パッカード V-1650 マーリン

V-1650 マーリン
パッカード V-1650-7 マーリン
タイプ液冷V型12気筒エンジン
国籍イギリス/アメリカ合衆国
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派生型で、パッカード・モーター・カー・カンパニーが米国でライセンス生産した。[ 1 ]このエンジンは、英国向けロールス・ロイス・マーリンの生産拡大を目的としてライセンス供与された。また、当時米国では同様の出力を持つ米国製エンジンが入手できなかったため、このエンジンは米国における需要の不足を補う役割も果たした。

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に搭載されました。マーリン60シリーズをベースとした後期型には、より先進的な2段式スーパーチャージャーが搭載され、高高度性能が向上しました。最も顕著な搭載例はノースアメリカンのP-51マスタング戦闘機で、機体の性能向上により、連合軍の重爆撃機をドイツや日本まで護衛し、帰還させることが可能となりました。

設計と開発

ミュンヘンのドイツ博物館にあるパッカード V-1650

第二次世界大戦の勃発に伴い、イギリスの航空産業は大きく発展しました。ロールス・ロイス社製のマーリンエンジンの需要は大きく、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ました。しかし、英国政府が米国メーカーによる生産拡大を目指していたため、これらの工場だけでは需要の増大に対応しきれませんでした。1940年9月、ロールス・ロイス社とパッカード社はマーリンのライセンス生産契約を締結し、1億3000万ドルの発注を行いました。パッカード社が製造した最初のエンジンであるV-1650-1は、1941年8月に稼働を開始しました。 [ 2 ] [ 3 ]

最初のアメリカ製モデルはマークXXの派生型で、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と命名された。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、そのギアチェンジ機構は元々フランスのファルマン社の特許ライセンスに基づいていた。マーリン 28はアブロ ランカスター爆撃機に使用された。このエンジンのアメリカ陸軍航空隊版V-1650-1はカーチス P-40Fに使用された。パッカードによるこのエンジンへの初期の改修では、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が向上した。

英国航空省から、与圧式ウェリントンVI高高度爆撃機用の高高度用マーリンエンジンの要請を受け、スタンレー・フッカー率いるロールス・ロイス社は二段過給式マーリンエンジンを開発し、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月に稼働を開始し、同年7月に初飛行した。[ 4 ]ウェリントンVIはわずか63機しか生産されず、結局開発中止となったため、これらのエンジンはスピットファイアIXにマーリン61として 搭載された。

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、「高高度」マーリンとして知られるようになった。P-51に搭載される予定だった。マーリン65を搭載した最初の2段式マーリン・マスタング改造機は[ 5 ] 、1942年10月にマスタングXとして飛行した。V-1650-3エンジンを搭載した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、同一軸上に2つの独立したインペラーを備え、通常はギアトレインを介して6.391:1の比率で駆動されていた。油圧式クラッチの油圧式ギアチェンジ機構は、電気ソレノイドによって作動し、高速送風機位置ではこの比率を8.095:1まで高めることができた。[ 6 ]

インペラの高速ギア比はアリソン機ほど高くなかったが、エンジン性能を決定づける要因はインペラ回転数だけではない。エンジン性能はインペラブレードのサイズとピッチにも左右される。ギア駆動式スーパーチャージャーは補助的な装置であるため、インペラのギアリングとブレード形状は、飛行の重要な離陸段階における出力を損なうことなく、高高度で最大出力が得られるよう慎重に設計されている。圧縮された燃料と空気の混合気を二段にすることで、ディフューザーを通して吸気マニホールドに過給圧が供給され、エンジンの 臨界高度が上昇した。

スーパーチャージャーはシリンダーへの吸気システム内の圧力を海面レベルに維持できるため、パッカード マーリンは高度 30,000 フィート (9,100 メートル) 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。2 段インペラーは圧縮プロセス中に燃料/空気混合物の極端な加熱を生成するため、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 ハウジング内の第 1 段インペラーと第 2 段インペラーの間に鋳込ま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媒は、ポンプによってこれらの通路を循環し、インペラーによって発生した余分な熱を運び去ります。[ 8 ]冷却に使用されたグリコール混合物は、主エンジン冷却システムとは独立しており、エンジン駆動の遠心ポンプを用いて、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）の速度で冷却剤を航空機ラジエーターシステムに循環させた。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た。

上昇気流キャブレタースロートのスロットルバルブは、スロットルリンケージ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した。地上および低高度での運転中は、エンジンの過ブーストを防ぐため、スロットルバルブは部分的にしか開いていませんでした。高度が上昇するにつれて空気密度が低下するため、大気圧の低下に応じてスロットルバルブは徐々に開きました。このシステムは、限界高度である26,000フィート（7,900メートル）まで、エンジンブースト制限内でフルパワーを供給しました。

ブースト圧の測定

イギリスではブースト圧をlbf/in 2 (psi) で測定していました。海面における通常の大気圧は14.7 psiなので、+6 はエンジンに入る前に空気と燃料の混合気がスーパーチャージャーブロワーによって20.7 psi まで圧縮されていることを意味します。+25 は、空気と燃料の混合気がエンジンに入る前に39.7 psi まで圧縮されていることを意味します。

アメリカでは、ブースト圧を水銀柱インチ（inHg）で測定していました。1平方インチあたり1ポンドフォースは2.036 inHg（6.895 kPa）に相当し、標準気圧は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、100オクタン燃料で最大マニホールド圧力（ブースト圧）は+12でした。[ 9 ]これは後期モデルで増加しました。

水銀インチ（inHg）絶対圧力ブースト圧[ 10 ]平方インチあたりの重量
81 inHg=+25 lbf/in 2ブースト
66.5 inHg=+18 lbf/in 2ブースト
60 inHg=+15 lbf/in 2ブースト
46 inHg=+8 lbf/in 2ブースト
42 inHg=+6 lbf/in 2ブースト

戦後の使用

アメリカ合衆国では、多くの戦時余剰エンジンと機体が比較的安価に販売された。中でも特に人気があったのは、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・トロフィーなどのエアレース用に改造・強化された。これらのエンジンの多くは、今日でもドラッグレース、ハイドロプレーンレース、そしてボンネビル・ソルトフラッツなどの場所で行われるランドスピードレースで頻繁に使用されている。カナダ、オンタリオ州ハミルトンのカナダ軍用機遺産博物館が所有するミナルスキ・ランカスターは、世界で飛行可能な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作業が続けられています。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ました。ADIは、化学組成がドイツ空軍の戦時中のMW50システムとほぼ同じで、第二次世界大戦中にプラット＆ホイットニーエンジンで使用された水噴射システムに似ています。[ 13 ] [ 14 ]最速のアンリミテッドレーサーの多くは、マーリンマニホールド圧力を145 inHg（56.6 psi、4.8 atm）まで高めて、最大2,835 kW（3,800馬力）を取得し、マスタングの最高速度490 mphを達成しています。[ 15 ] [ 16 ]

変種

  • V-1650-1 : 1,390馬力 (1,040kW); P-40キティホークおよびカーティスXP-60戦闘機に搭載されたマーリン28をベースとした
  • V-1650-3 : 1,280 hp (950 kW); マーリン 63 をベースにしたモデル。
  • V-1650-5 :1,400馬力(1,000kW)。実験用。
  • V-1650-7 : 1,315馬力(981kW)。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 hp (1,030 kW); 改良燃料システム。
  • V-1650-21：1,380馬力（1,030kW）；P-82ツインマスタングの逆回転
  • V-1650-23 :
  • V-1650-25 :

アプリケーション

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（746 kg） [ 17 ]

コンポーネント

パフォーマンス

参照

関連開発

同等のエンジン

関連リスト

参考文献

注記

  1. ^ガンストン1995年、144ページ。
  2. ^ラムズデン 2003、215–216ページ。
  3. ^「ビジネス：フォードのロールスロイス」『タイム』誌、1940年7月8日。2009年8月26日閲覧。
  4. ^ 1943 | 2161 | フライトアーカイブ
  5. ^ハーヴェイ・ベイリーとピゴット、1993年、173ページ
  6. ^ハーヴェイ・ベイリーとピゴット、1993年、178ページ
  7. ^ルブラ、1990年、106ページ
  8. ^ラブジー、1946年、220ページ
  9. ^ハーヴェイ・ベイリー、1983年、14ページ
  10. ^グルエンハーゲン 1980年 191ページ。
  11. ^「クリーブランド・エアレース」airracinghistory.freeola.com. 2009年9月4日閲覧。
  12. ^航空機の詳細 | カナダ軍用機遺産博物館
  13. ^ “Frank WalkerWeb1.pdf” (PDF) . 2013年2月2日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2014年1月7日閲覧。
  14. ^ “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。
  15. ^「Going Fast – Modifications」Wayback Machine warbirdaeropress.comに2011年7月27日アーカイブ。 2011年9月24日閲覧。
  16. ^「V-12の達人」airspacemag.com. 2011年9月25日閲覧。
  17. ^冷却剤も燃料もありません。

参考文献

  • ブリッジマン、L.（編） 『ジェーンの第二次世界大戦における戦闘機』ロンドン：クレセント、1998年。ISBN 0-517-67964-7。
  • ジョン・W・フォザード（編著）『シドニー・カムとハリケーン：名戦闘機設計者とその最高傑作への展望』シュルーズベリー、シュロップシャー、イギリス：エアライフ、1991年。ISBN 1-85310-270-9。
  • ガンストン、ビル著『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、イギリス：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、アレック著『マーリンの視点：戦闘時代』、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、デイブ著『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『それほどエンジニアではない』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、アレック著『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。
  • ルッブラ, 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。
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