カーチス OX-5

OX-5
保存されたOX-5エンジン
タイプ	V-8 ピストンエンジン
国籍	アメリカ合衆国
メーカー	カーチス・エアロプレーン・アンド・モーター・カンパニー
最初の実行	1915
建造数	12,600
開発元	カーティスO

カーチスOX-5は、カーチス社が製造した初期のV-8 アメリカ製液冷航空機エンジンである。1917年に大量生産された当時は時代遅れとみなされていたが、アメリカ設計の航空機エンジンとしては初めて大量生産された。^[1]それでも多くの航空機で広く使用され、最も有名なのはおそらくJN-4「ジェニー」だろう。1919年初頭までに約12,600台が製造された。余剰市場でこのエンジンが広く入手可能だったため、1930年代まで一般的に使用されていたが、耐用年数の大半にわたって信頼性が低いと考えられていた。

OX-5は、 1902年にオートバイ用の空冷Vツインシリーズとして始まったグレン・カーチス設計のV型エンジンシリーズの最終モデルであった。これらの初期設計の1つを改良したものが1906年に航空機エンジンとして販売され、それ以降、同社の主要市場は航空機となった。基本設計は徐々にシリンダーを追加することで拡張され、1906年にV-8に到達した。シリンダーの大型化も始まったが、これにより冷却の問題が発生し、1908年に液冷の導入が必要になった。これらの初期のエンジンはフラットヘッドバルブ配置を使用していたが、1909年にオーバーヘッドバルブを備えたクロスフローシリンダーに取って代わられ、容積効率が向上した。この時点でエンジン設計はチームワークであり、チームにはチャールズ・M・マンリーも含まれていた。マンリーの以前のマンリー・バルツァーエンジンは16年間にわたってパワーウェイトレシオの記録を保持していた。 ^{[2]カーチスは、}米国海軍の水上機の要件によって主に推進された高出力の需要に応じて、V8エンジンの開発を続けました。1912年までにカーチスV8は75馬力を開発し、カーチスモデルOとして知られるようになりました。カーチスOはさらに90馬力のカーチスOXに開発されました。OXシリーズの生産は1913年に始まりました。OX-5は1915年から1919年の間に製造され、圧倒的に最も人気のあるOXバリアントでした。^[3]

当時のほとんどのエンジンと同様に、OX-5の高温エリアは主に鋳鉄で作られており、個々のシリンダーが単一のアルミニウム製クランクケースにボルトで固定され、ニッケル銅合金製の冷却ジャケットに包まれていました。後期型では、代わりにろう付けされたスチール製ジャケットが使用されました。^[4]シリンダーヘッドもクランクケースに取り付けられており、ヘッド上部のX字型のタイダウンが4本の長いボルトでブロックに接続されていました。^[5]燃料はエンジン後部付近で気化され、2本のT字型パイプでシリンダーに送られ、シリンダーはバンク内の任意の2つの吸気ポートが互いに近くなるように配置されていました。シリンダーには1つの吸気バルブと1つの排気バルブがあり、排気バルブはバンク間を走るカムシャフトからのプッシュロッドによって操作され、吸気バルブは同じカムシャフトから作動するプルロッド/チューブによって操作されました。プッシュ/プルロッドは、排気バルブロッドが内側にあり、吸気バルブロッドはチューブで囲まれているなど、互いに重なるように配置されていました。^[4]アルミ製カムシャフトベアリングは分割型で、ボルトで固定され、ロックネジで固定されていました。^[6]ピストンは鋳造アルミニウム製でした。^[6]

OX-5は、当時としては特に先進的でも強力でもなかった。この時点では、オーバーウルゼルやノーム・ローヌなどのロータリーエンジンの出力は約100馬力（75kW）で、新型の直列エンジンは160馬力（120kW）以上が利用可能になりつつあった。それでも、OX-5は回転数が低かったため燃費がかなり良く、民間航空機に便利だった。OX-5は、スワロー・エアプレーンのスワロー、ピトケアンPA-4フリートウィングII、トラベル・エア2000、ウェイコ9および10、アメリカン・イーグル、ビュール・ヴェルヴィルCW-3エアスター、ジェニーの一部のモデルに使用された。^[7] 戦後の低価格が人気の主な理由で、ほぼ新品のものが20ドル程度で販売されていた。航空機だけでなくボートでもよく使用された。

このエンジンは信頼性が低いと考えられていたが^[5]、信頼性が低いというのは相対的な言葉である。第一次世界大戦の終わりには、航空エンジン技術はまだ完全に成熟していなかった。確かにOX-5を搭載したJN4は出力不足だったが、OX-5は、代替の主力練習機であるスタンダードJ -1の弱点であったホール・スコットA7Aよりもはるかに優れたエンジンであることが証明された。特にバルブギアが壊れやすく、手で塗布するグリースとオイル以外の潤滑手段がなかったため、オーバーホール間隔は50時間ほどしかなかった。さらに、このエンジンは各シリンダーに1つのスパークプラグと単一の点火システムを特徴としていたが、これは点火装置の信頼性が低かった時代であり^{[1] 、}デュアル点火は、フランスのV型イスパノ・スイザ8や、メルセデスの直列6気筒シリーズのDIからD.IIIまでのドイツのエンジンに既に装備されていた。 OX-5は複数の請負業者によって大量に製造されたため、品質管理にばらつきがありました。^[5]しかし、米国での訓練中の事故の圧倒的多数がJN-4であった一方で、これはJN-4が訓練生パイロットの大多数によって操縦されていたためであり、米国の基礎訓練における事故率はフランスの上級訓練率の4分の1であり（事実上すべての米国人航空兵がフランスで上級訓練を受けている）、米国での主にOX-5搭載のJN-4での死亡者1人当たりの飛行時間はおよそ2,800時間であるのに対し、フランスでは他の種類の機体での死亡者1人当たりの飛行時間は761時間であった。エンジン故障による死亡事故は非常に少なかったが、訓練生の約45%を奪った多くの失速とスピンの原因は出力不足であった可能性がある。今日、OX-5を搭載して空中に奮闘するJN-4を見た人は誰でも、JN-4が狭い範囲で飛行しなければならなかったことがすぐにわかるまた、標準的な J-1 における A7A の置き換えも検討されましたが、1 機あたり 2,000 ドルというコストが需要に比べて高かったため (1918 年 6 月に J-1 が地上に留められた時点では、JN-4 が十分に供給されていました)、このアイデアは却下されました。OX-5 が戦後に民間で成功したのは (民間が購入して改造した J-1 でも)、1920 年代のより空気力学的に進歩した設計における相対的な信頼性、操作の単純さ、低コストによるものでした。これに比べて、ホール スコット A7A は戦争中に非常に悪い印象を与えたため、民間のオペレーターによって使用されたのはごくわずかでした。

OX-5 自体は、後に生産されたカーチス JN-4 H ジェニー複葉機の約 930 機で、実績のあるライト航空機製の 150 馬力イスパノ・スイザ HS-8a V8 エンジンに置き換えられました。

• カーティスOX-5エンジンはカリフォルニア航空宇宙博物館で一般公開されている。^[要出典]
• クリスクラフト社製と伝えられる、海洋用に改造されたカーティスOX-5がアイオワ五大湖海洋博物館で一般公開されている。

• 型式: 8気筒水冷90° Vピストンエンジン^{[1] [4]}
• 口径: 4.0インチ (102 mm) ^[4]
• ストローク： 5.0インチ（127 mm） ^[4]
• 排気量： 503 in3^（ 8.2 L） ^{[4] [5]}
• 長さ: 56.75インチ (1441.45 mm) ^[6]
• 幅: 29.75インチ (755.65 mm) ^[6]
• 高さ: 36.75インチ (933.45 mm) ^[6]
• 乾燥重量: 390ポンド (177 kg) ^[6]

• バルブトレイン：シリンダーあたり1つの吸気バルブと1つの排気バルブ、プッシュロッド駆動^{[1] [4] [5] [6]}
• 燃料システム：デュプレックスゼニスキャブレター^[6]
• オイルシステム：ギアポンプ40～60psi ^[6] 3ガロンサンプ^[4]
• 冷却方式：水冷式^{[4] [6]}

• 出力:
  
• 1,400rpmで90馬力（67kW）^{[4] [5]}
• 短時間で1,800rpmで105馬力（78kW）
• 比出力： 0.21 hp/in ³ (9.5 kW/L)
• 圧縮比: 4.9:1
• 燃料消費量: 75%出力時8.0米ガロン/時(30.8L/時) ^[4]
• 燃料消費率: 75%出力時0.53 lb/(hp·h) (0.32 kg/(kW·h))
• オイル消費量: 75% のパワーで 0.5 US ガロン/時 (1.9 L/時)
• パワーウェイトレシオ: 0.27 hp/lb (440 W/kg)

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• カーチス標準モデル OX 航空モーター ハンドブック – 航空博物館デジタル コレクション