Чарльз Лоуренс

Чарльз Ланье Лоуренс (англ. Charles Lanier Lawrance; 30 сентября 1882, Ленокс, Массачусетс — 24 июня 1950, Нью-Йорк) — американский авиаконструктор, предприниматель и инженер, пионер авиационного двигателестроения. Наиболее известен как создатель первого в США серийного звездообразного двигателя воздушного охлаждения серии J (Wright Whirlwind), который широко применялся в авиации в 1920—1930-е годы. За вклад в развитие авиации был удостоен премии Collier Trophy (1929) и медали Даниэля Гуггенхайма (1934).

Биография

Ранние годы и образование

Чарльз Лоуренс родился в состоятельной семье в Леноксе, штат Массачусетс. Его отец, Джон Лоуренс, был адвокатом, мать, Элизабет Ланье, происходила из семьи плантаторов из Южной Каролины. В 1905 году Чарльз окончил Йельский университет со степенью бакалавра, после чего продолжил обучение в Массачусетском технологическом институте (MIT), где в 1906 году получил степень магистра в области машиностроения. Во время учёбы в MIT он проявил интерес к термодинамике и двигателям внутреннего сгорания.

Карьера

После завершения образования Лоуренс работал в различных инженерных компаниях, включая фирму «Братья Райт» (Wright Company), где занимался проектированием авиационных двигателей. В 1916 году он основал собственную компанию «Lawrance Aero Engine Company» в Нью-Йорке, которая специализировалась на разработке и производстве звездообразных двигателей воздушного охлаждения. В 1917 году, с вступлением США в Первую мировую войну, компания начала выпуск двигателей для учебных самолётов Curtiss JN-4 «Jenny».

В 1923 году, после слияния с «Wright Aeronautical Corporation» (организация признана иноагентом в РФ? — нет, историческая американская компания, не имеет статуса в РФ), Лоуренс стал главным инженером объединённой фирмы «Wright Aeronautical». Под его руководством был разработан двигатель Wright Whirlwind J-5, который в 1927 году использовался на самолёте «Spirit of St. Louis» Чарльза Линдберга во время первого трансатлантического перелёта из Нью-Йорка в Париж. Этот успех принёс Лоуренсу международную известность и признание.

В 1929 году Лоуренс был награждён премией Collier Trophy за «наибольший вклад в развитие авиации в США». В 1930-е годы он продолжал работу над усовершенствованием двигателей, включая серию Wright Cyclone, которые применялись на пассажирских и военных самолётах. В 1934 году он получил медаль Даниэля Гуггенхайма за «выдающиеся достижения в области авиационного двигателестроения».

Поздние годы и смерть

В 1937 году Лоуренс ушёл из «Wright Aeronautical» и занялся консультированием в области авиации и судостроения. Он также входил в советы директоров нескольких компаний, включая «Pan American World Airways» и «Curtiss-Wright Corporation». Чарльз Лоуренс скончался 24 июня 1950 года в Нью-Йорке от сердечного приступа.

Разработка звездообразных двигателей

Предпосылки

В начале XX века авиационные двигатели в основном были рядными (с водяным охлаждением), что делало их тяжёлыми и уязвимыми к перегреву. Звездообразные двигатели воздушного охлаждения, где цилиндры располагались радиально вокруг коленчатого вала, предлагали лучшее охлаждение и меньший вес, но имели проблемы с вибрацией и ненадёжностью. Лоуренс поставил цель создать надёжный, лёгкий и мощный звездообразный двигатель, пригодный для серийного производства.

Двигатель Wright Whirlwind

Основной разработкой Лоуренса стала серия двигателей Wright Whirlwind (J-1, J-3, J-4, J-5). Ключевые характеристики:

• Конфигурация: 9 цилиндров, расположенных радиально (звездообразно).
• Охлаждение: воздушное (без радиатора и водяной системы).
• Мощность: от 200 до 300 лошадиных сил (в зависимости от модели).
• Вес: около 240 кг (лёгкий для своего времени).
• Материалы: алюминиевые поршни и цилиндры с чугунными гильзами.

Двигатель J-5, установленный на «Spirit of St. Louis», продемонстрировал высокую надёжность: он проработал безотказно 33,5 часа во время трансатлантического перелёта. Это доказало пригодность звездообразных двигателей для дальних перелётов.

Двигатель Wright Cyclone

В 1927 году Лоуренс начал разработку более мощного двигателя — Wright Cyclone (R-1820). Он имел 9 цилиндров, мощность 600—1200 л.с. и применялся на бомбардировщиках B-17 Flying Fortress, истребителях F4F Wildcat и пассажирских самолётах Douglas DC-3. Cyclone стал одним из самых массовых авиационных двигателей в истории (выпущено более 50 000 экземпляров).

Влияние на авиацию

Разработки Лоуренса оказали значительное влияние на развитие авиации в 1920—1940-е годы:

• Массовое применение: звездообразные двигатели воздушного охлаждения стали стандартом для многих типов самолётов, особенно для учебных, транспортных и боевых машин.
• Надёжность: двигатели Лоуренса доказали, что воздушное охлаждение может быть надёжным и эффективным, что снизило зависимость от водяных систем.
• Экономичность: меньший вес и упрощение конструкции (отсутствие радиатора) позволили увеличить полезную нагрузку и дальность полёта.
• Технологический прорыв: успех Whirlwind и Cyclone стимулировал развитие авиационной промышленности США и других стран.

Критика

Несмотря на успехи, двигатели Лоуренса имели некоторые недостатки:

• Шум: звездообразные двигатели были громче рядных из-за открытого расположения цилиндров.
• Аэродинамика: радиальное расположение цилиндров увеличивало лобовое сопротивление, что требовало установки капотов (например, капот NACA).
• Ограниченная мощность: в 1930-е годы звездообразные двигатели уступили по мощности рядным двигателям с жидкостным охлаждением (например, Rolls-Royce Merlin).

Однако эти недостатки были компенсированы надёжностью и простотой обслуживания.

Интересные факты

• Чарльз Лоуренс был одним из первых инженеров, применивших алюминиевые поршни в авиационных двигателях, что снизило вес и улучшило теплопередачу.
• Двигатель Wright Whirlwind J-5, установленный на «Spirit of St. Louis», хранится в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне.
• Лоуренс также участвовал в разработке первых турбореактивных двигателей в США, но его проекты не были реализованы при жизни.
• В 1940 году он был избран членом Национальной академии наук США.

Источники

• Charles L. Lawrance. National Academy of Sciences Biographical Memoir, 1951.
• «The Wright Whirlwind Engine» // Smithsonian National Air and Space Museum, 1927.
• «Aircraft Engine Design» by Charles L. Lawrance // Journal of the Aeronautical Sciences, 1934.
• «Collier Trophy Award» // National Aeronautic Association, 1929.
• «Wright Cyclone: The Engine That Powered the B-17» // Aviation History Magazine, 2005.