Веерообразные полурадиальные авиадвигатели R.E.P.. Францияhttps://dzen.ru/a/Yk6QMbF9J04YNLT9Робер Эсно-Пельтри (Robert Esnault-Pelterie) родился 8 ноября 1881 года во Франции. В начале 1900-х годов он начал экспериментировать с планером, созданным по образцу планера братьев Райт 1902 года. У Эсно-Пелтери возникли проблемы с техникой деформации крыла планера братьев Райт, и в 1903 году он перешел на элероны. В 1906 году Робер Эсно-Пелтери начал создавать летательный аппарат, оснащенный двигателем собственной конструкции, а также сам двигатель, которым этот самолет должен оснащаться. Первый полет самолета, которому Эсно-Пельтри дал обозначение R.E.P.1, состоялся в 1907 году. Новой особенностью самолета стала ручка управления, запатентованная Робером Эсно-Пельтери. Этот патент сделал Эсно-Пелтери богатым человеком, как только после окончания Первой мировой войны ему были выплачены лицензионные платежи. Хотя уникальный двигатель, который он разработал, был первым в семействе двигателей, известных как R.E.P., их успех не был таким длительным, как у ручки управления.
Первым двигателем Робера Эсно-Пельтри был семицилиндровый веерообразный двигатель воздушного охлаждения. Этот двигатель, иногда называемый полурадиальным, имел цилиндры, которые были развернуты веером в верхней части картера, а не располагались вокруг него полностью, как у настоящего радиального мотора. Цилиндры располагались в два ряда – впереди четыре цилиндра и сзади три. Данная конфигурация решала проблемы со смазкой нижних цилиндров радиальных двигателей и проблемы воздушного охлаждения рядных двигателей.
на данном чертеже в разрезе семицилиндрового двигателя R.E.P. цилиндры пронумерованы по порядку работы. В цилиндре №5 впускной/выпускной клапан полностью закрыт. У цилиндра №1 клапан частично открыт, чтобы позволить выхлопным газам выйти из цилиндра. У цилиндра №2 клапан полностью открыт, чтобы впустить в цилиндр воздушно-топливную смесь. Обратите внимание на расположение главного и прицепного шатунов.Чугунные цилиндры крепились к алюминиевому картеру. Верхние части цилиндров имели ребра охлаждения для отвода тепла. В верхних частях цилиндров находились крупные одиночные клапаны. Клапан имел форму поршня и был перевернут, а шток клапана прикреплен к нижней стороне головки. Когда клапан был полностью закрыт, фланец на его головке упирался в блок цилиндров и герметизировал его. Когда клапан был частично открыт, выхлопные газы обтекали фланец и выходили через отверстия в блоке цилиндров. Когда клапан был полностью открыт, отверстия на его сторонах совпадали с отверстиями в головке цилиндров, чтобы всасываемая смесь поступала в цилиндры.
Клапан приводился в действие коромыслом, прикрепленным к цилиндру. Коромысло перемещалось с помощью толкателя, который приводился в действие расположенным внутри двигателя кольцевым кулачком. Каждый ряд цилиндров имел свое собственный кольцевой кулачок, расположенный в задней части двигателя; каждый из кольцевых кулачков имел ступенчатый ход. На первом ходе клапан частично открывался, чтобы выхлопные газы могли покидать цилиндр. Второй, более высокий ход полностью открывал клапан, чтобы впустить в цилиндр свежую воздушно-топливную смесь. Для впуска цилиндры были разделены на левую и правую группы, причем левая группа (если смотреть на двигатель сзади) имела дополнительный цилиндр. Каждая группа имела общий впускной коллектор с карбюратором, прикрепленным к его оконечности. Впускной коллектор был прикреплен к верхней задней части цилиндра. Выхлопные газы выходили через десять отверстий в верхней части цилиндра; выхлопных труб не было.
вид спереди на семицилиндровый веерообразный двигатель R.E.P.. Выхлопные газы выходили через отверстия в верхних частях цилиндров. Впускной коллектор едва виден расположен за цилиндрами. На данном двигателе четыре цилиндра справа имеют общий впускной коллектор, как и три цилиндра слеваЕдинственная свеча зажигания была установлена сбоку цилиндра и зажигалась питаемой от батареи катушкой зажигания. Поршни были изготовлены из стали и имели два маслоудерживающих кольца. Они крепились к шатунам цапфами, прикрепленными болтами к нижним частям поршней. Шатун для каждого ряда цилиндров имел один главный стержень, а остальные были шарнирными тягами. Коленчатый вал имел два хода, смещенных друг относительно друга на 180 градусов, и поддерживался двумя основными подшипниками. Чтобы сбалансировать коленчатый вал, Эсно-Пельтри оставил его шатунную шейку сплошной для ряда с дополнительным цилиндром, а шатунная шейка ряда с меньшим числом цилиндров была просверлена и была полой.
Двигатель имел диаметр цилиндра 85 мм и ход поршня 95 мм. Общий рабочий объем семи цилиндров составляет 3,8 литров. Двигатель, масса которого составляла 68 кг, при 1500 оборотах в минуту развивал мощность 30 л.с. (22 кВт). Также была изготовлена пятицилиндровая версия с тремя цилиндрами в первом ряду и двумя во втором. Данный двигатель массой 54 кг и рабочим объемом 2,7 литра при 1500 оборотах в минуту развивал мощность 20 л.с. (15 кВт). Другая версия состояла из двух пятицилиндровых двигателей, соединенных в передней части с образованием 10-цилиндрового мотора. Каждая группа двигателя имела свой собственный впускной коллектор, питавший пять цилиндров. 10-цилиндровый двигатель при 1500 оборотах в минуту развивал мощность 50 л.с. (37 кВт); рабочий объем двигателя составлял 5,4 литров, масса – 97 кг. Некоторые источники указывают, что подобное соединение было применено к семицилиндровым двигателям для создания 14-цилиндрового двигателя, но подтверждений этому найти нее удалось. Согласно источникам, рабочий объем 14-цилиндрового двигателя составлял 7,5 литров, а развиваемая мощность – 70 л.с. (52 кВт).
Пяти- и семицилиндровыми двигателями оснащались несколько ранних самолетов (компаний R.E.P., Bléroit, Kapferer-Paulhan и Breguet), но маловероятно, что 10-цилиндровый двигатель когда-либо летал. В 1908 году за создание семицилиндрового двигателя R.E.P. Робер Эсно-Пелтери получил награду Французского общества гражданских инженеров (Société des ingénieurs civils de France). Однако одиночный клапан цилиндра работал неудовлетворительно, и к 1909 году его конструкция была переработана.
на данном виде сбоку 10-цилиндрового двигателя R.E.P. показано, что он состоит из двух пятицилиндровых двигателей, передние части которых соединены болтами. Обратите внимание на расположение коромысла клапана и на одиночный клапан. Изображенный двигатель был оснащен магнето
оснащенный зажиганием с катушкой индуктивности 10-цилиндровый двигатель R.E.P.; вид ¾ сзади. Обратите внимание, что каждая секция двигателя имеет свой впускной коллектор и карбюраторВ обновленных двигателях было по два клапана на цилиндр, но они по-прежнему приводились в действие одним коромыслом. Впускной клапан находился в передней части цилиндра, а выпускной – в задней. Коромысло поворачивалось между клапанами так, что открывало впускной клапан, а затем качалось назад, чтобы потянуть вниз выпускной клапан, чтобы открыть его. Это было достигнуто за счет установки рифленого кулачкового диска, который позволял толкателю совершать возвратно-поступательные движения.
Диаметр цилиндра и ход поршня были увеличены до 100 мм и 140 мм. Пятицилиндровый двигатель рабочим объемом 5,5 литров на 1400 оборотах в минуту развивал мощность 60 л.с. (45 кВт). Семицилиндровый двигатель с рабочим объемом 7,7 литров производил 90 л.с. (67 кВт) при 1400 оборотах в минуту. Нет никаких указаний на то, что была предпринята какая-либо попытка соединить эти двигатели. В цилиндрах были изменены ребра охлаждения, а свечи зажигания были перемещены в головки цилиндров. Вместо катушки зажигания использовались магнето.
Также были обновлены системы подачи воздуха и топлива и выпуска отработанных газов. Впускной воздух подавался из картера (где он подогревался), через распределитель, а затем в переднюю часть каждого цилиндра. Выхлопные газы собирались в патрубках, размещенных в задней части каждого цилиндра, и направлялись в сторону от кабины пилота. Благодаря многочисленным изменениям масса двигателей увеличилась: у пятицилиндрового двигателя она достигла 110 кг и у семицилиндрового двигателя – 130 кг. Обновленный веерообразный двигатель R.E.P. во время различных стендовых испытаний без проблем непрерывно проработал в течение 10 часов.
Пятицилиндровый двигатель казался более удачным из двух и был установлен на ряде самолетов (R.E.P. и Farman-Neubauer). Данный двигатель был установлен на Vickers R.E.P., который стал первым самолетом, изготовленным концерном Vickers, и мог бы стать первым самолетом, совершившим полет в Антарктиде, если бы не получил повреждения во время демонстрационного полета в Австралии. Несмотря на это, бескрылый «виккерс» был доставлен в Антарктиду и использовался в качестве моторных саней, но без особого успеха. Останки этого самолета были вновь обнаружены в Антарктиде в январе 2010 года.
Vickers R.E.P. в Антарктиде, 1911 год. Каждый цилиндр двигателя имеет два клапана, а сам двигатель имеет уникальную систему впускаВ 1911 году Эсно-Пельтри переориентировал свои интересы на создание полноценных радиальных двигателей, создав пяти- и семицилиндровые двигатели. Веерообразные полурадиальные двигатели были сняты с производства в 1912 году. Через нескольких лет Робер Эсно-Пельтри перестал проектировать поршневые двигатели, поскольку его больше интересовала ракетная техника. Несколько веерообразных двигателей R.E.P. до сих пор хранятся в музеях. Среди них семицилиндровый двигатель, которым оснащен оригинальный самолет 1907 года R.E.P. 1. В настоящий момент этот самолет хранится в парижском Национальном музее искусств и ремёсел (Musée national des Arts et Métiers). В этом музее может также храниться еще один представленный в разрезе оригинальный семицилиндровый двигатель. Обновленный пятицилиндровый двигатель установлен на лишенном обшивки моноплане 1910 года R.E.P. Type D, который хранится в Музее авиации и космонавтики (Musée de l’Air et de l’Espace), Ле Бурже, Франция.
Обновленный пятицилиндровый двигатель R.E.P., сохранившийся в моноплане R.E.P. Type D, который хранится в Музее авиации и космонавтики. Обратите внимание на два клапана на каждом цилиндре и расположение коромысла. На данном снимке можно увидеть уникальную систему впуска, в которой воздух забирался из картера и подавался в цилиндры по медным трубкам. В задней части двигателя можно увидеть отдельные патрубки (снимок Джона Мартина [John Martin] от Исторического общества авиационных двигателей [Aircraft Engine Historical Society])
созданные Робером Эсно-Пельтри самолет R.E.P. 1 и его двигатель хранятся в Национальном музее искусств и ремёсел (снимок PHGCOM от Wikimedia Commons)Примечание: Во многих источниках перечислены различные комбинации диаметра цилиндра и хода поршня веерообразных двигателей R.E.P.. В некоторых источниках указывается, что некоторые из ранних двигателей имели ход поршня 90 мм, в то время как в других указывается, что обновленные двигатели имели диаметр цилиндра 110 мм и ход поршня 160 мм. Хотя возможно, что такие комбинации диаметра и хода поршня были реализованы, было найдено мало подтверждающей информации.
