Pratt & Whitney R-1340 Wasp

Pratt & Whitney R-1340 Wasp — американский поршневой авиационный двигатель воздушного охлаждения, разработанный компанией Pratt & Whitney в 1925 году. Является первым двигателем серии Wasp и одним из самых массовых звездообразных моторов в истории авиации. R-1340 Wasp стал революционной разработкой, задавшей стандарты для авиационных двигателей воздушного охлаждения на несколько десятилетий вперёд.

История создания

Предпосылки разработки

В начале 1920-х годов в авиации доминировали двигатели жидкостного охлаждения, такие как Liberty L-12. Однако они были тяжёлыми, сложными в обслуживании и уязвимыми к повреждениям системы охлаждения. Воздушное охлаждение обещало снижение веса и повышение надёжности, но существовавшие на тот момент звездообразные двигатели (например, Wright J-5 Whirlwind) страдали от недостаточной мощности и проблем с охлаждением задних цилиндров.

Разработка и первые испытания

В 1924 году инженер Pratt & Whitney Фредерик Б. Рентшлер (Frederick B. Rentschler) и его команда приступили к созданию нового двигателя. Ключевой задачей было обеспечить эффективное охлаждение всех цилиндров при высокой мощности. Решение было найдено в использовании алюминиевых головок цилиндров (вместо стальных) и уникальной конструкции охлаждающих рёбер. Первый прототип R-1340 был запущен в декабре 1925 года. Двигатель развивал мощность 425 л.с. (317 кВт) при весе всего 286 кг, что давало беспрецедентное соотношение мощности к весу.

Серийное производство и модернизации

Серийное производство началось в 1926 году. Двигатель постоянно модернизировался: увеличивалась степень сжатия, улучшалась система зажигания, устанавливались нагнетатели. К концу 1930-х годов мощность поздних версий (например, R-1340-AN-1) достигала 600 л.с. (447 кВт). Всего было выпущено более 34 000 экземпляров R-1340 Wasp различных модификаций. Производство продолжалось до 1960-х годов.

Конструкция и характеристики

Общее устройство

R-1340 Wasp представляет собой девятицилиндровый однорядный звездообразный двигатель воздушного охлаждения. Цилиндры расположены радиально вокруг коленчатого вала. Двигатель имеет:

• Диаметр цилиндра: 5,1875 дюйма (131,8 мм)
• Ход поршня: 5,1875 дюйма (131,8 мм) — квадратный ход
• Рабочий объём: 1340 кубических дюймов (21,95 литра) — отсюда название «R-1340»
• Степень сжатия: от 5,0:1 до 6,5:1 в зависимости от модификации
• Система зажигания: двойное магнето (две свечи на цилиндр)
• Система смазки: сухой картер с масляным насосом

Материалы и технологии

В конструкции широко применялись алюминиевые сплавы для картера, головок цилиндров и поршней, что обеспечивало низкий вес. Цилиндры имели стальные гильзы с алюминиевыми головками, соединённые через резьбу. Охлаждающие рёбра на головках цилиндров были глубокими и частыми, что обеспечивало эффективный отвод тепла.

Основные модификации

Применение

Гражданская авиация

R-1340 Wasp стал основой для целого поколения пассажирских и транспортных самолётов. Наиболее известные модели:

• Boeing 247 — первый современный авиалайнер (1933) оснащался двумя R-1340 Wasp, что позволило ему развивать крейсерскую скорость 320 км/ч.
• Douglas DC-3 (ранние версии) — использовал R-1340, хотя позже перешёл на более мощные двигатели.
• Lockheed Model 10 Electra — двухмоторный пассажирский самолёт, на котором летала Амелия Эрхарт.
• Beechcraft Model 18 — лёгкий транспортный самолёт, выпускавшийся с 1937 года.

Военная авиация

Во время Второй мировой войны R-1340 Wasp устанавливался на многие учебные, разведывательные и лёгкие боевые самолёты:

• North American T-6 Texan — основной учебно-тренировочный самолёт союзников (более 15 000 экземпляров).
• Grumman F4F Wildcat — ранние версии палубного истребителя.
• Vought OS2U Kingfisher — катапультный разведчик-корректировщик.
• Consolidated PBY Catalina — некоторые модификации летающей лодки.

Послевоенное применение

После войны R-1340 продолжал использоваться в сельскохозяйственной авиации (например, на самолётах Piper PA-18 Super Cub с модифицированными двигателями), а также на вертолётах (Sikorsky S-51). В 1950-х годах двигатель нашёл применение в лёгких гусеничных снегоходах и стационарных генераторах.

Значение и наследие

Технический прорыв

R-1340 Wasp доказал, что звездообразные двигатели воздушного охлаждения могут быть надёжными, мощными и лёгкими. Он положил конец доминированию жидкостного охлаждения в авиации. Двигатель был настолько успешен, что компания Pratt & Whitney на его основе разработала целое семейство двигателей: R-1535, R-1690 Hornet, R-1830 Twin Wasp и другие.

Влияние на авиастроение

Благодаря R-1340 стало возможным создание цельнометаллических монопланов с закрытыми кабинами и убирающимися шасси — самолётов, которые определили облик авиации 1930-х годов. Двигатель позволил авиаконструкторам проектировать более быстрые и дальние машины.

Эксплуатация в России

В СССР двигатели R-1340 Wasp не производились по лицензии, однако они устанавливались на некоторые импортные самолёты, использовавшиеся в советской гражданской авиации (например, Douglas DC-3, поставлявшиеся по ленд-лизу). В 1930-х годах советские конструкторы, изучая конструкцию R-1340, использовали её опыт при создании двигателя М-25 (лицензионная версия Wright R-1820 Cyclone), который был близок по концепции.

Современный статус

По состоянию на 2020-е годы R-1340 Wasp остаётся в эксплуатации на небольшом количестве исторических самолётов, используемых авиашоу и музеями. Двигатель считается одним из самых надёжных поршневых авиамоторов в истории. Некоторые экземпляры продолжают работать на стационарных установках и в коллекционных автомобилях.

Интересные факты

• Первый полёт самолёта с двигателем R-1340 Wasp состоялся 29 декабря 1925 года на биплане Huff-Daland LB-1.
• Двигатель получил прозвище «Wasp» (оса) из-за характерного звука работы и высокой «жалящей» мощности.
• В 1927 году самолёт Wright F3W-1 с двигателем R-1340 установил мировой рекорд высоты — 12 000 метров.
• R-1340 Wasp стал первым авиационным двигателем, получившим сертификат типа от Министерства торговли США (1927 год).

Источники

• Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. — Patrick Stephens, 1986.
• Taylor, Michael J.H. Jane's Encyclopedia of Aviation. — Studio Editions, 1989.
• Pratt & Whitney. The Wasp Engine: A Technical History. — Pratt & Whitney Historical Archives, 1955.
• White, Graham. Allied Aircraft Piston Engines of World War II. — SAE International, 1995.
• Smith, Herschel. Aircraft Piston Engines. — McGraw-Hill, 1943.