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厲害了!100年前的發動機與螺旋槳一起轉

厲害了!100年前的發動機與螺旋槳一起轉

100年前航空發動機還處於萌芽階段,為了滿足作戰需求,提高發動機的功重比,工程師可謂想盡辦法。氣冷式發動機相比傳統的水冷發動機重量更輕,但發動機的散熱問題卻無法解決。天才的工程師讓發動機連同螺旋槳一起旋轉,解決了發動機過熱的問題,轉缸發動機就此誕生。

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一戰時Fukke DR。I與英國“駱駝”都採用

轉缸發動機與星型發動機的區別

轉缸發動機是標準的奧托迴圈發動機,氣缸經向佈置在曲軸周圍,就像傳統的星型發動機一樣。但不是像星型發動機那樣具有旋轉曲軸和固定氣缸體,而是曲軸保持靜止,整個氣缸體圍繞它旋轉。轉缸發動機最常見的形式是將曲軸牢固地固定在機身上,螺旋槳簡單地用螺栓固定在曲軸箱的前部。

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轉缸發動機:氣缸帶動活塞,驅動螺旋槳

與星型發動機一樣,轉缸發動機通常也採用奇數缸(5、7、9),這樣可以保持隔缸點火,以提供穩定的功率輸出。大多數轉缸發動機氣缸都是像星型發動機一樣經向排列,但也有極少的設計是對置氣缸或單缸發動機。

工作原理

轉缸發動機通常是沒有節流閥的,也就是我們是說的油門。轉速控制是透過控制點火來實現的,在降低轉速時平穩執行發動機的唯一方法是使用一個改變正常點火順序的開關,這樣每隔一個氣缸點一次火,以保證發動機可以持續運轉。

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但這樣也會帶來一個問題,就是會有多餘的燃料流到機頭整流罩裡,帶來火災的風險。所有那時的飛機機頭整流罩都有導流槽,讓多餘的燃料流走。發動機的化油器負責混合油氣,但在不同轉速時需要飛行員手動調節混合比,以確保發動機不會停車。在降落時,飛行員需要關斷供油,讓風吹著螺旋槳繼續旋轉。但要保持發動機繼續點火,以便在緊急時刻重啟發動機復飛。

內部結構

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發動機凸輪和扭矩板

發動機的氣缸組在旋轉時,凸輪盤和曲軸固定不動,控制驅動氣門頂杆上下活動,實現進排氣。

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曲軸和連桿

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氣門

轉缸發動機的發展歷史

FélixMillet於1889年在巴黎世界博覽會上展示了一個五缸旋轉缸發動機的腳踏車。Millet於1888年獲得了發動機專利,因此他必須被認為是內燃轉子發動機的先驅。

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轉缸發動機在一戰時被廣泛運用。最著名的要數法國生產的Le Rhne 9J發動機了,它也是福克DRⅠ上裝的發動機。轉缸發動機功重比大是其最大的優勢。雖然大型飛機幾乎完全依賴於傳統的直列式發動機,但許多戰鬥機設計師在一戰結束前更偏向於使用轉缸發動機的飛機。

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轉缸發動機有許多缺點,特別是非常高的燃料消耗,部分原因在於發動機通常以全油門執行,並且還因為氣門正時通常不太理想。由於早期發動機沒有機油盒,潤滑油和燃料直接混合,就像我們現在航模用的發動機一樣。蓖麻油是首選的潤滑劑,因為它可以完美的與燃料混合而不會分層,並且極易得到。但一個令人遺憾的副作用是蓖麻油會導致腹瀉,以至於一戰的飛行員在飛行過程中吸入了大量的廢油而引起腹瀉。轉缸發動機的飛行員穿著的飛行服經常被油浸溼。

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轉缸發動機就像一個大陀螺儀。在水平飛行期間,效果不是特別明顯,但在飛機操縱副翼時,陀螺效應就會很明顯了。由於發動機旋轉的方向,左轉需要力量並且發生相對緩慢,並且有抬頭傾向,而右轉幾乎是瞬間的,並且會帶些俯衝。

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機參

名稱:Avro 540K

翼展:2。95m

全長:2。54m

飛行重量:23kg

發動機引數

比例:1/4

汽缸數:9

衝程:4衝程

排量:347cc

重量:7Kg

轉速範圍:700-3500rpm

照片中的Bentlry發動機製造與2004年8月,首次運行於2008年1月9日。Avro的首次飛行是2012年4月6日。