемого водой вала винта.
К каждой из двух шатунных шеек коленчатого вала был прикреплен главный шатун, и к каждому главному шатуну были прикреплены три шарнирных тяги. Обе шатунные шейки коленчатого вала располагались на одной линии, что означало, что поршни одного блока цилиндров будут находиться в верхней мертвой точке одновременно. В одном источнике утверждается, что шатунные шейки находились в одной фазе. Это означает, что два цилиндра одного и того же блока будут работать на одном и том же такте, что, по сути, заставляет восьмицилиндровый Х-образный двигатель работать как два синхронизированных четырехцилиндровых Х-образных двигателя. Сообщается, что это было сделано для предотвращения каких-либо колебательных движений, создаваемых передним X-образным четырехцилиндровым двигателем, за которым следует задний двигатель, запускаемый на 90 градусов позже. Однако другой источник утверждает, что цилиндры были разнесены на 360 градусов, что имело бы больше смысла. В то время как поршни одного блока цилиндров находились в верхней мертвой точке, один цилиндр начинал такт впуска, а другой – такт рабочего хода. Смещение фазы на 360 градусов создаст довольно плавный порядок работы цилиндров двигателя, такой как, например, цилиндр 1 переднего ряда (1F; F – front), цилиндр 2 заднего ряда (2R; R – rear), 3F, 4R, 1R, 2F, 3R и 4F.
Однако истинный порядок работы цилиндров двигателя X-8 неизвестен.
чертеж коленчатого вала с рядными шатунными шейками из патента на двигатель X-8. В водяном насосе (4) находилась крыльчатка (9) с приводом от коленчатого вала. Вода поступала через впускное отверстие (11), проходила через канал (10) и поступала в трубу, встроенную в полый коленчатый вал. Затем вода протекала через вал воздушного винта (36) и для охлаждения масла в смежном канале (45)
В конструкции двигателя была использована система смазки с сухим картером. Масло из двигателя собиралось в бак объемом один галлон (4,5 л), размещенный в нижней V-образной части авиамотора. Затем масло возвращалось в основной масляный бак объемом примерно восемь галлонов (32 л), который был установлен в самолете. Для запуска двигателя X-8 использовался электрический стартер или динамо-машина с ручным приводом. Для использования на истребителях конструкция двигателя включала в себя механизм прерывания стрельбы пулеметов, которые должны были вести огонь сквозь лопасти вращающегося винта.
Двигатель X-8 имел диаметр цилиндра 6,0 дюймов (152 мм) и ход поршня 4,5 дюйма (114 мм). Рабочий объем двигателя составлял 1018 кубических дюймов (16,7 л), и при 2500 об/мин и на высоте 10000 футов (3048 м) мотор развивал мощность 300 л.с. (224 кВт). Максимальная частота вращения вала двигателя составляла около 3500 об/мин. Масса двигателя составляла около 500 фунтов (227 кг). Для того времени масса 500 фунтов была удивительно малой для двигателя мощностью 300 л.с. (224 кВт). Отмечалось, что X-8 был очень компактным, однако реальные размеры двигателя остаются неизвестными.
Разработка двигателя Thomas-Leyland X-8 была завершена в декабре 1917 года, и проект был передан на рассмотрение Министерству авиации. Парри Томас инициировал обширную программу частичных испытаний, которая привела к созданию многочисленных приспособления для испытаний. Одновременно с установками для проведения испытаний в 1918 году был изготовлен одноцилиндровый испытательный двигатель. Данный одноцилиндровый испытательный двигатель развивал мощность 37 л.с. (28 кВт) при 2500 об/мин и 53 л.с. (40 кВт) при 3700 об/мин. Для полноконмлектного восьмицилиндрового двигателя эти показатели соответствовали 296 л.с. (221 кВт) и 424 л.с. (316 кВт) соответственно. Однако поршень одноцилиндрового испытательного двигателя вышел из строя после пяти минут работы в диапазоне частот вращения от 3500 до 3700 об/мин.
Комплектный двигатель Х-8 был изготовлен и впервые испытан в августе 1918 года. На одноцилиндровом двигателе использовались степени сжатия 5,8 и 6,3, но степень сжатия полного двигателя до сих пор остается неизвестной. Сообщается, что двигатель был собран в спешке, поскольку государственные инспекторы хотели провести испытания на две недели раньше запланированного срока. В результате облегченный картер двигателя X-8 деформировался и заблокировался в зазоре подшипника коленчатого вала, что привело к заклиниванию двигателя через несколько часов работы.
После того как 11 ноября 1918 года военные действия прекратились, работы по двигателю X-8 были остановлены. Позднее некоторые особенности этого авиационного двигателя были использованы в конструкции автомобильного рядного восьмицилиндрового двигателя, разработанного компанией Leyland в 1920 году. Джон Годфри Парри Томас стал легендой на гоночной трассе Бруклендс (Brooklands Raceway). Парри Томас участвовал в гонках на оснащенных авиационными двигателями автомобилях-монстрах и установил один из первых наземных рекордов скорости. 28 апреля 1926 года на трассе длиной 1 миля (1609 м) он показал скорость 170,624 миль в час (274,593 км/ч). К сожалению, 3 марта 1927 года Парри Томас трагически погиб во время попытки установки нового рекорда. Смерть Парри Томаса стала первым случаем, когда пилот погиб во время попытки установить мировой рекорд скорости для наземного транспорта.
Парри Томас за рулем гоночного автомобиля Leyland-Thomas; Бруклендс, 4 октября 1926 года. (Getty image)
Источники:
- “AIR: Parry Thomas’s Aero-Engine” by William Boddy, Motor Sport (February 1995)
- “The Life Story of Parry-Thomas” by Fred Sumner, Motor Sport (November 1941)
- “Internal Combustion Engine,” US patent 1,346,280 by John Godfrey Parry Thomas (granted 13 July 1920)
- Reid Railton: Man of Speed by Karl Ludvigsen (2018)
- Parry Thomas by Hugh Tours (1959)
источник: https://oldmachinepress.com/2019/01/05/thomas-leyland-x-8-aircraft-engine/
перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-aviacionnyi-dvigatel-thomas-leyland-x-8
