Wright R-3350 Duplex-Cyclone¶
Wright R-3350 Duplex-Cyclone — американский поршневой авиационный двигатель воздушного охлаждения, разработанный компанией Wright Aeronautical Corporation. Представляет собой 18-цилиндровый двухрядный звездообразный двигатель с турбонаддувом, выпускавшийся с 1937 по 1950-е годы. Является одним из самых мощных серийных поршневых авиамоторов Второй мировой войны, известным прежде всего как силовая установка бомбардировщика Boeing B-29 Superfortress.
¶История создания
Разработка R-3350 началась в 1937 году как продолжение линейки двигателей Cyclone, включавшей 9-цилиндровые R-1820 и 14-цилиндровые R-2600. Инженеры Wright стремились создать двигатель мощностью не менее 2000 л. с., способный обеспечить полёт тяжёлых бомбардировщиков на больших высотах. Первый прототип, обозначенный XR-3350-1, был испытан в 1939 году.
Основные проблемы в разработке были связаны с перегревом цилиндров, особенно центральных рядов, и сложностью системы охлаждения. Для решения этих проблем были применены алюминиевые головки цилиндров с увеличенными рёбрами охлаждения и масляное охлаждение поршней. Первый серийный вариант, R-3350-13, появился в 1943 году и устанавливался на прототипы B-29.
Двигатель прошёл длительный цикл доводки, включавший более 100 000 часов стендовых испытаний. К концу войны мощность серийных модификаций достигала 2500 л. с. на взлётном режиме. После войны R-3350 продолжал совершенствоваться, устанавливался на гражданские самолёты, такие как Lockheed Constellation и Douglas DC-7, а также на противопожарные и транспортные машины.
¶Конструкция
¶Основные узлы
Wright R-3350 представляет собой двухрядную звезду с 18 цилиндрами, расположенными в два ряда по 9 цилиндров в каждом. Угол между рядами составляет 40 градусов, что обеспечивает компактность и равномерное охлаждение. Диаметр цилиндра — 155,6 мм, ход поршня — 160,2 мм, рабочий объём — 54,9 литра.
- Блок цилиндров: отлит из алюминиевого сплава, каждый цилиндр имеет стальную гильзу. Головки цилиндров — алюминиевые, с двумя впускными и двумя выпускными клапанами на цилиндр.
- Коленчатый вал: стальной, кованый, с шестью коренными шейками. Кривошипно-шатунный механизм — с главным и прицепными шатунами.
- Поршни: алюминиевые, с масляным охлаждением через форсунки, подающие масло на внутреннюю поверхность днища.
- Система зажигания: два магнето, по одной свече на цилиндр (в некоторых модификациях — две свечи на цилиндр).
- Турбонаддув: двухступенчатый центробежный нагнетатель с автоматическим регулированием давления наддува. Обеспечивает поддержание мощности до высоты 9000 метров.
¶Система охлаждения
Воздушное охлаждение обеспечивается за счёт набегающего потока воздуха, направляемого через дефлекторы на цилиндры. Для улучшения отвода тепла от центральных цилиндров используются масляные радиаторы и дополнительные вентиляторы на некоторых модификациях. Масляная система имеет ёмкость до 30 галлонов (около 114 литров).
¶Габариты и масса
- Диаметр двигателя: 1372 мм
- Длина: 2134 мм
- Масса сухого двигателя: от 1089 до 1179 кг в зависимости от модификации
¶Модификации
За время производства было выпущено несколько десятков модификаций R-3350, различавшихся мощностью, типом нагнетателя, системой впрыска и другими параметрами. Основные серийные варианты:
| Модификация | Мощность (взлётная) | Год начала выпуска | Применение |
|---|---|---|---|
| R-3350-13 | 2200 л. с. | 1943 | B-29 (ранние серии) |
| R-3350-23 | 2400 л. с. | 1944 | B-29 (поздние серии) |
| R-3350-57 | 2500 л. с. | 1945 | B-29, C-97 |
| R-3350-85 | 2800 л. с. | 1947 | Lockheed Constellation |
| R-3350-988 | 3500 л. с. | 1953 | Douglas DC-7, Lockheed Super Constellation |
Послевоенные модификации оснащались системой впрыска воды и метанола для увеличения мощности на взлёте, а также более эффективными турбонагнетателями.
¶Применение
¶Военная авиация
Основным военным применением R-3350 стал бомбардировщик Boeing B-29 Superfortress, использовавшийся ВВС США в ходе Второй мировой войны, в том числе для атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. Двигатель также устанавливался на транспортные самолёты C-97 Stratofreighter и морские патрульные P2V Neptune.
¶Гражданская авиация
После войны R-3350 широко применялся на пассажирских лайнерах:
- Lockheed L-049 Constellation и его модификации (L-749, L-1049 Super Constellation)
- Douglas DC-6 и DC-7
- Boeing 377 Stratocruiser
Эти самолёты эксплуатировались до середины 1960-х годов, когда были вытеснены реактивными лайнерами.
¶Пожарная авиация
В 1970-х и 1980-х годах R-3350 устанавливался на противопожарные самолёты, такие как переоборудованные C-130 (модификация C-130H с поршневыми двигателями) и специальные версии Douglas DC-7.
¶Эксплуатационные характеристики
¶Надёжность
R-3350 имел репутацию сложного и капризного двигателя. На ранних этапах эксплуатации на B-29 отмечались частые отказы из-за перегрева, особенно при длительных полётах на больших высотах. Проблемы были связаны с недостаточной вентиляцией мотогондол и конструктивными недостатками системы охлаждения. К концу войны, после внедрения модификаций, надёжность значительно повысилась.
¶Расход топлива
Удельный расход топлива составлял около 0,45–0,50 кг/л. с.·ч в зависимости от режима работы. Двигатель потреблял авиационный бензин с октановым числом 100/130.
¶Ресурс
Межремонтный ресурс двигателя в военное время составлял около 500–800 часов, после войны — до 1500 часов. Капитальный ремонт требовал замены поршней, цилиндров и клапанов.
¶Интересные факты
- R-3350 стал первым в мире 18-цилиндровым звездообразным двигателем, запущенным в серийное производство.
- На самолётах B-29 устанавливалось четыре двигателя R-3350, каждый из которых развивал мощность до 2500 л. с., что в сумме давало 10 000 л. с.
- В 1945 году на испытательном стенде была достигнута мощность 4000 л. с. на модификации R-3350-988 с системой впрыска воды.
- Двигатель использовался в рекордных перелётах, в том числе на Lockheed Constellation, установившем рекорд скорости на трансатлантической трассе в 1946 году.
- В СССР двигатель R-3350 не производился по лицензии, но изучался в рамках программы создания собственных мощных звездообразных моторов, таких как АШ-82 и АШ-73.
¶Источники
- Jane's All the World's Aircraft 1945–1946. Jane's Information Group.
- Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. Patrick Stephens, 1995.
- White, Graham. Allied Aircraft Piston Engines of World War II. SAE International, 1995.
- Техническое описание двигателя Wright R-3350, Wright Aeronautical Corporation, 1944.
- Boeing B-29 Superfortress: Pilot's Flight Operating Manual. USAAF, 1945.