라이트 R-3350 듀플렉스-사이클로네

Wright R-3350 Duplex-Cyclone
R-3350 듀플렉스-사이클로네
Wright Cyclone GR 3350 1.jpg
스티븐 F에 전시된 라이트 R-3350. Udvar-Hazy Center
유형 방사형 엔진
국기원 미국
제조사 라이트 항공
1차 주행 1937년 5월
주요 애플리케이션 보잉 B-29 슈퍼포트리스
더글러스 A-1 스카이레이더
더글러스 DC-7
록히드 별자리
록히드 P-2 넵튠
개발자 라이트 R-1820 사이클론
로 발전했다. 라이트 R-4090 사이클론 22

라이트 R-3350 듀플렉스-사이클로네는 미국식 2열, 슈퍼차지, 공랭식, 방사형 항공기 엔진으로 18개의 실린더가 거의 55리터를 대체한다. 전력은 모델에 따라 2,200에서 3,700 hp(1,640 - 2,760 kW) 이상이었다. 제2차 세계 대전 전에 개발된 R-3350의 디자인은 보잉 B-29 슈퍼포트리스에 동력을 공급하기 위해 사용되기까지 오랜 시간이 필요했다. 전후, 엔진은 특히 터보 컴파운드의 형태에서 민간 여객기의 주요 설계가 될 정도로 충분히 숙성되었고, 1990년대에는 록히드 L-1049 슈퍼 Constellation 여객기에서 사용되었다. 이 엔진은 리노 에어 레이스에서 호커 시 퓨리와 그루먼 F8F 베어캣 언리미티드 클래스 레이서들에게 흔히 사용된다. 경쟁 상대는 71.5리터, 4,300마력(3,200kW)의 프랫 앤 휘트니 R-4360 와스프 메이저로, 듀플렉스-사이클로네가 시작된 지 약 7년 만에 처음 뛰었다.

설계 및 개발

1927년, 라이트 항공은 1930년대에 많은 디자인에 동력을 공급한 유명한 "사이클로네" 엔진을 선보였다. 1929년 커티스와 합병해 커티스-라이트가 된 후 엔진을 1,000마력(750kW)급으로 재설계하는 노력이 시작되었다. 신형 라이트 R-1820 사이클론 9는 1935년에 처음 성공적으로 운행되었고, 1930년대와 제2차 세계대전에 가장 많이 사용된 항공기 엔진 중 하나가 되었으며, 전쟁에서 복무 중인 B-17 플라잉 포트 연합 중폭격기(-C에서 -G 모델)의 모든 최전방 예시( -C에서 -G 모델까지)에 전력을 공급했으며, 각 발전소는 제너럴 일렉트릭 설계의 maxi용 터보차저의 지원을 받았다.높은 고도에서 미이라 출력

1931년까지 Pratt & Whitney는 거의 동일한 30리터의 변위 수치를 가진 더 크고 훨씬 강력한 14기통 트윈 와스프 설계로 동일한 단일 열 사이클론과 쉽게 경쟁할 수 있는 와스프 9기통 설계를 개발하기 시작했다. 1935년에 라이트는 P&W의 선례를 따랐고, 사이클론의 역학을 바탕으로 훨씬 더 큰 엔진을 개발했다. 그 결과 다소 짧은 스트로크를 가진 두 개의 설계, 거의 43리터의 배수량인 14기통 설계, 그리고 R-3350이 된 훨씬 큰 18기통 설계가 나왔다. 더 큰 트윈 열 22기통 버전인 라이트 R-4090 사이클론 22는 71.5리터 변위 4열 28기통 프랫 앤 휘트니 R-4360 와스프 메이저의 경쟁자로 실험되었지만 생산되지 않았다.

1937년 Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp로 46리터 변위 18실린더 2열 고출력 레이디얼 개발을 시작한 Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp로, Wright의 최초의 R-3350 시제품 엔진은 같은 해 5월에 처음 가동되었다. 엔진의 복잡한 특성 때문에 지속적인 개발이 더딘 것은 물론 R-2600이 상당히 더 많은 관심을 받고 있기 때문이다. R-3350은 더글라스 XB-19의 프로토타입이 앨리슨 V-3420에서 R-3350을 받아들이도록 재설계된 후인 1941년까지 비행하지 않았다.

1940년 USAAC가 2만 lb(9000 kg)의 폭탄 부하로 미국에서 독일까지 비행할 수 있는 장거리 폭격기를 개발한다는 새로운 계약을 도입하면서 상황은 극적으로 바뀌었다. 더글라스 XB-19로 이어진 폭격기 D 설계보다 작지만, 새로운 설계는 대략 같은 양의 전력을 필요로 했다. 1940년 여름에 예비 설계가 반환되었을 때, 4개의 설계 중 3개는 R-3350에 근거한 것이었다. 갑자기 엔진은 육군 항공의 미래로 보여졌고, 디자인을 생산하기 위한 진지한 노력이 시작되었다. 1942년에 크라이슬러사는 닷지 시카고 공장을 착공했고, 알버트 칸이 설계한 새 공장은 1944년 초까지 본격 가동되었다.

라이트 R-3350 터보 컴파운드 방사형 엔진. 크랭크축에 맞춰져 있는 임펠러 케이스 영역(상단(은색) 및 하부(빨간색 블레이딩) 외부에 표시된 2개의 배기 회수 터빈

1943년까지 새로운 폭격기 프로그램의 궁극적인 발전인 보잉 B-29 슈퍼포트리스가 날고 있었다. 엔진은 변덕스러웠고, 부분적으로 실린더 배플과 뚜껑 사이의 간극이 최소화되었기 때문에 후방 실린더가 과열되는 놀라운 경향을 보였다. 슈퍼포트리스의 생산 라인에 많은 변화가 도입되어 저속으로 더 많은 냉각을 제공하게 되었으며, 1944년 이 항공기가 태평양에서 운용되기 시작했다. 이것은, B-29가 근거지를 둔 열대 비행장의 고온과 결합했을 때, 최대 중량의 초기 B-29 전술이 완전히 해결되지 않은 과열 문제를 야기시켰고, 엔진은 그들 자신의 밸브를 삼키려는 추가적인 경향을 가지고 있었기 때문에, 현명하지 못한 것으로 증명되었다. 잠재적으로 가연성 크랭크케이스 합금의 마그네슘 함량이 높기 때문에 엔진 화재(때로는 5,600°F(3,100°C)[1]에 가까운 코어 온도로 연소됨)는 종종 주 스파링이 몇 초 안에 연소되어 치명적인 날개 고장을 일으킬 수 있을 정도로 강력했다.[2]

초기 버전의 R-3350에는 카뷰레터가 있었지만, 슈퍼차저의 팔꿈치 입구가 잘못 설계되어 연료/공기 분배에 심각한 문제가 발생하였다. 제2차 세계대전이 끝날 무렵, 연소실로 연료를 직접 주입하는 가솔린 직분사를 사용하도록 시스템을 변경하였다. 이것은 엔진 신뢰도를 향상시켰다. 전쟁이 끝난 후 엔진은 재설계되었고 특히 록히드 Constellation과 Douglas DC-7을 비롯한 대형 항공기에 인기가 있었다.

전쟁 이후, 터보 컴파운드[3] 시스템은 더 나은 연비를 제공하기 위해 개발되었다. 이 버전에서는 6개의 실린더로 구성된 각 그룹의 배기 배관에 3개의 동력회수 터빈(PRT)을 삽입하고 유체 커플링에 의해 엔진 크랭크축에 맞춰 더 많은 전력을 공급했다. PRT는 배출 에너지의 약 20%(약 450마력(340kW))를 회수했지만 엔진 신뢰성은 떨어졌다(기기는 배기열이 증가하면 엔진에서 배기 밸브를 파괴하는 구습이 되돌아오는 것을 의미하기 때문에 부품 회수 터빈이라고 부르는 경향이 있었다). PRT 장착 항공기의 연료 연소량은 보다 유용한 전력을 생산하면서 구형 Pratt 및 Whitney R-2800과 거의 같았다.[4] 1957년 10월 15일 발효된 DA-3/DA-4 엔진의 가격은 88,200달러였다.[5]

이 시점까지 신뢰성은 3,500시간에서 과불화 사이의 평균 시간과 0.4 lb/hp/hp/h 시간(243 g/kWh, 34%의 연비를 제공)의 특정 연료 소비로 향상되었다. Engines in use as of the 2020s are limited to 52 inHg (180 kPa) manifold pressure, giving 2,880 horsepower (2,150 kW) with 100/130 octane fuel (or 100LL) instead of the 59.5 inHg (201 kPa) and 3,400 horsepower (2,500 kW) possible with 115/145, or better, octane fuels, which are no longer available because such formulations are exceedingly toxic due 이 아바스 버전의 테트라에틸리드 함량이 매우 높음.

리노 에어 레이스의 몇몇 경주자들은 R-3350s를 사용한다. 희귀곰자리 1호의 개조품에는 L-1649 스타라이너에 사용된 R-3350에서 더글라스 DC-7에 사용된 R-3350으로 연결된 R-3350으로 천천히 회전하는 받침대용으로 설계된 코 케이스가 포함된다. 슈퍼차저는 록히드 EC-121에 사용된 R-3350에서 가져오고 엔진에는 아산화질소 주입이 장착된다. 주식 R-3350의 정상 정격 출력은 2,600rpm에서 2,800마력(2,100kW), 매니폴드 압력 45inHg(150kPa)이다. 이런 개조 작업을 통해 레어베어 엔진은 다지관압 3,200rpm, 80inHg(270kPa)에서 4000마력(3,000kW), 아산화질소 주입으로 4500마력(3,400kW)을 생산한다.[6]

변형

록히드 슈퍼 Constellation의 우현 날개에서 4번 위치에 장착된 라이트 R-3350 터보 컴파운드 방사형 엔진
R-33050-13
2,200 shp (1,640 kW)
R-33050-23
2,200 shp (1,640 kW)
R-33050-24w
2,500 쉬프(1,860 kW)
R-33050-26w
2,800shp(2,090kW)
R-3350-30w
R-3350-30WA
R-33050-32w
3,700쉐프(2,760kW)
R-3350-34
3,400shp(2,540kW)
R-33050-42WA
3,800shp(2,830kW)
R-33050-53
2,700 쉬프(2,010 kW)
R-33050-57
2,200 shp (1,640 kW)
R-33050-85
2,500 쉬프(1,860 kW)
R-33050-89a
3,500 쉬프(2,610 kW)
R-33050-93w
3,500 쉬프(2,610 kW)
972TC18DA1
물 주입이 없는 -30W에 상당하는 상업용
956C18CA1
상용화, -26W와 유사
975C18CB1
상업적, 956C18과 유사함CA1

적용들

디스플레이 중인 엔진

사양(R-3350-C18-BA)

R-3350 방사형 엔진(표시), R-L, 프로펠러축, 감속 기어케이스, 배선이 있는 마그네토(실버), 2개의 실린더(연결봉이 있는 후면), 임펠러 케이싱(및 유도 파이프 출구) 및 분사 카뷰레터(검은색); 극좌측에서 별도의 액세서리 기어박스

제인즈에서 온 자료.[7]

일반적 특성

  • 유형: 2열 18기통 방사형 엔진
  • 판자에:6.mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output(155.frac.num,.mw-parser-output.frac .den{:80%;line-height:0;vertical-align:슈퍼 font-size}.mw-parser-output.frac .den{vertical-align:서브}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}1⁄8.6mmx
  • 스트로크: 6 5⁄16 인치(160.2 mm)
  • 변위: 3,347.9인치3(54.862 L)
  • 길이: 76.26인치(1,937 mm)
  • 지름: 55.78인치(1,417 mm)
  • 건조 중량: 2,670파운드(1,210kg)

구성 요소들

퍼포먼스

참고 항목

프랫 앤 휘트니 와스프 시리즈 관련 개발

비교 가능한 엔진

관련 목록

참조

메모들

  1. ^ Dreizin, Edward L.; Berman, Charles H. & Vicenzi, Edward P. (2000). "Condensed-phase modifications in magnesium particle combustion in air". Scripta Materialia. 122 (1–2): 30–42. CiteSeerX 10.1.1.488.2456. doi:10.1016/S0010-2180(00)00101-2.
  2. ^ B-29. fighter-planes.com 검색됨: 2011년 9월 15일.
  3. ^ 건스턴 2006, 247페이지.
  4. ^ "The Wright R-3350 Turbo-Compound Engine". Sport Aviation: 20. April 2012.
  5. ^ 아메리칸 항공 1957년 11월 4일 페이지 57
  6. ^ Air & Space/Smithsonian The Bear is Back Retred 2011년 9월 24일 회수
  7. ^ 제인의 1998년 페이지 318
  8. ^ Kaiser, Sascha; Donnerhack, Stefan; Lundbladh, Anders; Seitz, Arne (27–29 July 2015). A composite cycle engine concept with hecto-pressure ratio. AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (51st ed.). doi:10.2514/6.2015-4028.

참고 문헌 목록

  • 건스턴, 빌 세계 에어로 엔진 백과사전: 개척자들로부터 현재에 이르기까지. 제5판 스트라우드, 영국: 서튼, 2006. ISBN 0-7509-4479-X
  • 화이트, 그레이엄. 제2차 세계 대전의 연합 항공기 피스톤 엔진: 제2차 세계 대전 중 영국과 미국이 생산한 전방 항공기 피스톤 엔진의 역사와 개발. 펜실베니아 워렌데일: SAE 인터내셔널, 1995. ISBN 1-56091-655-9
  • 제인의 제2차 세계대전의 전투기. 런던 스튜디오 에디션, 1998. ISBN 0-517-67964-7.

외부 링크