設計と開発 1937年に初飛行した[ 1 ] 、同年5月に競合する排気量3,347.9 立方 インチ(54.862 リットル) の大型18気筒エンジン、ライト・デュプレックス・サイクロンの開発が開始された頃、排気量 2,804.5 立方 インチ(45.958 リットル)のR-2800は、デュプレックス・サイクロンより1年前の1940年に初飛行した。ダブル・ワスプは、世界で唯一の他の近代的な18気筒エンジンである、排気量 3,442 立方 インチ(56.40 リットル) のグノーム・ローン18L よりも強力だった。[ 注1 ]
ダブルワスプは、他の18気筒設計のいずれよりも排気量がはるかに小さく、放熱がより大きな問題でした。より効率的な冷却を可能にするために、他のエンジン設計で十分効果的であったシリンダーヘッド冷却フィンの鋳造または鍛造という通常の慣行は廃止され、代わりに、シリンダーヘッド鍛造の固体金属から、はるかに薄く、ピッチの狭い冷却フィンが機械加工されました。フィンはすべて、フライス盤のギャングによって同時に切断され、溝の底が上下してフィンの根元がヘッドの輪郭に沿うようにヘッドを横切るように自動的にガイドされ、この複雑なプロセスによりフィンの表面積が大幅に増加しました。[ 4 ]
プラット・アンド・ホイットニー R-2800 ダブルワスプの断面図 ダブルワスプのツインディストリビューター [ 5 ] は、 前方ギア減速ハウジングの上部表面に目立つように取り付けられており、ほとんどのモデルでは、2つのマグネトーのうちの1つがその間に取り付けられていました。また、ほぼ常にカウリング内で目立つように見え、スパークプラグワイヤーの導管は、ディストリビューターケースの真前または真後ろから出ており、2ピースギア減速ハウジングを備えた後期のCシリーズR-2800では、ディストリビューターケースの「外側」側から出ていました。[ 6 ]
1939年にR-2800が導入された当時、その出力は2,000 hp (1,500 kW) で、比出力 値は0.71 hp/cu in (32 kW/L) でした。当時、従来の空冷星型エンジンの設計は非常に科学的かつ体系的になっていたため、ダブルワスプは以前のエンジンに比べて出力の増加幅が小さくなりました。それでも、1941年には量産モデルの出力は2,100 hp (1,600 kW) に増加し、戦争末期には2,400 hp (1,800 kW) に達しました。実験モデルからはさらに多くの出力が引き出され、R-2800-57のようなファン冷却サブタイプは2,800 hp (2,100 kW) を出力しましたが、一般的に、R-2800は最初からかなり高度に開発された動力装置でした。[ 4 ]
バリエーション これは、R-2800エンジンの代表的なバリエーションの一覧であり、Double Waspの開発中に実施された機械的な変更点の一部を示しています。出力定格は、エンジンモデル、燃料の種類、スーパーチャージャーまたはターボスーパーチャージャー の搭載、水またはアンチデトネーション噴射装置、および航空機への搭載状況によって異なります。特に明記されていない限り、以下の定格は、記載されているバリエーションまたは搭載状況について、引用元が示した定格です。
R-2800 は、5 つの基本設計シリーズ「A」、「B」、「C」、「D」、「E」を通じて開発されました。「A」シリーズと「B」シリーズは非常に似ていましたが、「B」シリーズと「C」シリーズが圧倒的に多く生産されました。「C」シリーズは、「A」シリーズと「B」シリーズを完全に再設計したものです。「D」シリーズは「B」シリーズをベースにしたワンオフのバリエーションで、「E」シリーズは油圧駆動のスーパーチャージャーを備えた改良型「CB」パワーセクションを使用しました。プラット・アンド・ホイットニーの社内バリアント識別では、シリーズ文字が指定の一部として組み込まれており、たとえば Double Wasp S1A4-G (「A」シリーズ) や Double Wasp CB17 (「C」シリーズ) などです。
注記 -S14A-G などの接尾辞は、他国への輸出向けに開発されたエンジンであることを示します。特に明記されていない限り、データはホワイト(エアライフ)による。
軍隊 各軍用型式に割り当てられたハイフン番号(例:-21 )は、エンジンが製造された仕様に基づいて、エンジンの完全なモデルを識別するために用いられました。したがって、ハイフン番号は必ずしもエンジンの製造順序を示すものではありませんでした。例えば、-18Wは1945年から製造された「C」シリーズのエンジンであり、-21は1943年から製造された「B」シリーズのエンジンでした。
1940年までは、陸軍航空隊向けに製造されたエンジンには奇数の数字の接尾辞(例:-5)が付いたエンジンモデル番号が、アメリカ海軍向けに製造されたエンジンには偶数の数字の接尾辞(例:-8)が付いたエンジンモデル番号が使用されるという慣例が、軍によって厳格に守られていた。しかし、1940年以降は、標準化の観点から、陸軍と海軍の共同契約に基づいてエンジンが製造される場合があり、その場合は共通の数字の接尾辞が使用された(例:-10は陸軍と海軍の両方の航空機で使用された)。
接尾辞W (例: -10W)は、 水噴射を 使用するように変更されたサブシリーズを示します。「アンチデトナント噴射」(ADI) システムは、短時間出力を上げるために、水とメタノール の混合物をキャブレターに噴射します。R-2800 のいくつかのモデルには、標準装備として ADI が搭載されており、接尾辞W は付けられていません。[ 注 2 ] 水噴射を使用する商用航空機はほとんどありませんでした。
「A」シリーズ:
7,500 フィート (2,300 m) で2,400 rpm時に1,500 hp (1,100 kW) を発揮。1939 年 7 月 29 日に初飛行試験を行った「A」シリーズ エンジンの量産プロトタイプ。単速 2 段式スーパーチャージャー。生産数 = 2 (P&W)。Vultee YA-19B で試験。 2,700 フィート (820 m) で2,600 rpm時に1,850 hp (1,380 kW) を発揮。マーティン B-26A、初期の B シリーズ、XB-26D 、カーチス C-55/XC-46 で使用された主な生産型「A」シリーズ エンジン。生産数 = 1,429 (P&W 475、フォード 954) R-2800-39 - 2,000 馬力 (1,500 kW) ダブルワスプS1A4-G - 1,850 馬力(1,380kW ) 「B」シリーズ:
保存状態の良い「Bシリーズ」R-2800-21または-59。AシリーズとBシリーズは、滑らかな一体型のノーズケーシングによって最も容易に識別できます。この写真は、一部のR-2800サブタイプに取り付けられた簡略化されたチューブ状の点火ハーネスを示しています。 [ nb 3 ] 2,000 hp (1,500 kW) 、2,700 rpm、1,000 ft (300 m) ; 1,800 hp (1,300 kW) 、2,700 rpm、15,500 ft (4,700 m) 。2 段 2 速スーパーチャージャーを使用し、内部設計変更により出力と信頼性が向上した最初の量産型「B」シリーズエンジン。アップドラフト式ベンディックス・ストロンバーグ PT-13D-4 圧力キャブレター 。最初の量産型エンジンは1941 年 11 月 11 日に米海軍に納入された 。ブリュースター F3A-1、グッドイヤー FG-1、ヴォート F4U-1 および F4U-2 で使用された。生産数 = 3,903 (P&W 2,194、ナッシュ 1,709) 水噴射付き2,250 hp (1,680 kW) WEP。ADI 機器を使用した最初の量産エンジンで、-8の主要な量産バージョンであり、F4Uコルセアのいくつかのバージョンで使用されました。生産数 = 8,668 (P&W 5,574、Nash 3,094) 高度 300 m で2,700 rpm時に2,000 hp (1,500 kW) 、 高度4,700 m で 2,700 rpm時に1,800 hp (1,300 kW) 、 水噴射により WEP で最大2,250 hp (1,680 kW) 。ダウンドラフト PT-13G2-10 および PT-13G6-10 (-10W) キャブレターを除いて、-8 シリーズと同様。カーチス XP-60E 、グラマン F6F-3 (-10; 後期生産型 -10W) および F6F-5 (-10W) シリーズ 、ノースロップ XP-61、YP-61、および P-61A-1 で使用。 生産台数 = 4,621 -10 (P&W 2,931; Nash 1,690) および 12,940 -10W (P&W 3,040; Nash 9,900); 合計 = 17,561。 2,000 hp (1,500 kW) 、2,700 rpm、2,500 ft (760 m) ; 2,000 hp (1,500 kW) 、2,700 rpm、25,000 ft (7,600 m) 。最初の量産型は ゼネラル・エレクトリック C-1ターボスーパーチャージャー を搭載。[ nb 4 ] リパブリック P-47B、C、D、G および XP-47F および K での使用を想定して設計。生産数 = 5,720 (P&W 1,049、フォード 4,671)。 R-2800-25 - 2,000 hp (1,500 kW) —ノースロップ P-61 ブラックウィドウ用 R-2800-27 - 2,000 馬力 (1,500 kW) R-2800-31 - 2,000 馬力 (1,500 kW) R-2800-41 - 2,000 馬力 (1,500 kW) R-2800-43 - 2,000 馬力 (1,500 kW) R-2800-51 - 2,000 馬力 (1,500 kW) R-2800-59 2,000 hp (1,500 kW) 、2,700 rpm、2,500 ft (760 m) ; 2,000 hp (1,500 kW) 、2,500 rpm、25,000 ft (7,600 m) ; 2,300 hp (1,700 kW)、 水噴射付き WEP。改良型 C-23 ターボ過給機によって供給される、P-47 シリーズで使用された主な生産型。 ADI と、Scintilla 社が Bendix 社と共同で開発した簡素化されたチューブラー点火ハーネスを備えた General Electric 点火システムが装備されている点で -21 と異なる。P-47C および D、XP-47L で使用。生産数 = 11,391 (P&W 592、Ford 10,799)。[ 注5 ] R-2800-59W - 2,500 馬力(1,900kW ) R-2800-65 - 2,000 馬力 (1,500 kW) R-2800-65W - 2,250 馬力 (1,680kW ) R-2800-71 - 2,000 馬力 (1,500 kW) R-2800-75 - 2,200 馬力 (1,600 kW) R-2800-79 - 2,100 馬力 (1,600 kW) ダブルワスプ2SB-G - 1,850 馬力(1,380kW ) 「C」シリーズ:
「Cシリーズ」R-2800は、トルク監視装置とスパークアドバンスユニットを組み込んだ2分割ノーズケーシングを備え、2つの密閉型ディストリビューターそれぞれに「外側」のスパークプラグ配線導管位置があります。 「C」シリーズは、R-2800の完全な再設計でした。主な変更点としては、鋳造 ではなく鍛造シリンダーを採用し 、圧縮比を6.65:1から6.75:1に高めたこと、クランクシャフトを再設計したこと、分割式ではなく一体型のクランクケース中央部を採用したこと、油圧式トルク監視 装置と自動真空式点火進角 装置を組み込んだ2セクションのノーズケーシングを採用したことなどが挙げられます。 スーパーチャージャーは、第2段に流体継手を使用しました。
R-2800-18W –離陸時は2,800 rpmで2,100 hp (1,600 kW) 。軍用定格は、 1,000 ft (300 m ) で2,800 rpmで2,100 hp (1,600 kW ) 、14,000 ft ( 4,300 m )で 2,800 rpmで1,900 hp (1,400 kW) 、 23,000 ft (7,000 m )で2,800 rpmで1,800 hp ( 1,300 kW )。F4U -4 コルセア で使用。[ 24 ] ベンディックス・ストロンバーグ PT-13G2-10 アップドラフトキャブレターを使用し、 F4U-4 および -4 の派生型 に搭載。[ 注6 ] プラット・アンド・ホイットニーによる生産台数は3,257台だった。 R-2800-22W - 2,400 馬力 (1,800kW ) R-2800-34 - 2,100 馬力 (1,600 kW) R-2800-34W - 2,100 hp (1,600 kW) 、[ 27 ] 水メタノール噴射により2,400 hp (1,800 kW) R-2800-44 - 2,300 馬力 (1,700 kW) R-2800-44W - 2,400 馬力 (1,800 kW) R-2800-48 - 2,500 馬力 (1,900 kW) R-2800-48W - 2,400 馬力 (1,800 kW) R-2800-52W / -52WA –ドライ状態で2,200 hp (1,600 kW) 、水噴射時で2,500 hp (1,900 kW) 。 R-2800-54 - 2,100 馬力 (1,600 kW) R-2800-57 - 2,100 馬力 (1,600 kW) R-2800-73 –標準定格出力2,100 hp (1,600 kW) 、2,800 rpm、戦時緊急出力は海面から臨界高度まで 2,800 rpm で2,800 hp (2,100 kW) 。ノースロップ P-61C、ノースロップ F-15A レポーター、リパブリック P-47N で使用。[ 24 ] [ 28 ] R-2800-77 - 2,100 馬力 (1,600 kW) R-2800-83 - 2,100 馬力 (1,600 kW) R-2800-83AM - 2,100 馬力 (1,600 kW) R-2800-99W - 2,300 馬力 (1,700kW ) R-2800-103W - 2,500 馬力 (1,900kW ) ダブルワスプCB16 - 2,400 馬力(1,800kW ) 、2,500 馬力(1,900kW ) ダブルワスプCB17 - 2,500 馬力(1,900kW ) ダブルワスプS1C3-G - 2,100 馬力(1,600kW ) 「D」シリーズ:
R-2800-23 - 2,200 馬力 (1,600 kW) R-2800-29 - 2,000 馬力 (1,500 kW) 「E」シリーズ:
R-2800-30W – 2,600 rpmで通常出力1,720 hp (1,280 kW) 、 2,800 rpmで離陸/軍用出力2,250 hp (1,680 kW) 、2,800 rpmで水噴射による戦闘出力 2,500 hp (1,900 kW) (すべて海面高度); グラマン F8F-2 ベアキャット 用に単段可変速スーパーチャージャーを装備。[ 29 ] R-2800-32W – ヴォートF4U-5コルセア 用の2段可変速スーパーチャージャーを装備。F4U-5に搭載した場合、2,600rpmで通常出力1,900hp ( 1,400kW) 、 2,800rpmで軍用出力2,300hp ( 1,700kW) 、ADI使用時2,800rpmで戦闘出力 2,675hp ( 1,995kW) で、いずれも海面高度での定格出力である。[ 30 ] [ 注7 ]
アプリケーション マーティンB-26マローダー 以下は、R-2800エンジンを搭載した航空機(および、かつてR-2800エンジンを使用した試作機数機)の一部リストです。
仕様(R-2800-32W)プラット・アンド・ホイットニー R-2800 Pratt & Whitney の指定インデックスと F4U-5 標準航空機特性からのデータ [ 24 ] [ 37 ]
一般的な特徴 タイプ: 18気筒空冷二列式スーパーチャージャー付き星型エンジン (アンチデトネーション噴射装置 付き)内径 : 5.75インチ(146.05mm)ストローク : 6インチ(152.4mm)排気量 : 2,804.5立方 インチ(45.96リットル)長さ: 96.50インチ(2,451mm)直径: 53.00インチ(1,346mm)乾燥重量 : 2,705ポンド(1,227kg)コンポーネント 出力: 2,600 rpmで1,900 hp (1,417 kW)、海面高度での通常出力2,800 rpmで2,300 hp (1,715 kW)、海面高度での離陸/軍用出力2,800 rpmで2,675 hp (1,995 kW)、海面高度でのADI使用時の戦闘出力比出力 : 0.95 hp/in 3 (43.4 kW/L)圧縮比 : 6.75:1出力重量比 : 0.99 hp/lb (1.63 kW/kg)
参考文献
↑ 当時、アメリカのライト社製デュプレックス・サイクロン 星型エンジン(3,347 立方 インチ(54.85 リットル))も開発中で、 [ 2 ] P&W社製やグノーム・ローン社製の星型エンジンよりも強力になると期待されていた。 [ 3 ] ↑ P&W は、50%メタノール、50% 水、60% メタノール、40% 水、25% メタノール、25% エタノール 、50% 水、または 60% メタノール、39% 水、1% 防錆油 の使用を ↑ アメリカ空軍国立博物館 で撮影されたこのR-2800の銘板には、これが1943年にフォードによって製造された-21型であると記されています。点火ハーネスなどの部品は、-21型や-59型エンジンなどの間で互換性がありました。 ↑ 試作機と量産試作機は「A」シリーズのR-2800-17(1機製造)とR-2800-35(11機製造)で、それぞれXP-47Bと初期のP-47Bに搭載された。 ↑ R-2800-63 は製造上のわずかな違いはあるものの、-21 または -59 と互換性があった。生産台数 = 2,092 (P&W 1,262、Ford 767)。↑ 「C」シリーズのエンジンは以前のR-2800よりもスムーズに作動したため、F4U-4はショックアブソーバーを組み込んだマウントではなく、簡素化された頑丈なエンジンマウントを使用することができた。 ↑ 上記のバリエーションのリストは網羅的なものではありません。プラット・アンド・ホイットニーのより詳細な指定索引には、製造されたものと製造されなかったものを含め、R-2800 およびダブルワスプの追加構成が記載されています。 [ 31 ]
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外部リンク プラット・アンド・ホイットニーのR-2800ページ