Wright R-1820 Cyclone

Wright R-1820 Cyclone — это американский девятицилиндровый однорядный звездообразный поршневой авиационный двигатель воздушного охлаждения, разработанный компанией Wright Aeronautical Corporation в середине 1920-х годов. Является одним из наиболее массовых и долгоживущих авиационных двигателей в истории, выпускавшимся с 1925 по 1950-е годы в различных модификациях. Двигатель широко применялся на гражданских и военных самолётах, включая бомбардировщики, транспортные самолёты, истребители и гидросамолёты, а также на дирижаблях и вертолётах. В СССР выпускался по лицензии под обозначением М-25.

История создания

Разработка двигателя началась в 1924 году под руководством главного конструктора компании Wright Aeronautical Сэмюэля Д. Херона (англ. Samuel D. Heron). Основной задачей было создание надёжного и мощного двигателя воздушного охлаждения, способного заменить устаревшие и менее мощные рядные двигатели водяного охлаждения. Первый образец, получивший обозначение R-1750 Cyclone, был испытан в 1925 году и развивал мощность около 400 л. с. (298 кВт).

В 1926 году двигатель был доработан: увеличен рабочий объём до 1820 кубических дюймов (29,8 литра) за счёт увеличения диаметра цилиндров. Модификация получила обозначение R-1820 Cyclone. Первый полёт с новым двигателем состоялся в 1927 году на самолёте Curtiss B-2 Condor.

В 1929 году компания Wright Aeronautical объединилась с Curtiss Aeroplane and Motor Company, образовав корпорацию Curtiss-Wright. Под этим брендом двигатель производился до конца 1950-х годов. В 1930-е годы R-1820 стал основным двигателем для многих американских военных самолётов, включая бомбардировщики Douglas B-18 Bolo и North American B-25 Mitchell, а также истребители Grumman F4F Wildcat.

В 1934 году лицензию на производство двигателя приобрела советская сторона. В СССР двигатель выпускался на Пермском моторостроительном заводе под обозначением М-25 (с 1935 года). Советские модификации М-25, М-62 и М-63 устанавливались на истребители И-16, И-153 «Чайка» и бомбардировщики Су-2.

Конструкция

Двигатель Wright R-1820 Cyclone представляет собой классический однорядный звездообразный двигатель воздушного охлаждения. Основные конструктивные особенности:

• Цилиндры: 9 цилиндров, расположенных в одной плоскости под углом 40° друг к другу. Цилиндры выполнены из стали с алюминиевыми головками, имеющими оребрение для улучшения охлаждения.
• Поршневая группа: поршни из алюминиевого сплава, каждый с тремя компрессионными и одним маслосъёмным кольцом. Шатуны — главный и прицепные (один главный шатун соединяется с коленвалом, остальные восемь — с главным шатуном).
• Коленчатый вал: стальной, кованый, с противовесами. Опирается на два подшипника качения.
• Картер: литой из алюминиевого сплава, разделённый на две половины.
• Система газораспределения: по одному впускному и одному выпускному клапану на цилиндр, привод от распределительного вала через толкатели и коромысла.
• Система зажигания: двойное магнето (две свечи на цилиндр) для повышения надёжности.
• Система смазки: под давлением, с сухим картером (масло собирается в отдельном баке).
• Система охлаждения: воздушная, с дефлекторами для направления потока воздуха на наиболее нагретые части цилиндров.
• Наддув: на большинстве модификаций устанавливался одноступенчатый центробежный нагнетатель (компрессор) с приводом от коленчатого вала через повышающий редуктор. Нагнетатель обеспечивал поддержание мощности на высотах до 5000–6000 метров.

Модификации

За время производства было выпущено несколько десятков модификаций двигателя, различавшихся степенью сжатия, типом нагнетателя, мощностью и назначением. Основные серийные варианты:

Применение

Двигатель Wright R-1820 Cyclone устанавливался на десятки типов самолётов, как военных, так и гражданских. Наиболее известные из них:

Военные самолёты

• Boeing B-17 Flying Fortress — на первых модификациях (B-17A, B-17B, B-17C) устанавливались двигатели R-1820-51 мощностью 1000 л. с. (на более поздних версиях заменены на Pratt & Whitney R-1830).
• North American B-25 Mitchell — средний бомбардировщик, оснащался двумя двигателями R-1820-53 или R-1820-97.
• Douglas B-18 Bolo — средний бомбардировщик, два двигателя R-1820-3.
• Grumman F4F Wildcat — палубный истребитель, один двигатель R-1820-9 или R-1820-36.
• Grumman FM-2 Wildcat — улучшенная версия, двигатель R-1820-56.
• Consolidated PBY Catalina — летающая лодка, два двигателя R-1820-56.
• Douglas C-47 Skytrain — военно-транспортный самолёт, два двигателя R-1820-25.
• Curtiss SB2C Helldiver — пикирующий бомбардировщик, один двигатель R-1820-60 (на некоторых модификациях).
• Sikorsky H-5 — вертолёт, один двигатель R-1820-56.

Гражданские самолёты

• Douglas DC-3 — на ранних модификациях (DC-3A) устанавливались двигатели R-1820-25.
• Lockheed L-10 Electra — пассажирский самолёт, два двигателя R-1820-25.
• Boeing 247 — пассажирский самолёт, два двигателя R-1820-1.
• Sikorsky S-38 — летающая лодка, два двигателя R-1820-1.

Дирижабли

• USS Akron (ZRS-4) — жёсткий дирижабль ВМС США, оснащался восемью двигателями R-1820-1.
• USS Macon (ZRS-5) — жёсткий дирижабль, аналогичная силовая установка.

Производство в СССР

В 1934 году советское правительство приобрело лицензию на производство двигателя Wright R-1820 Cyclone. В 1935 году на Пермском моторостроительном заводе (завод № 19) начался выпуск двигателя под обозначением М-25. Первоначально мощность составляла 700 л. с., но в ходе модернизации была доведена до 900 л. с. (М-63).

Советские модификации устанавливались на:

• И-16 — основной истребитель ВВС РККА в 1930-е годы (двигатели М-25, М-62, М-63).
• И-153 «Чайка» — биплан-истребитель (М-25, М-62).
• Су-2 — ближний бомбардировщик (М-62, М-63).
• ББ-1 (Су-2) — разведчик-корректировщик (М-62).

Всего в СССР было выпущено несколько десятков тысяч двигателей семейства М-25/М-62/М-63. Производство продолжалось до 1942 года, когда завод перешёл на выпуск более мощных двигателей АШ-82 (лицензионная версия Wright R-2600).

Оценка и значение

Двигатель Wright R-1820 Cyclone считается одним из самых удачных и массовых авиационных двигателей первой половины XX века. Его основные достоинства:

• Надёжность — двигатель отличался высокой безотказностью, что подтверждалось многолетней эксплуатацией в различных климатических условиях.
• Технологичность — конструкция допускала ремонт в полевых условиях, что было критически важно для военной авиации.
• Универсальность — двигатель мог устанавливаться на самолёты различных типов (истребители, бомбардировщики, транспортники, гидросамолёты).
• Масштабируемость — на базе R-1820 были разработаны более мощные двигатели: Wright R-2600 (14 цилиндров, две звезды) и Wright R-3350 (18 цилиндров, две звезды).

К недостаткам можно отнести относительно высокий расход топлива по сравнению с рядными двигателями водяного охлаждения, а также ограниченную высотность (до 6000 м) из-за конструкции нагнетателя.

Интересные факты

• Двигатель Wright R-1820 Cyclone стал первым авиационным двигателем, получившим сертификат типа от Авиационного бюро Министерства торговли США (1927 год).
• В 1930-е годы на двигателе был установлен ряд мировых рекордов скорости и высоты полёта.
• Двигатели R-1820 использовались на дирижаблях USS Akron и USS Macon, которые были крупнейшими жёсткими дирижаблями в мире на момент постройки.
• В СССР двигатель М-25 выпускался до 1942 года, а его модификации (М-62, М-63) — до 1944 года.
• После Второй мировой войны двигатели R-1820 продолжали использоваться на гражданских самолётах (Douglas DC-3, Lockheed L-10 Electra) до середины 1950-х годов.
• В 1950-е годы на базе R-1820 был разработан двигатель для вертолётов Sikorsky H-5 и H-19.

Источники

• Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. Patrick Stephens, 1986.
• Jane's All the World's Aircraft, 1938–1945.
• Aircraft Engine Historical Society — технические описания и чертежи Wright R-1820.
• Шавров В. Б. История конструкций самолётов в СССР до 1938 года. М.: Машиностроение, 1986.
• Котлов А. Н. Авиационные двигатели. История и конструкция. М.: Воениздат, 1955.