Liberty L-12

Liberty L-12 — американский авиационный поршневой двигатель водяного охлаждения, разработанный в 1917 году. Представлял собой 12-цилиндровый V-образный мотор с углом развала цилиндров 45°, созданный по заданию правительства США для унификации авиационных силовых установок в период Первой мировой войны. Двигатель стал одним из самых массовых авиационных моторов своего времени, выпускался серийно до 1929 года и использовался на десятках типов самолётов, включая бомбардировщики, истребители, разведчики и транспортные машины.

История создания

Предпосылки к разработке

К моменту вступления США в Первую мировую войну в апреле 1917 года американская авиация испытывала острую нехватку авиационных двигателей. Существовавшие на тот момент американские моторы (например, Curtiss OX-5) имели низкую мощность, а европейские двигатели, такие как британские Rolls-Royce Eagle и французские Hispano-Suiza, поставлялись в ограниченных количествах. В мае 1917 года по инициативе Военного министерства США была создана объединённая инженерная группа, получившая название «Liberty Engine Project», с целью разработать универсальный двигатель, пригодный для массового производства на мощностях американской автомобильной промышленности.

Разработка и испытания

Проектирование велось под руководством инженеров Джесси Винсента (Packard) и Элмера Холла (Lincoln Motor Company). За основу был взят 8-цилиндровый V-образный двигатель Packard, однако конструкцию полностью переработали. Первый прототип Liberty L-12 был собран 3 июля 1917 года, а уже 29 августа того же года двигатель успешно прошёл 50-часовые стендовые испытания. Серийное производство началось в октябре 1917 года на заводах Packard, Ford, Lincoln, Marmon и других компаний.

Производство и модификации

Всего за годы выпуска (1917—1929) было изготовлено около 20 400 двигателей Liberty L-12. Основные серийные модификации:

• Liberty L-12 (базовая) — мощность 400 л. с. (298 кВт) при 1800 об/мин.
• Liberty L-12A — улучшенная версия с усиленной конструкцией, мощность 420 л. с. (313 кВт).
• Liberty L-12B — с изменённой системой зажигания, мощность 430 л. с. (321 кВт).
• Liberty L-12C — с увеличенной степенью сжатия, мощность 450 л. с. (336 кВт).
• Liberty L-12D — с изменённым карбюратором, мощность 440 л. с. (328 кВт).
• Liberty L-12E — с переработанными поршнями, мощность 460 л. с. (343 кВт).
• Liberty L-12F — с усиленным коленчатым валом, мощность 470 л. с. (350 кВт).
• Liberty L-12G — с изменённым распределением, мощность 480 л. с. (358 кВт).
• Liberty L-12H — с новыми свечами зажигания, мощность 490 л. с. (365 кВт).
• Liberty L-12J — с увеличенным диаметром цилиндров, мощность 500 л. с. (373 кВт).

Также существовали варианты с редуктором (Liberty L-12R) и с турбонаддувом (Liberty L-12S), но они выпускались мелкими сериями.

Конструкция

Общая компоновка

Liberty L-12 представлял собой 12-цилиндровый V-образный двигатель с углом развала цилиндров 45°. Рабочий объём составлял 27,0 литра (1649 кубических дюймов). Диаметр цилиндра — 127 мм (5,0 дюйма), ход поршня — 178 мм (7,0 дюйма). Двигатель был четырёхтактным, с верхним расположением клапанов (OHV), приводимых в действие одним распределительным валом на каждый блок цилиндров. Система зажигания — двойная, от двух магнето. Карбюрация — от двух карбюраторов типа Zenith.

Системы охлаждения и смазки

Охлаждение — водяное, с принудительной циркуляцией, осуществляемой центробежным насосом. Радиаторы устанавливались на самолётах индивидуально. Система смазки — под давлением, с сухим картером, масляный бак ёмкостью 22,7 литра (6 галлонов) размещался отдельно от двигателя.

Массогабаритные характеристики

• Длина: 1730 мм (68,1 дюйма)
• Ширина: 810 мм (31,9 дюйма)
• Высота: 970 мм (38,2 дюйма)
• Сухая масса: 385 кг (849 фунтов)
• Масса с оборудованием: 405 кг (893 фунта)

Применение

Первая мировая война

Liberty L-12 устанавливался на большинство американских боевых самолётов Первой мировой войны. Основные типы:

• De Havilland DH.4 — британский двухместный бомбардировщик, выпускавшийся в США по лицензии. Стал самым массовым самолётом с двигателем Liberty L-12 (построено около 4800 машин).
• Boeing GA-1 — экспериментальный штурмовик, оснащённый двумя двигателями Liberty L-12.
• Curtiss JN-4 «Jenny» — учебно-тренировочный самолёт, использовавшийся в ограниченных количествах с двигателем Liberty L-12.
• Martin MB-1 — американский бомбардировщик, оснащённый двумя двигателями Liberty L-12.
• Standard E-1 — истребитель, использовавшийся для подготовки пилотов.

Межвоенный период

После войны излишки двигателей Liberty L-12 широко использовались в гражданской авиации. Они устанавливались на:

• Ford Trimotor — ранние версии (Ford 4-AT) оснащались тремя двигателями Liberty L-12.
• Fokker F.VII — голландский пассажирский самолёт, использовавшийся в США с двигателями Liberty L-12.
• Lockheed Vega — первый серийный самолёт компании Lockheed, оснащался двигателем Liberty L-12 (мощность 450 л. с.).
• Curtiss Hawk II — истребитель-биплан, экспортировавшийся в Китай и Турцию.

Гоночные самолёты

Благодаря высокой удельной мощности (около 1,0 л. с. на кг) Liberty L-12 применялся в гоночных самолётах 1920-х годов. Наиболее известные примеры:

• Curtiss R3C-1 — гоночный гидросамолёт, выигравший Кубок Шнейдера в 1925 году (пилот — Джеймс Дулиттл). Двигатель Liberty L-12 развивал мощность до 610 л. с. в форсированном варианте.
• Curtiss P-1 Hawk — истребитель, участвовавший в гонках National Air Races.

Экспорт и лицензионное производство

Экспорт

Двигатели Liberty L-12 поставлялись в ряд стран, включая Великобританию, Францию, Италию, Японию, Китай, Аргентину, Бразилию и Чили. В Японии они использовались на самолётах Nakajima Type 91 и Mitsubishi 1MF. В Китае двигатели Liberty L-12 устанавливались на истребители Curtiss Hawk II и бомбардировщики Martin B-10.

Лицензионное производство

Лицензионный выпуск Liberty L-12 был организован в нескольких странах:

• Великобритания — компания Beardmore выпускала двигатель под обозначением Beardmore Liberty.
• Франция — фирма Hispano-Suiza производила двигатель как Hispano-Suiza 12L.
• Италия — компания Isotta Fraschini выпускала двигатель под названием Isotta Fraschini V.12.
• СССР — в 1920-х годах на заводе «Большевик» в Ленинграде было выпущено некоторое количество двигателей Liberty L-12 для самолётов Р-1 (лицензионный вариант De Havilland DH.4).

Сравнительные характеристики

Влияние и наследие

Liberty L-12 стал первым американским авиационным двигателем, спроектированным и запущенным в массовое производство в кратчайшие сроки (менее полугода от начала проектирования до серийного выпуска). Он продемонстрировал возможность привлечения автомобильной промышленности к выпуску авиационных моторов, что впоследствии было использовано при создании двигателей Packard Merlin и Allison V-1710. Конструктивные решения, применённые в Liberty L-12 (сухой картер, верхнее расположение клапанов, двойное зажигание), стали стандартными для авиационных двигателей последующих поколений.

После снятия с вооружения в конце 1920-х годов значительное количество двигателей Liberty L-12 было переделано в стационарные установки для электростанций и насосных станций, а также использовалось в качестве лодочных моторов на быстроходных катерах. Некоторые экземпляры сохранились до настоящего времени и демонстрируются в авиационных музеях, включая Национальный музей авиации и космонавтики США (Вашингтон) и Музей авиации в Сиэтле.

Источники

• Jane’s Fighting Aircraft of World War I. — London: Jane’s Publishing Company, 1990.
• Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. — Cambridge: Patrick Stephens Limited, 1986.
• Lumsden, Alec. British Piston Engines and their Aircraft. — Shrewsbury: Airlife Publishing, 1994.
• White, Graham. Allied Aircraft Piston Engines of World War II. — Warrendale: SAE International, 1995.
• «The Liberty Engine» // Flight magazine, 1918.