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| V-1650 マーリン | |
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| パッカード V-1650-7 マーリン | |
| タイプ | 液冷V-12ピストンエンジン |
| 国籍 | イギリス/アメリカ |
| メーカー | パッカード |
| 最初の実行 | 1941年8月 |
| 主な用途 | ノースアメリカン P-51 マスタング スーパー マリン スピットファイア アブロ ランカスター |
| 建造数 | 55,523 |
| 開発元 | ロールスロイス マーリン |
パッカードV-1650 マーリンはロールスロイス マーリン 航空機エンジンの一種で、パッカード自動車会社が米国でライセンス生産した。[1]このエンジンは英国向けにロールスロイス マーリンの生産を拡大するためにライセンス供与された。このエンジンは米国で同様の出力の米国製エンジンが入手できなかった時代に、その空白を埋めるものでもあった。
マーリンXXに相当する1段式スーパーチャージャーを搭載した最初のV-1650は、 P-40Fキティホーク戦闘機とカナダ製の ホーカーハリケーン[ブロークンアンカー]に使用されました。マーリン60シリーズをベースにした後のバージョンには、高高度での性能を向上させるために、より高度な2段式スーパーチャージャーが搭載されました。最も注目すべき用途は、ノースアメリカンのP-51マスタング戦闘機で、航空機の性能が向上し、イギリスからドイツまで、そしてドイツからイギリスへの連合軍の重爆撃機を護衛できるようになりました。
設計と開発
第二次世界大戦の勃発により、イギリスの航空産業は大きく拡大した。ロールスロイス マーリンエンジンの需要が高まり、クルー、マンチェスター、グラスゴーに影の工場が設立された。しかし、イギリス政府は米国の製造業者を利用して生産を拡大しようとしており、これだけでは需要の増加を満たすことはできなかった。1940年9月、ロールスロイスとパッカード モーター カー カンパニーの間でライセンス契約が締結され、マーリンを製造し、1億3千万ドルの注文が出された。パッカードが製造した最初のエンジンは、V-1650-1と命名され、1941年8月に稼働した。 [2] [3]
最初のアメリカ製モデルはマークXXのバージョンで、アメリカ軍ではV-1650-1、イギリスではパッカード マーリン 28と名付けられました。このエンジンは、単段2速スーパーチャージャーを使用していました。ギアチェンジ機構は元々フランスのファルマンの特許ライセンスによるものでした。マーリン 28はアブロ ランカスター爆撃機に使用されました。このエンジンのUSAAF V-1650-1バージョンはカーチス P-40Fに使用されました。このエンジンに対するパッカードの最初の改造では、メインクランクシャフトベアリングが銅鉛合金から銀鉛の組み合わせに変更され、インジウムメッキが施されました。これは、当時使用されていた潤滑油で起こり得る腐食を防ぐために、ゼネラルモーターズのポンティアック部門によって開発されたものでした。ベアリングコーティングにより、表面の慣らし運転と耐荷重性も向上しました。[要出典]
英国航空省から加圧式ウェリントンVI高高度爆撃機用の高高度用マーリンの要請を受け、スタンレー・フッカー指揮下のロールスロイス社チームは2段過給式のマーリンを開発し、これがマーリン60シリーズとなった。最初の60シリーズエンジンは1941年3月に稼働し、同年7月に初飛行した。[4]ウェリントンVIは63台しか生産されなかったが、キャンセルされたため、代わりにこれらのエンジンがマーリン61として スピットファイアIXに導入された。
このモデルは後にパッカード社によってV-1650-3として生産され、P-51向けの「高高度」マーリンとして知られるようになった。マーリン65を搭載した最初の2段式マーリン・マスタング転換機[5]は1942年10月にマスタングXとして飛行し、量産型のV-1650-3エンジン搭載のP-51B（マスタングIII）は1943年に就役した。2段式マーリンとV-1650-3の2速2段式スーパーチャージャー部は、通常6.391:1の比率でギアトレインを介して駆動される、同じシャフト上の2つの独立したインペラーを特徴としていた。油圧式クラッチの油圧ギアチェンジ配置は、電気ソレノイドによって作動し、高速ブロワー位置でこの比率を8.095:1に増加させることができた。[6]
インペラの高速ギア比はアリソンで使用された比率ほど高くなかったが、インペラ速度はエンジン性能を決定する唯一の要因ではなく、インペラブレードのサイズとピッチの関数でもある。ギア駆動式スーパーチャージャーは寄生アクセサリであるため、インペラのギアとブレードのプロファイルは、飛行の重要な離陸段階で利用可能なパワーを犠牲にすることなく、高度で最大パワーが得られるように注意深く設計されている。圧縮された燃料/空気混合物の二重ステージにより、ディフューザーを介して吸気マニホールドにブースト圧力が供給され、発電所の臨界高度が上昇した。 [要出典]
スーパーチャージャーはシリンダーへの吸気システムで海面レベルの圧力を維持できるため、パッカード マーリンは高度 30,000 フィート (9,100 m) を超える場所で 1,270 馬力 (950 kW) 以上を発揮することができました。[要出典] 2 段式インペラーは、圧縮プロセス中に燃料/空気混合物に極端な加熱を発生させるため、圧縮されたチャージの爆発を防ぐために、シリンダーに入る前に混合物を冷却する必要がありました。冷却は、ホイール ケース ハウジングの第 1 段インペラーと第 2 段インペラーの間に鋳造されたインタークーラー通路[7]と、ブロワーの出口とシリンダーへの吸気マニホールドの間に配置された追加の冷却フィンとチューブ コアで行われました。 エチレングリコール冷却剤は、ポンプによってこれらを循環し、インペラーによって生成された余分な熱を運び去りました。インタークーラーがなければ、チャージの温度上昇は 205 °C (401 °F) にも達する可能性があります。[ 8]冷却に使用されるグリコール混合物は、メインエンジン冷却システムとは独立しており、エンジンによって駆動される遠心ポンプを使用して、エンジン回転数に応じて毎分最大36米ガロン（136リットル、30英ガロン）の速度で航空機ラジエーターシステムを通じて冷却剤を循環させました。[要出典]この複合システムにより、充填温度が適切なレベルまで低下しました。
上昇気流キャブレターのスロートにあるスロットルバルブは、スロットルリンクを介した自動ブースト制御によって制御され、高度の変化に応じて選択されたマニホールド圧力を維持します。バルブは、エンジンの過ブーストを防ぐために、地上および低高度での動作中は部分的にしか開いていません。高度が上昇するにつれて空気密度が低下するため、スロットルバルブは気圧の低下に応じて徐々に開きます。このシステムは、臨界高度 26,000 フィート (7,900 m) まで、エンジンブースト制限内でフルパワーを提供しました。[引用が必要]
ブースト圧の測定
イギリスではブースト圧を lbf/in 2 (psi) で測定しました。海面での通常の大気圧は 14.7 psi なので、+6 という数値は、空気/燃料混合物がエンジンに入る前にスーパーチャージャー ブロワーによって 20.7 psi に圧縮されていることを意味します。+25 は、空気/燃料混合物が現在 39.7 psi に圧縮されていることを意味します。
アメリカ人はブースト定格を水銀柱インチ（inHg）で測定しました。1平方インチあたり1ポンド力は2.036 inHgまたは6.895 kPaに相当し、標準大気圧は101.325 kPa =29.92 inHg =14.70 lbf/in 2です。初期のマーリンエンジンでは、最大マニホールド（ブースト）圧力は100オクタン燃料で+12でした[9]。これは後のモデルで増加しました。
戦後の使用
アメリカでは多くの戦争余剰エンジンと機体が比較的安価で売られていた。最も人気のあるアイテムはノースアメリカン P-51 マスタングとパッカード V-1650 マーリンエンジンで、そのうちのいくつかはベンディックストロフィー、クリーブランドエアレース、[11]、トンプソントロフィーでの航空レース用に「強化」され、改造された。これらのエンジンの多くは、今日でもボンネビルソルトフラッツなどの場所でのドラッグレース、ハイドロプレーンレース、ランドスピードレースで頻繁に使用されている。カナダのオンタリオ州ハミルトンのカナダ戦闘機博物館で飛行するミナルスキランカスターは、世界で飛行している2機のランカスターのうちの1機で、パッカードマーリンエンジン4基を搭載している。[12]
リノ・エアレースのアンリミテッド・クラスのレーサー向けに、マーリンの出力向上に向けた作業が続けられている。アリソンV-1710コネクティングロッドの使用や、インタークーラーをADI（アンチデトネーション・インジェクション）（蒸留水50％、メタノール50％）に交換するなどの革新により、出力が大幅に向上した。ADIは、化学組成がドイツ空軍の戦時中のMW 50システムとほぼ同じで、第二次世界大戦中にプラット・アンド・ホイットニーのエンジンで使用された水噴射システムに似ている。 [13] [14]最速のアンリミテッド・レーサーの多くは、マーリンのマニホールド圧力を145 inHg（56.6 psi、4.8 atm）まで上げ、最大2,835 kW（3,800馬力）を得て、マスタングの最高速度490 mphを達成している。[15] [16]
バリエーション
- V-1650-1 : 1,390 hp (1,040 kW); P-40 キティホークおよびカーティス XP-60戦闘機に使用されたマーリン 28 をベースとしたエンジン
- V-1650-3 : 1,280 hp (950 kW); マーリン 63 をベースにしています。
- V-1650-5 : 1,400 hp (1,000 kW); 実験用。
- V-1650-7 : 1,315 hp (981 kW); P-51D マスタングの主力動力装置であるマーリン 66 に類似。
- V-1650-9 : 1,380 hp (1,030 kW); 水メタノール噴射装置を備えた Merlin 100 シリーズ、2,218 hp WEP をベースにしています。
- V-1650-9A : 1,380馬力（1,030kW）; P-51M用の非水噴射式9と同じ
- V-1650-11 : 1,380馬力（1,030kW）; 改良型燃料システム。
- V-1650-21 : 1,380 hp (1,030 kW); P-82 ツイン ムスタングの反対回転
- V-1650-23 :
- V-1650-25 :
アプリケーション
- アブロ ランカスターB.III/BX
- ベル XP-63 キングコブラ
- カーチス P-40F/L/キティホーク Mk.II
- カーチス P-60
- デ・ハビランド モスキートB.VII/B.25
- ホーカー ハリケーンMk.X、XI、XII
- ノースアメリカン P-51 マスタング
- ノースアメリカン F-82 ツインマスタング
- スーパーマリン スピットファイアMk.XVI
仕様（V-1650）
一般的な特徴
- タイプ: 12 気筒過給液冷 60°「V」ピストン航空機エンジン
- ボア： 5.4インチ（137.16 mm）
- ストローク: 6インチ (152.4 mm)
- 排気量： 1,649 in3（ 27.04 L）
- 長さ: 88.7 インチ (2,253 mm)
- 幅: 30.8インチ (781 mm)
- 高さ: 40 インチ (1016 mm)
- 乾燥重量： 1,645ポンド（746kg） [17]
コンポーネント
- バルブトレイン： SOHC、シリンダーあたり2つの吸気バルブと2つの排気バルブ、ナトリウム冷却排気バルブステム
- スーパーチャージャー： 2速2段式、スロットルに連動してブースト圧が自動制御、第2段とエンジンの間に水空アフタークーラーを設置。
- 燃料システム:自動混合制御付きツインチョークアップドラフトキャブレター
- 燃料タイプ: 100オクタン、1944年半ばから100/150グレード航空燃料
- オイル システム: 圧力ポンプ 1 台と排出ポンプ 2 台を備えたドライ サンプ。
- 冷却システム: 70% の水と 30% のエチレングリコール冷却剤の混合物、加圧。
パフォーマンス
- 出力:約1380～1400馬力
- 圧縮比: 6:1
- パワーウェイトレシオ:離陸時 0.80 hp/lb (1.73 kW/kg)、100/150 グレード燃料/MS ギア時 1.21 hp/lb (2.69 kW/kg)。
参照
関連開発
同等のエンジン
関連リスト
参考文献
注記
- ^ ガンストン1995年、144ページ。
- ^ ラムズデン 2003、215-216頁。
- ^ 「ビジネス：フォードのロールスロイス」Time Magazine、1940年7月8日。2009年8月26日閲覧。
- ^ 1943 | 2161 | フライトアーカイブ
- ^ ハーヴェイ・ベイリーとピゴット、1993年、173ページ
- ^ ハーヴェイ・ベイリーとピゴット、1993年、178ページ
- ^ ルブラ、1990年、106ページ
- ^ ラブシー、1946年、220ページ
- ^ ハーヴェイ・ベイリー、1983年、14ページ
- ^ グルエンハーゲン 1980年 191ページ。
- ^ 「クリーブランド・エアレース」airracinghistory.freeola.com。 2009年9月4日閲覧。
- ^ 航空機の詳細 | カナダ軍用機遺産博物館
- ^ 「Frank WalkerWeb1.pdf」(PDF) 。 2013年2月2日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2014年1月7日閲覧。
- ^ 「Going Fast – Modifications」。2012年4月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年1月28日閲覧。
- ^ 「Going Fast – Modifications」Wayback Machine warbirdaeropress.comに 2011 年 7 月 27 日にアーカイブ。2011 年 9 月 24 日閲覧。
- ^ 「V-12の達人」airspacemag.com。 2011年9月25日閲覧。
- ^ 冷却剤も燃料もありません。
文献
- ブリッジマン、L.（編） ジェーンの第二次世界大戦の戦闘機。ロンドン：クレセント、1998年。ISBN 0-517-67964-7。
- フォザード、ジョン W (編著)。『シドニー・カムとハリケーン: 戦闘機設計の達人とその最高の業績に関する展望』。シュルーズベリー、シュロップシャー、イギリス: Airlife、1991 年。ISBN 1-85310-270-9。
- ガンストン、ビル。『世界航空エンジン百科事典（第3版）』。スパークフォード、サマセット、英国：パトリック・スティーブンス社、1995年。ISBN 1-85260-509 -X。
- ハーヴェイ・ベイリー、アレック。『マーリンの視点：戦闘の年』ダービー、イギリス：ロールス・ロイス・ヘリテージ・トラスト、1983年。ISBN 1-872922-06-6。
- ハーヴェイ・ベイリー、アレック、ピゴット、デイブ。『マーリン 100 シリーズ - 究極の軍事開発』。ダービー、イギリス：ロールス・ロイス ヘリテージ トラスト、1993 年。ISBN 1-872922-04-X。
- フッカー、スタンリー『エンジニアとは言えない』ロンドン：エアライフ、1984年。ISBN 1-85310-285-7
- ラブジー、AC「1939年から1945年までのロールスロイス マーリンの開発」 Aircraft Engineering、1946年7月、218-226ページ。
- ラムズデン、アレック。『英国のピストンエンジンとその航空機』マールボロ、ウィルトシャー：エアライフ・パブリッシング、2003年。ISBN 1-85310-294-6。
- Rubbra, AA. 『ロールス・ロイス ピストン航空エンジン: 設計者の思い出』ダービー、イギリス: ロールス・ロイス ヘリテージ トラスト、1990 年。ISBN 1-872922-00-7。
外部リンク
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