Rolls Royce MERLIN

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Les moteurs de Rolls Royce MERLIN étaient des séries 12 du cylindre, le " 60° ; V" ; , litre , moteurs d'avions réfrigérés par un liquide de du piston de 27 construits pendant la deuxième guerre mondiale par le Rolls Royce ( Derby , Crewe et Glasgow ), au Ford dans le Manchester et sous le permis aux Etats-Unis par le Packard . Ils sont largement considérés parmi les moteurs aériens les plus réussis produits pendant la deuxième guerre mondiale, et peut-être les moteurs à piston les plus fins jamais construits pour l'aviation. Merlins sont fortement recherché par des fervents d'aviation même aujourd'hui.

Le nom de MERLIN est venu du l'oiseau (un petit faucon également connu sous le nom de " ; hawk" de pigeon ;) plutôt que le magicien légendaire du Roi Arthur. Cependant, dans le de film le premier du quelque , Henry Royce de monsieur se rapporte à MERLIN du Roi Arthur, plutôt que l'oiseau (probablement dû à quelques buts de propagande, ou à une prétention incorrecte simple de la part des réalisateurs de film).

Histoire

Au début des années 30, Rolls a démarré prévoir pour le futur de ses programmes de développement aériens de moteur, et a par la suite arrangé sur avoir deux conceptions de base. Les 700 puissances en chevaux (500 de ; le Peregrine de Rolls Royce de de kilowatt) était un développement mis à jour et suralimenté de leur V-12 existant, 22 ; L la crécerelle de Rolls Royce de qui avait été employé avec le grand succès en quelques un certain nombre d'années 30 conçoit. Deux Peregrines boulonnés ensemble sur un vilebrequin commun dans une disposition X-24 créeraient le 1,700 ; puissances en chevaux (1,300 ; kilowatt) 44 ; L le vautour de Rolls Royce de , pour l'usage dans de plus grands avions aiment des bombardiers. Il y avait également la possibilité qui le 36 célèbre ; L moteur de « R » du Supermarine emballant des avions a pu être développé en 1,500 ; puissances en chevaux (1,100 ; moteur de classe de kilowatt) de ses propres, lui-même un développement du Rolls Royce Buzzard , mesuré vers le haut de la crécerelle.

Cependant, ce plan a laissé un grand espace entre 700 et 1,500 ; puissances en chevaux (500 et 1,100 ; kilowatt). Pour remplir travail d'espace a été commencé sur un nouveau 1,100 ; puissances en chevaux (820 ; conception de classe de kilowatt) comme PV-12 - picovolte pour le " ; venture" privé ; car la compagnie n'a reçu aucun argent de gouvernement pour le travail sur le projet. Le PV-12 a volé la première fois sur l'avant d'un biplan du cerf de colporteur de en 1935, using le nouveau système du refroidissement par évaporation puis dans la mode. Le système de refroidissement a prouvé incertain, et quand les approvisionnements en éthylène-glycol ( Prestone ) du USA sont devenus disponibles, le moteur a été changé en système de refroidissement par liquide conventionnel à la place.

En 1936, le ministère d'air a eu une condition pour un nouveau chasseur avec les vitesses anémométriques qui devraient par la suite être au-dessus de 300 ; M/H (480 ; km/h). Heureusement, deux conceptions avaient été élaborées entièrement comme l'entreprise privée s'exerce : l'ouragan de colporteur de et Spitfire de Supermarine de . Tous les deux ont été conçus autour du PV-12 au lieu de la crécerelle, et étaient les seuls combattants modernes britanniques avoir été ainsi développé. Les contrats de production pour les deux avions étaient ont laissé en 1936. Le PV-12 a été immédiatement catapulté jusqu'au dessus de la chaîne d'approvisionnements et est devenu le MERLIN . D'abord largement livré comme 1,030 ; puissances en chevaux (770 ; kilowatt) MERLIN II de 1938, production a été rapidement intensifié. MERLIN j'ai eu une « tête de rampe » où les soupapes d'admission étaient à un angle de 45 degrés avec le cylindre. Ce n'était pas un succès et seulement 172 ont été faits avant l'arrangement principal plat conventionnel où les valves sont parallèles au cylindre ont été adoptées pour MERLIN II.

Merlins tôt ont été considérés plutôt incertain, mais Rolls a bientôt présenté un programme superbe de fiabilité-amélioration pour améliorer des sujets. Ceci s'est composé prendre les moteurs aléatoires de l'extrémité de la chaîne de montage et fonctionnement qu'ils sans interruption à de toute puissance jusqu'à eux ont échoué. Chacun a été alors démantelé pour découvrir que qui pièce avait échoué, et cette partie a été remodelée pour être plus forte. Après deux ans de ceci, MERLIN avait mûri dans un des moteurs aériens les plus fiables dans le monde, et a pu être couru à de toute puissance pour des missions de huit heures de bombardement sans des problèmes.

Pendant qu'il s'avérait, le Peregrine a vu l'utilisation dans seulement deux avions, le tourbillon de Westland de et le Gloster F9/37 . Bien que le Peregrine ait semblé être une conception satisfaisante, on ne lui a jamais permis de mûrir ; La priorité de Rolls Royce dépannait MERLIN. Le vautour a été adapté à la tornade de colporteur de et au Avro Manchester , mais incertain prouvé dû aux échecs de grand-extrémité a causé par des problèmes de lubrification. Avec MERLIN lui-même poussant bientôt dans le 1,500 ; puissances en chevaux (1,100 ; des kilowatts) de gamme, le Peregrine et le vautour tous les deux ont été décommandés en 1943.

Vers la fin de sa cadence de production, plus de 150.000 moteurs de MERLIN avait été construit. Il a été supplanté en service par le Rolls Royce Griffon qui était un développement du moteur de R.

Mises à niveau

La plupart des mises à niveau à MERLIN étaient le résultat des estimations d'octane toujours croissantes dans le carburant d'aviation fourni par les USA, et des conceptions toujours plus efficaces de surchauffeur. Au début de la guerre le du moteur période de fonctionnement sur l'esprit d'aviation alors-standard de de l'octane 87 et a pu fournir juste au-dessus de 1,000 ; puissances en chevaux (750 ; kilowatt) de son 27 ; L déplacement comparé à 1,100 ; puissances en chevaux (820 ; kilowatt) du 34 ; L DB 601 de Daimler-Benz de . Du juin 1940 les petites quantités de carburant de l'octane 100, importées des États-Unis, sont devenues disponibles et le Merln IIIs se sont avérés capable du fonctionnement là-dessus.

La prochaine version principale était le XX qui a fonctionné sur le carburant de l'octane 100. Ceci lui a permis d'être courue à des pressions diverses plus élevées, qui ont été réalisées en augmentant le " ; boost" ; du type centrifuge surchauffeur . Le résultat était que le moteur autrement semblable a livré 1,300 ; puissances en chevaux (970 ; kilowatt). Une autre amélioration apportée au XX et aux futures variantes de MERLIN était une conception du système de refroidissement à travailler using mélange de l'eau/glycol un 70/30% plutôt que le glycol 100% de MERLIN I, II et III série. Ceci a permis aux moteurs de courir environ 70 degrés de refroidisseur du C , sensiblement améliorant la vie de moteur et la fiabilité. Ceci a également enlevé un risque d'incendie potentiel des avions actionnés par MERLIN, car l'éthylène-glycol pur est un liquide inflammable. ; Le processus a continué, des versions postérieures fonctionnant sur les estimations d'octane loin-accrues fournissant des estimations de puissance plus élevée et plus élevée. Vers la fin de la guerre le " ; little" ; le moteur livrait au-dessus de 1,600 ; puissances en chevaux (1,200 ; kilowatt) dans des versions communes, et autant que 2,070 ; puissances en chevaux (1,544 ; kilowatt) dans MERLIN 130/131 version utilisée sur le De Havilland Hornet . MERLIN fonctionnait sur le carburant de l'octane 150 avant qu'il ait été employé dans le bombardier de Lancaster . Cette estimation à indice d'octane élevé a été réalisée par de grandes quantités d'agent de anti-frappement de fil, tellement en fait, que les capots de moteur autour des orifices d'échappement habituellement ont été fortement souillés avec elle. Elle a dû être régulièrement enlevée pour aérodynamique, sans compter le poids, des raisons.

" ; Orifice" de Mlle Shilling's ;

Le manque de MERLIN d'injection de carburant directe a signifié que les Spitfires et les ouragans étaient, à la différence du contemporain Bf-109E , incapable de flairer vers le bas dans un piqué profond. Ceci a signifié que les combattants de Luftwaffe pourraient « donner un petit coup » dans un piqué de haute puissance pour échapper à l'attaque, partant du Spitfire spluttering derrière pendant que son carburant était expulsé par « g » négatif du carburateur. Les pilotes d'avion de chasse de RAF ont bientôt appris « moitié-roulent » leurs avions avant la plongée pour poursuivre leurs adversaires. L'utilisation des carburateurs uninjected a été calculée pour donner un résultat de puissance spécifique plus élevé, dû à la température plus basse, et par conséquent à la densité plus grande, du mélange de carburant/air, comparée aux systèmes injectés. " ; " de l'orifice de Mlle Shilling's de ; (inventé en mars 1941 par un ingénieur à l'établissement royal d'avions, Farnborough, appelé shilling de Beatrice de ), un diaphragme troué adapté à travers les chambres de flotteur, est allé une certaine manière vers traiter la famine de carburant dans un piqué. D'autres améliorations ont été présentées dans tout le Merlins, avec l'injection présentée en 1943. Production du Spitfire Griffon-à moteur Mk. XII avait commencé l'année avant.

D'autres utilisations pour le moteur

Une version non-suralimentée de MERLIN using plus de composants d'acier et de fer a été produite pour l'usage dans les réservoirs. Ce moteur, le météore de Rolls Royce de , alternativement mené à la météorite plus petite de Rolls Royce de . ; Dans Rolls Royce 1938 mise en marche travailler à modifier un certain Merlins qui étaient plus tardifs pour être employés dans le britannique MTBs , le MGBs et les lancements aéro-maritimes de délivrance de RAF. Pour ces derniers les surchauffeurs étaient les unités en une seule étape modifiées et le moteur re-engineered pour l'usage dans un environnement marin.

Une version Espagnol-construite du FB 109 G-2, le Hispano Aviacion ha 1112 M. L Buchon de Messerschmitt de , a été établie avec la Rolls Royce MERLIN 500/45 moteur de 1.600 puissances en chevaux, avec le propulseur à quatre pales, dans l'usine de Hispano Aviacion dans le Séville - une centrale électrique convenable pour la version dernier-produite du combattant célèbre de Messerschmitt, car les avions de prototype de Bf-109 V1 avaient été actionnés par le moteur de la crécerelle V-12 de Rolls Royce en 1935.

Le legs de Packard

MERLIN a été considéré si important pour l'effort de guerre que les négociations ont bientôt commencé à établir une chaîne de production alternative en dehors du R-U. L'accord a été conclu avec la compagnie de Packard à Detroit en septembre 1940, et le premier Packard-a construit le moteur, indiqué V-1650-1, a couru en août 1941.

La première production américaine de MERLIN était le Packard MERLIN 28 ou l'équivalent de la marque XX de Rolls Royce. Ce moteur était a ((étape simple, surchauffeur à deux vitesses)). Ce moteur (MERLIN 28) a été utilisé pour le bombardier de Lancaster. La version d'USAAF de ce moteur a été indiquée les V-1650-1 qui ont été employés sur le P-40F. La modification initiale de Packard sur le Merlins ont été faites sur ce moteur en changeant les roulements principaux d'un alliage de cuivre de fil en combinaison argentée de fil et ont comporté l'électrodéposition d'indium. L'électrodéposition d'indium avait été développée en General Motors (Division de Pontiac) pour empêcher la corrosion qui était possible avec les huiles de graissage qui ont été employées à ce moment-là. L'enduit de roulement a également amélioré la capacité rodage et supportant la charge de la surface. Le personnel britannique de technologie affecté à Packard ont été étonnés à la suggestion mais après démolir les inspections sur les moteurs rigidement examinés qu'elles ont été convaincues que la nouvelle conception a offert une amélioration décidée.

La vraie amélioration Packard a incorporé à MERLIN adoptait la cannette d'entraînement de surchauffeur de Wright. Cette modification a été indiquée le V-1650-3 et est devenue notoire comme " ; altitude" élevé ; MERLIN a destiné pour le P-51. ((Surchauffeur à deux vitesses et à deux étages)) la section du V-1650-3 a comporté deux roues à aubes séparées sur le même axe qui ont été normalement conduites par un train d'engrenages à une vitesse de 6. Un arrangement hydraulique de changement de vitesse des embrayages actionnés par huile a pu être engagé par un solénoïde électrique augmenter ce rapport à 8.095:1 en position à grande vitesse de ventilateur. Le rapport à grande vitesse de vitesse des roues à aubes n'était pas aussi grand que le rapport utilisé dans l'Allison mais la vitesse seule de la roue à aubes n'était pas le facteur qui a augmenté l'exécution de moteur à l'altitude. Le double échafaudage du mélange comprimé de carburant/air a fourni la surpression par un diffuseur aux tubulures de prise qui ont augmenté l'altitude critique de la centrale.

La capacité du surchauffeur de maintenir une atmosphère de niveau de la mer dans le système d'induction aux cylindres a permis au Packard MERLIN de développer 1.210 puissances en chevaux à 25. Le chauffage extrême créé par roue à aubes à deux étages du mélange de carburant/air pendant le processus de compression et afin d'empêcher la détonation de la charge comprimée, il était nécessaire de refroidir le mélange avant l'entrée dans les cylindres. Ceci se refroidissant a été accompli par le bâti d'un passage de refroidisseur intermédiaire dans le logement de wheelcase entre le premier et des roues à aubes de seconde étape.

Le liquide réfrigérant d'éthylène-glycol a été distribué par une pompe par ce passage pour porter au loin la chaleur excessive produite par les roues à aubes. Sans refroidisseur intermédiaire la température de la charge pourrait être aussi haute que 400 °F. Le refroidisseur intermédiaire n'était pas en soi proportionné pour traiter la température et un noyau additionnel d'aileron et de tube de refroidissement a été placé entre la sortie du ventilateur et la tubulure d'induction aux cylindres. Ce radiateur a été connu comme post-refroidisseur et a servi de réservoir au système. Le mélange de glycol utilisé pour le refroidissement de surchauffeur était indépendant du système de refroidissement principal de moteur et a utilisé une pompe centrifuge conduite par le moteur pour circuler le liquide réfrigérant par un système de radiateur d'avions à un taux de 30 gallons par minute.

Ce système combiné a ramené la température de charge aux niveaux appropriés. Les valves de commande de puissance dans la gorge de carburateur de courant aérien ascendant ont été commandées par un automatique amplifient la commande par la tringlerie du pilote pour maintenir la pression diverse choisie pendant les changements de l'altitude. Ces valves étaient seulement partiellement ouvertes pendant l'opération au sol et de bas niveau pour empêcher overboosting du moteur. Pendant que la densité d'air diminuait avec une augmentation d'altitude, les valves de commande de puissance ont été déplacées à une position d'ouverture par la surpression correspondant à l'altitude d'avions. Ce système a fourni de toute puissance dans le moteur amplifient des limitations jusqu'à l'altitude critique de 26. C'était l'amélioration Packard apporté à MERLIN.

Quand le premier du Merlins Packard-construit est arrivé en Grande-Bretagne, les ingénieurs chez Rolls Royce l'ont dépouillée vers le bas et étaient stupéfaite de constater que la ligne de production a construit le moteur de Packard, loin d'être aussi mauvais qu'ils se sont attendus à ce qu'il soit pour les tolérances composantes , étaient réellement meilleurs. Vers le haut de jusque-là, rr Merlins étaient main établie, chaque visage étant fini à la main, et ce processus long grande contrainte placée sur les possibilités de production de la main d'oeuvre habile impliquée dans la fabrication de ces moteurs. Le moteur de Packard a changé beaucoup d'esprits, bien qu'il en soient restés au rr qui est demeuré sceptique de la qualité du moteur américain, produits pendant qu'il était par une main d'oeuvre féminine en grande partie non qualifiée et semi-qualifiée. En fin de compte, l'exécution de moteur a enlevé tous les doutes au sujet de sa qualité et exécution.

Le Packard V-1650 a ainsi surpassé le Allison V-1710 qu'il a supplanté l'Allison dans le mustang nord-américain du P-51, qui est alors devenu vu en tant qu'un des meilleurs combattants de la guerre. Il a été également incorporé à quelques modèles du Curtiss P-40 , spécifiquement le P-40F et le P-40L. Packard Merlins a actionné les avions Canadien-construits d'ouragan, de Lancaster et de moustique, aussi bien que les Spitfires R-U-construits sous forme de marque XVI, autrement le même que l'identifier IX par son MERLIN de construction anglaise.

Bien qu'on ne le connaisse pas généralement, Packard a considérablement amélioré l'entretien du moteur (en permettant une utilisation plus facile des pièces interchangeables, plutôt que de finition les faites sur commande), et leurs changements ont été également incorporés de production britannique suivante.

Packard sous-sollicité et modifié Merlins ont été également employés dans le britannique MTBs , le MGBs et des bateaux de pinte américains

Utilisations civiles

Note : Pour l'usage civil du moteur de MERLIN sur la terre et la mer se référer au Rolls Royce MERLIN : Applications alternatives . ; À la fin versions de la guerre mondiale de nouvelles 2 de MERLIN (les 600 et 700 séries) ont été conçus et produits pour l'usage dans des avions de ligne commerciales telles que le Avro Tudor . Ces moteurs étaient fondamentalement militaires avec quelques modifications mineures pour adapter à l'environnement de fonctionnement différent.

Aux Etats-Unis beaucoup de moteurs et de fuselages en excédent de guerre ont été vendus relativement à bon marché - deux des articles les plus populaires étaient des moteurs des mustangs et du Packard MERLIN du P-51, plusieurs dont étaient le " ; up" souped ; et modifié pour l'air emballant dans le trophée de Bendix de , les courses et le trophée d'air de Cleveland de Thompson de . Le moteur de MERLIN continue à être utilisé dans les douzaines d'avions reconstitués de cru de la guerre mondiale 2 partout dans le monde.

Variantes

C'est une liste inachevée de variantes représentatives de MERLIN. Des moteurs du même rendement de puissance ont été typiquement assignés différents numéros de type basés sur des rapports de vitesse de surchauffeur ou de propulseur, différences dans le système de refroidissement ou carburateurs, construction de bloc de moteur, ou arrangement des commandes de moteur. Tous les moteurs de MERLIN étaient " ; tractor" droit ; , IE ; le propulseur a tourné vers la droite vue à partir de l'arrière, sauf indication contraire.
MERLIN II ou III - 1,040 ; puissances en chevaux (775 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN à 5.680 m) ; utilisé dans le Spitfire Mk.I et les combattants de l'ouragan Mk.I , le Boulton Paul provoquant et Fairey lutter .
MERLIN X - 1,130 ; puissances en chevaux (840 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN à 5.525 m) ; utilisé dans le Halifax Mk.II , et les bombardiers de Whitley Mk.
MERLIN XX - 1,480 ; puissances en chevaux (1,105 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN à 6.830 m) ; utilisé dans l'ouragan Mk.II et les combattants de Beaufighter Mk.II et les bombardiers de Lancaster Mk.
MERLIN 32 - 1,645 ; puissances en chevaux (1,230 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN à 2.500 pi (760 m) ; utilisé dans le bombardier du barracuda Mk.
MERLIN 45 - 1,470 ; puissances en chevaux (1,100 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN à 9.820 m) ; utilisé dans le Spitfire Mk.V
MERLIN 46 - 1,415 ; puissances en chevaux (1,055 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN à 14.270 m) ; version à haute altitude utilisée dans le Spitfire PR.VII
MERLIN 61 - équipés d'un nouveau surchauffeur à deux étages à deux vitesses fournissant 1,565 ; puissances en chevaux (1,170 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN à 12.740 m), et à 1,390 ; puissances en chevaux (1,035 ; kilowatt) à 3,000 ; T/MN 23.170 m) ; version à haute altitude utilisée dans le Spitfire Mk.XI
MERLIN 76 et 77 - 1,233 ; puissances en chevaux (920 ; kilowatt) ; utilisé dans le combattant à haute altitude de Westland Welkin et quelques variantes postérieures de Spitfire et de moustique . Équipé d'un surchauffeur à deux vitesses et à deux étages et d'un carburateur de Bendix-Stromberg. La marque impaire a conduit un ventilateur pour le pressurisant l'habitacle.
MERLIN 130 et 131 . - 2,070 ; puissances en chevaux (1,543 ; kilowatt) ; " remodelé ; slimline" ; versions faites pour le De Havilland Hornet . Le moteur modifié pour diminuer le secteur frontal au minimum et était la première série de MERLIN pour employer des systèmes d'induction de courant d'air descendant. La pompe à réfrigérant s'est déplacée du fond du moteur au côté droit. Surchauffeur et carburateur à deux vitesses et à deux étages d'injection de S. La poussée maximum était de 25 livres (2,053mm hectogramme). MERLIN 131 a eu un pignon intermédiaire additionnel dans l'enveloppe de réducteur permettant le " ; reverse" ; rotation (de tracteur de main gauche). MERLIN 130 a été adapté dans la nacelle droite, MERLIN 131 dans le port sur des frelons de production.
MERLIN 133 et 134 - 2,030 ; puissances en chevaux (1,514 ; kilowatt) ; Les variantes sous-sollicitées de 130/131 ont employé dans le frelon F. La poussée maximum a été abaissée à 18 livres (1.

Utilisateurs

Armstrong Whitworth Whitley
Avro Lancaster
Avro Lincoln
Avro York
Avro Tudor
Boulton Paul provoquant
Bristol Beaufighter
Curtis P-40 Kitty Hawk
De Havilland Mosquito
De Havilland Hornet
Barracuda de Fairey de
Bataille de Fairey de
Fulmar de Fairey de
Page Halifax de Handley de
Ouragan de colporteur de et ouragan de mer de
Hispano Aviacion ha 1112
Mustang P-51 nord-américain de
Esturgeon court
Supermarine Seafire
Spitfire de Supermarine de
Vickers Wellington
Westland Welkin

Caractéristiques (MERLIN II/III)

Note : Estimations de dimensions et de puissance de

Caractéristiques (MERLIN 61)

Note : Estimations de dimensions et de puissance de

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