В начале 1900-х годов французская компания Lorraine-Dietrich была известна выпуском вагонов, железнодорожного оборудования и автомобилей. Во время Первой мировой войны завод компании в Аржантёе, Франция, начал производство авиационных двигателей под названием Lorraine. Заводом в Аржантёе руководил Мариус Барбару, инженер, который разрабатывал авиационные двигатели.
К 1918 году компания Lorraine-Dietrich разработала авиационные двигатели следующих компоновок: рядный шестицилиндровый, рядный V-образный восьмицилиндровый и рядный V-образный 12-цилиндровый. Однако Барбару начал экспериментировать с двигателями, имевшими W-образную конфигурацию. W-образная конфигурация (или широкая стрелка) имела как преимущество – она была более жесткой и легкой по сравнению с аналогичным 12-цилиндровым V-образным двигателем, так и недостаток –она была немного выше и шире. 5 июня 1918 года компания Lorraine-Dietrich (под руководством Барбару) подала заявку на получение патента, в котором описывались преимущества W-образного двигателя с четырьмя, шестью или восемью цилиндрами в ряду. Хотя в то же время разрабатывался британский 12-цилиндровый V-образный двигатель Napier Lion, патент показывает, что моторы компании Lorraine-Dietrich были параллельной разработкой, а не копией двигателя Lion. 22 апреля 1920 года был выдан французский патент № 504 772 на конструкцию W-образного двигателя.
Первое поколение W-образных двигателей компании Lorraine-Dietrich было разработано примерно в 1918 году и получило название 12F (во многих источниках не приводится обозначение этого двигателя, и обозначение «12F» было использовано снова). 12-цилиндровый двигатель жидкостного охлаждения состоял из двухсекционного алюминиевого картера, разделенного горизонтально вдоль оси коленчатого вала. Три блока цилиндров были установлены на картере; центральный блок цилиндров был установлен вертикально, а левый и правый блоки отклонены от него под углом 60 градусов. Каждый блок цилиндров состоял из двух пар по два цилиндра. Каждая пара стальных цилиндров была окружена сварным стальным кожухом водяного охлаждения. На каждом цилиндре было по одному впускному клапану и по одному выпускному клапану. Каждый из закрытых клапанов приводился в действие и полностью открытым штоком толкателя. Все штоки толкателей управлялись двумя распределительными валами, расположенными по одному в каждом V-образном пространстве между центральным и боковым блоками цилиндров. Толкатели, управлявшие выпускными клапанами левого и правого блоков цилиндров, имели нижний роликовый балансир, который следовал за распределительным валом.
Однокамерный карбюратор с восходящим потоком воздуха был расположен на внешней стороне правого блока цилиндров. Впускной патрубок шел от карбюратора, проходил между двумя парами цилиндров правого блока и соединялся с коллектором. Коллектор разделялся на четыре ответвления, которые питали каждый из цилиндров с правой стороны. Используя аналогичную конфигурацию трубопровода, двухкамерный карбюратор с левой стороны двигателя питал как левый, так и центральный блоки цилиндров. Каждый цилиндр был оснащен двумя свечами зажигания, которые приводились в действие двумя магнето, расположенными в задней части двигателя. Левое магнето приводило в действие свечи зажигания на впускной стороне цилиндров, а правое магнето приводило в действие свечи зажигания на выпускной стороне.
Коленчатый вал, в котором шатунные шейки расположены в одной плоскости, имел четыре колена и поддерживался тремя основными подшипниками. К каждой шатунной шейке был прикреплен главный шатун. Главные шатуны были соединены с алюминиевыми поршнями вертикального ряда цилиндров. Шарнирные тяги соединяли поршни левого и правого блоков цилиндров с главными шатунами. Двигатель имел степень сжатия 5,2 к 1. Воздушный винт крепился непосредственно к коленчатому валу без использования какого-либо редуктора. Двигатель Lorraine 12F имел диаметр цилиндра 126 мм и ход поршня 180 мм, общий рабочий объем двигателя составлял 29,9 литров. Двигатель Lorraine 12F развивал мощность 500 л.с. (372 кВт) при 1600 оборотах в минуту. Масса двигателя Lorraine 12F составляла 435 кг.
Пока шла работа над двигателем Lorraine 12F, был разработан 24-цилиндровый двигатель, который, по сути, представлял собой два соединенных друг с другом двигателя Lorraine 12F. 24-цилиндровый W-образный двигатель получил обозначение 24G (во многих источниках обозначение этого двигателя не приводится, позднее появилась другая серия двигателей, в обозначении которой использовалась литера G). Помимо удвоенного количества цилиндров, основное отличие 24G от 12F заключалось в том, что привод системы зажигания находился в передней части двигателя. Восьмиколенный коленчатый вал двигателя 24G поддерживался пятью основными подшипниками. Двигатель W-24 имел общий рабочий объем 59,9 литров и развивал мощность 1000 л.с. (746 кВт) при 1600 оборотах в минуту. Безредукторный двигатель имел массу 850 кг), и было подсчитано, что для использования его мощности потребуется пропеллер диаметром 5 метров.
Двигатели 12F и 24G были изготовлены в 1919 году и представлены на парижском авиасалоне в декабре того же года. Есть некоторые признаки того, что при высоких оборотах двигателя расположение клапанов вызывало некоторые проблемы, тем не менее двигатели были представлены на следующих двух парижских авиасалонах в ноябре 1921 и декабре 1922 годов. Об использовании двигателей 12F и 24G ничего неизвестно, поскольку они были слишком большими для большинства самолетов того времени. Маловероятно, что было изготовлено по несколько экземпляров каждой модели.
Пережив трудный старт с первым поколением, Мариус Барбару разрабатывал второе поколение W-образных двигателей, начав с серии 12E. Первым двигателем в этой серии был 12Ew, который был создан на базе 12-цилиндрового V-образного двигателя Lorraine 12D мощностью 370 л.с. (276 кВт) и который был призван заполнить пробел в мощности между этим двигателем и 500-сильным (373 кВт) 12F. По своей конструкции двигатель 12Ew был похож на 12F, но имел совершенно другое расположение клапанов. Открытые клапаны для каждого блока цилиндров приводились в действие через коромысла от одного верхнего распределительного вала. Распределительный вал приводился в движение коленчатым валом через конические зубчатые передачи и вертикальный вал в задней части двигателя. По всей видимости два магнето изначально располагались в передней части двигателя, но позже были перемещены в заднюю часть двигателя. Двигатель имел степень сжатия 5,5 к 1. Воздушный винт крепился непосредственно к коленчатому валу двигателя без установки какого-либо редуктора.
Двигатель Lorraine 12Ew имел диаметр цилиндра 120 мм и ход поршня 180 мм. При общем рабочем объеме двигателя, составлявшем 24,4 литра, развивал мощность 420 л.с. (313 кВт) при 1800 оборотах в минуту. Модель 12Ew имела длину 1,37 метра, ширину 1,12 метра и высоту 1,14 метра. Масса двигателя составляла около 390 кг. Впервые двигатель 12Ew был запущен в конце 1919 года, но затем его разработка была приостановлена из-за работы над другими двигателями и другими проектами. Двигатель 12Ew использовался на нескольких самолетах и впоследствии был доработан в вариант 12Eb.
Двигатель Lorraine 12Eb по своим размерам был таким же, как 12Ew, но имел степень сжатия 6,0 к 1 и развивал мощность 450 л.с. (336 кВт) при 1850 оборотах в минуту. Масса двигателя 12Eb составляла 373 кг. Первый запуск двигателя 12Eb состоялся в конце 1922 или начале 1923 года, а в 1923 году было построено 30 опытных двигателей. Вскоре 12Eb быстро зарекомендовал себя как успешный двигатель. В марте 1924 года в ходе испытаний на надежность (Concours de Moteurs de Grande Endurance), проходившем в Шале-Мёдоне, недалеко от Парижа, 12Eb стал самым экономичным двигателем. Двигатель проработал в общей сложности 410 часов при 1850 оборотах в минуту. За это время из-за протечек воды были заменены три цилиндра.
Производство 12Eb началось в конце 1924 года, а в 1925 году было изготовлено около 150 двигателей. С 1924 по 1927 год ряд стран приобрел у компании Lorraine-Dietrich лицензии на производство двигателей 12Eb: CASA и Elizalde в Испании; SCAT в Италии; FMA в Аргентине; Hiro, Nakajima и Aichi в Японии; PZL в Польше; Škoda и ČKD в Чехословакии и IAR в Румынии. Основными самолетами, на которые устанавливались двигатели 12Eb были истребители Blériot-SPAD S.61 и самолеты-разведчики и легкие бомбардировщики Potez 25TOE.
В 1925 году была разработана редукторная версия двигателя 12Eb, получившая обозначение 12Ed (иногда версия называлась 12Ebr). Планетарный редуктор вращал воздушный винт с частотой в 0,647 раз меньшей частоты вращения коленчатого вала. Длина двигателя 12Ed составила 1,52 метра, что было на 0,15 метра больше, чем у безредукторного варианта. Масса двигателя увеличилась на 39 кг до 412 кг. Двигатель 12Ed развивал ту же мощность 450 л.с. (336 кВт), но это было достигнуто при 1900 оборотах в минуту у двигателя и 1226 оборотах в минуту у пропеллера. Основным самолетом, на который устанавливался двигатель 12Ed, стала летающая лодка-разведчик CAMS 37.
Двигатель 12Ee дебютировал в 1926 году. По сути, это был двигатель 12Eb, степень сжатия которого была увеличена до 6,5 к 1. Двигатель 12Ee развивал мощность 480 л.с. (358 кВт) при 2000 оборотах в минуту и развивал максимальную мощность 510 л.с. (380 кВт). Масса двигателя составляла 383 кг. Двигатели серии 12E устанавливались на летающих лодках FBA-21 и на поплавковых гидросамолетах Villiers IV и способствовали установлению многочисленных рекордов грузоподъемности и дальности полета гидросамолетов. Компания Lorraine-Dietrich изготовила примерно 5500 W-образных 12-цилиндровых двигателей серии E, а лицензионное производство добавило еще 1775; таким образом общий выпуск составил около 7275 двигателей. В общей сложности двигатели серии 12E использовались примерно в 24 странах.
В декабре 1926 года на парижском авиасалоне был представлен 18-цилиндровый W-образный двигатель компании Lorraine-Dietrich. 18-цилиндровый двигатель получил обозначение 18К и был создан на базе моторов серии E. Данный двигатель разрабатывался под руководством Мариуса Барбару по крайней мере с 1923 года. У двигателя 18K были индивидуальные цилиндры, а не спаренные блоки, как у двигателей серии E. Угол между центральным блоком цилиндров и каждым из боковых блоков составлял 40 градусов. Каждый блок цилиндров имел по два карбюратора, каждый из которых питал три цилиндра. В остальном система впуска была аналогична той, что использовалась на двигателях семейства 12E, включая два однокамерных карбюратора на левой стороне двигателя для левого и центрального блоков цилиндров. Двигатель 18K имел степень сжатия 6,0 к 1, а его коленчатый вал опирался на семь основных подшипников.
Двигатель Lorraine 18K имел такие же диаметр цилиндра 120 мм и ход поршня 180 мм, что и двигатели серии 12E. 18-цилиндровый W-образный двигатель имел общий рабочий объем 36,6 литров и массу 584 кг. Двигатель18Kb был безредукторным вариантом, развивавшим мощность 650 л.с. (485 кВт) при 2000 оборотах в минуту. Двигатель имел длину 2,01 метра, ширину 0,92 метра и высоту 1,10 метра.
Версия с редуктором воздушного винта получила обозначение 18Kd. Двигатель 18Kd вращал пропеллер с частотой, которая в 0,647 раз была меньше частоты вращения коленчатого вала. Двигатель 18Kd развивал мощность до 785 л.с. (585 кВт) при 2500 оборотах в минуту, хотя в режиме постоянной нагрузки его мощность была такой же, как у 18Kb. При общей длине 2,12 метра двигатель 18Kd был на 109 мм длиннее безредукторного варианта. Масса двигателя 18Kd составляла 619 кг.
Официальные испытания двигатель 18Kd прошел в середине февраля 1927 года и был выбран для установки на одномоторный бомбардировщик Amiot 122. Возможно, двигатели семейства 18K устанавливались и на другие опытные самолеты, но Amiot 122 был единственным серийным самолетом, на котором он применялся. В общей сложности было изготовлено около ста двигателей 18Kb и 18Kd, и это нельзя было считать коммерческим успехом.
В 1928 году в компании Lorraine-Dietrich под руководством Мариуса Барбару было разработано третье поколение 12-цилиндровых W-образных двигателей, известное как 12Fa Courlis. Это было повторное использование обозначения «12F», которое впервые было применено в 1918 году. Двигатели Courlis серии F имели картер, аналогичный картеру серии E, но блок цилиндров был отлит из алюминия в виде моноблочной конструкции с закрытыми клапанами. Стальные гильзы цилиндров были ввинчены в блоки цилиндров, а степень сжатия двигателя составляла 6,0 к 1. По сравнению с 12Е диаметр цилиндров был увеличен, а длина хода поршня была уменьшена. Каждый цилиндр имел по два впускных и два выпускных клапана, приводимых в действие одним верхним распределительным валом. Впускные и выпускные отверстия находились на одной стороне блока цилиндров, а карбюраторы были установлены непосредственно на блоке цилиндров. Коленчатый вал поддерживался пятью коренными основными подшипниками.
Двигатель Lorraine 12Fa Courlis имел диаметр цилиндра 145 мм и ход поршня 160 мм. Двигатель имел общий рабочий объем 31,7 литр и развивал мощность 600 л.с. (447 кВт) при 2000 оборотах в минуту. Ряд источников указывает, что при 2400 оборотах в минуту мощность двигателя составляла 765 л.с. (570 кВт). Безредукторный вариант 12Fa Courlis имел длину 1,66 метра, ширину 1,14 м, высоту 1,06 метра и массу 423 кг. Несмотря на то, что редуктор воздушного винта не увеличил длину двигателя на сколько-нибудь заметную величину, он все же добавил 27 кг, в результате чего масса двигателя составила 450 кг.
Первый запуск двигателя 12Fa Courlis состоялся примерно в 1928 году, и затем с 10 по 17 июня 1929 года авиамотор проходил испытания французского министерства авиации. В ходе испытаний двигателем было отработано 52 часа при 2000 оборотах в минуту. В июле 1929 года 12Fa впервые был представлен публике на авиасалоне, проходившем в лондонском выставочном центре «Олимпия». 21 августа 1929 года французские власти официально одобрили эксплуатацию двигателя. В рамках оценочных испытаний, которые были проведены в 1930 году, двигатель 12Fa был установлен на Potez 25.
Разработанный в 1930 году двигатель 12Fb имел упрощенную по сравнению с 12Fa систему впуска топлива. В задней части двигателя 12Fb Courlis был установлен трехкамерный карбюратор. От карбюратора отходили три отдельных впускных коллектора – по одному на каждый блок цилиндров. Двигатель имел головки блоков цилиндров с диаметрально противоположно расположенными впускным и выпускным клапанами; выпускные отверстия были расположены на противоположной стороне с выпускными отверстиями. Версия 12Fb имела такие же основные характеристики, что и 12Fa, но проблемы с подачей топлива первоначально снизили ее мощность до 500 л.с. (372 кВт) при 1900 оборотах в минуту. Однако в ходе дальнейшего совершенствования конструкции мощность 12Fb вскоре была увеличена до 600 л.с. (447 кВт) при 2000 оборотах в минуту, что соответствовало мощности версии 12 Fa. Хотя двигатель 12Fb был установлен на нескольких прототипах, он не использовался ни на одном серийном самолете. К началу 1930-х годов стала расти популярность радиальных двигателей воздушного охлаждения в качестве силовых установок пассажирских самолетов и рядных V-образных двигателей жидкостного охлаждения в качестве силовых установок истребителей, в результате чего двигатели серии F не снискали успеха моторов серии E. В общей сложности было изготовлено примерно 30 двигателей серии 12F Courlis.
Примерно в 1932 году был разработан обновленный двигатель 12Eb, который вобрал в себя некоторые особенности двигателей серии 12F. Двигатель, получивший обозначение 12E Hibis, имел алюминиевые головки с четырьмя клапанами, аналогичные тем, что использовались на двигателях 12F. Двигатель Hibis имел диаметр цилиндра 122 мм и ход 180 мм. Двигатель Hibis имел общий рабочий объем 25,3 литров и мощность 500 л.с. (373 кВт) при 2000 оборотах в минуту. Хотя двигатель был представлен в 1932 году, остается неизвестным, был ли он запущен в серийное производство. В 1934 году работы по двигателю Hibis были прекращены.
В 1930 году Мариус Барбару создал 18-цилиндровый двигатель Lorraine 18Ga Orion. Этот W-образный двигатель объединил в себе конфигурацию 18K и усовершенствованные конструктивные решения двигателей Courlis серии F. Двигатель 18Ga имел три блока цилиндров, в которых цилиндры были объединены в моноблочную конструкцию; левый и правый блоки цилиндров были отклонены от центрального под углом 40 градусов. Каждый блок имел шесть цилиндров с одним верхним распределительным валом, который приводил в действие входные и выходные клапаны; на каждый цилиндр приходится по четыре клапана. Левый и правый блоки цилиндров имели впускные и выпускные отверстия на внешних сторонах блоков цилиндров. Карбюраторы также устанавливались непосредственно на внешних сторонах блоков цилиндров. Центральный блок цилиндров имел головку с диаметрально противоположно расположенными впускным и выпускным клапанами; карбюратор и впускные отверстия были на левой стороне блока цилиндров, а выпускные отверстия – на правой. Коленчатый вал опирался на семь основных подшипников, а двигатель был оснащен планетарным редуктором с передаточным числом 0,647. Вероятно, что безредукторного варианта данного двигателя не было.
Двигатель 18Ga Orion имел диаметр цилиндра 125 мм и ход поршня 180 мм. При общем рабочем объеме 39,8 литров двигатель развивал мощность 700 л.с. (522 кВт) при 2100 оборотах в минуту и 870 л.с. (649 кВт) при 2500 оборотах в минуту. Двигатель 18Ga имел длину 2,11 метра, ширину 0,93 метра, высоту 1,11 метра и массу 568 кг. Двигатель 18Ga прошел 50-часовые типовые испытания перед своим публичным дебютом на парижском авиационном салоне в ноябре 1930 года. Двигатель использовался как минимум в одном прототипе – бомбардировщике Amiot 126. Серийного производства двигателей 18Ga не было и в общей сложности было изготовлено всего примерно 10 экземпляров.
В ноябре 1934 года оснащенная системой наддува версия двигателя 18G Orion была представлена на парижском авиационном салоне. Карбюратор с восходящим потоком воздуха питал центробежный нагнетатель, установленный в задней части двигателя и приводившийся в действие через зубчатую передачу. Как и в двигателе 12Fb три впускных коллектора подавали топливно-воздушную смесь в блоки цилиндров. В обновленных блоках цилиндров было по четыре клапана на цилиндр, которые приводились в действие двумя верхними распределительными валами. Каждая пара распределительных валов приводилась в действие вертикальным валом, расположенным в задней части двигателя. Двигатель с наддувом развивал мощность 1050 л.с. (783 кВт) при 2150 оборотах в минуту. К сожалению, больше никаких дополнительных технических характеристик обнаружено не было.
Несколько двигателей серии 12E экспонируются в различных музеях. Сохранились ли до наших дней 18-цилиндровых или 24-цилиндровых двигатели Lorraine серии F остается неизвестным.
Официальная группа сайта Альтернативная История ВКонтакте
Телеграмм канал Альтернативная История
Читайте также:
Источник: https://alternathistory.ru/w-obraznye-aviaczionnye-dvigateli-kompanii-lorraine-dietrich/
👉 Подписывайтесь на канал Альтернативная история ! Каждый день — много интересного из истории реальной и той которой не было! 😉
