Двигатель Bristol Centaurus
Что Вы ощущаете в душе, когда слышите слово "буря"? Кто-то представит мрачную и тревожную картину приближающегося шторма , бушующего моря и неистовую мощь торнадо...Лично для меня ответ будет таким - Hawker Tempest mk2. Неистово быстрая и смертоносно красивая. Впервые я увидел этот перехватчик несколько лет назад, когда только начал играть в War Thunder на самолетах Британии. Еще тогда , не разбираясь в технических тонкостях, уловил в его облике стремительность, подкрепленную превосходными скоростными параметрами... что давал мотор...не побоюсь этого слова - завораживающий. Сегодня пойдет речь о невероятном двигателе и быстром самолете.
Пролог. В 1926 году в английской фирме Bristol Airplane Co. проводили исследования. В результате данных исследований выяснили , что через несколько лет двигатели , оснащенные верхнеклапанной системой газораспределения с приводом толкателями , вплотную подойдут к конструкционным ограничениям вызванным самой архитектурой этого типа ГРМ. Теоретически, дальнейшее совершенствование конструкции не давало больших преимуществ. Наоборот - влекло за собой трудности с обслуживанием мотора из-за усложнения компоновки и снижения ресурса, вызванного высокими нагрузками. В Bristol решили заручиться поддержкой Министерства авиации Великобритании и начать разработку нового силового агрегата с гильзовой системой газораспределения (англ - sleeve valve). Гильзовая система, по сравнению с классической, обладает лучшим в два раза коэффициентом полезного действия и позволяет обеспечить цилиндры большим количеством топливовоздушной смеси. Больше смеси означает больше мощности. Однако, такая схема более требовательная к точности калибровки. Также, более компактные головки цилиндров уменьшают поперечное сечение мотора - несомненный плюс для аэродинамики.
(Примечание: В данных видео Вы можете наблюдать работу гильзовой системы -
https://www.youtube.com/watch?v=lfS7XJZR2Ok
https://www.youtube.com/watch?v=GH2FBuDv_dE
Первый двигатель такого типа с гильзовой ГРМ - радиальный 9-ти цилиндровый "персей (perseus)" с воздушным охлаждением и объемом 9,9 литра фирма представила в 1932 году. Вскоре после этого он успешно завершил государственные испытания и стал первым в мире серийным мотором с инновационной гильзовой системой грм. Оценив все достоинства такой архитектуры , инженеры принялись за работу. Уже в 1936 году в серию запущен двухрядный 14-ти цилиндровый Bristol Hercules объемом 38,7 литра, за которым последовал Taurus - похожий, но намного с меньшим объемом 25,4 литра. Накапливая и анализируя данные по эксплуатации на протяжении тысяч часов для множества агрегатов было принято решение создать самый мощный и технологичный двигатель для будущих самолетов. Так начинается сложная история "Кентавра".
Теоретически истребители Королевских ВВС могли получить мотор уже к началу битвы за Британию, так как первый запуск на стенде осуществили еще в 1938-ом. Но! Конструкторы столкнулись с трудностями, неизбежными при стремлении к совершенству. Из-за резко возросших динамических и тепловых нагрузок - по сравнению с "Геркулесом" - гильзы "Кентавра"прогорали и деформировались, заклинивали, выдавливали моторное масло...Механики не сдавались, решая целый ряд проблем, а время шло и...могучий монстр был готов лишь в 1944 году. Первые версии развивали около 2000 л.с - спустя 6 лет практически непрекращающихся изысканий показатель удалось довести до неистовых 3000 л.с ! Centaurus стал самым мощным поршневым двигателем Британии массового производства . Не стоит и говорить, что за столь долгий период различных тестов и войсковых испытаний надежность агрегата и винтомоторной группы более не являлась насущной проблемой. Кентавр использовался на большом числе истребителей, бомбардировщиков: Hawker Tempest, Tornado , Hawker Fury и его палубный вариант Sea Fury, Bristol Brigand, Vickers Warwick, Airspeed Ambassador, Blackburn Beverley и Bristol Brabazon ( где два таких мотора работали на общий вал двух соосных винтов).
Особенности конструкции двигателя Bristol Centaurus.
Все двигатели Bristol с гильзовой системой оснащены высокооборотистым центробежными нагнетателями с зубчатой передачей, одно- или двухскоростными. Centaurus не стал исключением. Его нагнетатель связан с карбюратором новейшего, полностью автоматического типа. В его конструкции имеются сервоприводы для контроля как давления наддува, так и состава смеси. Важной особенностью является возможность установки навесного оборудования с приводом от двигателя. На задней крышке картера находятся только те агрегаты, которые обслуживают сам двигатель - масляный насос двигателя, двойной топливный насос, магнето и механизм регулятора постоянной скорости воздушного винта. Все остальные устройства отбирают мощность от отдельной вспомогательной коробки передач, установленной на переборке. Она имеет привод от двигателя через закрытый гибкий вал. Существует несколько вариантов приводов коробки передач, дабы обеспечить расширение номенклатуры подключаемого авиационного навесного оборудования. Расположение КПП значительно упрощает монтажные работы, а также позволяет применять стандартизированные взаимозаменяемые блоки - политика, давно используемая Bristol. Разные модификации мотора могли комплектоваться редуктором для привода соосных винтов, измененной топливной системой, другими нагнетателями и т.д . Было выпущено более 8000 экземпляров двигателя.
Но в данной заметке я хочу написать именно о "Темпесте" mk2, так как он очень мне нравиться и , считаю, является квинтэссенцией британской концепции истребителя-перехватчика. Ранние прототипы самолета оснащались вариантом "Центаурус" IV, а первый полет состоялся 28 июня 1943 г. По совокупности летно-технических данных "Буря" удовлетворяла военных и на завод "Глостер" отправили рапорт о начале производства 300 истребителей. Позже данная цифра возросла вдвое. Но заводы Глостер были заняты сборкой новейших реактивных "Метеоров". В связи с чем подряд перевели на производственные мощности Bristol. Здесь же первый серийный "Темпест" mk2 с версией мотора "Центаурус" V покинул сборочный цех в сентябре 1944 г. В начале октября он впервые поднялся в воздух. Машины служили в Германии, Индии, Китае и других странах. Их двигатели были заточены под небольшие высоты и отлично подходили для перехвата самолетов-снарядов ФАУ-1 во время Второй Мировой ... Опробовать данный аппарат в деле Вы можете на виртуальных просторах War Thunder, где сможете разогнать его до более чем 700 км/ч на малых высотах и до 640 км/ч у земли (что соответствует историческим данным). Это один из самых быстрых серийных истребителей с поршневым двигателем времен Второй Мировой! Соперничать с ним могли крайне немногие - реактивные Me262, Ла-9, P51 Mustang поздних модификаций.
Характеристики двигателя Bristol Centaurus
-Тип: 18-ти цилиндровый двурядный звездообразный двигатель воздушного охлаждения с гильзовой системой газораспределения
- Конструкция: трехсоставной картер из кованого алюминиевого сплава. Цилиндры с коваными гильзами из алюминиевого сплава и композитными головками из стали и меди. 3 впускных отверстия и 2 выпускных отверстия вокруг средней части гильз. Поршень из нержавеющей стали с возвратно-поступательным механизмом гильзы с 2 впускными отверстиями и 1 выпускным отверстием, плюс с одним отверстиями попеременно работающим как впускное и выпускное. Коленчатый вал из двух частей, опирается на 4 роликовых подшипника. Привод гильз эпициклический, конический редуктор с передаточным соотношение 0,40: 1. Интегрированный датчик крутящего момента . Система поддержания постоянной скорости вращения винта (с возможностью реверса).
- Нагнетатель: 1-скоростной нагнетатель с шестеренчатым приводом с 2-мя эпициклическими приводами (для обеспечения двух скоростей вращения), передаточное соотношение приводов 5,25: 1. Импеллер с двумя горизонтальными всасывающими каналами. Автоматическое управление наддувом.
- Топливная система: Один карбюратор с горизонтальным потоком смеси Hobson-R.A.E. типа B1 / BC20M. Осуществлял впрыск через два сопла - по одному на каждый ряд цилиндров. Карбюратор оснащен системой впрыска водно-метаноловой смеси для чрезвычайного болевого режима (wep). Топливо D.Eng.R.D. 2485 с октановым числом 100/130. Расход топлива 190 г/лс/час.
- Зажигание: 36 "14 миллиметровых" свечей зажигания (по 2 на цилиндр.)Два генератора A.E.I. CGE/1 с низким рабочим напряжением подающие ток на два высоковольтных трансформатора A.E.I. CD18E/2. Электрический стартер Rotax C.3006/1
- Система смазки с сухим картером. Давление масла 100 psi (7,0 кг/cm2). Авиационное масло D.Eng.R.D. 2472A,B с вязкостью 15,6-20,5 cs. Расход масла 4г/лс/час.
- Диаметр цилиндра/ ход поршня: 146 мм/178 мм. Рабочий объем 53.6 литра ( 3,270 куб.дюймов). Степень сжатия 7,2:1.
- Диаметр и длина двигателя 1 404 мм и 1 895 мм соответственно. Фронтальная площадь 1,55 м2. Вес двигателя 1 542 кг, энерговооруженность 0,54 кг/лс
- Показатели: взлетная мощность (с впрыском воды) 2850 л.с при 2800 об/мин и давлении наддува 3.88 бар (56.4 in (1 432 mm) +13.0 lb.)
Взлетная мощность (без впрыска воды) 2,625 лс при 2,800 об/мин и давлении наддува 3.75 бар
Максимальная мощность с впрыском воды 2940 л.с. при 2800 об/мин на высоте 1 290 метров
Максимальная мощность без впрыска воды 2740 л.с. при 2800 об/мин на высоте 1750 метров.
Номинальная мощность 2 370 л.с. при 2500 об/мин на высоте 1 525 м.
Крейсерская мощность 1720 л.с. при 2400 об/мин на высоте 3 500 метров
(Примечание Centaurus CE.22 SM мог выдавать мощность до 3500 л.с)
Источники:
- http://www.airwar.ru/enc/fww2/tempest.html
- http://www.wwiiaircraftperformance.org/tempest/temptest.html
- https://aviationshoppe.com/bristol-centaurus-radial-engine-p-219.html
Все права на фото,видео и текстовые материала принадлежат их обладателям.
P/S. Жду ваших комментариев. Если заметка понравиться, то буду писать и о других моторах, автомобильных гоночных и авиационных - там есть, что рассказать ) Благодарю за внимание.
