Сэмюэль Д. Херон

Сэмюэль Д. Херон (англ. Samuel D. Heron; 29 марта 1891, Лондон, Великобритания — 10 декабря 1963, Дейтон, штат Огайо, США) — американский инженер-авиаконструктор британского происхождения, специалист в области авиационных двигателей и систем охлаждения. Наиболее известен как создатель системы воздушного охлаждения цилиндров с использованием направляющих дефлекторов (так называемая «юбка Херона»), которая позволила значительно повысить мощность и надёжность звездообразных авиационных двигателей, в частности двигателя Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp.

Биография

Ранние годы и образование

Сэмюэль Дэвид Херон родился 29 марта 1891 года в Лондоне. О его раннем детстве и семье сохранилось мало сведений. В 1910 году он поступил в Лондонский университет, где изучал инженерное дело и механику. В 1914 году, с началом Первой мировой войны, Херон прервал обучение и поступил на службу в Королевский лётный корпус (RFC) Великобритании. Там он получил практический опыт работы с авиационными двигателями, в том числе с ротативными и рядными моторами.

Работа в Великобритании

После войны, в 1919 году, Херон продолжил обучение и в 1920 году получил диплом инженера-механика. В 1921–1922 годах он работал в компании «Бритиш Томсон-Хьюстон» (British Thomson-Houston), где занимался проектированием систем охлаждения для промышленных электродвигателей. Однако его главный интерес лежал в области авиации. В 1923 году Херон перешёл в компанию «Армстронг-Сиддли» (Armstrong Siddeley), производившую авиационные двигатели. Там он участвовал в разработке системы воздушного охлаждения для двигателя Jaguar, но его идеи не получили полной поддержки руководства.

Переезд в США

В 1924 году Херон эмигрировал в США. Он устроился на работу в компанию «Райт Аэронаутикал» (Wright Aeronautical), где занимался совершенствованием двигателей воздушного охлаждения. В 1926 году он перешёл в компанию «Пратт энд Уитни» (Pratt & Whitney), которая в то время начинала разработку своих первых звездообразных двигателей. Именно здесь Херон смог реализовать свои идеи.

Работа в Pratt & Whitney

В Pratt & Whitney Херон занял должность главного инженера по системам охлаждения. В 1927 году он предложил и запатентовал конструкцию, которая впоследствии стала известна как «юбка Херона» (Heron skirt). Это был металлический дефлектор, устанавливаемый вокруг цилиндра двигателя, который направлял поток воздуха на наиболее нагретые участки — головку цилиндра и свечи зажигания. Благодаря этому удалось значительно повысить эффективность воздушного охлаждения, что позволило увеличить степень сжатия и, соответственно, мощность двигателя без риска перегрева.

Первым двигателем, на котором была применена система Херона, стал Pratt & Whitney R-1340 Wasp, выпущенный в 1925 году. Однако наиболее известным стал двигатель R-2800 Double Wasp, разработанный в 1937 году и широко использовавшийся на истребителях и бомбардировщиках Второй мировой войны, таких как P-47 Thunderbolt, F4U Corsair и B-26 Marauder. Система Херона позволила R-2800 развивать мощность до 2000 л. с. и более, что было рекордным показателем для своего времени.

Дальнейшая карьера

В 1944 году Херон покинул Pratt & Whitney и перешёл на работу в Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA, предшественник NASA). Там он занимался исследованиями в области охлаждения реактивных двигателей и теплопередачи. В 1948 году он вышел на пенсию, но продолжал консультировать авиационные компании. Сэмюэль Д. Херон скончался 10 декабря 1963 года в Дейтоне, штат Огайо.

Вклад в авиационную технику

Система воздушного охлаждения с дефлекторами

Основным изобретением Херона стала система принудительного воздушного охлаждения цилиндров звездообразных двигателей. До его работы охлаждение таких двигателей было пассивным: воздух просто обтекал цилиндры, что приводило к неравномерному нагреву и ограничивало мощность. Херон предложил устанавливать вокруг каждого цилиндра металлический кожух-дефлектор (юбку), который направлял поток воздуха на наиболее горячие зоны — головку цилиндра и свечи. Это позволило:

• Увеличить степень сжатия и мощность двигателя на 20–30%;
• Снизить риск детонации и перегрева;
• Улучшить надёжность и ресурс двигателя;
• Уменьшить лобовое сопротивление за счёт более компактной конструкции.

Система Херона стала стандартом для всех последующих звездообразных двигателей воздушного охлаждения, включая двигатели советского производства (например, АШ-82, использовавшийся на Ла-5 и Ту-2).

Патенты и публикации

Херон получил несколько патентов на свои изобретения, в том числе патент США № 1 707 345 (1929 год) на «устройство для охлаждения цилиндров двигателей внутреннего сгорания». Он также опубликовал ряд научных статей в журналах Американского общества инженеров-механиков (ASME) и Института авиационных наук (IAS).

Признание и награды

• 1940 год — медаль имени Джона Скотта (John Scott Medal) за выдающийся вклад в развитие авиационной техники.
• 1946 год — премия имени Райта (Wright Brothers Medal) от Института авиационных наук за разработку системы охлаждения.
• 1950 год — избран членом Американского общества инженеров-механиков (ASME).
• Имя Сэмюэля Херона внесено в Зал славы авиации штата Огайо (Ohio Aviation Hall of Fame) в 1992 году.

Личная жизнь

Херон был женат на Элис Мэй Херон (урождённой Смит). У них было двое детей. В свободное время он увлекался фотографией и моделированием авиационных двигателей. После выхода на пенсию жил в Дейтоне, где и скончался.

Интересные факты

• Система Херона была настолько эффективной, что её начали копировать другие производители, в том числе в СССР и Германии.
• Двигатель R-2800 Double Wasp, оснащённый системой Херона, оставался в эксплуатации до 1970-х годов на военно-транспортных самолётах C-119 Flying Boxcar.
• Херон никогда не получал высшего образования в полном объёме (он окончил только двухгодичный курс в Лондонском университете), но его инженерные решения признавались одними из лучших в мире.

Источники

• Heron, S. D. «Development of Air-Cooled Engines». Journal of the Aeronautical Sciences, 1941.
• Gunston, Bill. «World Encyclopedia of Aero Engines». Patrick Stephens, 1986.
• Smith, Herschel. «Aircraft Piston Engines». McGraw-Hill, 1981.
• Патент США № 1 707 345, 1929 год.
• Некролог в журнале «Aviation Week & Space Technology», 1964.
• Материалы архива Pratt & Whitney, Восточный Хартфорд, Коннектикут.