Rolls-Royce Merlin

Historia

Rolls-Royce valmisti 1920-luvulla V12-tyyppistä vesijäähdytteistä 21,1-litraista Kestrel-moottoria. 1930-luvun alussa Kestrelin seuraajan suunnittelu alkoi käydä ajankohtaiseksi.
Rolls-Royce kehitti aluksi Kestrelin pohjalta 22-litraisen ahdetun 750 hv teholuokan Peregrine-moottorin sekä 44-litraisen 24-sylinterisen 1 500 hv teholuokan Vulturen, joka koostui kahdesta X-muotoon yhdistetystä Peregrinestä. 
Näiden moottorimallien väliin jäi kuitenkin aukko 30 litran ja 1 000 hevosvoiman kokoluokkaan, joten Rolls-Royce alkoi ilman valtion rahoitusta kehittää uutta vesijäähdytteistä 12-sylinteristä 27-litraista PV12-moottoria. PV12 lensi ensilentonsa Hawker Hart -kaksitasoon asennettuna vuonna 1935.
Kun uuden sukupolven Hawker Hurricane ja Supermarine Spitfire -hävittäjiä alettiin kehittää vuonna 1936, valittiin PV12 molempien moottoriksi. Niiden myötä PV12-projekti nousi Rolls-Roycen tärkeimmäksi moottorihankkeeksi, ja moottorille annettiin nimi Merlin.
Ensimmäiset Merlin-moottorit olivat melko epäluotettavia. Sytytysjärjestelmän magneetoissa oli vikoja ja mäntävaurioita sattui. Moottori oli myös herkkä polttoaineseoksen asetuksille. Käyttötuntien määrän kasvaessa moottorin rakenteeseen syntyi halkeamia. Tämä johtui siitä että kampikammio sekä sylinterilohkot olivat yksi valukappale. Moottorin rakenne suunniteltiin uudelleen siten, että kukin sylinterilohko ja kampikammio valmistettiin erillisinä, mikä ratkaisi ongelman. Tämä versio sai nimen Merlin II.
Moottorin muut luotettavuusongelmat oli ratkaistu ennen sodan alkua, ja moottori olikin yksi sodan luotettavimpia lentokonemoottoreita. Isompia ja tehokkaampia Rolls Royce Vulture- ja Napier Sabre -moottoreita luotettavuusongelmat vaivasivat pahasti sodan aikana, ja joitain koneita suunniteltiin uudelleen käyttämään Merlineitä Vultureiden sijasta. Tällainen oli muun muassa Avro Lancaster – pommikone, jonka prototyyppi muunnettiin kahta Vulture-moottoria käyttävästä Avro Manchester -tyypistä.

Rakenne

Moottorissa oli sylinterinkansien yläpuoliset nokka-akselit ja kaksi imu- ja pakoventtiiliä/sylinteri. Kansi oli lisäksi nk. läpihengittävä eli imusarja ja pakosarja olivat sylinterinkansien vastakkaisilla puolilla. Lisäksi  palotilat olivat puolipallon muotoiset, mitä pidetään ihanteellisena rakenteena.
Mahdollisen sytytyshäiriön aiheuttaman polttoaineseoksen syttyminen imusarjassa (ns. takapotku) oli estetty verkkomaisella liekinsammuttimella. Sivuvaikutuksena polttoaineseos sekoittui hyvin, mikä vähentää detonaation mahdollisuutta suurilla tehoasetuksilla.
Moottorin moderni rakenne helpotti osaltaan myöhemmin lisätehon saantia.
Sodan aikana moottoria paranneltiin lähinnä ahdinta parantamalla, mutta myös kaasutin kehittyi. Polttoaineen virtauksen katkeaminen negatiivisessa kiihtyvyydessä ratkaistiin takaisinvirtauksen rajoittimella. Muutos toteutettiin maaliskuuhun 1941 mennessä. Vuonna 1943 Bendix kehitti paineistetun kaasuttimen.
Uudemmat suurempioktaaniset bensiinilaadut olivat myös olennaisesti mahdollistamassa ahtimien säätämistä suuremmille ahtopaineille ja siten suuremman tehon saavuttamista moottorilla. Sodan loppupuolella Merlin-moottorista saatiinkin yli 1 700 hv tehoja.
Myös yhdysvaltalainen Packard alkoi valmistaa Merlin-moottoria lisenssillä, ja moottori osoittautui selvästi paremmaksi kuin aiempi Allisonin valmistama V12-moottori. Packardin valmistamat varaosat eivät kuitenkaan sopineet Rolls-Roycen valmistamiin moottoreihin ja päinvastoin johtuen amerikkalaisten ja brittiläisten tuumamittojen eroista.
Sodan loppupuolella Merlin oli jo selvästi pienempi kuin monet muut moottorit. Esimerkiksi Bf 109:n viimeisissä malleissa käytetty DB 605 oli 36 litran kokoinen eli 33 % Merliniä suurempi. Pienestä koostaan huolimatta Merlin ei tehossa hävinnyt merkittävästi kilpailijoilleen.