Rolls-Royce Merlin

Rolls-Royce Merlin on Rolls-Roycen 1930-luvulla kehittämä lentokonemoottori. Merlin-moottoreita käytettiin paitsi monessa brittiläisessä konemallissa, myös muutamassa yhdysvaltalaisessa konemallissa. 

Rolls-Royce antoi moottoreilleen päiväpetolintujen nimiä. Nimi ”merlin” tarkoittaa englanniksi ampuhaukkaa (Falco columbarius).

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.

Versioita 
Lista joistakin Merlin-versioista, lista on epätäydellinen ja sisältää vain tärkeimpiä malleja.

 Merlin II ja III - 1 040 hv (775 kW) 5 500 jalan (1 680 m) korkeudessa ; Käytettiin Spitfire Mk.I- ja Hurricane Mk.I -koneissa.
 Merlin X - 1 130 hv (840 kW) 5 250 jalan (1 525 m) korkeudessa ; Käytettiin Halifax Mk.I, Wellington Mk.II, ja Whitley Mk.V -pommikoneissa.
 Merlin XI ja XII - 1 175 hv (876 kW), käytettiin Spitfire Mk.II-hävittäjässä.
 Merlin XX - 1 480 hv (1 105 kW) 6 000 jalan (1 830 m) korkeudessa; Käytettiin Hurricane Mk.II- ja Beaufighter Mk.II -hävittäjäkoneissa, sekä Halifax Mk.II ja Lancaster Mk.I -pommikoneissa.
 Merlin 32 - 1 645 hv (1 230 kW) 2 500 jalan (760 m) korkeudessa; Käytettiin Barracuda Mk.II -torpedopommittajassa.
 Merlin 45 - 1 470 hv (1 100 kW) 9 250 jalan (2 820 m) korkeudessa; Käytettiin Spitfire Mk.V -hävittäjässä.
 Merlin 46 ja 47 - 1 415 hv (1 055 kW) 14 000 jalan (4 270 m) korkeudessa ; Suuren korkeuden versio jota käytettiin Spitfire PR.Mk.IV- ja PR.Mk.VII -tiedustelukoneissa.
 Merlin 61 - Sisälsi uuden 2-nopeuksisen 2-vaiheisen ahtimen, jossa oli välijäähdytin. 1 565 hv (1 170 kW) 12 250 jalan (3 740 m) korkeudessa, ja 1 390 hp (1 035 kW) 23 500 jalan (7 170 m) korkeudessa; Suuren korkeuden versio jota käytettiin Spitfire Mk.VII-IX -koneissa.
 Merlin 77 - 1 233 hv (920 kW) 35 000 jalassa (11 000 m) 
 Packard Merlin V-1650-3 - 1 520 hv; Käytettiin P-51B Mustangissa.
 Packard Merlin V-1650-7 - 1 695 hv (1 265 kW)

Pidemmälle kehitetyissä, ns. kyynelkuomuisin kabiinein (ohjaamo) varustetuissa II MS:n loppuvaiheiden Spitfire -malleissa olivat Merlineista kehitellyt voimakkaammat Griffon -moottorit (max. 1 800 hv/Griffon model 65). 

Comet-, Charioteer- ja Cromwell-panssarivaunuissa käytetty Rolls-Royce Meteor -moottori perustuu Merlin-moottoriin. Koska moottorin massa ei ollut tässä käytössä yhtä kriittinen tekijä, korvattiin useat kevytmetalliseoksesta tehdyt rakenteet edullisemmalla materiaalilla. Moottori on ahtamaton.

Suuri määrä Merlinejä on yhä edelleen (2014) käytössä, ja Rolls-Royce valmistaa niihin varaosia tilaustyönä.

Koneita joissa käytettiin Merliniä 
Armstrong Whitworth Whitley
Avro Lancaster
Boulton Paul Defiant
Bristol Beaufighter
Curtiss P-40F ja P-40L Kittyhawk
De Havilland Mosquito
Fairey Barracuda
Fairey Battle
Fairey Fulmar
Handley Page Halifax
Hawker Hurricane
North American P-51 Mustang
Supermarine Spitfire
Vickers Wellington

Lähteet 
Pauli Hirvonen, MMM - Nuorten Ilmailukirja, Otava, 1961, Keuruu 
Leo McKinstry Hurricane - Victor of The Battle of Britain ISBN 978-1-84854-341-6
Autotieto, toimittaneet Johannes Kunsemüller,Hans Willig, Joachim Wagner suom. Pauli Heikkilä WSOY Porvoo 1969
Viitteet

Lentokonemoottorit
Rolls-Royce