Curtissa OX-5
OX-5 | |
---|---|
Konserwowany silnik OX-5 | |
Typ | Silnik tłokowy V-8 |
Pochodzenie narodowe | Stany Zjednoczone |
Producent | Curtiss Airplane and Motor Company |
Pierwszy bieg | 1915 |
Numer zbudowany | 12600 |
Opracowany z | Curtis O |
Curtiss OX-5 był wczesnym amerykańskim silnikiem lotniczym V-8 chłodzonym cieczą, zbudowanym przez firmę Curtiss . Był to pierwszy silnik lotniczy zaprojektowany przez Amerykanów, który wszedł do masowej produkcji, chociaż uznano go za przestarzały, kiedy to zrobił w 1917 roku. Mimo to znalazł szerokie zastosowanie w wielu samolotach, być może najbardziej znanym był JN-4 „Jenny ” . Do początku 1919 roku zbudowano około 12 600 jednostek. Szeroka dostępność silnika na rynku nadwyżek sprawiła, że był on powszechny aż do lat 30. XX wieku, chociaż przez większość okresu użytkowania uznano go za zawodny.
Projektowanie i rozwój
OX-5 był ostatnim z serii silników widlastych zaprojektowanych przez Glenna Curtissa , która rozpoczęła się jako seria chłodzonych powietrzem silników V-twin do motocykli w 1902 roku. Zmodyfikowana wersja jednego z tych wczesnych projektów była sprzedawana jako silnik lotniczy w 1906 i od tego czasu podstawowym rynkiem zbytu firmy były samoloty. Podstawowy projekt powoli rozszerzał się, dodając dodatkowe cylindry, aż w 1906 roku osiągnął V-8. Zaczęto również powiększać cylindry, ale doprowadziło to do problemów z chłodzeniem, które wymagały wprowadzenia chłodzenia wodnego w 1908 roku. Te wczesne silniki wykorzystywały z płaską głowicą , który ostatecznie ustąpił miejsca cylindrowi o przepływie krzyżowym z zaworami górnymi w 1909 r., co doprowadziło do poprawy wydajności objętościowej . W tym momencie projekt silnika był wysiłkiem zespołowym; w skład zespołu wchodził Charles M. Manly , którego wcześniejszy silnik Manly-Balzer utrzymywał rekord stosunku mocy do masy przez 16 lat. Curtiss kontynuował rozwój swoich silników V8, przy czym zapotrzebowanie na wyższą moc wyjściową było w dużej mierze napędzane zapotrzebowaniem Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych na wodnosamoloty . Do 1912 roku Curtiss V8 rozwijały moc 75 KM i były znane jako Curtiss Model O. Curtiss O został rozwinięty w 90-konny Curtiss OX. Produkcja seryjna OX rozpoczęła się w 1913 roku. OX-5 był produkowany w latach 1915-1919 i był zdecydowanie najpopularniejszym wariantem OX.
Podobnie jak większość silników tamtej epoki, obszary wysokotemperaturowe OX-5 były zbudowane głównie z żeliwa , przy użyciu pojedynczych cylindrów przykręconych do pojedynczej aluminiowej skrzyni korbowej, owiniętej płaszczem chłodzącym wykonanym ze stopu niklu i miedzi. Późniejsze wersje zamiast tego wykorzystywały lutowaną stalową osłonę. Głowice cylindrów zostały również przymocowane do skrzyni korbowej za pomocą mocowań w kształcie litery X na górze głowicy przymocowanych do bloku za pomocą czterech długich śrub. Paliwo było podawane z gaźnikiem w pobliżu tylnej części silnika, a następnie doprowadzane rurami do cylindrów za pomocą dwóch rur w kształcie litery T, przy czym cylindry były rozmieszczone w taki sposób, że otwory wlotowe dowolnych dwóch w banku znajdowały się blisko siebie. Cylindry miały jeden zawór wlotowy i jeden zawór wydechowy, każdy obsługiwany przez popychacz z wałka rozrządu biegnącego między rzędami. Taki układ spowodował, że zewnętrzne zawory wydechowe miały dość długie wahacze. Popychacze były umieszczone jeden w drugim, trzpień zaworu wydechowego znajdował się wewnątrz, a trzpień zaworu dolotowego otaczała go rurka. Aluminiowe łożyska wałka rozrządu były typu dzielonego, skręcone ze sobą i utrzymywane na miejscu za pomocą śrub zabezpieczających. Tłoki były odlewane z aluminium.
OX-5 nie był uważany za szczególnie zaawansowany ani potężny jak na swoją erę. W tym momencie silniki rotacyjne, takie jak Oberursel lub Gnome-Rhône , wytwarzały około 100 KM (75 kW), a nowsze rzędy stawały się dostępne o mocy 160 KM (120 kW) lub większej. Niemniej jednak OX-5 charakteryzował się dość dobrą oszczędnością paliwa ze względu na niskie obroty, co czyniło go przydatnym w samolotach cywilnych. OX-5 był używany w samolotach Swallow Airplane Swallow , Pitcairn PA-4 Fleetwing II , Travel Air 2000 , Waco 9 i 10 , American Eagle , Buhl-Verville CW-3 Airster i niektórych modelach Jenny. Głównym powodem jego popularności był niski koszt po wojnie, a prawie nowe egzemplarze sprzedawały się już od 20 dolarów. Był często używany w łodziach, a także w samolotach.
Niezawodność
Silnik został uznany za zawodny, ale zawodny to pojęcie względne: technologia silników lotniczych nie była w pełni dojrzała pod koniec I wojny światowej. Z pewnością JN4 z OX-5 miał słabą moc, ale OX-5 okazał się znacznie lepszym silnikiem niż silnik Hall Scott A7A , który był piętą achillesową standardowego J -1, zastępczego głównego trenera. W szczególności przekładnia zaworowa była delikatna i nie miała żadnych środków do smarowania poza smarem i olejem nakładanymi ręcznie, co prowadziło do skrócenia okresu między przeglądami do pięćdziesięciu godzin. Dodatkowo silnik posiadał pojedynczą świecę zapłonową w każdym cylindrze i pojedynczy układ zapłonowy w czasach, gdy sprzęt zapłonowy był mniej niezawodny, a podwójny zapłon był już montowany w bardziej zaawansowanych silnikach lotniczych, takich jak francuski V-form Hispano-Suiza 8 i seria sześciocylindrowych rzędowych niemieckich silników od DI do D.III . Zbudowany w dużych ilościach przez kilku wykonawców, OX-5 cierpiał z powodu nierównej kontroli jakości. Jednakże, podczas gdy przytłaczająca większość wypadków szkoleniowych w USA dotyczyła samolotów JN-4, stało się tak dlatego, że na JN-4 latała zdecydowana większość szkolących się pilotów, a wskaźnik wypadków w USA podczas szkolenia podstawowego był czterokrotnie niższy niż w przypadku szkolenia podstawowego. wskaźnik zaawansowanego szkolenia we Francji (praktycznie wszyscy lotnicy amerykańscy przechodzą zaawansowane szkolenie we Francji), około 2800 godzin lotu w USA, głównie na JN-4 z napędem OX-5 na ofiarę śmiertelną do 761 godzin na ofiarę śmiertelną we Francji w przypadku innych typów. Bardzo niewiele wypadków śmiertelnych było spowodowanych awarią silnika, chociaż brak mocy mógł być przyczyną wielu przeciągnięć i obrotów , które zajmowały około czterdziestu pięciu procent treningów. Każdy, kto dziś widzi JN-4 walczącego w powietrzu z OX-5, bardzo szybko widzi, że JN-4 musiał być latany w wąskiej powłoce. Rozważano również wymianę A7A na standardowe J-1, ale koszt 2000 USD na samolot w porównaniu z potrzebami (do czasu uziemienia J-1 w czerwcu 1918 r. JN-4 były wystarczające) doprowadził do odrzucenie tego pomysłu. Udane cywilne powojenne użycie OX-5 (nawet w cywilnych zakupionych i przerobionych J-1) wynikało z jego względnej niezawodności w bardziej zaawansowanych aerodynamicznie projektach z lat dwudziestych XX wieku, prostoty obsługi i niskiego kosztu. Dla porównania, Hall Scott A7A wywarł tak złe wrażenie podczas wojny, że bardzo niewiele, jeśli w ogóle, było używanych przez operatorów cywilnych.
Sam OX-5 zostałby zastąpiony przez dobrze sprawdzoną wersję 150-konnego silnika Hispano-Suiza HS-8a V8 zbudowanego przez Wright Aeronautical w prawie 930 egzemplarzach później produkowanych dwupłatowców Curtiss JN-4 H Jenny.
Silniki na wystawie
- Silnik Curtis OX-5 jest wystawiany publicznie w Aerospace Museum of California . [ potrzebne źródło ]
Dane techniczne (OX-5)
Charakterystyka ogólna
- Typ: 8-cylindrowy, chłodzony wodą silnik tłokowy 90° V
- Otwór : 4,0 cala (102 mm)
- Skok : 5,0 cala (127 mm)
- Pojemność skokowa : 503 in³ (8,2 l)
- Długość: 56,75 cala (1441,45 mm)
- Szerokość: 29,75 cala (755,65 mm)
- Wysokość: 36,75 cala (933,45 mm)
- Sucha masa : 390 funtów (177 kg)
składniki
- Valvetrain : jeden zawór wlotowy i jeden zawór wydechowy na cylinder, uruchamiane popychaczem
- Układ paliwowy: podwójny gaźnik Zenith
- Układ olejowy: pompa zębata 3-galonowa miska olejowa od 40 do 60 psi
- Układ chłodzenia: chłodzony wodą
Wydajność
-
Moc wyjściowa:
- 90 KM (67 kW) przy 1400 obr./min
- 105 KM (78 kW) przy 1800 obr./min przez krótkie okresy
- Moc właściwa : 0,21 KM/cal³ (9,5 kW/l)
- Współczynnik kompresji : 4,9:1
- Zużycie paliwa: 8,0 galonów amerykańskich/h (30,8 l/h) przy 75% mocy
- Jednostkowe zużycie paliwa : 0,53 funta/(KM·h) (0,32 kg/(kW·h)) przy 75% mocy
- Zużycie oleju: 0,5 US gal/h (1,9 l/h) przy 75% mocy
- Stosunek mocy do masy : 0,27 KM/funt (440 W/kg)
Bibliografia
- Kąt, Glenn D., Aerosfera 1939 . New York: Aircraft Publications, 1940.
- Gunston, Bill, Światowa Encyklopedia silników lotniczych . Somerset: Haynes Publishing, 1995. ISBN 1-85260-509-X
- Fisher, Scott M., The Curtiss OX-5, Technologia konserwacji samolotów . Cygnus Business Media, lipiec 2009.
- Smith, Herschel, Samolotowe silniki tłokowe . McGraw-Hill Book Company, 1981. ISBN 0-07-058472-9