Allison V-1710

Allison V-1710 bol lietadlový motor vyrábaný spoločnosťou Allison pred a v priebehu druhej svetovej vojny. Poháňal rad lietadiel používaných počas druhej svetovej vojny USAAF (americkým vojenským letectvom), mnoho z nich bolo dodávaných aj Spojencom. Môžeme uviesť, napríklad typy Lockheed P-38 Lightning, Bell P-39 Airacobra, Curtiss P-40 Warhawk, North American P-51A Mustang, Bell P-63 Kingcobra, North American P-82 Twin Mustang či North American A-36 Invader.

V-1710 bol vyrábaný vo veľkých sériách a bol široko používaný, avšak po značnú časť vojny ho handicapovali horšie výkony vo veľkých výškach – teda aspoň pokiaľ ho porovnávame s britským motorom Rolls-Royce Merlin, ktorý bol od roku 1942 vyrábaný aj vo verziách, ktoré boli vybavené turbodúchadlom dvojrýchlostným dvojstupňovým kompresorom, vybaveným chladičom stlačeného vzduchu (medzichladičom – v britskej terminológii sa nazýva intercooler, v americkej aftercooler; tieto verzie okrem iného poháňali stíhačky Spitfire Mk.IX, prvýkrát vo variantoch Merlin 61 a Merlin 63), typ navyše bol aj vyrábaný v licencii v USA u automobilky Packard (tieto motory poháňali aj stíhačky P-51B, C, D, K, H Mustang). Prvými verziami s dvojstupňovým kompresorom, ktorý výrazne zlepšil výkony motorov V-1710 vo veľkých výškach, boli až V-1710-47 a V-1710-93 (E9 a E11), ktoré poháňali stíhačky P-63 Kingcobra.

Vznik a vývoj 

Vznik motora však bol pomerne komplikovaný a dlhý. Jeho vývoj sa začal už v máji 1929, ale pomerne dlho trvalo odstraňovanie „detských chorôb“ konštrukcie (oficiálna homologizácia motora pri výkone 1 000 k prebehla až v roku 1937). Do značnej miery to však bolo dané aj práve v tej dobe prebiehajúcou hlbokou hospodárskou depresiou, takže firma nemohla uvoľniť nejaké závratné finančné čiastky; výsledkom toho bolo, že vývoj prebiehal na niekoľkých mála prototypoch, ktoré boli postupne upravované na základe dát získaných pri testoch na brzde a (neskôr) na lietajúcej skúšobni. Prvý prototyp motora bol dokončený v auguste 1931 (prvý prototyp „konkurenčného“ typu Rolls-Royce PV12, neskoršieho slávneho motora Rolls-Royce Merlin, sa na brzde rozbehol až 15. októbra 1933). Prvými skutočne významnými verziami bol až rad „Series C“, z ktorého prvý sa rozbehol na brzde v roku 1935. Išlo o prvé motory V-1710, ktoré sa dostali na výkon 1 000 k (počas marca a apríla 1937 prepracovaný motor V-1710-C8 konečne úspešne prešiel úradnou 150-hodinovou homologačnou skúškou – predchádzajúci test motora V-1710-C6 skončil poruchou po 141 hodinách chodu na skúšobni). Avšak prvou skutočne významnou sériovou verziou, sériovo vyrábanou, bol až V-1710-33 (V-1710-C15), ktorý poháňal prvé verzie stíhačky Curtiss P-40 (Hawk 81, Curtiss P-40B a P-40C).

Neporovnateľne väčší praktický prínos než motory „Series C“ však mali iba motory „Series F“ (tie okrem iného vo verziách V-1710-39 a -81 poháňali stíhacie lietadlá Curiss P-40 a prvé verzie typu North American P-51 Mustang, či vo verziách V-1710-89/-91 a -111/-113 stíhacie lietadlá Lockheed P-38) a neskoršie verzie „Series E“ (najmä V-1710-85, -93 a -117), ktoré poháňali stíhačky Bell P-39 Airacobra a P-63 Kingcobra. Skutočnosťou však zostáva, že s neskoršími verziami motora Rolls-Royce Merlin boli skutočne porovnateľné za vojny len v prototypoch postavené verzie V-1710-121 a V-1710-119 z lietadiel Curtiss XP-40Q a North American XP-51J, popr. ešte v neveľkom počte postavené motory V-1710-109 (tie vznikli pre už len v niekoľkých kusoch postavený Bell P-63E Kingcobra, to však bolo naozaj v posledných týždňoch vojny).

Na záver tiež je možné spomenúť vcelku unikátnu verziu motora V-1710, v tzv. turbokompúdnom usporiadaní. Pri tomto usporiadaní motora je využívaná energia výfukových plynov v turbíne, avšak (na rozdiel od oveľa normálnejšieho použitia turbodúchadla, kedy je energia výfukových plynov využitá na pohon dúchadla) v tomto prípade je výkon cez redukčný prevod vedený na kľukový hriadeľ. Výsledkom teda je zvýšenie užitočného výkonu motora, spolu so znížením mernej spotreby paliva. S týmto usporiadaním experimentovalo už na prelome 30. a 40. rokov niekoľko výrobcov leteckých motorov v USA. Počas vojny sa medzi týchto výrobcov zapojila aj firma Allison, ktorá začala vyvíjať turbokompúndnu verziu motora V-1710. Začali sa práce na novej verzii motora v prevedení „E“ (tzn. motory poháňajúce vrtuľu cez spojovací hriadeľ, tieto boli montované do stíhačiek Bell P-39 Airacobra a P-63 Kingcobra). Pri konštrukcii turbokompúndnej verzii konštruktéri vyšli z motora verzia V-1710-109 (E22), ku ktorému bola pridaná turbína General Electric CT-1, prevzatá z turbokompresore CH-5. Prenos výkonu z turbíny zaisťoval reduktor s prevodom 5,953÷1 a pružná spojka (tá bránila prenosu vibrácií z motora na reduktor a turbínu). Nový motor V-1710-127 (V-1710-E27) dosahoval v nominálnej výške 11 000 stôp (cca 3 353 m) vcelku úctyhodného bojového výkonu 2 980 k (cca 2 222 kW), a to pri plniacom tlaku 100 in Hg (abs. tlak 2 540 mm ortuťového stĺpca, t.j. cca 3 386 hPa), pri použití predpísaného paliva 115/145 Grade (u benzínov s oktánovým číslom nad 100 sa používalo k vyjadrovaniu antidetonačnej odolnosti paliva tzv. výkonnostného čísla, a toto nebolo označované octane ale grade, aby nedochádzalo k nejasnostiam), súčasne so vstrekovaním nemrznúcej zmesi vody a alkoholu, tzv. ADI (Anti Detonation Injection; týmto spôsobom je možné ešte ďalej zvýšiť plniaci tlak, a teda aj výkon motora bez toho, aby s použitým palivom došlo k detonačnému spaľovaniu; výsledok je teda porovnateľný s použitím paliva s vyšším oktánovým číslom). Ešte vo výške 30 000 stôp (9 144 m) motor vyvíjal výkon 1 530 k (1 141 kW), pričom podľa meraní 550 k (410 kW), teda takmer 36%, na hriadeľ dodávala turbína.

Materiel Command ešte na sklonku vojny objednalo prestavbu jedného lietadla Bell P-63E-1 na prototyp XP-63H, ale už krátko po konci vojny sa celý podnik javil ako naďalej úplne neperspektívny. Výsledkom bolo, že s koncom vojny sa všetky práce rapídne spomalili, aby v polovici roka 1946 boli všetky práce na XP-63H oficiálne zastavené – vývoj sebavýkonnejších piestových motorov už naďalej nebol schopný konkurovať úspešnému vývoju prúdových motorov, ktoré sľubovali dosiahnutie vyšších výkonov vojenských lietadiel, a to predsa len reálnejšou cestou.

Prehľad verzií motora poháňajúcich niektoré typy lietadiel 

(Uvedená verzia lietadla a vzletový výkon motora)

Lockheed P-38 Lightning
V-1710-27/29(F2R, F2L), 1150 hp, YP-38, P-38D, P-38E
V-1710-49/53(F5R, F5L), 1325 hp, P-38F
V-1710-51/55(F10R, F10L), 1325 hp, P-38F, P-38G, P-38H
V-1710-75/77(F15R, F15L), 1425 hp, P-38K
V-1710-89/91(F17R, F17L), 1425 hp, P-38H, P-38J
V-1710-111/113(F30R, F30L), 1500 hp, P-38L, P-38M

Bell P-39 Airacobra
XV-1710-17(E2), 1150 hp, XP-39
V-1710-35(E4), 1150 hp, P-39D, P-39F, P-400, Airacobra Mk.I
V-1710-37(E5), 1090 hp, YP-39
V-1710-47(E9), 1325 hp, XP-39E
V-1710-59(E12), 1100 hp, P-39J
V-1710-63(E6), 1325 hp, P-39D-2, P-39K, P-39L
V-1710-83(E18), 1200 hp, P-39M
V-1710-85(E19), 1200 hp, P-39N, P-39Q

Curtiss P-40 Warhawk
V-1710-33(C15), 1040 hp, P-40C
V-1710-39(F3R), 1150 hp, P-40D, P-40E
V-1710-73(F4R), 1325 hp, P-40K
V-1710-81(F20R), 1200 hp, P-40M, P-40N, P-40R
V-1710-99(F26R), 1200 hp, P-40N
V-1710-115(F31R), 1200 hp, P-40N
V-1710-101(F27R), 1325 hp, XP-40Q
V-1710-121(F28R), 1425 hp, XP-40Q

North American P-51 Mustang
V-1710-39(F3R), 1150 hp, P-51
V-1710-81(F20R), 1200 hp, P-51A
V-1710-119(F32R), 1500 hp, XP-51J

North American A-36 Invader
V-1710-87(F21R), 1325 hp, A-36A

Curtiss XP-55 Ascender
V-1710-95(F23R), 1275 hp

Bell P-63 Kingcobra
V-1710-47(E9), 1325 hp, XP-63
V-1710-93(E11), 1325 hp, P-63A, P-63C
V-1710-117(E21), 1325 hp, P-63C
V-1710-109(E22), 1425 hp, P-63E

North American P-82 Twin Mustang
V-1710-143/145(G6R, G6L), 1600 hp, P-82E, P-82F

Špecifikácie (V-1710-F32R)

Technické údaje 
Typ: piestový letecký motor, štvortaktný zážihový kvapalinou chladený preplňovaný vidlicový dvanásťvalec (bloky valcov zvierajú uhol 60 stupňov), vybavený reduktorom

Otvor valca: 5 ½ palca (139,7 mm)
Zdvih piesta: 6 palcov (152,4 mm)
Zdvihový objem motora: 28,031 litra
Kompresný pomer: 6,65 (s výnimkou niekoľkých prototypov a motorov „series G“)
Rozvod: OHC, štvorventilový (dva sacie a dva výfukové ventily, výfukové sú chladené sodíkom)
Zapaľovanie: zdvojené, magnety
Mazanie motora so suchou kľukovou skriňou

Výkony 
 vzletový 1 500 k (1 118,5 kW) pri 3 200 ot/min a plniacim tlakom 62,5 in Hg (2 116 mbar/hPa)
 nominálny 1 200 k (894,8 kW) v 9 144 m, pri 3 200 ot/min a plniacim tlakom 52,0 in Hg (1 761 mbar/hPa)
 bojový (s ADI, „Wet“) 1 900 k (1 416,8 kW) pri hladine mora, pri 3 200 ot/min a plniacim tlakom 78 in Hg (2 641 mbar/hPa)
 bojový (s ADI, „Wet“) 1 720 k (1 282,6 kW) v 6 310 m, pri 3 200 ot/min
Kompresný pomer: 6,00
Prevod reduktora: 2,36
Unášač vrtule: SAE No. 50
Kompresor: dvojstupňový odstredivý (radiálny), s medzichladičom stlačeného vzduchu, poháňaný prevodom od kľukového hriadeľa
Kompresor (hlavný)
Prevod kompresora 1÷8,10
Priemer rotora kompresora 9 ½ palca (241,3 mm)
Predradený stupeň kompresora
Prevod kompresora 1÷7,64
Priemer rotora kompresora 12 a 3/16 palca (309,56 mm)
Karburátor: Bendix SD-400
Palivo: benzín 100/130 Grade (špecifikácie AN-F-28)
Hmotnosť suchého motora (bez prevádzkových náplní): 793,8 kg

Zdroj 

Lietadlové piestové motory
Vidlicové motory
Dvanásťvalcové motory