Rolls-Royce Crecy - Rolls-Royce Crecy

Crecy
Rolls-Royce Crecy.jpg
The Rolls-Royce Crecy
Modelo Motor a pistão V-12 de dois tempos refrigerado a líquido
Fabricante Rolls-Royce Limited
Projetado por Eddie Gass (Designer Chefe)
Primeira corrida 11 de abril de 1941
Aplicações principais Não voado (destinado ao Supermarine Spitfire )
Número construído 6 mais 8 unidades de teste V-twin

O Rolls-Royce Crecy era um motor aeronáutico experimental britânico de dois tempos , 90 graus, V12 , refrigerado a líquido , com capacidade de 1.593,4 cu.in (26,11 L ) , com válvulas de manga e injeção direta de gasolina . Inicialmente planejado para um caça interceptador "sprint" de alta velocidade, o Crecy foi mais tarde visto como um motor econômico de longo alcance de alta altitude. Desenvolvido entre 1941 e 1946, foi um dos motores aeronáuticos de dois tempos mais avançados já construídos. O motor nunca chegou a ser testado e o projeto foi cancelado em dezembro de 1945, superado pelo progresso do desenvolvimento do motor a jato .

O motor foi batizado em homenagem à Batalha de Crécy , depois que a Rolls-Royce escolheu as batalhas como tema para nomear seus motores aeronáuticos de dois tempos. A Rolls-Royce não desenvolveu nenhum outro motor desse tipo.

Design e desenvolvimento

Origens

Sir Henry Tizard , presidente do Comitê de Pesquisa Aeronáutica (ARC), era um proponente de um motor "sprint" de alta potência para aeronaves de caça e previu a necessidade de tal motor já em 1935, com a ameaça do poder aéreo alemão iminente . Foi sugerido que Tizard influenciou seu amigo pessoal Harry Ricardo a desenvolver o que eventualmente se tornou o Crecy. A ideia foi discutida oficialmente pela primeira vez em uma reunião do subcomitê de motores em dezembro de 1935.

"O presidente comentou que, se era desejo do Ministério da Aeronáutica desenvolver um tipo de motor de sprint para defesa doméstica ... havia a questão de até que ponto o consumo de combustível poderia ser desconsiderado. O Sr. Ricardo havia levantado esse ponto em um conversa recente perguntando se um alto consumo de combustível não seria permitido em certas circunstâncias, pois se assim fosse, uma investigação das possibilidades do motor a gasolina de dois tempos parecia atraente. "

-  Henry Tizard, The Rolls-Royce Crecy

A experiência anterior obtida entre 1927 e 1930 usando dois motores Rolls-Royce Kestrel convertidos por meio de um contrato do Ministério da Aeronáutica provou o valor de pesquisas adicionais em um projeto de válvula de manga de dois tempos. Ambos os motores foram inicialmente convertidos para operação com válvula de manga diesel com uma saída de potência menor do que o projeto original sendo observado junto com falhas mecânicas aumentadas, embora um Kestrel convertido foi posteriormente usado com sucesso pelo Capitão George Eyston em um carro recorde de velocidade terrestre chamado Velocidade do vento . O segundo motor foi posteriormente convertido para injeção de gasolina, o que deu um aumento de potência acentuado em relação ao Kestrel padrão.

O desenvolvimento de um cilindro começou em 1937 sob o engenheiro de projeto Harry Wood usando uma unidade de teste projetada por Ricardo. O Crecy foi originalmente concebido como um motor de ignição por compressão e a Rolls-Royce já havia convertido um motor Kestrel para funcionar com Diesel. Na época em que iniciaram o desenvolvimento do próprio Crecy, em conjunto com a empresa Ricardo , a decisão já havia sido tomada pelo Ministério da Aeronáutica de reverter para um layout de ignição por centelha mais convencional, mas mantendo a injeção de combustível.

Descrição técnica

O Crecy foi descrito como um dos motores aeronáuticos de dois tempos mais avançados já construídos.

O primeiro motor V12 completo foi construído em 1941, projetado por uma equipe liderada por Harry Wood com Eddie Gass como o designer-chefe. O diâmetro interno foi de 5,1 pol. (129,5 mm), curso de 6,5 pol. (165,1 mm), taxa de compressão de 7: 1 e peso de 1.900 lb (862 kg). O ângulo de disparo foi de 30 graus BTDC , e 15 lbf / in² (100 kPa ) de aumento do supercompressor era típico. Em testes de bancada, ele produziu 1.400 cavalos (1.000 kW), mas houve problemas com vibração e resfriamento dos pistões e luvas. O empuxo produzido pelo escapamento excepcionalmente alto de dois tempos foi estimado como sendo equivalente a um aumento de 30% na potência da hélice em cima da potência nominal do motor. A potência do motor era interessante por si só, mas o impulso adicional do escapamento em alta velocidade poderia tê-lo tornado um ponto de parada útil entre motores como o Rolls-Royce Merlin e os motores a jato antecipados. Os números de série eram pares, porque a prática da Rolls-Royce era ter números pares para os motores girando no sentido horário quando vistos de frente.

Válvulas de manga

As válvulas de manga recíproca eram abertas, em vez de vedar em um cabeçote de sucata . A extremidade aberta descobriu as portas de escape no alto da parede do cilindro na parte inferior do curso das mangas, deixando as portas cortadas na manga para lidar apenas com a carga de entrada. As mangas tiveram um curso de 30% do curso do pistão a 1,950 pol. (49,5 mm) e operaram 15 graus antes do virabrequim . As válvulas de manga Crecy eram de construção semelhante, mas diferiam em sua operação em comparação com o projeto da válvula de manga rotativa que foi lançada por Roy Fedden e usada com sucesso pela primeira vez em um motor de aeronave, o Bristol Perseus , em 1932.

Supercharging e exaustão da turbina

Supercharging foi usado para forçar a carga no cilindro, ao invés da compressão do cárter, como na maioria dos motores de dois tempos. Isso permitiu o uso de um sistema de lubrificação convencional, em vez do tipo de perda total encontrado em muitos motores de dois tempos. Carga estratificada foi usada: o combustível foi injetado em uma extensão semelhante a um bulbo da câmara de combustão, onde as velas gêmeas acenderam a mistura rica. Razões operáveis ​​de ar-combustível de 15 a 23: 1 estavam disponíveis para governar a potência produzida entre o máximo e 60%. A rica mistura mantida perto das velas de ignição reduziu a detonação , permitindo taxas de compressão mais altas ou aumento do superalimentador. A aceleração do supercharger também foi usada para atingir a marcha lenta. Os aceleradores do supercharger eram novos tipos de vórtice, variando o ângulo de ataque efetivo das pás do rotor de 60 a 30 graus. Isso reduziu a potência necessária para acionar o compressor quando acelerado e, portanto, o consumo de combustível na potência de cruzeiro.

Os testes posteriores envolveram o uso de uma turbina de escape que era uma versão em meia escala daquela usada no turbojato Whittle W.1 , o primeiro motor a jato britânico a voar. Ao contrário de um turboalimentador convencional, a turbina era acoplada ao eixo de transmissão acessório do motor e agia como um dispositivo de recuperação de energia . Pensava-se que o uso da turbina diminuiria o consumo de combustível, permitindo que o motor fosse usado em aeronaves de transporte maiores. Isso foi confirmado durante o teste, mas ocorreram falhas devido a superaquecimento severo e fraturas do eixo da unidade.

Tabela de resumo de teste

A tabela a seguir resume o programa de execução de teste, as horas de execução e destaca algumas das falhas ocorridas.
Dados de:

Motor Encontro Notas Horas corridas
Crecy 2 11 de abril de 1941 Primeira corrida. Bloco do cilindro / cabeça de uma peça. O teste foi interrompido devido a falha do pistão. 69
Outubro de 1942 -
dezembro de 1942 		Três reconstruções durante este período, os testes pararam após 35 horas devido à apreensão do pistão. 67
Fevereiro de 1943 -
julho de 1943 		Convertido para a configuração Mk II (cabeçotes de cilindro separados), três reconstruções durante este período. O teste de aceitação do Ministério da Aeronáutica foi aprovado. 38
Março de 1944 -
julho de 1944 		Cinco reconstruções durante este período. Tubos injetores de comprimento igual instalados, acionamento do supercharger modificado. Duas falhas, travamento da válvula de manga e falha de acionamento do superalimentador. 82
Agosto de 1944 -
novembro de 1944 		Teste de tipo bem-sucedido (112 horas). Inspecção pós prazo revelou rachado de extremidade grande rolamentos, pistões, caixa de engrenagens de redução e válvula de manga do rolamento de accionamento excêntrico. 150
Março de 1945 -
abril de 1945 		Teste de resistência tentado, falha do pistão após 27 horas. Duas reconstruções durante este período. 49
(Total de horas: 461 )
Crecy 4 Novembro de 1941 Nenhum relatório disponível. 55
Julho de 1942 -
agosto de 1942 		Três reconstruções, teste de 50 horas bem-sucedido, segundo teste de 50 horas abandonado após falha do bloco de cilindro devido a rachaduras. 80
Setembro de 1942 -
outubro de 1942 		Duas reconstruções. Teste de 25 horas concluído com sucesso, segundo teste interrompido após quatro horas de execução devido a falha da válvula de manga. 55
(Total de horas: 293 )
Crecy 6 Julho de 1943 -
fevereiro de 1944 		Primeiro motor construído como Mk II. Oito reconstruções durante este período, as falhas incluíram falha de acionamento do superalimentador e fratura do parafuso de acionamento excêntrico da válvula de manga. 126
Maio de 1944 -
setembro de 1944 		Quatro reconstruções. Falha na unidade flexível do superalimentador e travamento da válvula de manga. 93
Novembro de 1944 -
fevereiro de 1945 		Três reconstruções, falha do rolamento principal, falha do pistão. 128
Junho de 1945 -
agosto de 1945 		Uma reconstrução, teste de resistência interrompido após 95 horas devido a falha de acionamento da válvula de manga, 40 horas executado com uma hélice instalada. 132
(Total de horas: 481 )
Crecy 8 Setembro de 1943 -
março de 1944 		Oito reconstruções, teste de resistência concluído com sucesso. 207
Abril de 1944 Falha na unidade do supercharger. 73
Junho de 1944 -
setembro de 1944 		Cinco reconstruções, nenhuma falha relatada. 32
Outubro de 1944 -
dezembro de 1945 		Duas reconstruções, falha do pistão, motor equipado com turbina de exaustão. 22
(Total de horas: 336 )
Crecy 10 Agosto de 1944 -
fevereiro de 1945 		Seis reconstruções, coletor de admissão derretido após sete horas, apreensão da válvula de manga após mais quatro horas. Duas falhas da bomba injetora. 53
Março de 1945 -
junho de 1945 		Uma reconstrução, falha do pistão. 30
Julho de 1945 -
setembro de 1945 		Duas reconstruções, turbina de exaustão instalada, algumas funcionando sem compressor. Falha na válvula de manga e acionamento do supercompressor. 82
(Total de horas: 166 )
Crecy 12 Janeiro de 1945 -
outubro de 1945 		Quatro reconstruções, turbina de exaustão instalada. Falha da turbina, falha do pistão e falha do acionamento da válvula de manga. (Total de horas: 67 )

Cancelamento

O progresso do desenvolvimento do motor a jato ultrapassou o do Crecy e substituiu a necessidade desse motor. Como resultado, o trabalho no projeto cessou em dezembro de 1945, ponto em que apenas seis exemplos completos foram construídos, no entanto, oito V-twins adicionais foram construídos durante o projeto. Crecy s / n 10 atingiu 1.798 cavalos (1.341 kW) em 21 de dezembro de 1944, o que após o ajuste para a inclusão de uma turbina de exaustão seria igual a 2.500 cavalos (1.900 kW). Os testes subsequentes de um cilindro realizados no motor Ricardo E65 alcançaram o equivalente a 5.000 cavalos de força de freio (3.700 kW) para o motor completo. Em junho de 1945, um total de 1.060 horas foi executado nos motores V12 com mais 8.600 horas de teste nos V-twins. O destino dos seis motores Crecy permanece desconhecido.

O Crecy provou ser um exercício único e a Rolls-Royce não desenvolveu nenhum outro motor aero de dois tempos, todo o conceito de motores a pistão avançados na época sendo superado pelo advento do prático motor a jato .

Aplicativos (projetado)

Um Hawker Henley do tipo destinado a ser o teste inicial para o Crecy

No verão de 1941, o Supermarine Spitfire Mk II P7674 foi entregue à Hucknall e equipado com um mock-up Crecy para permitir que os desenhos da capota e os detalhes do sistema fossem projetados. Foi planejado que o primeiro Spitfire Mk III de produção fosse entregue a Hucknall no início de 1942 para instalação de um Crecy em condições de aeronavegabilidade, mas isso nunca aconteceu. Um relatório do Royal Aircraft Establishment (nº E.3932) de março de 1942 estimou o desempenho do Spitfire equipado com um motor Crecy e comparou-o a uma variante com motor Griffon 61 . O relatório afirmou que a potência máxima de saída do Crecy seria demais para a fuselagem do Spitfire, mas que uma versão reduzida teria ganhos de desempenho consideráveis ​​sobre o caça com motor Griffon.

Estudos sobre o Mosquito de Havilland também mostraram que ele levantava problemas complexos com a instalação do Crecy.

Em 1942, a Rolls-Royce Hucknall recebeu um Mustang P-51 norte-americano para testes de instalação de motor. Isso levou a uma série de estudos para uma versão Crecy e o Mustang acabou sendo uma montaria mais adequada do que o Spitfire. No entanto, esses estudos não foram levados adiante.

Conforme a possibilidade de um motor digno de voo se aproximava, em 28 de março de 1943, o Hawker Henley L3385 foi entregue a Hucknall para instalação de um Crecy. No entanto, o motor nunca foi disponibilizado e a aeronave permaneceu em Hucknall até ser sucateada em 11 de setembro de 1945.

A partir de 1943, vários projetos de transporte do pós-guerra foram considerados, aproveitando as características únicas da Crecia para aplicações terrestres, marítimas e aéreas. Nenhum foi além da prancheta.

Especificações

Dados do Rolls-Royce Crecy.

Características gerais

  • Tipo: motor de pistão de aeronave de 2 tempos com refrigeração líquida e 12 cilindros superalimentado
  • Furo : 5,1 pol (129,5 mm)
  • Curso : 6,5 pol (165,1 mm)
  • Deslocamento : 1.536 in³ (26 L)
  • Peso seco : 1.900 lb (862 kg)

Componentes

atuação

Veja também

Desenvolvimento relacionado

Motores comparáveis

Listas relacionadas

Referências

Notas

Citações

Bibliografia

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