ロールスロイス マーリン

マーリン
黒く塗装された航空機用ピストンエンジンの右前方から見た図。カムシャフトカバーには赤い文字で「Rolls-Royce」の文字が刻まれている。
ロールスロイス マーリン
タイプ液冷V型12気筒4ストロークピストン航空エンジン
国籍イギリス
メーカーロールス・ロイス・リミテッド
最初の実行1933年10月15日
主な用途
建造数149,659
開発されてロールスロイス メテオ
変種パッカード V-1650 マーリン

ロールス・ロイス・マーリンは、イギリス製の液冷式V型12気筒エンジンで、排気量27リットル（1,650立方インチ）です。ロールス・ロイス社が民間企業として開発し、1933年に初稼働しました。このエンジンは第二次世界大戦で最も成功した航空機エンジンの一つであり、ホーカー・ハリケーンやスーパーマリン・スピットファイアに搭載されたことで知られていますが、生産の大部分は4発エンジンのアブロ・ランカスター重爆撃機向けでした。

当初はPV-12として知られていましたが、4 ストローク ピストン航空エンジンを猛禽類にちなんで命名するという会社の慣例にちなんで、マーリンと名付けられました。このエンジンは、1930 年代の先行エンジンのレース経験から恩恵を受けました。数回の改良の後、PV-12 の最初の量産型は 1936 年に完成しました。マーリンを搭載して就役した最初の実用航空機は、フェアリーバトル、ハリケーン、スピットファイアでした。使用経験から、エンジンの性能と耐久性を著しく向上させる一連の開発が急速に進められました。最初の量産モデルの出力は 1,000 馬力 (750 kW) でしたが、大戦後期のバージョンのほとんどは 1,800 馬力 (1,300 kW) 弱でした。デ・ハビランド ホーネットで使用された最終バージョンは、 2,000 馬力 (1,500 kW) を超えました。

マーリンには約50種類のモデルが、ロールス・ロイス社のダービー、クルー、グラスゴー工場と、イギリスのフォード社のマンチェスター近郊のトラフォード・パーク工場で製造された。パッカード V-1650は、米国で製造されたマーリンの一種である。出力を下げたモデルが、ロールス・ロイス/ローバー・ミーティア戦車エンジンのベースとなった。戦後、マーリンは軍用としてはロールス・ロイス・グリフォンにほぼ取って代わられたが、旅客機や軍用輸送機用に新しい派生型が設計・製造された。1950年に、合計で約15万基のエンジンが納入された後、生産は終了した。

マーリン エンジンは、バトル オブ ブリテン記念飛行隊で現在もイギリス空軍に使用され、世界中で復元された民間航空機の多くに動力として使用されています。

設計と開発

起源

1930年代初頭、ロールスロイス社は将来の航空エンジン開発プログラムの計画を開始し、1930年代の多くの航空機で非常に成功を収めていた21リットル (1,296 cu in) のケストレルよりも大きなエンジンが必要であることを認識した。 [ 1 ]その結果、新しい1,100馬力 (820 kW) クラスの設計、PV-12として知られる作業が開始された。PVはプライベートベンチャー、12シリンダーの略で、同社はこのプロジェクトでの作業に政府資金を受け取らなかった。PV-12は1933年10月15日に初走行し、1935年2月21日にホーカーハート複葉機 (シリアル番号K3036 )で初飛行した。[ 2 ]このエンジンは当初、当時流行していた蒸発冷却システムを使用するように設計された。この方法は信頼性が低いことが判明し、米国からエチレングリコールが入手できるようになったため、エンジンは従来の液体冷却システムに変更されました。ハートはマーリンのテストベッドとして、マーリンCエンジンとEエンジンを搭載して100時間以上の飛行を達成しました。[ 3 ]

1935年、航空省は最低対気速度310mph（500km/h）の 新しい戦闘 機の仕様書F10/35を発行しました。幸運にも、スーパーマリン スピットファイアとホーカー ハリケーンの2つの設計が開発されていました。後者は別の仕様書F36 /34に応じて設計されました。[ 4 ]どちらもケストレルではなくPV-12を中心に設計され、そのように開発された唯一の同時代のイギリスの戦闘機でした。両機の生産契約は1936年に締結され、PV-12の開発は政府の資金提供と同様に最優先事項となりました。ロールスロイス社は、ピストン航空エンジンに猛禽類にちなんで命名するという会社の慣例に従い、このエンジンを北半球に生息する小型のハヤブサ（Falco columbarius ）にちなんでマーリンと名付けました。[注1 ] [ 5 ]

戦争直前に開発されたロールス・ロイス社のエンジン2種類が、同社のラインナップに追加された。885馬力（660kW）のロールス・ロイス・ペレグリンは、 V-12ケストレルの設計を改良・スーパーチャージャー搭載したエンジンであり、1,700馬力（1,300kW）、42リッター（2,560立方インチ）のロールス・ロイス・ヴァルチャーは、ケストレルサイズのシリンダーブロック4つを単一のクランクケースに取り付け、共通のクランクシャフトを駆動するX-24レイアウトを採用していた。[ 6 ]これは、アブロ・マンチェスターなどの大型航空機に搭載されることになっていた。[ 7 ]

ペレグリンの設計は満足のいくものに見えたが、ロールスロイス社の優先事項はマーリンの改良にあったため、成熟することは許されなかった。結果として、ペレグリンはウェストランド・ワールウィンド戦闘機とグロスターF.9/37試作機の2機のみに使用された。ヴァルチャーはアブロ・マンチェスター爆撃機に搭載されたが、運用上信頼性が低いことが判明し、これを搭載する計画だった戦闘機、ホーカー・トーネードは結果としてキャンセルされた。[ 8 ]マーリン自体がすぐに1,500馬力 (1,100 kW) 台に達したため、ペレグリンとヴァルチャーは両方とも1943年にキャンセルされ、1943年半ばまでにマーリンはより大型のグリフォンに補完された。[ 9 ]グリフォンにはいくつかの設計改良が取り入れられ、最終的にマーリンに取って代わった。

発達

当初、この新型エンジンは補機ギアトレインや冷却ジャケットの故障といった問題に悩まされていました。マーリンの基本設計が固まるまで、様々な製造方法が試されました。[ 10 ]初期生産のマーリンは信頼性が低く、シリンダーヘッドの割れ、冷却液の漏れ、カムシャフトとクランクシャフトのメインベアリングの過度の摩耗といった問題が頻繁に発生しました。[ 11 ]

初期のエンジン

プロトタイプ、開発段階、初期生産段階のエンジンの種類は次のとおりです。

  • PV-12
蒸発冷却システムを採用した初期設計。2機が製造され、 1934年7月にベンチ型試験に合格。高度12,000フィート（3,700メートル）相当で740馬力（550kW）を出力した。初飛行は1935年2月21日。[ 2 ]
  • マーリンB
2基製造され、エチレングリコール液冷システムが導入された。「ランプ」シリンダーヘッド（吸気バルブはシリンダーに対して45度の角度）。1935年2月に型式試験に合格し、高度11,000フィート（3,400メートル）相当で950馬力（710kW）を発生した。[ 2 ]
  • マーリンC
マーリンBの開発。クランクケースとシリンダーブロックは3つの別々の鋳造品となり、シリンダーヘッドはボルトで固定された。[ 2 ]ホーカー・ホースリーで初飛行は1935年12月21日、高度11,000フィート（3,400メートル）で950馬力（710kW）を出力した。[ 12 ]
  • マーリンE
C型に若干の設計変更を加えた。1935年12月に50時間の民間試験に合格し、定常出力955馬力（712kW）、最大定格出力1,045馬力（779kW）を発生した。1936年3月に行われた100時間の軍事試験には不合格。スーパーマリン・スピットファイアの試作機に搭載された。[ 13 ]
航空機エンジンのシリンダーヘッド（並列バルブ）を断面で示し、内部の詳細を色分けして表示しています。冷却水通路は緑色に塗装されており、バルブ、バルブスプリング、カムシャフト、ロッカーアームも示されています。
パラレルバルブ マーリンシリンダーヘッド
  • マーリンF（マーリンI）
C型およびE型に類似。初飛行は1936年7月16日、ホースリーで行われた。[ 14 ]これは最初の量産エンジンとなり、マーリンIと命名された。マーリンはその後もランプヘッドを採用したが、これは成功せず、わずか172機しか製造されなかった。フェアリー・バトルIはマーリンIを搭載した最初の量産機であり、1936年3月10日に初飛行した。[ 13 ]
  • マーリンG（マーリンII）
ケストレルエンジンのスケールアップした平行パターンヘッド（バルブステムがシリンダーボア軸と平行）に「ランプ」シリンダーヘッドを交換した。 1937年7月にRAEで400時間の飛行耐久テストを実施。1937年9月22日に受入テストを実施した。[ 14 ] 1938年に1,030馬力（770kW）のマーリンIIとして初めて広く納入され、フェアリーバトルIIの生産にすぐに増加した。[ 13 ]
  • マーリン3世
マーリンIIは、標準化されたデ・ハビランド/ロートルSBACプロペラシャフトとデュアルアクセサリドライブを備え、1,030馬力（770kW）/ 3,000rpm、高度10,250フィート（3,120m）、+6.5ポンドブーストで出力しました。[ 15 ]ロールスロイス/ローバーミーティアタンクエンジンの基礎となりました。
  • 「レーシング」マーリン
1937/38年「スピード・スピットファイア」世界速度記録挑戦用のレーシングエンジン。ピストン、コネクティングロッド、ガジョンピンを強化したマーリンIIIは、オクタン価の高い燃料を使用し、3,200 rpm、+27 lbブーストで2,160 hp (1,610 kW) を発生。パワーウェイトレシオは1馬力あたり0.621 lb。1,800 hp (1,300 kW)、3,200 rpm、+22 lbブーストで15時間耐久走行を完了した。[ 15 ]
  • マーリンIV
アームストロング・ホイットワース・ホイットレー IV用の圧力水冷式マーリン。
  • マーリンV
フェアリーバトルVのマーリン。
  • マーリンVIII
フェアリー・フルマーI用に開発された中圧過給のマーリンは、100オクタン燃料を使用した離陸時に、高度6,750フィート（2,060メートル）で2,850回転で1,010馬力（750kW）、3,000回転で1,080馬力（810kW）の出力を発揮した。[ 15 ]
  • マーリンX
2速スーパーチャージャーを搭載した最初のマーリン。低速ギアで高度5,250フィート（1,600メートル）で1,145馬力（854kW）、高速ギアで高度17,750フィート（5,410メートル）で1,010馬力（750kW）を発生する。ロールス・ロイス社が1937年に初めてこのエンジン用にユニット化した「パワープラント」の設置設計を考案し[ 15 ] 、ハンドレページ・ハリファックスI、ヴィッカース・ウェリントンII、アームストロング・ホイットワース・ホイットレーVおよびVIIに搭載された。
  • マーリンXII
マーリンは0.477:1減速ギアを装備し、一部のスピットファイアIIに搭載された。3枚羽根のロトル定速プロペラを搭載。高度14,000フィート（4,300メートル）で3,000回転、1,150馬力（860kW）の出力を発揮した。[ 15 ]
  • マーリンXX
スタンレー・フッカーが再設計したスーパーチャージャーを搭載したマーリンX [ 16 ] [ 17 ]には、再設計された吸気口と改良されたインペラのガイドベーンが組み込まれ、ブロワーのギア比が改訂され、低速ギアで8:15:1、高速ギアで9:49:1になりました。新型大型SUツインチョークアップドラフトキャブレター。エンジンはマーリンXと互換性があります。定格出力は、低速ギアで高度10,000フィート (3,000 m)、+9 lbブースト時に2,850 rpmで1,240 hp (920 kW)、高速ギアで高度17,500フィート (5,300 m)、+9 lbブースト時に2,850 rpmで1,175 hp (876 kW) です。ロールスロイス製のユニット化された「パワープラント」の設置設計が改訂されました。ブリストル・ボーファイターII、ボールトン・ポール・デファイアントII、ハンドレページ・ハリファックスIIおよびV、ホーカー・ハリケーンIIおよびIV、アブロ・ランカスターIおよびIIIに使用されたエンジン。パッカード・モーター・カー・カンパニーがV-1650-1として製造し、ロールス・ロイスがマーリン28と命名した最初のマーリン。[ 15 ]

生産エンジン

マーリンIIおよびIIIシリーズは、このエンジンの最初の主力生産型であった。マーリンIIIは、デ・ハビランド社製またはロートル社製のプロペラを使用できる「ユニバーサル」プロペラシャフトを採用した最初のバージョンであった。[ 18 ]

運用経験を通じてもたらされた変更が組み込まれた最初の主要バージョンはXXであり、100オクタン価の燃料で動作するように設計されました。[注 2 ]この燃料により、遠心式スーパーチャージャーからのブーストを増やすことで達成された、より高いマニホールド圧が可能になりました。マーリンXXはロールスロイスによって設計された2速スーパーチャージャーも使用し、以前のバージョンよりも高高度での出力が向上しました。マーリンXで導入されたもう1つの改良は、以前のバージョンの100％グリコールではなく、70％～30％の水とグリコールの混合冷媒を使用することです。これにより、エンジンの寿命と信頼性が大幅に向上し、可燃性のエチレングリコールの火災の危険性がなくなり、初期のマーリンI、II、IIIシリーズで問題となっていたオイル漏れが減少しました。[ 20 ]

改良は継続され、後期型ではオクタン価の高いガソリンが使用され、出力が向上しました。また、主要部品すべてに根本的な設計変更が加えられ、エンジンの寿命と信頼性がさらに向上しました。終戦までに、この「小さな」エンジンは、一般的な型では1,600馬力（1,200kW）以上、デ・ハビランド・ホーネット専用に設計されたマーリン130/131型では2,030馬力（1,510kW）を発揮するようになりました。[ 21 ]最終的に、ロールスロイス社がダービーで実施したテストでは、RM17SM（RM14SM「低高度」マーリン100シリーズの改良版で、スーパーチャージャーローターの直径が大きく、バルブタイミングも異なる）が、150オクタン価の燃料と水噴射で36ポンドブースト（103"Hg）で2,640馬力（1,970kW）を達成しました。[ 22 ]

戦争の終結とともに、マーリンの出力向上作業は中止され、開発努力はマーリンの民間派生型に集中された。[ 23 ]後に「トランスポート・マーリン」（TML）[ 24 ]と呼ばれるようになった機体の開発は、マーリン102（新しい民間型式試験要件を満たした最初のマーリン）から始まり、アブロ・ランカストリアン、アブロ・ヨーク（マーリン500シリーズ）、アブロ・チューダーIIおよびIV（マーリン621）、チューダーIVBおよびV（マーリン623）、TCAカナディア・ノーススター（マーリン724）、 BOACアルゴノート（マーリン724-IC）などの旅客機や輸送機を使用する航空会社の信頼性とオーバーホール間隔の改善を目的としていた。[ 25 ] 1951年までに、オーバーホール間隔（TBO）は使用状況に応じて通常650～800時間となった。[ 26 ] [ 27 ]当時までに単段式エンジンは民間運用で2,615,000エンジン時間を蓄積しており、二段式エンジンは1,169,000時間を蓄積していた。[ 28 ]

さらに、ノーススター/アルゴノートには、騒音レベルをエジェクター排気よりも低く抑える排気システムが考案されました。この「クロスオーバー」システムは、内側のシリンダーバンクからの排気流をエンジン上部に取り込み、UPPナセルの外側から排出します。その結果、騒音レベルは5～8デシベル低減しました。また、改良された排気システムにより、改良前のシステムと比較して38馬力（28kW）の出力向上が達成され、真対気速度が5ノット向上しました。さらに、機体の静気航続距離も約4%向上しました。[ 24 ]改良エンジンは「TMO」と命名され、改良された排気システムは、運航者またはロールス・ロイス社が既存のエンジンに取り付け可能なキットとして供給されました。[ 24 ]

民間機のマーリン600、620、および621シリーズの出力定格は、高度23,500フィート（7,200メートル）での連続巡航時に1,160馬力（870kW）、離陸時に1,725馬力（1,286kW）であった。マーリン622～626の出力定格は、高度18,700フィート（5,700メートル）での連続巡航時に1,420馬力（1,060kW）、離陸時に1,760馬力（1,310kW）であった。エンジンは、単段2速過給（500シリーズ）、二段2速過給（600シリーズ）、およびフルインタークーリングまたはハーフインタークーリング/チャージヒーティング（カナダなどの寒冷地での使用にはチャージヒーティングが採用された）から選択可能であった。[ 25 ]民間航空機で使用されたマーリンエンジンは、1946年に7,818,000マイル、1947年に17,455,000マイル、1948年に24,850,000マイルを飛行しました。[ 29 ]

基本コンポーネントの概要（Merlin 61）

ジェーンズより：[ 30 ]

シリンダー
12個のシリンダーは、高炭素鋼ライナーを2つのツーピースシリンダーブロック（鋳造「RR50」アルミニウム合金製）に組み込んだ構造で、ヘッドとスカートはそれぞれ独立しています。ウェットライナー、すなわち冷却液がライナーの外面に直接接触する構造です。シリンダーヘッドには、鋳鉄製吸気バルブガイド、リン青銅製排気バルブガイド、そして再生可能な「シルクローム」鋼合金製バルブシートが装備されています。各燃焼室には、正反対の位置に2つの点火プラグが突出しています。
ピストン
RR59合金鍛造品から機械加工。硬化ニッケルクロム鋼製のフルフローティング中空ガジョンピン。ガジョンピンの上部に3つの圧縮リングと1つのオイルコントロールリング、下部に1つのオイルコントロールリング。
コネクティングロッド
H型断面のニッケル鋼鍛造品で、それぞれがプレーンロッドとフォークロッドのペアで構成されています。フォークロッドにはニッケル鋼製のベアリングブロックが取り付けられており、このベアリングブロックには鋼板で裏打ちされた鉛青銅合金製のベアリングシェルが収納されています。各ロッドの「小端」には、フローティングリン青銅製のブッシングが収納されています。
クランクシャフト
窒素硬化処理されたニッケルクロムモリブデン鋼鍛造品から機械加工された一体型。静的および動的バランス調整済み。7個のメインベアリングと6個のスロー。
クランクケース
2つのアルミニウム合金鋳物が水平中心線上で接合されています。上部にはホイールケース、スーパーチャージャー、その他の付属品が取り付けられ、シリンダーブロック、クランクシャフトメインベアリング（分割された軟鋼製シェルに鉛青銅合金をライニング）、そしてエアスクリュー減速ギアハウジングの一部が取り付けられています。下部はオイルパンとなり​​、オイルポンプとフィルターが取り付けられています。
ホイールケース
クランクケース後部に取り付けられたアルミ鋳物。カムシャフト、マグネト、冷却水ポンプ、オイルポンプ、スーパーチャージャー、手動および電動スターター、発電機への駆動装置が収納されています。
バルブギア
シリンダーごとに、KE965鋼製の吸気ポペットバルブ2個と排気ポペットバルブ2個を備えています。吸気バルブと排気バルブはどちらも硬化された「ステライト」エンドを備えています。排気バルブはナトリウム冷却ステムと「ブライトレイ」（ニッケルクロム）コーティングで保護されたヘッドを備えています。各バルブは、一対の同心コイルスプリングによって閉じた状態に保たれます。各シリンダーヘッドの上部にある7ベアリングのカムシャフト1本が、24個の独立したスチールロッカーを駆動します。そのうち12個はヘッド内側の吸気側にあるロッカーシャフトから回転して排気バルブを駆動し、残りの12個はヘッドの排気側にあるシャフトから回転して吸気バルブを駆動します。

技術的な改善

マーリンの技術的改良の大部分は、スタンレー・フッカーが設計したより効率的なスーパーチャージャーと、オクタン価の高い航空燃料の導入によるものでした。出力定格の向上とエンジニアリングの進歩に対応するため、エンジンの内外に数多くの細部にわたる変更が行われました。[ 31 ]

エジェクター排気
排気システムの詳細が示された、カウルを外した航空機エンジンの右側面
マーリン 55 エジェクター排気口の詳細、スピットファイア LF.VB、EP120

マーリンは全開時に膨大な量の空気を消費し（ 1分あたり1階建てバスの容積に相当）、排気ガスが時速1,300マイル（2,100 km/h）で排出されるため、横に排気するのではなく、単に後方に傾けるだけで 有効な推力を得られることが分かりました。

試験では、時速300マイル（480キロメートル）で70ポンド力（310ニュートン、32 キログラム）、または約70馬力（52キロワット）の推力が得られ、スピットファイアの水平最高速度は時速10マイル（16キロメートル）上昇して時速360マイル（580キロメートル）に達した。[ 32 ]エジェクター排気口の最初のバージョンは丸い排気口を備えていたが、その後のバージョンでは「フィッシュテール」スタイルの排気口が使用され、推力がわずかに増加し、夜間飛行時の排気のまぶしさが軽減された。

1937年9月、スピットファイアの試作機K5054にエジェクター式排気装置が装備された。後期型スピットファイアでは、この排気システムの派生型として、前向きの吸気ダクトを備えたものが採用された。このダクトは、高高度での凍結や機体の停止を防ぐため、主翼に搭載された銃座へ熱風を送り出すものであった。これは、エンジン冷却ラジエーターからの熱風を利用する従来のシステムに取って代わるものであった。後者のシステムは、気温が低い高高度での運用を可能にするマーリン機自体の改良により、効果が薄れていた。[ 33 ]エジェクター式排気装置は、他のマーリンエンジン搭載機にも装備された。

スーパーチャージャー

マーリンの成功の鍵となったのはスーパーチャージャーでした。マーリンの設計に大きく貢献したエンジニア、 A.C.ラブジーは、1946年にマーリンの開発に関する講演を行いました。その中で彼はスーパーチャージャーの重要性について次のように説明しています。

異なるタイプのエンジンの出力を比較する際の基準として、掃引容積と呼ばれる静的容量が使われるという印象が依然として強いが、これは正しくない。エンジンの出力は、効率的に消費できる空気の質量にのみ依存し、この点でスーパーチャージャーが最も重要な役割を果たしているからである。…エンジンは、冷却、デトネーションの防止、高いガス負荷と慣性負荷への耐性という点で、より大きな質量流量に対応できなければならない。…スーパーチャージャーの研究開発の過程で、マーリンエンジンの高度性能をさらに向上させるには、2段スーパーチャージャーの採用が必要であることが明らかになった。[ 34 ]

マーリンが進化するにつれ、スーパーチャージャーも進化しました。スーパーチャージャーは大きく分けて3つのカテゴリーに分類されます。[ 35 ]

  1. 単段、単速ギアボックス：マーリンI～III、XII、30、40、50シリーズ（1937～1942年）。[注 3 ]
  2. シングルステージ、2速ギアボックス：実験的なMerlin X（1938）、量産型のMerlin XX（1940～1945）。
  3. インタークーラー付き 2 段 2 速ギアボックス: 主に Merlin 60、70、80 シリーズ (1942 ～ 1946 年)。

マーリン・スーパーチャージャーは当初、高度約16,000フィート（4,900メートル）でエンジンが最大出力を発揮できるように設計されました。1938年、オックスフォード大学応用数学科を卒業したスタンレー・フッカーは、「…私はすぐにマーリン・スーパーチャージャーとキャブレターの構造に非常に精通しました…スーパーチャージャーはエンジン後部に配置されていたため、設計上かなり厳しい条件が課せられており、インペラへの吸気ダクトは非常に押しつぶされているように見えました…」と説明しています。フッカーが行ったテストでは、元の吸気設計が非効率で、スーパーチャージャーの性能が制限されていることが判明しました。[ 36 ] [注4 ]フッカーはその後、流動特性を改善した新しい吸気ダクトを設計し、高度19,000フィート（5,800メートル）を超える高高度でも最大出力が向上しました。また、インペラと、インペラへの空気の流れを制御するディフューザーの設計も改良されました。これらの改造により、単段式のマーリンXXおよび45シリーズが開発されました。[ 37 ]

スーパーチャージャーの設計における大きな進歩は、1938年にマーリンXのインペラに2速ドライブ（フランスのファルマン社設計）が組み込まれたことである。 [ 38 ] [注5 ]後のマーリンXXには2速ドライブが組み込まれ、マーリンの生産率を向上させるいくつかの改良も行われた。[ 40 ]離陸から高度10,000フィート（3,000メートル）まで作動する低速ギアは、インペラを21,597rpmで駆動し、その高度で1,240馬力（920kW）を開発した。一方、高速ギア（25,148rpm）の定格出力は、18,000フィート（5,500メートル）で1,175馬力（876kW）であった。これらの数値は、+9ポンド/平方インチ（1.66 気圧）（48インチ）のブーストを使用して、エンジン回転数2,850rpmで達成されました。[ 41 ]

ロールスロイス社は、1940年3月に航空機生産省から、試作型の高高度爆撃機ヴィッカース ウェリントンVに使用されていたターボチャージャー付きハーキュリーズVIIIの代替エンジンとして、高定格（40,000フィート（12,000メートル））のマーリンエンジンの要請を受け、2段式スーパーチャージャーの設計実験を開始し、これを装備したエンジンは1941年4月にベンチテストされ、最終的にマーリン60となった。[ 42 ]基本設計では、第1段に改良型ヴァルチャースーパーチャージャーを使用し、第2段にはマーリン46スーパーチャージャーを使用した。[ 43 ]スーパーチャージャーケースの上部には、圧縮された空気と燃料の混合物が高温になるのを防ぐ液冷式インタークーラーが使用された。 [注 6 ]排気駆動ターボチャージャーも検討されたが、燃費が良いという利点があったものの、重量増加と排気流とウェイストゲート用のダクトを追加する必要性から、このオプションは却下され、2段式スーパーチャージャーが採用された。[ 44 ] 2段式2速スーパーチャージャーを搭載したマーリン60シリーズは、マーリン45シリーズと比較して、高度30,000フィート（9,100メートル）で300馬力（220kW）の出力向上を果たした。[ 43 ]この高度では、スピットファイアIXはスピットファイアVよりも時速70マイル（110km/h）近く速かった。[ 45 ]

2段式マーリンファミリーは1943年に、低高度での出力定格を高めるためにスーパーチャージャーが調整されたマーリン66と、高高度での出力を向上させるように設計されたマーリン70シリーズで拡張されました。[ 46 ]

2段式スーパーチャージャーの設計が進む一方で、ロールスロイス社は単段式スーパーチャージャーの開発も続け、1942年にはマーリン45Mと55M用の小型の「クロップド」インペラーを開発しました。これらのエンジンはどちらも低高度でより大きな出力を発揮しました。[ 47 ]飛行隊運用において、これらのエンジンを搭載したスピットファイアのLF.V型は、短い翼幅、使用された機体の不完全な状態、そしてクロップド・スーパーチャージャー・インペラーを示す「クリップド・クラップド・クロップド・スピットファイア」として知られるようになりました。[ 48 ]

キャブレターの開発
インタークーラーラジエーター、スーパーチャージャー、キャブレターを備えた保存状態のマーリン63

キャブレターの使用は、燃料と空気の混合気の温度が低く、したがって密度が高いため、より高い比出力が得られるように計算されていました。 [ 49 ]当初、マーリンにはフロート制御式キャブレターが装備されていました。しかし、バトル・オブ・ブリテン中に、スピットファイアやハリケーンが機首を下げて急降下すると、負の重力加速度（g）によって一時的に燃料が不足し、エンジンが瞬間的に停止することが判明しました。これに対し、同時代の直接燃料噴射装置を備えたBf 109Eは、攻撃から逃れるために、高出力で急降下することができました。イギリス空軍の戦闘機パイロットはすぐに、追跡のために急降下する前に機体を「半ロール」させることでこれを回避できることを学びました。[ 50 ]燃料供給ラインに絞りを設け、フロート室にダイヤフラムを取り付けたこの装置は、発明者にちなんで「ミス・シリングのオリフィス」[注7 ]と呼ばれ、負G下でも燃料を封じ込めることで急降下中の燃料不足をある程度解消した。しかし、最大出力以下では依然として燃料が濃い混合気となった。もう一つの改良点は、燃料出口をSUキャブレターの底部から側面のちょうど半分まで移動させることで、負G下でも正G下でも燃料が同様にスムーズに流れるようにした点である。[ 51 ]

マーリンシリーズ全体に更なる改良が加えられた。1943年には、ベンディックス・ストロンバーグ社製の圧力キャブレターが導入された。このキャブレターは、ノズルから5ポンド/平方インチ（34  kPa、0.34 bar）の燃料をスーパーチャージャーに直接噴射し、マーリン66、70、76、77、85の各モデルに搭載された。最終開発はSUインジェクションキャブレターで、クランクシャフトの回転速度とエンジン圧力に応じて駆動される燃料ポンプを用いてスーパーチャージャーに燃料を噴射する。[ 52 ]

改良燃料
パイロットノート Merlin II、III および V (AP1590B) からのページ。+12 ポンドのブーストと 100 オクタン燃料の使用について説明しています。

戦争が始まったとき、マーリンI、II、IIIは当時の標準である87オクタン航空ガソリンを使用し、27リットル（1,650立方インチ）の排気量から1,000馬力（750kW）強を発生できました。87オクタン燃料を使用してエンジンを稼働できる 最大ブースト圧力は、平方インチあたり+6ポンド（141 kPa、1.44 atm）でした。[注 8 ]しかし、早くも1938年の第16回パリ航空ショーで、ロールスロイス社は100オクタン燃料を使用する定格のマーリンの2つのバージョンを展示しました。マーリンRM2Mは、高度7,870フィート（2,400メートル）で1,265馬力（943kW）、高度9,180フィート（2,800メートル）で1,285馬力（958kW）、離陸時には1,320馬力（980kW）を発揮することができた。一方、2速スーパーチャージャーを高速ギアで装備したマーリンXは、高度15,400フィート（4,700メートル）で1,150馬力（860kW）、高度16,730フィート（5,100メートル）で1,160馬力（870kW）を発生した。[ 53 ]

1939年後半から、100オクタン燃料が米国、西インド諸島、ペルシャから入手可能になり、また少量ではあるが国内でも入手可能となった。[ 54 ]その結果、「…1940年前半にイギリス空軍はハリケーンとスピットファイアの全飛行隊を100オクタン燃料に移行させた。」[ 55 ]マーリンIIおよびIIIシリーズのエンジンには小規模な改造が加えられ、（緊急時の）ブースト圧を1平方インチあたり12ポンド（183 kPa、1.85 atm）まで増加させることができた。この出力設定で、これらのエンジンは毎分3,000回転で、高度9,000フィート（2,700 m）で1,310馬力（980 kW）を発揮することができた。[ 56 ] [ 57 ]機械的な時間制限機構がなかったため、ブーストアップは無期限に使用できたが、パイロットは最大5分を超えてブーストアップを使用しないよう勧告され、「エンジンの明確な過負荷状態」とみなされた。パイロットが緊急ブーストに頼った場合、着陸時にこれを報告しなければならず、エンジンログブックに記録された。一方、機関士はエンジンを検査し、スロットルゲートをリセットする必要があった。[ 58 ]マーリンの後期型は100オクタン燃料のみで稼働し、5分間の戦闘制限は+18ポンド/平方インチ（224 kPa、2.3 atm）に引き上げられた。[ 59 ]

1943年後半、鮮やかな緑色と「ひどい臭い」で知られる新しい「100/150」グレード（150オクタン）燃料の試験が行われた。[ 60 ]初期の試験では、 100オクタン燃料1英ガロン（1.43 cc/Lまたは0.18米液量オンス/米ガロン）ごとに6.5立方センチメートル（0.23 英液量オンス）のテトラエチル鉛（TEL）が使用されたが、この混合物は燃焼室に鉛が蓄積し、点火プラグの汚れがひどくなった。100オクタン燃料に2.5%のモノメチルアニリン（MMA）を加えることで、より良い結果が得られた。 [ 61 ]新しい燃料により、マーリン66の5分間ブースト定格は+25ポンド/平方インチ（272 kPa; 2.7 atm）まで上昇しました。[ 62 ]このブースト定格により、マーリン66は海面で2,000馬力（1,500 kW）、高度10,500フィート（3,200 m）で1,860馬力（1,390 kW）を発生しました。[ 63 ]

1944年3月以降、2つの英国防空軍（ADGB）飛行隊のマーリン66エンジン搭載スピットファイアIXは、この新燃料の運用試験への使用を許可され、1944年夏にはスピットファイアLF Mk. IXが低高度で飛来するV-1爆弾を迎撃できるようになり、この燃料は有効活用された。[ 62 ] 100/150グレードの燃料は、ADGBのモスキート夜間戦闘機もV-1爆弾の迎撃に使用した。 [ 64 ] 1945年2月初旬には、第2戦術航空軍（2TAF）のスピットファイアも100/150グレードの燃料の使用を開始した。[ 65 ] [注9 ]この燃料は米国陸軍航空隊にも提供され、「PPF 44-1」と命名され、非公式には「ペップ」と呼ばれた。[ 67 ]

生産

ロールスロイス マーリンの生産は、アーネスト・ハイブスの先見性と決断力によって推進されたが、彼は航空省、航空機生産省、地方自治体の役人との頻繁なやり取りで見られる彼らの自己満足と緊迫感の欠如に、時に激怒していた。 [ 68 ]ハイブスは影の工場の提唱者であり、戦争勃発が差し迫っていることを察知して、急速に拡大する英国空軍のために十分な数のマーリンを生産する計画を推し進めた。[ 69 ]中断のない生産の重要性にもかかわらず、いくつかの工場はストライキの影響を受けた。[ 70 ] 1950年の生産終了までに、168,176基のマーリンエンジンが製造され、そのうち112,000基以上が英国で、55,000基以上が米国でライセンス供与された。[注 10 ] [ 57 ] [注 11 ]

ダービー

中央に正面玄関がある赤レンガの建物の画像。ドアの上には「Rolls-Royce Limited」という文字が白文字で表示されている。
ロールスロイス工場の大理石のホール、ダービーのナイチンゲールロード（2005年撮影）

ダービーのオスマストンにあったロールスロイス社の工場は、 1935年から1939年の間に床面積が約25％拡張されたものの、エンジンの大量生産には適していなかった。そのため、ハイブスはエンジニアリングの初期問題が解決するまで、最初の200から300基のエンジンをそこで製造することを計画していた。この拡張に資金を提供するため、航空省は1939年12月までに総額1,927,000ポンドを提供していた。 [ 73 ] [注12 ] 設計技師と高度な技術を持つ労働者を主とする労働力を抱えるダービー工場は、マーリンの開発作業の大半を実行し、飛行テストは近隣のハックナル空軍基地で行われた。バトル・オブ・ブリテンに参加したマーリンエンジン搭載機はすべて、ダービー工場でエンジンが組み立てられた。ダービーにおけるマーリンの総生産数は32,377台であった。[ 75 ]元の工場は2008年3月に閉鎖されましたが、同社はダービーに拠点を置き続けています。[ 76 ]

クルー

マーリンエンジンの需要増大に対応するため、ロールス・ロイスは1938年5月にクルーに新工場の建設を開始し、1939年にはエンジンを出荷した。クルー工場はダービーの既存工場との道路と鉄道の利便性に優れていた。クルーでの生産は当初、未熟練労働者と下請け業者の活用を予定していたが、ハイブス氏は特に問題はないと考えた。しかし、クランクシャフト、カムシャフト、シリンダーライナーといった必要な下請け部品の数が最終的に不足し、工場は拡張され、これらの部品を「自社生産」することになった。[ 77 ]

当初、地方自治体は1938年末までに労働者のための1,000戸の新築住宅を建設すると約束していたが、1939年2月までに契約したのはわずか100戸だった。ハイブスはこの自己満足に激怒し、事業全体を移転させると脅したが、航空省のタイムリーな介入により状況は改善された。1940年、女性が男性に代わってキャプスタン旋盤作業に従事した際にストライキが発生した。労働組合は、これは熟練労働であると主張したが、男性は10日後に職場に戻った。[ 78 ]

クルーにおけるマーリンの総生産数は26,065台であった。[ 75 ]

この工場は戦後、ロールスロイスとベントレーの自動車、そして軍用戦闘車両の動力装置の生産に使用されました。1998年、フォルクスワーゲンAGがベントレーのブランドと工場を買収しました。現在、この工場はベントレー・クルーとして知られています。[ 79 ]

グラスゴー

エンジン組立ラインの作業員の画像
1942年、ヒリントン・マーリンの生産ラインでシリンダーヘッドを組み立てる作業員たち

ハイブスはさらに、豊富な地元の労働力とスコットランドの製造業者からの鋼材・鍛造品の供給を活用するため、グラスゴー近郊に工場を建設することを提言した。1939年9月、航空省は新しいシャドウ工場に450万ポンドを割り当てた。[ 80 ] [注13 ]この政府出資・運営の工場は、 1939年6月にヒリントンで建設が開始され、労働者は戦争勃発から1か月後の10月に移転した。工場は1940年9月までに満床となった。グラスゴーでも住宅危機が発生し、ハイブスは再び航空省に介入を要請した。[ 82 ]

1万6000人の従業員を擁するグラスゴー工場は、スコットランド最大級の工業施設の一つでした。ダービー工場やクルー工場が外部の下請け業者に大きく依存していたのとは異なり、グラスゴー工場はマーリンのほぼすべての部品を自社生産していました。[ 83 ]ヒリングドン工場は、最初の完成エンジンを生産した頃から「ハイブスからの多大な支援」を必要としていました。ロールスロイスが経営するどの工場よりも未熟練労働者の割合が高かった」。[ 84 ]エンジンは1940年11月に生産ラインから出荷され始め、1941年6月までに月産200台に達し、1942年3月には月産400台以上に増加した。[ 85 ]合計23,675台のエンジンが生産された。防空壕の頻繁な占拠など、戦時中の状況による肉体的および精神的影響により、数ヶ月後には労働者の欠勤が問題になった。過酷な労働時間を週82時間にわずかに短縮し、月に1回の日曜日の半分を休日とすることで合意した。[ 86 ]記録的な生産量は1日に100台のエンジンだったと報告されている。[ 87 ]

終戦直後、この工場ではマーリンエンジンとグリフォンエンジンの修理とオーバーホールが行われ、スペアパーツの製造も続けられました。[ 87 ]最終的に、ロールスロイス・エイボン・ターボジェットなどの生産を終え、2005年に工場は閉鎖されました。[ 88 ]

マンチェスター

フォード・モーター社はマンチェスター近郊のストレトフォードにあるトラフォード・パークでマーリンを生産するよう依頼され、1940年5月に118エーカー（48ヘクタール）の敷地に新工場の建設工事が開始された。爆撃による被害を最小限に抑えるため2つの別個のセクションに分けて建設されたこの工場は、1941年5月に完成したが、同月に爆撃された。[注 14 ]当初、工場は適切な労働力を確保するのに苦労し、女性、若者、未訓練の男性を大量に雇用しなければならなかった。それでも、1か月後には最初のマーリン・エンジンが生産ラインから出荷され、1943年までには週200台のペースでエンジンが生産されるようになり、[ 89 ]その時点で両社の共同工場では年間1万8000台のマーリンが生産されていた。[ 35 ]スタンレー・フッカー卿は自伝『大した技術者ではない』の中でこう述べている。「…マンチェスターのフォード工場が生産を開始すると、マーリンは豆の殻をむくように次々と生産された…」[ 90 ]

トラフォードパーク工場では約17,316人が働いており、そのうち7,260人が女性、2人が常駐の医師と看護師でした。[ 89 ]マーリンの生産は1945年8月に減少し始め、最終的に1946年3月23日に停止しました。[ 91 ]

トラフォードパークでのマーリンの総生産数は30,428台でした。[ 75 ]

デトロイト

マーリンは戦争遂行に非常に重要とみなされたため、英国外での代替生産ライン設立交渉が開始された。ロールスロイス社のスタッフは北米の自動車メーカーを訪問し、米国またはカナダでマーリンを製造するメーカーを選定した。ヘンリー・フォードは1940年7月に米国でエンジンを製造するという当初の申し出を取り下げ、パッカード社が1億3000万ドル（2024年のドル価値で29億2000万ドルに相当[ 92 ] ）のマーリンの注文を引き受けることになた。[ 93 ]合意は1940年9月に成立し、パッカード社が製造した最初のエンジンであるマーリンXXのバージョンは、マーリン28（英国空軍に供給された場合）またはV-1650-1（米国空軍に供給された場合）と命名され、1941年8月に稼働した。[ 94 ]パッカードによるマーリンの総生産数は55,523台であった。[ 75 ]

コンチネンタル・モーターズ社でも6つの開発用エンジンが製造された。[ 75 ]

変種

これは、マーリンの開発中に行われた機械的な変更点の一部を説明した、代表的なマーリン派生型の一覧です。同じ出力のエンジンでも、スーパーチャージャーやプロペラのギア比、冷却システムやキャブレターの違い、エンジンブロックの構造、エンジン制御の配置などに基づいて、異なるモデル番号が付けられるのが一般的でした。[ 95 ]記載されている出力定格は通常、軍用最大出力です。マーリン131と135を除くすべてのエンジンは「右巻き」で、プロペラは後方から見て時計回りに回転します。マーク番号に加えて、マーリンエンジンには開発中に軍需省（MoS）によって実験番号が割り当てられていました（例：マーリン61および一部の派生型にはRM 8SM）。これらの番号は可能な限り記載されています。[ 96 ]スピットファイアに使用されたマーリンエンジンは、マーリン61を除き、プロペラ減速比が0.477:1でした。爆撃機やその他の戦闘機に使用されたマーリンでは0.42:1の比率が使用されました。[ 97 ]

特に記載がない限り、データはブリッジマン（ジェーンズ）[ 98 ]より引用：

  • マーリン II (RM 1S)
1,030馬力（770kW）/3,000rpm、高度5,500フィート（1,700メートル）、+6psi ブースト（ゲージ圧41kPa、絶対圧144kPaまたは1.41気圧）使用時。100%グリコール冷却剤を使用。最初の量産型マーリンIIは1937年8月10日に納入された。[ 14 ]マーリンIIは、ボルトン・ポール・デファイアント、ホーカー・ハリケーンMk.I、スーパーマリン・スピットファイアMk.I戦闘機、フェアリー・バトル軽爆撃機に搭載された。[ 99 ]

  • マーリンIII （RM 1S）
マーリンIIIは、デ・ハビランド製またはロートル製のプロペラを搭載できる「ユニバーサル」プロペラシャフトを装備していた。[ 100 ] 1939年後半から、100オクタン燃料と+12psiのブースト（ゲージ圧83kPa、絶対圧184kPaまたは1.82気圧）を使用したマーリンIIIは、高度9,000フィート（2,700メートル）で3,000回転時に1,310馬力（980kW）を発揮した。[ 56 ] 87オクタン燃料を使用した場合の出力はマーリンIIと同じであった。デファイアント、ハリケーンMk.I、スピットファイアMk.I戦闘機、バトル軽爆撃機に使用された。[ 99 ]最初の量産型マーリンIIIは1938年7月1日に納入された。[ 14 ]

  • マーリンX （RM 1SM）
1,130馬力（840kW）/3,000rpm、高度5,250フィート（1,600メートル）。最大過給圧+10psi。2速スーパーチャージャーを搭載した最初の量産型マーリン。ハリファックスMk.I、ウェリントンMk.II、ホイットレーMk.V爆撃機に搭載。最初の量産型マーリンXは1938年12月5日に完成した。 [ 14 ]

  • マーリン XII (RM 3S)
1,150馬力（860kW）。コフマンエンジンスターターを装備。100%グリコールではなく、70/30%水/グリコールの冷却剤を使用した最初の型。強化構造により、100オクタン燃料使用時に最大+12psiの定常ブースト圧を実現。スピットファイアMk.IIに搭載。[ 100 ]マーリンXII初生産機、1939年9月2日。[ 14 ]
静止展示されている光沢のあるグレーに塗装された航空機用ピストンエンジンの左側面図
ロンドンの英国空軍博物館に保存されているマーリンXX

  • マーリンXX （RM 3SM）
1,480馬力（1,100kW）/3,000rpm、高度6,000フィート（1,800メートル）; 2速スーパーチャージャー; 最大ブースト圧+14psi; ハリケーンMk.II、ボーファイターMk.II、ハリファックスMk.II、ランカスターMk.I爆撃機、およびスピットファイアMk.III試作機（N3297およびW3237）に搭載。[ 101 ]マーリンXXの最初の生産は1940年7月4日に行われた。[ 14 ] [注15 ]

  • マーリン 32 (RM 5M)
1,645馬力（1,227kW）/3,000rpm、高度2,500フィート（760メートル）で出力。低高度での出力向上のため、過給機のインペラを短くし、最大ブースト圧を+18psiに高めたマーリンの「低高度」バージョン。コフマンエンジンスターターを装備。主に艦隊航空隊の航空機、特にフェアリー・バラクーダMk.II雷撃機とスーパーマリン・シーファイアF.Mk.IIc戦闘機に搭載された。また、ハリケーンMk.VとスピットファイアPR Mk.XIIIにも搭載された。[ 100 ]マーリン32の最初の量産型は1942年6月17日に製造された。[ 14 ]

  • マーリン45 （RM 5S）
1,515馬力（1,130kW）/3,000rpm、高度11,000フィート（3,400メートル）。スピットファイアMk.V、PR.Mk.IV、PR.Mk.VII、シーファイアIb、IIcに搭載。最大ブースト圧は+16psi。最初の生産型マーリン45は1941年1月13日に生産された。[ 14 ]

  • マーリン47 （RM 6S）
1,415馬力（1,055kW）/3,000rpm、高度14,000フィート（4,300メートル）。高高度仕様はスピットファイアHFMk.VIに搭載された。コックピットの加圧のためにマーシャル社製コンプレッサー（「ブロワー」と呼ばれることが多い）が搭載された。最初の量産型はマーリン47で、1941年12月2日に製造された。[ 14 ]

  • マーリン 50.M (RM 5S)
1,585馬力（1,182kW）/3,000rpm、高度3,800フィート（1,200メートル）。低高度仕様ではスーパーチャージャーのインペラが直径9.5インチ（241ミリメートル）に切り詰められている。許容ブースト圧は、通常のマーリン50エンジンの+16 psi（110 kPaゲージ圧、絶対圧210 kPaまたは2.08気圧）ではなく、+18 psi（125 kPaゲージ圧、絶対圧225 kPaまたは2.2気圧）であった。[ 102 ] [ 103 ]マーリン50シリーズは、ベンディックス・ストロンバーグ製の「ネガティブG」キャブレターを初めて採用した。[ 104 ]

  • マーリン 61 (RM 8SM)
12,250フィート（3,730メートル）で3,000回転時1,565馬力（1,167kW）、23,500フィート（7,163メートル）で3,000回転時1,390馬力（1,040kW）を発生する。新型の2速2段スーパーチャージャーを装備し、中高度から高高度での出力を向上。+15psiのブースト。スピットファイアF Mk.IXおよびPR Mk.XIに搭載。[ 105 ]ロールスロイスがパッカード マーリン用に設計した2ピースシリンダーブロックを採用した、英国初の量産型。[ 106 ]減速比は0.42:1、加圧ポンプ用ギア付き。[ 107 ]マーリン61の最初の量産型は1942年3月2日に製造された。[ 14 ]

  • マーリン 63 および 63A (RM 8SM)
高度8,500フィート（2,600メートル）で3,000回転時に1,710馬力（1,280kW）、高度21,000フィート（6,400メートル）で3,000回転時に1,505馬力（1,122kW）を発生する。マーリン61の強化型2速2段エンジン。+18psiのブースト。減速比0.477:1。マーリン63Aには加圧用の追加ギアがなく、強化されたスーパーチャージャー駆動クイルシャフトが組み込まれていた。[ 108 ]スピットファイアF Mk.VIIIおよびF. Mk. IXに使用された。[ 102 ]
RRマーリン66/266のオーディオ開始

  • マーリン 66 (RM 10SM)
1,720馬力（1,280kW）を高度5,790フィート（1,760メートル）で+18psiのブースト（124kPaゲージ圧、または絶対圧225kPaまたは2.2気圧）で出力。マーリン63Aの低高度版。ベンディックス・ストロンバーグ製アンチGキャブレターを装備。[ 109 ]インタークーラーは独立したヘッダータンクを使用。[ 110 ]スピットファイアLF Mk.VIIIおよびLF Mk.IXに搭載。[ 102 ]

  • マーリン 76/77 (RM 11SM)
高度35,000フィート（11,000メートル）で1,233馬力（919kW）を出力した。[ 44 ] 2速2段式スーパーチャージャーとベンディックス・ストロンバーグ製キャブレターを装備。専用の「高高度」バージョンは、ウェストランド・ウェルキン高高度戦闘機、および後期のスピットファイアとデ・ハビランド・モスキートの一部派生型に使用された。奇数番号のエンジンは、コックピットの加圧のためにマーシャル・ルーツ型ブロワーを駆動した。

  • マーリン 130/131 (RM 14SM)
2,060馬力（1,540kW）。デ・ハビランド・ホーネット用に再設計された「スリムライン」版。エンジン設計は前面面積を最小限に抑えるように変更され、ダウンドラフト吸気システムを採用した最初のマーリンシリーズとなった。冷却ポンプはエンジン下部から右舷側に移動された。2速2段スーパーチャージャーとSUインジェクションキャブレター。最大ブーストは25psi（170kPa）ゲージ、または絶対圧270kPa（2.7気圧）であった。ホーネットではマーリン130が左舷ナセルに搭載され、右舷ナセルに搭載されたマーリン131は減速ギアケースに追加のアイドラーギアを使用することで「リバース」または左ハンドルのトラクターエンジンに改造された。[ 111 ]

  • マーリン 134/135 (RM 14SM)
2,030馬力（1,510kW）。低高度での使用を想定して出力が下げられた。130/131型はシーホーネットF.Mk.20、NFMk.21、PRMk.22に使用された。最大ブーストは+18psiゲージ（230kPaまたは2.2気圧絶対）に下げられた。 コーリススロットル。[ 112 ]マーリン135は左ハンドルだった。
  • マーリン 266 (RM 10SM)
接頭辞「2」はパッカード社製エンジンを示し、それ以外の場合は低高度運用に最適化したマーリン66。スピットファイアMk.XVIに搭載された。[ 102 ]

  • マーリン620
2,650 rpmで+9 psiのブースト（ゲージ圧62 kPa、絶対圧165 kPaまたは1.6 atm）時に1,175 hp（876 kW）の連続巡航出力、3,000 rpmで+20 psiのブースト（ゲージ圧138 kPa、絶対圧241 kPaまたは2.4 atm）時に1,795 hp（1,339 kW）の緊急定格出力が可能、Merlin 102から開発された民生用エンジン、中高度向けに最適化された2段式スーパーチャージャーとSUインジェクションキャブレターを使用。「ユニバーサルパワープラント」（UPP）は、ランカスター VIおよびアブロリンカーンで使用されていたものを標準化した環状ラジエーターの設置開発。Merlin 620–621シリーズは、カナダおよび長距離北大西洋の航空路線で遭遇する厳しい気象条件下で動作するように設計された。アブロ・チューダー、アブロ・ヨーク、カナディア・ノーススターで使用された。[ 113 ]

アプリケーション

マーリンエンジンを搭載した最初の実用機は、時系列順にフェアリー・バトル、ホーカー・ハリケーン、スーパーマリン・スピットファイアである。[ 114 ]このエンジンはスピットファイアと最も密接に関連しているが、最も多く使用されたのは4発エンジンのアブロ・ランカスターであり、次いで双発エンジンのデ・ハビランド・モスキートであった。[ 115 ]

ラムズデン2003のリスト[ 116 ] [注16 ]

戦後

第二次世界大戦終結後、マーリンエンジンの新型（600シリーズおよび700シリーズ）が設計・製造され、アブロ・チューダーなどの民間航空機、アブロ・ヨークなどの軍用輸送機、そして両方の用途で使用されたカナディア・ノーススターに搭載された。これらのエンジンは基本的に軍用仕様であったが、異なる運用環境に合わせて若干の改良が加えられた。[ 117 ]

メッサーシュミット Bf 109 G-2のスペイン製バージョンである1954 年型イスパノ アビアシオン HA-1112-M1Lブションは、セビリアのイスパノ工場で、1,600 馬力 (1,200 kW) のロールスロイス マーリン 500/45 エンジンを搭載して製造されました。これは有名なメッサーシュミット戦闘機の最後の生産バージョンにふさわしい動力装置であり、1935 年に Bf 109 V1 試作機がロールスロイス ケストレル V-12 エンジンを搭載していました。[ 118 ]

CASA 2.111は、ドイツの航空機であるハインケルHe 111のスペインでの製造版であり、戦争末期にユンカースJumo 211 F-2エンジンの供給が尽きた後、マーリンを搭載できるように改造された。 [ 119 ]ダイムラーベンツDB 605エンジンのイタリアのライセンス生産版の在庫が不足したとき、フィアットG.59でも同様の状況が発生した。[ 120 ]

オーストラリアで製造されたA73-51型アブロ・リンカーンは、オーストラリア製のコモンウェルス・エアクラフト・コーポレーション（CAC）製のマーリン102を搭載していました。生産終了までに合計108機のCACマーリンが製造されました。

代替アプリケーション

マーリンの非過給版は、鋼鉄部品の割合を増やして戦車用に製造されました。このエンジン、ロールス・ロイス・ミーティアは、より小型のロールス・ロイス・ミーティアライトへと発展しました。[ 121 ] 1943年、ミーティアの開発はローバー社に引き継がれ、ローバー社はガスタービン事業の権益を譲渡しました。[ 122 ]

1938年、ロールス・ロイスはマーリンエンジンの改造作業を開始し、後にイギリスのMTB、MGB、そしてイギリス空軍の救難艇に搭載されることとなった。これらのエンジンでは、過給機が単段式に改造され、エンジンは海洋環境での使用向けに再設計されました。航空エンジンの生産が優先される前に、約70基のエンジンが改造されました。[ 123 ]

アイルランド陸軍は、チャーチル戦車のベッドフォードエンジンを、アイルランド空軍のシーファイア機から回収したロールスロイス・マーリンエンジンに交換する実験を行った。この実験は成功しなかったが、その理由は記録されていない。[ 124 ]

残存するエンジン

第二次世界大戦時代の航空機エンジンの中で最も成功を収めたエンジンの一つであるマーリンは、世界中で復元された多くの第二次世界大戦時代のヴィンテージ航空機で今も使用されています。イギリス空軍バトル・オブ・ブリテン記念飛行隊は、現在マーリンを運用している著名な機関です。イギリスでは、シャトルワース・コレクションがマーリンエンジン搭載のホーカー・シーハリケーンIBとスーパーマリン・スピットファイアVCを所有・運用しており、どちらも夏の間中、国内の展示場で飛行する姿を見ることができます。[ 125 ] [ 126 ]

展示されているエンジン

Merlin24地上デモンストレーション

ロールスロイス マーリンの保存された個体は以下の博物館に展示されています。

仕様（マーリン61）

大型プロペラシャフトを中心とするV型12気筒航空機用ピストンエンジンの正面右側面図。各コンポーネントの説明には黒線でラベルが付けられている。ラベルの付いたコンポーネントには、プロペラ減速ギアボックス、排気ポート、点火プラグ、冷却ポンプなどがある。
ロールスロイス・マーリンの部品ラベル

ジェーンズのデータ​​。[ 140 ]

一般的な特徴

  • タイプ: 12 気筒、過給式、液冷式、60°「V」型、SOHC、ピストン航空機エンジン。
  • ボア： 5.4インチ（137.2 mm）
  • ストローク： 6.0インチ（152.4 mm）
  • 排気量: 1,649 立方インチ (27.0 L)
  • 長さ: 88.7インチ (225.3 cm)
  • 幅: 30.8インチ (78.2 cm)
  • 高さ: 40インチ (101.6 cm)
  • 乾燥重量： 1,640ポンド（743.9 kg） [注 17 ]

コンポーネント

パフォーマンス

  • 出力:
  • 離陸時3,000rpmで1,290馬力（960kW）。
  • 1,565馬力（1,167kW）@3,000rpm、高度12,250フィート（3,730m）、MSギア）[注 18 ]
  • 1,580 hp (1,180 kW)、3,000 rpm、高度 23,500 フィート (7,200 m)、FS ギア

参照

関連開発

同等のエンジン

関連リスト

参考文献

脚注

  1. ^この命名の伝統は、1915年にマネージング・ディレクターのクロード・ジョンソンがイーグル、ホーク、ファルコンのエンジンに付けた際に始まりました。アーサー王伝説の魔術師とは一切関係がありません。
  2. ^マーリンIIおよびIIIシリーズは、もともと87オクタン燃料を使用するように設計されていましたが、後に100オクタン燃料を使用できるように改造されました。 [ 19 ]
  3. ^設計プロセスが加速されたため、マーリン開発のタイムラインは重複していました。たとえば、2段スーパーチャージャーは、フォッケウルフ Fw 190の脅威に対抗するために改造されたマーリン 45M と 55M を導入する必要がある前に設計されていました。
  4. ^スーパーチャージャーの機能は、エンジンシリンダーに入る燃料と空気の混合物を圧縮することです。インペラ（ローターとも呼ばれる）への圧力損失は、スーパーチャージャーの効率を低下させます。
  5. ^ロールスロイスは1938年に2速ドライブを製造するライセンスを取得しました。 [ 39 ]
  6. ^高温の混合物は、エンジンのシリンダーに到達する前に予期せず発火するか、エンジン内で爆発する可能性があります。
  7. ^ 1941年3月にファーンバラの王立航空機研究所のエンジニア、ベアトリス・シリングによって発明された。
  8. ^イギリスではブースト圧をlbf/sq in（またはpsi）で測定し、一般的にブースト圧の「ポンド」と呼んでいました。海面における通常の大気圧は14.7 psi（1,010 mbar）であるため、+6は空気と燃料の混合気がエンジンに入る前に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39.7 psiまで圧縮されていることを意味します。
  9. ^第126（カナダ空軍）スピットファイア航空団（第2TAF）の上級情報将校モンティ・バーガーは、同航空団の新しい燃料にまだ問題があり、航空団の多くのパイロットが不信感を抱いていると主張した。 [ 65 ]しかし、別の情報源によると、150グレードへの移行は問題なく進んだとのことである。 [ 66 ]
  10. ^工場生産台数:
    • ロールスロイス：ダービー = 32,377
    • ロールスロイス：クルー = 26,065
    • ロールスロイス：グラスゴー =23,675
    • フォード・マンチェスター＝30,428
    • パッカード・モーター・コーポレーション = 55,523台（マーリン37,143台、V-1650 18,380台）
    • コモンウェルス航空機会社（CAC）：ニューサウスウェールズ州オーストラリア＝108 MK102型。1946年から1952年までCAC向けアブロリンカーン[ 71 ]
    • 合計: 168,176
  11. ^費用: 2,000ポンド（エンジン）、350ポンド（プロペラ） [ 72 ]
  12. ^クルー工場は実際には政府からロールスロイス社にリースされていた。 [ 74 ]
  13. ^この割り当て額は1939年12月までに5,995,000ポンドに増加した。 [ 81 ]
  14. ^新しい工場は1941年5月にドイツ空軍によって爆撃された。 [ 89 ]
  15. ^ 1940年8月にマーリンXXの図面がパッカード自動車会社に送られ、パッカードマーリン28のベースとして使用されました。 [ 14 ]
  16. ^ラムズデンはイギリスの航空機のみを扱っているため、マーリンはこれらの機種の主力動力装置ではない可能性がある。例えば、マーリンの初期型をテストするために、ホーカー ハートとホースリーが 1 機か 2 機使用された。
  17. ^プラス2.5%の許容範囲
  18. ^ MSとFSはスーパーチャージャーのブロワー回転数を表します：中程度/完全スーパーチャージャー。中程度スーパーチャージャーは低高度から中高度での操作、完全スーパーチャージャーは中高度から高高度での操作を指します[ 141 ]
  19. ^参照: AP 1565 I、P & L: スピットファイア IX、XI、XVI のパイロットノート。燃料消費量はスロットル、混合気、ブースト設定、高度によって異なります。

引用

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  • ガンストン、ビル『ピストン航空エンジンの開発』ケンブリッジ：パトリック・スティーブンス、2006年。ISBN 0-7509-4478-1
  • ヘンショー、アレックス著『マーリンへのため息：スピットファイアのテスト』ロンドン：クレシー、1999年（第2改訂版）。ISBN 0-947554-83-1。
  • ジャクソン、ロバート著『軍用航空機百科事典』（バス、英国、パラゴン・ブックス、2006年）。ISBN 1-4054-2465-6。
  • プライス、アルフレッド『スピットファイア マークI/II エース 1939–41』ロンドン：オスプレイ・エアロスペース、1996年。ISBN 1-85532-627-2。
  • クイル、ジェフリー『スピットファイア：あるテストパイロットの物語』ロンドン：ジョン・マレー、1983年；クレシー出版、1996年（第2版）ISBN 978-0-947554-72-9
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