All American Engine - Allison V-1710 FLIGHT REVUE
Keď už sme pri veľkých motoroch V-12 40. rokov, nemôže chýbať Allsion V-1710. Spočiatku nie veľmi populárny, vynoril sa až z tieňa spoločnosti Merlin and Co., keď bol nainštalovaný do modelu Lockheed P-38.
Clear prop - prop clear. Elektrický štartér otočí 28-litrovú jednotku, krátky kašeľ - a dvanásťvalec spadne do svojho typického, hodvábne hladkého voľnobehu. Po krátkej zahrievacej fáze je Jak-3 pripravený na použitie. Ďalší skúšobný let v Bremgartene sa nezadržateľne blíži. Motor s výkonom 1350 koní má s ruským bojovým lietadlom ľahkú hru. Spýtavý pohľad na pozemnú posádku a manažéra lodenice MeierMotors Elmara Meiera: Čo robí americký motor v ruskej stíhačke? Jak-3 rýchlo naberie rýchlosť a bodne na modrú oblohu s úžasným dvanásťvalcovým zvukom. Tvár Elmara Meiera prekračuje úsmev: „Allison v skutočnosti nie je vôbec americký motor, korene ležia úplne inde. Pravdepodobne vo Francúzsku, ak nie v Nemecku v BMW. Motory vzducholode. “A ten úsmev znova.
Meier vysvetľuje, že stíhačky Jak-3 boli kedysi vybavené strojom Klimow VK-107. VK-107 mal zdvihový objem približne 35 litrov a výkon okolo 1600 koní. Jednotka nikdy nebola obľúbená medzi pilotmi a mechanikmi, pretože mala iba dĺžku života okolo 25 hodín. Dnes už neexistujú životaschopné VK-107, takže na reprodukciu jaka bol použitý Allison. Úžasne sa hodí veľmi presne do uhladeného lovca, zásadné úpravy nie sú potrebné.
Ale ako to môže byť? Zdroje sú rozmanité a samozrejme umožňujú veľa interpretácií. Je zrejmá štrukturálna blízkosť k dobre známemu dvanásťvalcu Hispano-Suiza, ktorý Klimow optimalizoval aj pre VK-107; či už je to ventilový rozvod alebo pohon kľuky, ktorý má hlavné a ojnice. Tým sa skrátila celková dĺžka a banky valcov nie sú navzájom vyrovnané. Je možné, že si z toho Allison požičal na svoju stavbu. Aj keď sa táto hádanka nedá konečne objasniť, poznámka pod čiarou určite stojí za to. Odborníci sa každopádne zhodujú, že Allison V-1710 je vynikajúci motor, ktorý bohužiaľ až príliš často zatieňuje Rolls-Royce Merlin. Ak sa chcete dozvedieť viac, musíte otočiť koleso histórie späť.
Spoločnosť Allison Engine Company
V roku 1915 založil James Ashbury Allison spoločnosť Indianapolis Speedway Team Company. Táto spoločnosť sa neskôr stala spoločnosťou Allison Engine Company. V tom čase mala Allison málo spoločné s leteckými motormi. Dôraz sa kládol na optimalizáciu závodných motorov pre automobilový šport, a preto boli tuningové diely vyrábané v mene zákazníkov. Základom pre to boli často slávne motory Liberty z prvej svetovej vojny. Letecké motory V8 boli považované za veľký hit a s motormi Liberty L-12 boli zaznamenané mnohé rekordy. Niektoré skúsenosti s leteckými motormi bolo možné získať prostredníctvom procesu ladenia. Výsledkom bolo, že Allison skonštruoval motor V12 s vačkovým hriadeľom nad hlavou na pohon vzducholodí.
James Allison zomrel na zápal pľúc v roku 1928 a spoločnosť bola predaná spoločnosti General Motors. Továreň potom dostala zákazku na vývoj šesťvalcového motora z takmer úplne skonštruovanej V12. Kvôli globálnej hospodárskej kríze bol tento ambiciózny projekt na istý čas pozastavený, ale N. H. Gilman, výkonný riaditeľ strojárne, pokračoval v práci na oboch návrhoch a ponúkol pre svoje vzducholode plne skonštruovaný model V12 námorníctva. Námorníctvo malo záujem o motor s výkonom 750 koní, ktorý bol dosť silný, keďže vzducholode predtým lietali s motormi Maybach. Po páde USS „Macon“ v roku 1935 však záujem vyprchal a éra vzducholodí skončila.
Pohonná jednotka Allison V-1710
Odborníci sa zhodli, že motor Allison V-1710 bol dobrým hitom. Číslo 1710 bolo 1710 kubických palcov, kubický objem motora. Armádny letecký zbor USA (USAAC) oznámil potrebu kvapalinou chladeného motora s výkonom 1 000 hp už v roku 1929 a teraz, po skončení veľkej hospodárskej krízy, bol zo zásuvky vytiahnutý väčšinou hotový Allison V-1710. Prvý test sa uskutočnil 14. decembra 1936, testovacím vozidlom bol Consolidated XA-11A, nešťastný projekt stíhacích bombardérov, z ktorého bolo vyrobených iba päť prototypov.
V apríli 1937 bol úspešne dokončený 150-hodinový test požadovaný USAAC. V-1710-C6 bol prvým motorom s výkonom 1 000 hp, ktorý splnil túto vysokú požiadavku. USAAC potom poveril výrobcu lietadiel Curtiss, aby nainštaloval túto novú jednotku do lietadla. Výsledkom bol Curtiss YP-37, upravený Hawk 75. Prvý let sa uskutočnil v roku 1939, úspech však nebol. Následník sa z neho vyvinul, Curtiss P-40, sa však zapísal do histórie letectva. V rámci súťaže sa stal víťazom Allison V-1710, ktorý bol potom nainštalovaný do známych typov lietadiel Bell P-39 Airacobra, Curtiss P-40, Lockheed P-38 Lightning a nakoniec do severoamerického Mustangu P-51. Začal sa víťazný pokrok „all american engine“.
Myšlienka vhodnosti pohonu do vysokých nadmorských výšok pomocou koordinovaných súprav turbodúchadiel už v roku 1710 neplatila. Ostal pri variante s mechanickým jednostupňovým nakladačom, ktorý dodával dostatočný výkon tesne pri zemi, ale vo výške bol v porovnaní s inými motormi príliš slabý. Bodovali tu mechanické kompresory vyrobené z menej ušľachtilých zliatin, ktoré pomáhali konkurenčnému Rolls-Royce uspieť. Merlin V-1650, postavený na základe licencie spoločnosti Packard, nahrádza Allison v modeloch P-40 a P-51 Mustang. Poľovnícky trh bol do veľkej miery stratený pre Allison. V západných vojnových divadlách sa bojovalo vo vyšších výškach, bojovníci Allison boli podradní. RAF, ktorý bol jedným z používateľov lietadiel P-39 Airacobra a P-40, vrátilo lietadlo ako nevhodné. Odvtedy tieto stíhačky lietali nad Stredozemným a Tichým oceánom, pretože tam nešlo o výškový výkon, ale iba o manévrovateľnosť. Niekoľko jednotiek Airacobras dostalo do Sovietskeho zväzu v rámci programu požičiavania pôžičiek, ktorý úspešne využili.
Iba Allison Lockheed P-38 Lightning smel riadiť Allison s podporou turbodúchadla ako stíhačka. Systém bol pohodlne umiestnený v chvostových nosníkoch. Ale táto verzia bola tiež problematická. Pre rôzne valce bolo potrebné špeciálne koordinované palivo a rôzne sviečky a pri európskych teplotách sa vyskytli problémy s námrazou na nakladači v požadovanej výške 30 000 stôp (približne 9 000 metrov). Možnosti nastavenia prívodu vzduchu k turbodúchadlám, ktoré neboli optimálne vyriešené, často viedli k poruchám, v najhoršom prípade k výbuchu agregátu. Príliš vysoký plniaci tlak a nabíjacie jednotky mohli zamrznúť. Príliš malý plniaci tlak viedol k výraznej strate výkonu a dokonca k jednostrannému vypnutiu motora - vyraďovacie kritériá pre lovcov s dvoma motormi. Problémy zašli tak ďaleko, že až 50 percent P-38 používaných sprievodom bombardéra sa stratilo v dôsledku technických problémov. Neznesiteľný stav, ktorý sa napravil až vzhľadom Mustangu. V októbri 1944 boli P-38 vyradené z ochrany sprievodu, hoci niektoré prieskumné verzie zostali nad vojnovým divadlom.
Klimatické podmienky v tichomorskom vojnovom divadle výrazne prospievali agregátom Allison a blesky tam zostali veľmi úspešné až do konca vojny. Až v tomto okamihu pomohla dvojstupňová nabíjačka modelu 1710 dosiahnuť obrovský nárast výkonu. Toto bolo použité v P-63 Kingcobra a v P-82 Twin Mustang. Výroba v Indianapolise sa skončila okolo roku 1949 po zhruba 70 000 motoroch. Pre porovnanie: Bolo vyrobených asi 215 000 kusov konkurenčného Rolls-Royce Merlin, z toho 55 000 na základe licencie od spoločnosti Packard.
Technické fakty
Teraz sa samozrejme musíte pozrieť aj na technické fakty. 2 200 milimetrov dlhý motor má sklon náklonu 60 stupňov, otvor je 140, zdvih 152 milimetrov, kompresný pomer je 6,65: 1. Presný zdvihový objem je 1710 kubických palcov (cui), teda 28 litrov. Pohon ventilu sa uskutočňuje cez vačkový hriadeľ nad hlavou, ktorý poháňa štyri ventily na valec pomocou vahadiel. Výfukové ventily sú ako obvykle chladené sodíkom. Zmes sa pripravuje dvojbarevným karburátorom Stromberg PD-12K8 s automatickým nastavením zmesi. Prívod oleja je koncipovaný ako mazanie suchou jímkou pomocou jedného tlakového čerpadla a dvoch vratných čerpadiel s tlakom oleja 5 bar. Tlakový chladiaci systém je naplnený zmesou glykol-voda v pomere 3: 7. Systém zapaľovania sa skladá z dvoch magnetov Bendix Scintilla s príslušnými rozdeľovačmi zapaľovania. Iskra je generovaná dvoma zapaľovacími sviečkami na valec, klasickým dvojitým zapaľovaním. So suchou hmotnosťou 635 kilogramov je motor v porovnaní s konkurenciou pomerne ľahký.
Zwölfer má tiež jedinečné predajné miesta, ktoré možno vysledovať až k filozofii dizajnu a výroby spoločnosti General Motors. Tu sa najväčšia pozornosť venovala rýchlej a efektívnej výrobe - teda použitiu prevažne identických základných motorov v kombinácii s rôznymi prídavnými dielmi, ktoré sa inštalovali priamo do výrobnej linky v závislosti od zamýšľaného použitia hotového výrobku. Dnes sa tomu hovorí modulárna konštrukcia. Hotová jednotka bola zostavená okolo štandardného bloku motora. Vpredu je možné namontovať najrôznejšie varianty prevodovky.
Podľa typu boli pred nimi diaľkové hriadele s vrtuľovým prevodom, napríklad Bell P-39 Airacobra (V-1710-ES) alebo štandardný hnací hriadeľ s priamo prírubovým prevodom, napríklad pre Curtiss P-40 (V-1710-F). Vzadu bolo možné k jednej a tej istej výrobnej linke pripevniť rôzne účelovo optimalizované súpravy nakladačov. Štandardne to boli spočiatku jednostupňové vstupné nakladače. Všetky varianty boli k dispozícii s chladičom plniaceho vzduchu a bez neho. Podľa požiadaviek dostal motor aj systém turbodúchadla na výfukové plyny. Na zadnej strane bol navyše priestor pre magnety zapaľovania a olejové a palivové čerpadlá.
Okrem najrôznejších kombinácií pohonov, prevodoviek a súprav nabíjačiek mohol model V-1710 ľahko meniť aj smer otáčania motora. K tomu sa jednoducho otočil kľukový hriadeľ, to znamená predná časť dozadu a naopak. Výmenou ozubeného kolesa došlo k reorganizácii pohonu prídavných jednotiek a ventilového rozvodu. Prestavbu dokončil nový zväzok zapaľovania kvôli zmenenej postupnosti zapaľovania a prispôsobený štartovací motor. Všetky ostatné prídavné diely, ako sú olejové, benzínové a chladiace čerpadlá, zostali nedotknuté. Konštrukcia motora preto umožňovala rôzne smery otáčania s minimom ďalších častí uprostred jednej výrobnej linky.
Všetky verzie bežali z rovnakej pásky
Bez ohľadu na to, či ide o jednomotorové, dvojmotorové, ťažné alebo tlačné vrtule - všetky motory bežali rovnako. Čo bolo účelné pri výrobe, bolo samozrejme dôležité aj vo vojnovom úsilí. Motory sa tiež dali veľmi ľahko prispôsobiť podmienkam v teréne, a to pri minimálnej námahe, či už výmenou prevodovky alebo nakladača - „motora typu„ všetko v jednom “. Jednotka bola výkonná až do výšky 15 000 stôp, teda asi 4 500 metrov, nad ktorou bola pre dvanástich tenká. Iba s veľmi neskorou verziou dvojstupňového nakladača bolo možné zabezpečiť dostatočný výkon vo výškach až 7 900 metrov (26 000 stôp).
Na začiatku mal V-1710 okolo 1 000 HP, na konci produkčného obdobia bolo možné výkon zvýšiť na 2 300 HP s V-1710-143; táto verzia bola nainštalovaná do severoamerického modelu P-82 Twin Mustang. Maximálny výkon motorov Allison použitých v druhej svetovej vojne sa dosiahol núdzovým výkonom okolo 1600 hp v Lockheed P-38 Lightning. Ak odstránite vysoko vyvinuté povojnové varianty, model V-1710 bol veľmi spoľahlivý a nenáročný na údržbu. Najazdených 300 hodín bolo v prevádzkach lovcov normou. Menej zaťažené jednotky vydržali viac ako 1 000 hodín.
Často sa porovnáva, ktorá dvanásťvalcová jednotka je lepšou jednotkou, Merlin alebo Allison. Na túto otázku sa dá ťažko odpovedať. Kvôli špecifikácii USAAC, že V-1710 by mal byť vyrobený s jednostupňovou nabíjačkou, bol motor od začiatku výrazne obmedzený z hľadiska výstupného výkonu. Ako bolo uvedené na začiatku, výkon by sa mal optimalizovať pomocou turbodúchadiel výfukových plynov.
Rolls-Royce sa od samého začiatku rozhodol pre mechanické nabíjanie. Obmedzený výstupný výkon Allison, najmä vo vyšších nadmorských výškach, je spôsobený iba nedostatkom surovín a nie samotnou konštrukciou. Allison experimentoval sám s prídavnou externou nabíjačkou. Toto však nemalo ani plniaci vzduch a dochladzovač, ani „lapač plameňa“, ktorý mal zabrániť vzplanutiu vzplanutia v nabíjačke. V modeli Rolls-Royce Merlin však ide o dizajnové prvky. Nie je teda prekvapením, že tieto „optimalizované“ jednotky Allison boli dosť nespoľahlivé a vyžadovali značnú údržbu. Problém opätovného zapaľovania bol v polovici pod kontrolou. Tieto disky, známe ako verzia G, dostávali takzvané anti-detonačné injekcie a boli použité v severoamerickom modeli F-82 Twin Mustang. Mimoriadne veľké úsilie na údržbu bolo dokumentované v manuáloch v pomere 1:33. Na jednu hodinu prevádzky bolo treba venovať 33 hodín údržby.
Ak sú vylúčené neskoré verzie, Allison je v porovnaní s Merlinom spoľahlivejšou jednotkou. Model V-1710 vyvinul viac (litrov) sily s nižším plniacim tlakom a servisné intervaly boli oveľa dlhšie. Allison požadoval - čisto početne - menej ako polovicu komponentov, čo zase výrazne znížilo výrobné náklady v porovnaní s Rolls-Royce alebo Packard. Komponenty Allison boli taktiež rovnaké v celej sérii, takže pre optimalizovanú sériu nebolo treba vyrobiť takmer žiadne nové nástroje.
Za zmienku tiež stoja výrobné náklady: Spočiatku stála V-1710 okolo 25 000 amerických dolárov, ale vďaka čoraz efektívnejšej výrobe sa cena znížila na 8500 dolárov za jednotku. Pre porovnanie: Rolls-Royce alebo Packard Merlin 1940 stál okolo 30 000 dolárov. Na konci vojny boli na voľnom trhu k dispozícii tisíce motorov Allison V-1710 ako takzvaný prebytok. Vďaka svojej veľkej spoľahlivosti a ľahkej údržbe sa V-1710 rýchlo stal obľúbeným medzi drag racermi a rýchlovkami. Elektráreň využila aj frakcia vodičov rýchlostných člnov a zrodil sa nový šport Unlimited Hydroplane Racing. Keď sa motory pre vyššie uvedené športy stali nezaujímavými, mnohé z motorov, ktoré boli vyladené až na 3 200 koní, sa použili na ťahanie traktora.
Mnoho jednotiek bolo spálených
V dôsledku tohto použitia bolo spálených mnoho tisíc jednotiek, ktoré skončili na kovovom šrote. Medzitým došlo aj k prehodnoteniu scény warbirdov. Allison V-1710 sa pamätal ako výkonný, nenáročný na údržbu a lacný agregát v triede 1000 hp. Od tej doby sa používal ako alternatíva k originálnym vzorkám Klimow, Mikulin alebo Junkers Jumo, ktoré už neboli k dispozícii. Vďaka Allison V-1710 sa my nadšenci môžeme čudovať nad lietadlami ako Jakowlew Jak-3 alebo Ilyushin Il-2 za letu, aj keď chýba posledný kúsok originality.
A tak prichádza celý kruh. Jak-3 so zahraničnou jednotkou medzitým opäť pristál v Bremgartene a s jemne znejúcim Allisonom sa valí späť do lodenice. Elmar Meier je spokojný s kontrolným letom, žiadne zvláštne incidenty. Údržba? Znovu ten úsmev: „Možno sa len pozrite na olej, to je aj tak všetko, čo s 1710 potrebujete.“
Technické špecifikácie
Výrobca: Spoločnosť Allison Engine Company
Typ motora: V letecký motor
Množstvo: 70 000
Výtlak: 28 litrov/1710 cui
Vŕtanie a zdvih: 139,7 a 152,4 mm
Kompresia: 6,65: 1
Ovládanie ventilov: vačkový hriadeľ poháňaný ozubeným kolesom
Počet ventilov: 48
Karburátor: Bendix/Stromberg
Moc: 1343 k pri 3300 ot./min
Suchá váha: 655 kg
Číslo leteckej klasiky 01/2018