Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp¶

Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp — американский двухрядный 14-цилиндровый звездообразный поршневой авиационный двигатель воздушного охлаждения, разработанный и производившийся компанией Pratt & Whitney в период с 1932 по 1950-е годы. Является одним из самых массовых авиационных двигателей в истории: общий выпуск превысил 173 600 единиц. R-1830 устанавливался на широкий спектр военных и гражданских самолётов, включая такие знаковые машины, как Douglas C-47 Skytrain (DC-3), Consolidated PBY Catalina, Grumman F4F Wildcat и Vought F4U Corsair.

¶История создания

¶Предпосылки и разработка

В начале 1930-х годов компания Pratt & Whitney, уже имевшая успешный опыт создания однорядных звездообразных двигателей серии Wasp (R-1340), столкнулась с необходимостью увеличения мощности без существенного роста габаритов и веса. Решением стала двухрядная компоновка цилиндров, позволявшая при том же диаметре двигателя увеличить количество цилиндров вдвое. Разработка нового двигателя, получившего обозначение R-1830 (R — Radial, 1830 — рабочий объём в кубических дюймах, что соответствует 30,0 литрам), началась в 1931 году под руководством главного инженера Эндрю Уиллгуса.

Первый прототип двигателя был запущен в работу в 1932 году. После серии доработок, связанных с охлаждением заднего ряда цилиндров и надёжностью маслосистемы, в 1934 году началось серийное производство. Первоначальная мощность составляла около 800 л. с. (597 кВт), однако в ходе модернизаций она была доведена до 1200 л. с. (895 кВт) и более.

¶Производство и применение

Основное производство R-1830 развернулось на заводе Pratt & Whitney в Хартфорде (штат Коннектикут). В годы Второй мировой войны двигатель выпускался также по лицензии компанией Buick (подразделение General Motors), которая изготовила более 50 000 единиц. Суммарный выпуск всех модификаций составил 173 618 двигателей, что делает R-1830 рекордсменом среди всех поршневых авиадвигателей по объёму производства.

Двигатель применялся на десятках типов самолётов, как военных, так и гражданских. Наиболее массовым носителем R-1830 стал транспортный самолёт Douglas DC-3 (военная версия C-47 Skytrain), который эксплуатировался во многих странах мира, включая СССР, где по лицензии выпускался как Ли-2 (с двигателями АШ-62ИР, являвшимися советской копией R-1830). Также R-1830 устанавливался на палубные истребители Grumman F4F Wildcat, летающие лодки Consolidated PBY Catalina, бомбардировщики Douglas B-18 Bolo и многие другие.

¶Конструкция

¶Общая компоновка

R-1830 Twin Wasp представляет собой двухрядный звездообразный двигатель с 14 цилиндрами, расположенными в два ряда по 7 цилиндров в каждом. Угол между рядами составляет 60 градусов. Цилиндры имеют воздушное охлаждение, что характерно для звездообразных двигателей того времени. Блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава, гильзы цилиндров — стальные, с нарезными рёбрами для улучшения теплоотвода.

¶Кривошипно-шатунный механизм

Коленчатый вал — стальной, кованый, с противовесами. Шатуны — главный и прицепные: один главный шатун соединяется с коленвалом, а остальные 13 — с главным через пальцы. Поршни — алюминиевые, с тремя компрессионными и одним маслосъёмным кольцом. Система смазки — под давлением, с сухим картером (масло хранится в отдельном баке).

¶Система зажигания и топливоподача

Двигатель оснащён двумя магнето (по одному на каждый ряд цилиндров) и двумя свечами зажигания на цилиндр. Карбюратор — поплавкового типа, с автоматическим регулированием состава смеси в зависимости от высоты (барометрический корректор). На более поздних модификациях применялся впрыск топлива.

¶Наддув

Для обеспечения мощности на больших высотах двигатель оснащался одноступенчатым центробежным нагнетателем (компрессором), который приводился во вращение от коленвала через планетарный редуктор. Нагнетатель обеспечивал поддержание мощности до высоты 4000—5000 метров. На некоторых модификациях (например, R-1830-90C) применялся двухступенчатый нагнетатель с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.

¶Редуктор

Винт приводится во вращение через планетарный редуктор с передаточным отношением 0,5:1 или 0,5625:1 (в зависимости от модификации). Это позволяло снизить частоту вращения воздушного винта до оптимальной для КПД.

¶Модификации

За время производства было разработано несколько десятков модификаций R-1830, различавшихся мощностью, степенью сжатия, типом нагнетателя и редуктора. Основные варианты:

¶Применение

¶Военные самолёты

• Douglas C-47 Skytrain (DC-3) — основной транспортный самолёт союзников во Второй мировой войне, выпускался в СССР как Ли-2 с двигателем АШ-62ИР (копия R-1830).
• Consolidated PBY Catalina — летающая лодка, использовавшаяся для морского патрулирования, противолодочной обороны и спасательных операций.
• Grumman F4F Wildcat — палубный истребитель, состоявший на вооружении ВМС США и Великобритании.
• Vought F4U Corsair — палубный истребитель-бомбардировщик (на ранних модификациях).
• Douglas B-18 Bolo — средний бомбардировщик, использовавшийся в начале войны.
• Brewster F2A Buffalo — палубный истребитель (на некоторых модификациях).

¶Гражданские самолёты

• Douglas DC-3 — легендарный пассажирский и транспортный самолёт, эксплуатировавшийся с середины 1930-х годов.
• Douglas DC-4 — четырёхмоторный пассажирский самолёт (на ранних версиях).
• Lockheed L-18 Lodestar — пассажирский и транспортный самолёт.
• Consolidated PBY-5A Catalina — гражданская версия летающей лодки.

¶Другие применения

Двигатель R-1830 использовался не только на самолётах. В послевоенное время он устанавливался на некоторые типы вертолётов (например, Sikorsky S-55), а также на катера и аэросани. В СССР на основе R-1830 был разработан двигатель АШ-62ИР (М-62), который производился по лицензии и устанавливался на самолёты Ан-2, Ли-2 и другие.

¶Характеристики (R-1830-65)

• Тип: 14-цилиндровый, двухрядный, звездообразный, воздушного охлаждения
• Рабочий объём: 30 040 см³ (1830 куб. дюймов)
• Диаметр цилиндра: 138,1 мм
• Ход поршня: 139,7 мм
• Степень сжатия: 6,7:1
• Сухая масса: 567 кг
• Взлётная мощность: 1200 л. с. (895 кВт) при 2700 об/мин
• Номинальная мощность: 1050 л. с. (783 кВт) при 2550 об/мин
• Удельный расход топлива: 0,28—0,30 кг/(л. с.·ч)
• Удельная мощность: 0,54 л. с./кг (0,40 кВт/кг)

¶Интересные факты

• Двигатель R-1830 стал первым в мире авиационным двигателем, на котором была применена система автоматического регулирования состава топливовоздушной смеси по высоте.
• Благодаря высокой надёжности и ремонтопригодности, многие самолёты с R-1830 продолжали эксплуатироваться в коммерческой авиации до 1970-х годов, а в некоторых странах — и до 2000-х.
• В СССР на базе R-1830 был создан двигатель М-62 (АШ-62ИР), который устанавливался на самолёты Ан-2, Ли-2 и другие. Производство АШ-62ИР продолжалось до 1990-х годов.
• Двигатель R-1830 использовался на знаменитом самолёте Douglas DC-3, который считается одним из самых значимых в истории авиации. DC-3 с двигателями R-1830 летал на всех континентах, включая Антарктиду.
• В годы Второй мировой войны двигатели R-1830, произведённые по лицензии компанией Buick, получили неофициальное прозвище «Buick Wasp».

¶Источники

• Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. Patrick Stephens, 1986.
• Jane's Fighting Aircraft of World War II. Military Press, 1989.
• Соболев Д. А. История развития авиационных двигателей. М.: Наука, 2001.
• Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp — техническое описание, Pratt & Whitney, 1943.
• Douglas DC-3: The Story of a Legend. Airlife Publishing, 1995.