Нестандарт. Fairchild-Caminez 447

Продолжаю выкладывать статьи из ЖЖ нашего уважаемого коллеги p_d_m. 

Sherman Mills Fairchild начал свой серьезный бизнес с аэрофотокамер во времена Первой Мировой. В 1925 он основывает Fairchild Aviation Corporation, фирму, которая должна была создавать и производить аэропланы для его аэрофотокамер. В том же году создается Fairchild-Caminez, которая должна была создавать и производить авиамоторы для аэропланов. Второе слагаемое в названии фирмы принадлежит Harold Caminez. Каминез в 1923 году, служа в Engine Design Section, US Army Air Service (специальное подразделение будущих ВВС США) изобретает свой радиальный кулачковый (Radial Cam) авиадвигатель, которым заинтересовывается Фэйрчайлд. Он покупает права на мотор и приглашает Каминеза участвовать в его разработке и производстве. 

Так появился уникальный авиамотор Fairchild-Caminez 447.

В чем виделись преимущества такого кулачкового двигателя перед традиционным, с кривошипно-шатунным механизмом?

Как видно из анимации на один оборот вала приходится два цикла работы цилиндров, т.е. при прочих равных обороты вала Caminez были в два раза меньшими. Что позволяло обойтись без редуктора, без его веса, цены и потерь на нем — это преподносилось как основное достоинство схемы. Привод клапанов цилиндров так же осуществлялся напрямую от главного вала.

Также отмечалось меньшее количество деталей, аж в два раза. Сами создатели рассказывали о большей тепловой эффективности своего двигателя благодаря особой конструкции (оребрения?) цилиндра и об антифрикционных подшипниках — но эти введения могли быть применены и на обычном двигателе; а еще о более выигрышном цикле работы своего мотора и о его сбалансированности по сравнению с традиционным.

ТТХ
(декларируемые на 1926)

Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель воздушного охлаждения
Ход поршня, мм 115 
Диаметр цилиндра, мм 143
Объем, л 7,3 
Степень сжатия 5,2
Мощность, л.с. 150
на оборотах, об.мин 1200
Габариты 
высота/ширина, мм 950
длина, мм 870
Вес (без стартера), кг 164

Цилиндры с охлаждающими ребрами изготовлены из закаленной стали, как и шатуны, головки цилиндров и поршни алюминиевые. 
Из ТТХ можно заметить что литровая мощность двигателя высока, зато мощность на килограмм веса мотора не впечатляет. 

1.

В апреле 1926 года Fairchild-Caminez впервые поднялся в воздух. Хотя видимо наземные испытания макета или мотора начались в 1924ом, еще до покупки Фэйрчайлдом. Первые испытания в полете проходили на ветеране в деле подготовки летчиков — на биплане Avro 504.

В 1926-1927 появились улучшенные модификации Fairchild-Caminez 447B и C, которые стали позиционироваться как "идеальный двигатель для учебно-тренировочных самолетов". В это время 447ой обкатывался на небольшом биплане Waco 10, по крайней мере три самолета этой модели летало с Caminez (гражданская регистрация NC3132, NC3326, NC4962). Оказалось что кулачковый двигатель очень экономный, в 1927 году Waco 10 (мотор модификации "447B") с 405л бензина и 26,5л масла летал 17 часов 20 мин, часовой расход топлива — 18,55л. 

Для модификации 447C наиболее часто приводятся характеристики: мощность 135л.с. при 1000об/мин при степени сжатия 5,0. Низкие обороты двигателя (например 17часовой полет осуществлялся на 690 об/мин) заставляют применять на самолетах винт большого диаметра, так что самолеты с ним можно легко опознать по небольшим цилиндрам, высоким стойкам шасси и внушительному пропеллеру. 

1927-28 пик интереса к мотору. Он устанавливается на легкий самолет-биплан Travel Air 8000 (NC3562), который участвует в гонке Ford Reliability Tour в 1928, преодолевает 6304мильную дистанцию и приходит четырнадцатым из 25 участников. В течение соревнований на нем несколько раз меняют двигатель, но ведь до финиша он долетел! Разрабатывается модификация военного учебного самолета Consolidated XPT-4 под этот мотор, фирма Боинг выдвигает на конкурс УТС для ВМФ США Model 81, он же XN2B-1, с 447C. Fairchild-Caminez становится первым коммерческим двигателем, сертифицированным государством — сертификаты выдавало тогда Министерство торговли (Department of Commerce). На самой фирме Фэйрчайлд-Каминез строится и испытывается двухрядная 8ицилиндровая версия мотора.

Однако в 1929 году все работы над двигателем прекращаются. На фоне рекламы, описывающей замечательные свойства Каминеза как-то неожиданно выясняется что авиамотор совершенно непригоден для эксплуатации ибо он страдает врожденными пороками — очень большими и неприятными вибрациями, от которых разрушался винт, ну и сам двигатель. Большой тяжелый кулачок и тяжелая из-за мощных подшипников поршневая группа видимо были причинами такого поведения мотора. 

Travel Air 8000 в марте 1929 превращается обратно в Travel Air 2000 прощаясь с Fairchild-Caminez 447, Боинг перепроектирует свой УТС под "звезду" Wright J-6-5. А Шерман Фэйрчайлд больше не возвращается к теме кулачкового мотора, он с 1929 года производит традиционные по конструкции рядные моторы воздушного охлаждения.

А может быть причина неудачи двигателя Каминеза в наступившей Великой Депрессии, которая заставила поменять планы многих авиапроизводителей, а недостатки мотора были устранимыми? 

2. Avro 504

3. Travel Air 8000 (4000 CAM)

4. Waco 10

5. Waco 10. Слева направо: Professor Klemin, Harold Caminez, J.F. Azcarate, Sherman Fairchild, Grover Loening. 

6. Boeing Model 81

7.

8. Реклама

9. Всего $2385 — и он ваш.

10. Доживший до наших дней экземпляр. Выставляется в частном музейчике Alfred & Lois Kelch Aviation Museum, Висконсин. Выглядит он "как-то не так", на одной из фотографий можно разглядеть табличку "Fairchild-Caminez 447D". 

11. Примерно в это же время, в 1927 году в США, возник "продвинутый" вариант кулачкового мотора — двигатель Marchetti. История его загадочна — по нему крайне мало данных.

источник: http://p-d-m.livejournal.com/435053.html