Az egyetlen gyártásba került X-motor: a Rolls-Royce Vulture

A háború elején a brit légierő alkalmazni kezdett egy olyan motortípust, aminek a teljesítménye abban az időszakban kiemelkedőnek számított. Ez volt a Rolls-Royce Vulture.

A Vulture abban a tekintetben volt különleges, hogy ez volt az egyetlen gyártásba került X-hengerelrendezésű motor. A típust viszonylag rövid idő alatt ki lehetett fejleszteni, mivel úgy hozták létre, hogy két 12 hengeres V-motort 180 fokkal elforgatva közös tengelyre kötöttek.

Vulture

A típus 24 hengeres volt, 42.47 literes lökettérfogattal. A csúcsteljesítménye 1780 lóerő volt.

A típus egyetlen jelentősebb alkalmazása az Avro Manchester bombázógép volt. A probléma a típussal az volt, hogy ugyan megtervezték és gyártásba került, de utána a Rolls-Royce-nak nem volt kapacitása arra, hogy foglalkozzon a fejlesztésével. Ezért a nagyjából egyharmad lökettérfogattal kisebb Merlin a háború közepére hatékonyabbá vált nála, ami miatt a gyártást 1943-ban megszüntették.

Napier Sabre

A mostani cikkben bemutatott motortípusok közül talán a Sabre-nek volt a legnagyobb hatása a háborúra. A Napier Sabre egy több tekintetben is a többségtől igen eltérő motortípus volt.

Egyrészt, míg a legtöbb korabeli repülőgépmotor V-motor vagy csillagmotor volt, addig a Sabre egy fektetett-H henger-elrendezésű típus lett. Ez egy nagyon kompakt kialakítást tett lehetővé.

Ez látszik abból, hogyha összehasonlítjuk a Merlin-el: a Merlin lökettérfogata 27 liter, a korai verziók hossza 175 centiméter volt. Ezzel szemben a Sabre ugyan egy kicsivel hosszabb volt, de cserébe a lökettérfogata 37 literes volt.

Napier Sabre

Aminek viszont még nagyobb hatása volt a Sabre teljesítményére, azok a hengereinek a jellemzői voltak. A repülőgépmotorok a hengerek dimenziói alapján rövidlöketűnek, négyzetesnek és hosszúlöketűnek sorolják be. A négyzetes hengerek esetében a lökethossz megegyezik a furattal (hengerátmérővel), míg a hosszúlöketű motorok esetében a lökethossz nagyobb, mint a furat. A legtöbb világháborús repülőgépmotor hosszúlöketű volt.

A Sabre viszont rövidlöketű volt. A rövidlöketű motorok abból a szempontból előnyösek, hogy a dugattyú rövidebb idő alatt teszik meg az alsó és a felső holtpont közötti távolságot, vagyis rövidebb idő alatt befutja a lökethosszt. Ez nagyobb fordulatszámot, azon keresztül pedig nagyobb teljesítményt jelent.

Számos modern sportkocsinak rövidlöketű motorjai vannak.

A Sabre-et 1941-ben kezdték el a gyakorlatban alkalmazni. A típus teljesítménye kezdetben 2200 lóerő volt, ami 41-ben jelentősen kilógott a mezőnyből.

Viszont a Sabre-el problémák is voltak: kezdetben a legyártott példányok élettartama csak 20-30 óra volt, aminek a nem megfelelő gyártási minőség volt az oka. A brit légierő ezért a típus megbízhatóságát 1944-ig problémásnak tartotta.

Daimler-Benz DB 610

A Luftwaffe legnagyobb teljesítményű, a gyakorlatban is alkalmazott repülőgépmotorja a Daimler-Benz DB 610 volt. Ennek a típusnak az egyetlen jelentősebb alkalmazása a Luftwaffe Heinkel He 177 nehézbombázója volt, amit két ilyen motor hajtott meg.
A típus gyakorlatilag úgy lett létrehozva, hogy két darab DB 605 típusú repülőgépmotort egy reduktoron keresztül egy közös tengelyre kötöttek. A lökettérfogat 71.4 liter, a hengerek száma 24 volt. A csúcsteljesítény 2950 lóerő volt.

Daimler-benz DB 610

A típus jelentőségét az adta, hogy viszonylag rövid fejlesztési idővel megduplázták a teljesítményt. Ez azért volt lényeges, mert a második világháború idején egy teljesen új motor kifejlesztése majd a gyártás elindítása akár 5 évig is tarthatott. A DB 610 viszont ennél lényegesen gyorsabban elkészült.

A típus alkalmazásának az vetett véget, hogy a Luftwaffe 1944-ben a romló háborús helyzet miatt megszüntette a bombázógépek gyártását.

Junkers Jumo 222

A DB 610 mellett egy másik kiemelkedő teljesítményű német bombázómotor a Jumo 222 volt. Ez a típus egy 24 hengeres csillagmotor volt. A lökettérfogat 46 liter a teljesítmény kezdetben 2000 lóerő volt.

Amennyiben a legnagyobb teljesítményű Junkers és Damiler-Benz repülőgépmotorokat összehasonlítjuk, úgy az látszik az adatokból, hogy a Junkers motoroknak kisebb volt a lökettérfogata, de nagyobb volt a fordulatszáma.

Junkers Jumo 222

A típussal az volt a probléma, hogy mire elkészült, addigra a német légierőnek már nagyobb teljesítményre volt igénye. Ezért a típust nem sokkal a tesztelés megkezdése után át kellett tervezni a lökettérfogat növelésével, ami a teljesítményt 2500 lóerőre növelte.

Időközben viszont a német légügynek még nagyobb teljesítményre lett volna szüksége és mivel idővel rájöttek, hogy a 222-es nem fogja utolérni a légierő igényeit, ezért a német hatóságok a háború folyamán törölték a rendelést.

Annak ellenére, hogy a típust hivatalosan nem rendszersítették, az egyes verziókból több kisebb széria készült, amiknek az összesített darabszáma 300 egység felett volt.

A léghűtéses motorfejlesztés csúcsa: Pratt & Whitney Wasp Major

Az ebben a cikkben felsorolt repülőgépmotor típusok gyakorlatilag mind folyadékhűtésesek volt. Ez alól az egyetlen kivétel a mostani típus a Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major.

A Wasp Major alapvetően a léghűtéses motorfejlesztés csúcsának tekinthető és ez a típus volt a legnagyobb lökettérfogatú, az USA-ban kézült repülőgépmotor-típus.

A hengerek száma 28, a lökettérfogat 71.41 liter volt. Annak, hogy ilyen nagyszámú hengerre volt szükség, az lehetett az egyik oka, hogy a léghűtéses motorfejlesztés esetében az volt az ökölszabály, hogy egy henger maximum 100 lóerőt tudott leadni, mivel léghűtéssel azt lehetett megoldani.

Wasp Major

A típust 1940-ben kezdték el fejleszteni és a fejlesztés jelentős erőforrásokba került, de ennek ellenére éppen hogy lekéste a világháborút.

A korai verziók teljesítménye 3000 lóerő volt, amit a fejlesztés során előbb 3500 lóerőre majd tovább növeltek.

Egy óriásmotor a BMW-től: BMW 803

A BMW-gyár legfőbb gyártmánya a világháború folyamán a BMW 801 volt, ami egy léghűtéses repülőgépmotor volt. Viszont a gyár a megrendelő kérése fejlesztett egy jóval nagyobb teljesítményű típust is, ami a BMW 803 lett.

A BMW 803 egy folyadékhűtéses, 28 hengeres csillagmotor volt. A löketérfogat pontosan a 801-es lökettérfogatának a kétszerese volt, 81.5 liter. A típust kétfokozatú feltöltőtővel töltötték volna fel.

BMW 803

A prototípusok 1944-re készültek el és a teljesítményt tekintve a cél 4 ezer lóerő volt. A típust bombázógépekhez alkalmazták volna, de a romló háborús helyzet miatt a fejlesztést még a háború vége előtt leállították.

Egy kétütemű: a Deutz Dz 720

Az eddig ismertetett típusok után most egy olyan típust mutatunk be, ami a teljesítményt tekintve képes lett volna ráverni a mezőnyre jelentős előnnyel, amennyiben alkalmazásba került volna. Ez a Knökler-Humbolt-Deutz DZ 720.

A DZ 720 egy 32 hengeres, fektetett-H henger-elrendezésű repülőgépmotor volt. A típus turbófeltöltős verziója az adatok alapján képes lett volna 5900 lóerőt leadni, ami révén az eddig ismertetett mezőnyből is jelentősen kiemelkedett volna.

DZ 720

Ennek a két fő oka közül az egyik az volt, hogy a típusnak igen nagy volt a lökettérfogata: a 32 henger összesített lökettérfogata meghaladta a 102 litert. Ez nagyjából háromszorosa a 109-est hajtó DB-motorokénak.

Egy másik jellemző, ami szintén elősegítette a nagyobb teljesítményt, az volt, hogy a típus kétütemű-dízelmotor volt. A kétütemű motorok azonos lökettérfogatból jelentősen nagyobb teljesítményt tudnak kihozni, mint egy négyütemű. Ennek az az oka, hogy míg a négyütemű motorok esetében minden negyedik ütemben van munkavégzés, addig a kétüteműek esetében minden másodikban.

A típusból a háború vége felé készültek prototípusok, de a gyakorlati alkalmazásig nem jutottak el vele.

Egy másik kétütemű: Rolls-Royce Crecy

Ezt a motortípust a britek a 30-as években újra kezdődő német fegyverkezésre válaszul kezdték fejleszteni. A fejlesztés a Rolls-Royce-nak a két világháború között épített kétütemű-motorjain alapult.

A típus egy 12 hengeres, V-hengerelrendezésű repülőgépmotor lett, ami jellemző volt a Rolls-Royce-ra. A lökettérfogat 26 liter lett, ami nagyon hasonló volt a Merlin lökettérfogatához. A többi jellemzőjét tekintve viszont a típus nagyon eltérő volt a tipikus Roll-Royce repülőgépmotorokhoz képest.

Rolls-Royce Crecy

Egyrészt, a típus nem karburátoros, hanem injektoros lett, ami inkább a német repülőgépmotorokra volt jellemző. Emellett a két hengersor nem 60 fokot zárt közre, hanem 90 fokot.

Továbbá a típus nem négyütemű lett, mint a Merlin, hanem kétütemű lett. Egy kétütemű motor elvileg azonos lökettérfogatból nagyobb teljesítményt hozhat ki, mivel minden második ütemben van munkavégzés.

A motor jellemzője volt, hogy a kipufogógázok igen jelentős tolóerőt hoztak létre. A tolóerőt úgy számolták, hogy ekvivalens volt azzal, mintha a légcsavaron 30 százalékkal nagyobb lett volna a teljesítmény.

Az első prototípus 1941-ben lett kész és 1400 lóerőt adott le. 1944-ben már 1798 lóerőnél jártak, annak ellenére, hogy a prototípusok akkor még nem rendelkeztek feltöltő-rendszerrel, vagyis atmoszférikus nyomáson járatták a tesztmotorkat. Feltöltő-rendszerrel már akkor 2500 lóerőnél jártak volna.

Emellett az elméleti számítások és az egyhengeres tesztek azt mutatták, hogy a konstrukciót akár 5 ezer lóerőig is el lehetett volna vinni. Ehhez viszonyítási alapként azt kell tudni, hogy a Rolls-Royce fő motortípusa, a Merlin 1 literrel nagyobb lökettérfogattal rendelkezett és azt a háború folyamán nagyjából 2200 lóerőig tudták kitolni, vagyis a Crecy elméleti potenciáljának kevesebb, mint feléig.

A típust fejlesztését 1945 decemberében állították le, mivel jöttek a gázturbinák. 

Források:

• Victor Bingham: Major Piston Aero Engines of World War 2
• https://oldmachinepress.com/2021/07/20/daimler-benz-db-606-db-610-and-db-613-doppelmotoren/
• http://hugojunkers.bplaced.net/junkers-jumo-222.html
• https://www.deutsches-museum.de/en/flugwerft-schleissheim/ausstellung/flugantriebe-und-raketen/bmw-803
• https://oldmachinepress.com/2013/08/17/klockner-humboldt-deutz-khd-dz-700-dz-710-and-dz-720/
• https://alchetron.com/Rolls-Royce-Crecy

Képek:

• https://oldmachinepress.files.wordpress.com/2021/01/rolls-royce-vulture.jpg
• https://oldmachinepress.files.wordpress.com/2020/09/napier-sabre-va-front.jpg
• https://oldmachinepress.files.wordpress.com/2021/07/daimler-benz-db-610-engine-side.jpg
• https://oldmachinepress.files.wordpress.com/2021/05/junkers-jumo-222-ab-1-front.jpg
• https://ids.si.edu/ids/deliveryService?id=NASM-A19530050000-NASM2015-00853-000001&max_w=900
• https://www.deutsches-museum.de/assets/_processed_/6/b/csm_Flugmotor_BMW_803_DSC04273_8c3ea16e58.jpg
• https://oldmachinepress.files.wordpress.com/2013/08/khd-dz-720-front.jpg
• https://alchetron.com/cdn/rolls-royce-crecy-a72774ce-3e00-41c5-b0b2-e584fe56bcc-resize-750.jpg