Curtiss OX-5

Curtiss OX-5 — это американский поршневой авиационный двигатель внутреннего сгорания, разработанный в 1910-х годах компанией Curtiss Aeroplane and Motor Company. Представляет собой восьмицилиндровый V-образный двигатель водяного охлаждения, который стал одним из самых массовых и широко используемых авиационных моторов в истории ранней авиации, особенно в период Первой мировой войны и последующие годы. Известен своей надёжностью, простотой конструкции и относительно низкой стоимостью, что обеспечило ему долгую жизнь в учебной и гражданской авиации.

История создания

Предпосылки разработки

В начале 1910-х годов авиация переживала бурное развитие. Двигатели того времени, такие как ротативные «Гном» (Gnome) и рядные «Даймлер» (Daimler), обладали рядом недостатков: сложностью обслуживания, нестабильной работой и высокой стоимостью. Компания Curtiss, основанная Гленном Кёртиссом (Glenn Curtiss), уже имела опыт в создании двигателей для мотоциклов и самолётов. В 1914 году инженеры компании приступили к разработке нового мотора, который должен был сочетать в себе мощность, надёжность и технологичность.

Проектирование и первые испытания

Проект возглавил главный инженер Curtiss, Чарльз Киркхэм (Charles Kirkham). Двигатель получил обозначение OX-5, где «O» означало «охлаждение» (от англ. «охлаждение»), «X» — обозначение серии, а «5» — номер модели. Первый прототип был собран в 1915 году. Он представлял собой V-образный восьмицилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 90 градусов, что обеспечивало компактность и хорошую балансировку. Для снижения веса и упрощения производства использовались стальные цилиндры с приваренными водяными рубашками и алюминиевые поршни.

Принятие на вооружение и массовое производство

С началом Первой мировой войны в 1914 году потребность в авиационных двигателях резко возросла. В 1916 году ВВС США (тогда ещё авиационная секция Армии США) приняли OX-5 на вооружение. Двигатель устанавливался на учебные самолёты Curtiss JN-4 «Jenny» (Дженни), которые стали основными тренировочными машинами для американских пилотов. К концу войны было выпущено более 10 000 экземпляров OX-5, что сделало его одним из самых массовых авиадвигателей своего времени.

Конструкция

Основные компоненты

Двигатель Curtiss OX-5 имеет классическую для своего времени конструкцию:

• Блок цилиндров: V-образный, угол развала 90 градусов. Цилиндры выполнены из стали, с водяными рубашками, приваренными к ним. Головки цилиндров — съёмные, чугунные.
• Поршневая группа: алюминиевые поршни, соединённые с шатунами. Шатуны — стальные, кованые.
• Коленчатый вал: стальной, кованый, с двумя опорами (коренными подшипниками). Вал вращается в бронзовых вкладышах.
• Газораспределительный механизм: клапанный, с верхним расположением клапанов (OHV). Привод клапанов осуществляется через толкатели и коромысла от распределительного вала, расположенного в развале блока цилиндров.
• Система зажигания: два магнето (по одному на каждый ряд цилиндров), обеспечивающие искру в свечах зажигания. Используется двойное зажигание для повышения надёжности.
• Система смазки: под давлением, с масляным насосом шестерёнчатого типа. Масло циркулирует через подшипники и трущиеся детали.
• Система охлаждения: водяная, с принудительной циркуляцией. Вода подаётся насосом, охлаждается в радиаторе. Радиатор обычно устанавливался перед двигателем на самолёте.

Технические характеристики

• Тип: 8-цилиндровый, V-образный, четырёхтактный, бензиновый.
• Рабочий объём: 10,8 литра (660 кубических дюймов).
• Диаметр цилиндра: 101,6 мм (4 дюйма).
• Ход поршня: 127 мм (5 дюймов).
• Мощность: 90 лошадиных сил (67 кВт) при 1400 об/мин (номинальная); до 100 л.с. (75 кВт) при 1600 об/мин (взлётная).
• Степень сжатия: 4,9:1.
• Сухой вес: около 135 кг (300 фунтов).
• Удельная мощность: 0,67 л.с./кг (0,5 кВт/кг).
• Расход топлива: около 0,3 кг/л.с.·ч (0,4 л/л.с.·ч).

Применение

Военная авиация

Основным самолётом, на котором устанавливался OX-5, стал учебный биплан Curtiss JN-4 «Jenny». Этот самолёт был выпущен в количестве более 6800 экземпляров и использовался для обучения пилотов в США, Канаде и Великобритании. Двигатель обеспечивал достаточную мощность для выполнения учебных полётов, взлёта и посадки. Кроме того, OX-5 устанавливался на некоторые разведывательные и лёгкие бомбардировщики, такие как Curtiss H-12 и Curtiss H-16 (летающие лодки).

Гражданская и почтовая авиация

После окончания Первой мировой войны в 1918 году на рынок хлынули излишки военных самолётов, в том числе JN-4 с двигателями OX-5. Эти машины стали основой для зарождающейся гражданской авиации в США. Они использовались для:

• Почтовых перевозок: первые авиапочтовые маршруты, такие как Нью-Йорк — Вашингтон, обслуживались самолётами с OX-5.
• Развлекательных полётов (barnstorming): пилоты-энтузиасты выполняли демонстрационные полёты, катая пассажиров за плату.
• Сельскохозяйственной авиации: опыление полей с помощью самолётов, оснащённых OX-5.
• Спортивных соревнований: участие в авиагонках и установление рекордов.

Учебные и экспериментальные самолёты

OX-5 также устанавливался на ряд других самолётов, включая:

• Curtiss N-9 — учебный гидросамолёт.
• Curtiss HS-2L — патрульная летающая лодка.
• Thomas-Morse S-4 — учебный истребитель.
• Standard J-1 — учебный биплан.

Достоинства и недостатки

Преимущества

• Простота конструкции: двигатель состоял из относительно небольшого количества деталей, что облегчало его производство и обслуживание.
• Надёжность: OX-5 был известен своей способностью работать в условиях нехватки квалифицированного обслуживания, что было критично для учебных и гражданских самолётов.
• Низкая стоимость: благодаря массовому производству и простой конструкции двигатель был дешёвым в производстве и эксплуатации.
• Хорошая ремонтопригодность: многие детали можно было заменить или отремонтировать в полевых условиях.

Недостатки

• Невысокая мощность: 90 л.с. было недостаточно для современных на то время самолётов, особенно для истребителей и бомбардировщиков.
• Вес: двигатель был относительно тяжёлым для своей мощности, что ограничивало его применение на лёгких самолётах.
• Водяное охлаждение: требовало наличия радиатора и системы циркуляции воды, что увеличивало вес и усложняло конструкцию самолёта.
• Низкая степень сжатия: приводила к невысокой топливной эффективности и необходимости использования низкооктанового бензина.

Наследие и интересные факты

Влияние на авиацию

Curtiss OX-5 сыграл ключевую роль в развитии авиации в США. Он стал «рабочей лошадкой» для обучения тысяч пилотов во время Первой мировой войны и после неё. Благодаря своей надёжности и простоте, OX-5 позволил многим энтузиастам освоить полёты и заложить основы гражданской авиации.

Сохранение и реставрация

До наших дней сохранилось значительное количество двигателей OX-5, многие из них находятся в рабочем состоянии. Они экспонируются в авиационных музеях, таких как Национальный музей авиации и космонавтики в Вашингтоне, а также в частных коллекциях. Реставраторы часто используют OX-5 для восстановления исторических самолётов, таких как Curtiss JN-4.

Интересные факты

• Двигатель OX-5 был одним из первых массовых авиационных двигателей, в котором использовались алюминиевые поршни, что позволило снизить вес.
• В 1919 году на самолёте с OX-5 был совершён первый в мире беспосадочный перелёт через Атлантический океан? Нет, это неверно. Первый трансатлантический перелёт совершил Джон Алкок и Артур Браун на Vickers Vimy с двигателями Rolls-Royce Eagle. Однако OX-5 использовался для многих других рекордных перелётов, в том числе для первого полёта через США.
• Из-за своей простоты OX-5 часто использовался в любительском самолётостроении и в качестве основы для самодельных самолётов.
• Двигатель имел характерный звук работы, который описывался как «ровный и глухой», в отличие от высокочастотного звука ротативных двигателей.

Источники

• Taylor, Michael J. H. Jane's Encyclopedia of Aviation. London: Studio Editions, 1989.
• Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. Cambridge, England: Patrick Stephens Limited, 1986.
• The Curtiss OX-5 Engine. National Museum of the United States Air Force. Fact Sheet.
• Curtiss OX-5. Smithsonian National Air and Space Museum. Collection Database.