FlugzeugBearbeiten
C.M. Manly konstruierte 1901 einen wassergekühlten Fünfzylinder-Sternmotor, eine Umrüstung eines von Stephen Balzers Rotationsmotoren für Langleys Flugplatzflugzeuge. Manlys Motor leistete 52 PS (39 kW) bei 950 U / min.In den Jahren 1903-1904 nutzte Jacob Ellehammer seine Erfahrung im Motorradbau, um den weltweit ersten luftgekühlten Sternmotor zu bauen, einen Dreizylindermotor, den er 1907 als Grundlage für ein leistungsstärkeres Fünfzylindermodell verwendete. Dies wurde in seinem Dreidecker installiert und machte eine Reihe von kurzen Freiflugsprüngen.Ein weiterer früher Sternmotor war der Dreizylinder Anzani, ursprünglich als W3 „Fan“ -Konfiguration gebaut, von denen einer Louis Blériots Blériot XI über den Ärmelkanal antrieb. Vor 1914 hatte Alessandro Anzani Sternmotoren entwickelt, die von 3 Zylindern (mit einem Abstand von 120 °) reichten — früh genug, um bei einigen in Frankreich gebauten Exemplaren des berühmten Blériot XI aus der ursprünglichen Blériot-Fabrik eingesetzt worden zu sein — bis zu einem massiven 20-Zylinder-Motor von 200 PS (150 kW), dessen Zylinder in vier Reihen mit jeweils fünf Zylindern angeordnet waren.Die meisten Sternmotoren sind luftgekühlt, aber einer der erfolgreichsten der frühen Sternmotoren (und das früheste „stationäre“ Design, das für Kampfflugzeuge des Ersten Weltkriegs hergestellt wurde) war die Salmson 9Z-Serie von Neunzylinder-wassergekühlten Sternmotoren, die während des Ersten Weltkriegs in großen Stückzahlen hergestellt wurden. Georges Canton und Pierre Unné patentierten 1909 das ursprüngliche Motordesign und boten es der Firma Salmson an; Der Motor wurde oft als Canton-Unné bekannt.
Von 1909 bis 1919 wurde der Sternmotor von seinem nahen Verwandten, dem Rotationsmotor, überschattet, der sich vom sogenannten „stationären“ Radial dadurch unterschied, dass sich Kurbelgehäuse und Zylinder mit dem Propeller drehten. Es war im Konzept dem späteren Radial ähnlich, Der Hauptunterschied bestand darin, dass der Propeller mit dem Motor und die Kurbelwelle mit der Zelle verschraubt war. Das Problem der Kühlung der Zylinder, ein Hauptfaktor bei den frühen „stationären“ Radialen, wurde dadurch gelindert, dass der Motor seinen eigenen Kühlluftstrom erzeugte.Im Ersten Weltkrieg flogen viele französische und andere alliierte Flugzeuge mit Gnome-, Le Rhône-, Clerget- und Bentley-Rotationsmotoren, von denen die ultimativen Beispiele 250 PS (190 kW) erreichten, obwohl keiner von denen über 160 PS (120 kW) waren erfolgreich. Bis 1917 blieb die Entwicklung von Rotationsmotoren hinter den neuen Reihen- und V-Motoren zurück, die bis 1918 bis zu 400 PS (300 kW) leisteten und fast alle neuen französischen und britischen Kampfflugzeuge antrieben.
Die meisten deutschen Flugzeuge dieser Zeit verwendeten wassergekühlte Reihen-6-Zylinder-Motoren. Die Motorenfabrik Oberursel fertigte lizenzierte Kopien der Gnome- und Le Rhône-Rotationskraftwerke an, und Siemens-Halske baute ihre eigenen Designs, einschließlich des Siemens-Halske Sh.III Elfzylinder-Rotationsmotor, der für die damalige Zeit ungewöhnlich war, indem er durch ein Kegelradgetriebe im hinteren Ende des Kurbelgehäuses getrieben wurde, ohne dass die Kurbelwelle fest an der Flugzeugzelle des Flugzeugs montiert war, so dass die internen Arbeitskomponenten des Motors (vollständig interne Kurbelwelle „schwimmend“ in seinen Kurbelgehäuselagern mit seinen Pleueln und Kolben) in die entgegengesetzte Richtung zum Kurbelgehäuse und den Zylindern gedreht wurden, die sich immer noch wie der Propeller selbst drehten, da er immer noch fest an der Vorderseite des Kurbelgehäuses befestigt war, wie bei normalen deutschen Umlauf-Rotatoren.Am Ende des Krieges war der Rotationsmotor an die Grenzen der Konstruktion gestoßen, insbesondere im Hinblick auf die Menge an Kraftstoff und Luft, die durch die hohle Kurbelwelle in die Zylinder gesaugt werden konnten, während Fortschritte in der Metallurgie und der Zylinderkühlung es schließlich ermöglichten stationäre Sternmotoren, Rotationsmotoren zu ersetzen. In den frühen 1920er Jahren baute Le Rhône eine Reihe ihrer Rotationsmotoren in stationäre Sternmotoren um.Bis 1918 wurden die potenziellen Vorteile von luftgekühlten Radialen gegenüber dem wassergekühlten Reihenmotor und dem luftgekühlten Rotationsmotor, die Flugzeuge des Ersten Weltkriegs angetrieben hatten, geschätzt, aber nicht realisiert. Britische Designer hatten die ABC Dragonfly Radial im Jahr 1917 produziert, konnten aber die Kühlprobleme nicht lösen, und erst in den 1920er Jahren produzierten Bristol und Armstrong Siddeley zuverlässige luftgekühlte Radiale wie den Bristol Jupiter und den Armstrong Siddeley Jaguar.In den Vereinigten Staaten stellte das National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) 1920 fest, dass luftgekühlte Radiale eine Steigerung des Leistungsgewichts und der Zuverlässigkeit bieten könnten; Bis 1921 hatte die US Navy angekündigt, nur Flugzeuge mit luftgekühlten Radialen zu bestellen, und andere Marineluftwaffen folgten diesem Beispiel. Charles Lawrances J-1-Motor wurde 1922 mit Marinefinanzierung entwickelt und lief mit Aluminiumzylindern mit Stahlbuchsen für beispiellose 300 Stunden, zu einer Zeit, als 50 Stunden Ausdauer normal waren. Auf Drängen der Armee und der Marine kaufte die Wright Aeronautical Corporation Lawrances Firma, und nachfolgende Motoren wurden unter dem Namen Wright gebaut. Die Sternmotoren gaben Marinepiloten, die Langstreckenflüge über Wasser durchführten, Vertrauen.Wrights 225 PS (168 kW) starker J-5 Whirlwind Sternmotor von 1925 wurde weithin als „der erste wirklich zuverlässige Flugzeugmotor“ bezeichnet. Wright beschäftigte Giuseppe Mario Bellanca, um ein Flugzeug zu entwerfen, um es zu präsentieren, und das Ergebnis war die Wright-Bellanca WB-1, die später in diesem Jahr zum ersten Mal flog. Die J-5 wurde in vielen fortschrittlichen Flugzeugen des Tages eingesetzt, darunter Charles Lindberghs Spirit of St. Louis, in dem er den ersten transatlantischen Alleinflug unternahm.
1925 wurde die amerikanische Pratt & Whitney Company gegründet, die mit Wrights Sternmotoren konkurrierte. Pratt & Whitneys Erstangebot, der R-1340 Wasp, wurde später in diesem Jahr getestet und begann in den nächsten 25 Jahren mit einer Reihe von Motoren, darunter der 14-Zylinder-zweireihige Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp. Es wurden mehr Zwillingswespen produziert als jeder andere Luftfahrtkolbenmotor in der Geschichte der Luftfahrt; fast 175.000 wurden gebaut.
Im Vereinigten Königreich konzentrierte sich die Bristol Aeroplane Company auf die Entwicklung von Radialen wie Jupiter, Mercury und Sleeve Valve Hercules Radials. Deutschland, Japan und die Sowjetunion begannen mit dem Bau lizenzierter Versionen der Armstrong Siddeley, Bristol, Wright oder Pratt & Whitney Radials, bevor sie ihre eigenen verbesserten Versionen produzierten. Frankreich setzte seine Entwicklung verschiedener Rotationsmotoren fort, produzierte aber auch Motoren, die von Bristol-Designs abgeleitet waren, insbesondere der Jupiter.Obwohl andere Kolbenkonfigurationen und Turboprops in modernen Propellerflugzeugen übernommen wurden, ist der Bear, ein Grumman F8F Bearcat, der mit einem Wright R-3350 Duplex-Cyclone-Sternmotor ausgestattet ist, immer noch das schnellste kolbengetriebene Flugzeug.
125.334 der amerikanischen zweireihigen, 18-Zylinder Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp, mit einem Hubraum von 2.800 in3 (46 L) und zwischen 2.000 und 2.400 PS (1.500-1.800 kW), trieb den amerikanischen einmotorigen Vought F4U Corsair, Grumman F6F Hellcat , Republic P-47 Thunderbolt, zweimotoriger Martin B-26 Marauder, Douglas A-26 Invader, Northrop P-61 Black Widow usw. Der oben erwähnte kleinere Hubraum (bei 30 Litern) der gleichen Firma, Twin Wasp 14-Zylinder-Doppelreihe Radial wurde als Hauptmotordesign für den B-24 Liberator, PBY Catalina und Douglas C-47 verwendet, wobei jedes Design zu den Produktionsführern in allen Zeiten gehörte Produktionszahlen für jeden Flugzeugtyp.
Die zweireihigen Radiale der amerikanischen Wright Cyclone-Serie trieben amerikanische Kampfflugzeuge an: der fast 43-Liter-Hubraum, 14-Zylinder-Doppelzyklon angetrieben der einmotorige Grumman TBF Avenger, zweimotorige North American B-25 Mitchell, und einige Versionen der Douglas A-20 Havoc, mit dem massiven zweireihigen, fast 55-Liter-Hubraum, 18-Zylinder-Duplex-Zyklon, der die viermotorige Boeing B-29 Superfortress und andere antreibt.Das sowjetische Shvetsov OKB-19 Design Bureau war die einzige Quelle für Design für alle von der sowjetischen Regierung fabrikproduzierten Sternmotoren, die in ihren Flugzeugen des Zweiten Weltkriegs verwendet wurden, beginnend mit der Shvetsov M-25 (selbst basierend auf dem Design des amerikanischen Wright Cyclone 9) und weiter zu entwerfen die 41-Liter-Verschiebung Shvetsov ASh-82 Vierzehnzylinder Radial für Jäger, und die massive, 58-Liter-Verschiebung Shvetsov ASh-73 achtzehnzylinder radial im Jahr 1946 – die kleinste Verschiebung Radial Design von der Shvetsov OKB während des Krieges war die indigen entworfen, 8.6 liter Hubraum Shvetsov M-11 Fünfzylinder radial.
Über 28.000 der deutschen 42-Liter-Hubraum, 14-Zylinder, zweireihiger BMW 801, mit zwischen 1.560 und 2.000 PS (1.540-1.970 PS oder 1.150-1.470 kW), angetrieben von der deutschen einsitzigen, einmotorigen Focke-Wulf Fw 190 Würger und zweimotorigen Junkers Ju 88.
In Japan wurden die meisten Flugzeuge von luftgekühlten Sternmotoren wie dem 14-Zylinder Mitsubishi Zuisei (11.903 Einheiten, z.B. Kawasaki Ki-45), Mitsubishi Kinsei (12.228 Einheiten, z.B. Aichi D3A), Mitsubishi Kasei (16.486 Einheiten, z.B. Kawanishi H8K), Nakajima Sakae (30.233 Einheiten, z. B. Mitsubishi A6M und Nakajima Ki-43) und 18-Zylinder Nakajima Homare (9.089 Einheiten, z. B. Nakajima Ki-84). Die Kawasaki Ki-61 und Yokosuka D4Y waren zu dieser Zeit seltene Beispiele für japanische flüssigkeitsgekühlte Reihenmotorflugzeuge, aber später wurden sie auch für Sternmotoren wie Kawasaki Ki-100 und Yokosuka D4Y3 umgestaltet.
In Großbritannien produzierte Bristol sowohl radiale mit Hülsenventilen als auch mit konventionellen Tellerventilen: von den Hülsenventilen wurden mehr als 57.400 Hercules-Motoren für die Vickers Wellington, Short Stirling, Handley Page Halifax und einige Versionen des Avro Lancaster verwendet, über 8.000 der bahnbrechenden Bristol Perseus mit Hülsenventilen wurden in verschiedenen Typen verwendet, und mehr als 2.500 der britischen Radialmotoren mit dem größten Hubraum der Bristol-Firma, die Hülsenventile verwendeten, der Bristol Centaurus, wurden verwendet, um den Hawker Tempest II und die Sea Fury anzutreiben. Die Radialen mit Ventilkegel derselben Firma waren enthalten: rund 32.000 Bristol Pegasus, die in den Short Sunderland, Handley Page Hampden und Fairey Swordfish verwendet wurden, und über 20.000 Exemplare des 1925 hergestellten Neunzylinder-Mercury des Unternehmens wurden für den Antrieb der Westland Lysander, Bristol Blenheim und Blackburn Skua verwendet.
TanksEdit
In den Jahren vor dem Zweiten Weltkrieg, als der Bedarf an gepanzerten Fahrzeugen erkannt wurde, standen die Konstrukteure vor dem Problem, wie die Fahrzeuge angetrieben werden sollten, und wandten sich der Verwendung von Flugzeugtriebwerken zu, darunter Radialtypen. Die sternförmigen Flugzeugtriebwerke lieferten ein größeres Leistungsgewicht und waren zuverlässiger als herkömmliche Reihenfahrzeugtriebwerke, die zu dieser Zeit verfügbar waren. Dieses Vertrauen hatte jedoch einen Nachteil: wenn die Motoren vertikal montiert wurden, wie beim M3 Lee und M4 Sherman, Ihr vergleichsweise großer Durchmesser verlieh dem Tank eine höhere Silhouette als bei Konstruktionen mit Reihenmotoren.Der Continental R-670, ein 7-Zylinder-Radialflugmotor, der erstmals 1931 flog, wurde zu einem weit verbreiteten Panzerkraftwerk, das im M1 Combat Car, M2 Light Tank, M3 Stuart, M3 Lee und LVT-2 Water Buffalo installiert wurde.Der Guiberson T-1020, ein 9-Zylinder-Radialdiesel-Flugmotor, wurde im M1A1E1 eingesetzt, während der Continental R975 im M4 Sherman, M7 Priest, M18 Hellcat Tank Destroyer und der M44 self propelled Howitzer eingesetzt wurde.
Moderne radialsEdit
Eine Reihe von Unternehmen baut auch heute noch Radiale. Vedeneyev produziert die M-14P radial von 360-450 PS (270-340 kW) wie auf Yakovlev und Sukhoi Kunstflugzeuge verwendet. Die M-14P wird auch von Bauherren von selbstgebauten Flugzeugen wie dem Culp Special und Culp Sopwith Pup, Pitts S12 „Monster“ und dem Murphy „Moose“ verwendet. 110 PS (82 kW) 7-Zylinder- und 150 PS (110 kW) 9-Zylinder-Motoren sind von Australiens Rotec Aerosport erhältlich. HCI Aviation bietet den R180 5-Zylinder (75 PS (56 kW)) und R220 7-Zylinder (110 PS (82 kW)), erhältlich „ready to fly“ und als Build-it-yourself-Kit. Verner Motor aus der Tschechischen Republik baut mehrere Sternmotoren mit einer Leistung von 25 bis 150 PS (19 bis 112 kW). Miniatur-Sternmotoren für Modellflugzeuge sind bei O. S. Motoren, Saito Seisakusho aus Japan und Shijiazhuang aus China sowie Evolution (entworfen von Wolfgang Seidel aus Deutschland und hergestellt in Indien) und Technopower aus den USA.