로터리 엔진

Rotary engine
이 문서는 크랭크케이스가 회전하는 구형 피스톤 엔진에 대한 것입니다.피스톤리스 Wankel 엔진의 경우 Wankel 엔진을 참조하십시오."로터리"로 설명된 다른 엔진에 대해서는 회전식 엔진(동음이의)을 참조하십시오.
80마력(60kW)의 정격 Le Rhonne 9C, WWI의 전형적인 로터리 엔진.구리 파이프는 연료-공기 혼합물을 크랭크케이스에서 실린더 헤드로 운반하여 흡기 매니폴드로 집합적으로 작동합니다.
이 르 론 9C는 플리트 항공 무기 박물관의 Sopwith Pup 전투기에 설치되었습니다.
고정 크랭크축(2013)에 대한 마운팅 받침대의 협소함 및 엔진 크기를 기록합니다.
프론트 휠에 로터리 엔진이 장착된 메가 모터사이클

로터리 엔진은 초기 유형의 내연기관으로, 일반적으로 방사형 구성에서 열당 홀수 개수의 실린더로 설계되어 크랭크축이 정지된 상태로 작동하며 크랭크케이스 전체와 연결된 실린더가 하나의 유닛으로 회전합니다.주요 적용 분야는 항공 분야였지만, 주요 항공 역할 이전에 몇몇 초기 오토바이와 자동차에도 사용되었습니다.

이러한 유형의 엔진은 제1차 세계대전 및 그 직전 몇 년 동안 기존의 인라인 엔진(직선 또는 V)의 대안으로 널리 사용되었습니다.이는 "전력 출력, 중량 및 신뢰성 문제에 대한 매우 효율적인 솔루션"[1]으로 알려져 있습니다.

1920년대 초에는 이런 유형의 엔진이 가진 고유한 한계로 인해 더 이상 사용되지 않게 되었습니다.

묘사

"로터리" 엔진과 "라디얼"

로터리 엔진은 기본적으로 표준 오토 사이클 엔진으로, 실린더는 기존의 레이디얼 엔진과 마찬가지로 중앙 크랭크축 주위에 방사형으로 배치되어 있지만, 회전 크랭크축이 있는 고정 실린더 블록이 있는 대신 크랭크축은 정지 상태를 유지하고 실린더 블록 전체가 회전합니다.가장 일반적인 형태에서 크랭크축은 기체에 단단히 고정되었고 프로펠러는 크랭크케이스 전면에 볼트로 고정되었습니다.

7기통 회전 엔진과 모든 피스톤 점화 순서 애니메이션.

이러한 차이는 설계(윤활, 점화, 연료 흡입, 냉각 등) 및 기능(아래 참조)에도 큰 영향을 미칩니다.

파리의 L'Air et de l'E'Space 박물관에는 방사형으로 배치된 7개의 실린더를 가진 엔진의 특별한 "단면" 작동 모델이 전시되어 있습니다.로터리 모드와 레이디얼 모드를 번갈아 사용하여 두 유형의 [2]엔진 내부 운동 간의 차이를 보여줍니다.

배치.

"고정" 방사형 엔진과 마찬가지로 회전식 엔진은 일반적으로 홀수 수의 실린더(일반적으로 5, 7 또는 9)로 제작되어 매끄러운 작동을 위해 일관된 다른 피스톤 점화 순서를 유지할 수 있었습니다.실린더 수가 짝수인 회전식 엔진은 대부분 "2열" 유형이었다.

대부분의 회전 엔진은 실린더가 하나의 크랭크축에서 바깥쪽으로 향하도록 배치되어 있으며, 일반적인 형태는 방사형과 동일하지만 회전식 복서[3] 엔진과 1기통 회전식도 있었다.

장점과 단점

당시 [4]로터리 엔진의 성공에 기여한 세 가지 주요 요인은 다음과 같습니다.

  • 원활한 작동: 엔진 장착 지점에 비해 왕복 부품이 없고 크랭크케이스/실린더의 회전 질량이 상대적으로 커서 플라이휠 역할을 하므로 회전력이 매우 부드럽게 전달되었습니다.
  • 냉각 기능 향상: 엔진이 작동 중일 때 회전하는 크랭크케이스/실린더 어셈블리에 의해 항공기가 정지해 있는 상태에서도 자체적으로 빠르게 움직이는 냉각 기류가 생성됩니다.
  • 중량 우위점: 다른 레이디얼 구성 엔진과 공유되는 회전식 소형 플랫 크랭크 케이스의 장점.또한 움직이는 엔진에 의해 제공되는 우수한 공랭은 실린더가 얇은 벽과 더 얕은 냉각 핀으로 만들어질 수 있다는 것을 의미했습니다.원활한 주행을 위해 플라이휠을 추가해야 하는 엔진에 비해 동력 대 중량비가 더욱 향상되었습니다.

엔진 설계자들은 회전 엔진의 많은 한계를 항상 알고 있었기 때문에 정적 스타일의 엔진이 더 안정되고 더 나은 특정 무게와 연료 소비량을 제공하게 되면 회전 엔진의 수명이 얼마 남지 않았습니다.

  • 회전식 엔진은 근본적으로 비효율적인 총 손실 오일 공급 시스템을 가지고 있었습니다.전체 엔진에 도달하기 위해서는 윤활 매체가 중공 크랭크축을 통해 크랭크케이스로 들어가야 했지만 회전 크랭크케이스의 원심력은 모든 재순환에 직접적으로 반대되었습니다.유일한 실용적인 해결책은 대부분의 2행정 엔진에서와 같이 연료/공기 혼합물로 윤활유를 흡입하는 것이었습니다.
  • 출력 증가는 또한 엔진의 회전 질량으로부터 자이로스코프 세차 운동을 곱하는 질량 및 크기 [5]증가와 함께 이루어졌습니다.이로 인해 특히 경험이 부족한 조종사의 경우 엔진이 설치된 항공기의 안정성 및 제어 문제가 발생하였다.
  • 회전 엔진의 공기 저항을 극복하기 위해 출력은 점점 더 증가했습니다.
  • 엔진 제어가 까다로워(아래 참조) 연료 낭비를 초래했습니다.

가장 크고 강력한 로터리 엔진이었던 고(故) WWI 벤틀리 BR2는 이러한 유형의 엔진을 더 이상 [6]개발할 수 없는 지경에 이르렀으며, RAF 서비스에 채택된 마지막 엔진이었다.

로터리 엔진 컨트롤

모노수파페 로타리

회전식 엔진에는 스로틀이 없었기 때문에 "블립" 스위치를 사용하여 간헐적으로 점화 스위치를 차단해야만 출력을 줄일 수 있다고 종종 주장합니다.이는 대부분의 공기가 배기 밸브를 통해 실린더로 유입되는 모노수페(단일 밸브) 유형에만 해당되며, 피스톤 다운 스트로크의 일부분은 열린 상태로 유지됩니다.따라서 실린더 내 연료와 공기의 혼합은 크랭크케이스 흡입구를 통해 제어할 수 없었습니다.모노수페의 "스로틀"(연료 밸브)은 혼합물을 열면 너무 농후해지고 닫으면 너무 희박해지기 때문에 제한적인 속도 조절 기능만 제공되었습니다(어느 경우든 엔진을 빠르게 정지시키거나 실린더를 손상시킵니다).초기 모델에서는 제어력을 높이기 위해 혁신적인 형태의 가변 밸브 타이밍이 특징이었지만, 이로 인해 밸브가 연소되어 [7]폐기되었습니다.

모노수페 엔진을 회전수 감소로 부드럽게 작동시키는 유일한 방법은 각 실린더가 2~3회 엔진 회전당 1회만 작동하도록 정상 점화 시퀀스를 변경하는 스위치였습니다.[8] 그러나 엔진은 어느 정도 균형을 유지했습니다.과도한 "블립" 스위치 사용과 마찬가지로, 이러한 설정으로 너무 오랫동안 엔진을 작동하면 배기 가스에서 다량의 미연소 연료와 오일이 발생하게 되고, 이로 인해 하부 뚜껑에 고여 화재 위험이 발생하게 됩니다.

'정상' 회전체

대부분의 회전 장치에는 정상적인 흡기 밸브가 있어서 연료(및 윤활유)는 일반적인 4행정 엔진과 같이 이미 공기와 혼합된 실린더로 흡입되었습니다.스로틀 개방 범위에 걸쳐 연료/공기비를 일정하게 유지할 수 있는 기존의 카뷰레터는 회전하는 크랭크케이스에 의해 차단되었습니다. 별도의 플랩 밸브 또는 "블록튜브"를 통해 공기 공급을 조정할 수 있었습니다.조종사는 스로틀을 원하는 설정(일반적으로 완전 개방)으로 설정한 다음 급기 밸브를 제어하는 별도의 "미세 조정" 레버를 사용하여 연료/공기 혼합물을 적합하게 조정해야 했습니다(수동 초크 제어 방식).회전 엔진의 회전 관성이 크기 때문에 엔진 유형에 따라 다르지만 시행착오 없이 적절한 연료/공기 혼합물을 조정할 수 있었고, 어떤 경우에도 필요한 요령을 습득하는 데 상당한 연습이 필요했다.공회전할 수 있는 알려진 설정으로 엔진을 시동한 후 최대 엔진 속도를 얻을 때까지 공기 밸브를 열었습니다.

연료/공기 혼합물을 적합하게 조정하면서 연료 밸브를 필요한 위치로 닫으면 작동 중인 엔진을 뒤로 조절하여 회전수를 줄일 수 있습니다.또한 이 과정은 까다로웠기 때문에 특히 착륙 시 블립 스위치를 사용하여 간헐적으로 점화 스위치를 차단함으로써 출력을 줄이는 것이 대부분이었다.

점화 스위치를 사용하여 실린더를 절단할 경우 연료가 엔진을 계속 통과하여 스파크 플러그에 오일을 공급하고 원활한 재시동에 문제가 발생하는 단점이 있었습니다.또한 원유와 연료의 혼합물이 뚜껑에 모일 수 있습니다.스위치를 놓으면 심각한 화재가 발생할 수 있기 때문에 대부분의 회전식 엔진에서 기본적으로 원형 뚜껑의 일부 또는 전부를 잘라내거나 배수 슬롯을 설치하는 것이 일반적이었습니다.

1918년까지 Clerget 핸드북은 연료와 공기 제어를 사용하여 필요한 모든 제어를 유지하고, 연료를 켜고 끄는 방식으로 엔진을 시동 및 정지할 것을 권고했다.권장 착륙 절차에서는 블립 스위치를 켠 채로 연료 레버를 사용하여 연료를 차단하는 것이 포함되었습니다.윈드밀링 프로펠러는 비행기가 하강할 때 엔진이 아무런 동력을 공급하지 않고 계속 회전하도록 만들었다.점화 스위치를 켜두면 스파크 플러그가 계속 스파크를 일으켜 오일을 주입하지 않고 연료 밸브를 다시 여는 것만으로 엔진을 재시동할 수 있습니다.조종사들은 엔진이 손상될 수 있으므로 점화 차단 스위치를 사용하지 [7]말 것을 권고받았다.

회전 엔진이 장착된 생존 또는 재생 항공기의 조종사들은 급작스러운 엔진 정지 또는 최악의 순간에 윈드밀링 엔진이 재시동되는 위험을 감수하기 보다는 필요한 경우 동력을 개시하는 보다 신뢰성 있고 빠른 방법을 제공하기 때문에 착륙 중에 여전히 유용하다는 것을 알게 된다.

역사

밀레

1897년형 Félix Millet 오토바이.

펠릭스 밀레는 1889년 파리 만국박람회에서 자전거 바퀴에 내장된 5기통 회전 엔진을 선보였다.밀레는 1888년에 이 엔진에 특허를 냈기 때문에 내연 로터리 엔진의 선구자로 여겨질 것입니다.그의 엔진으로 구동되는 기계는 1895년 파리-보르도-파리 경주에 참가했고 이 시스템은 1900년 [9]다라크와 런던에 의해 생산되기 시작했다.

하그라브

로렌스 하그레이브는 1889년 압축공기를 이용한 회전식 엔진을 처음 개발하여 동력 비행에 사용하고자 했다.재료의 무게와 가공 품질 부족으로 인해 효과적인 동력 [10]장치가 될 수 없었습니다.

발저

뉴욕의 전직 시계 제조업자인 Stephen M. Balzer는 1890년대에 [11]회전식 엔진을 만들었다.그는 주로 두 가지 이유로 회전 배치에 관심이 있었습니다.

  • 그날의 엔진이 작동하던 낮은 rpm에서 100hp(75kW)의 출력을 내기 위해서는 각 연소 스트로크에 따른 펄스가 상당히 컸습니다.이러한 펄스를 줄이기 위해 엔진은 무게를 더하는 큰 플라이휠이 필요했다.회전 설계에서 엔진은 자체 플라이휠 역할을 하므로 회전 장치가 유사한 크기의 기존 엔진보다 가벼울 수 있습니다.
  • 실린더는 항공기가 정지해 있을 때에도 냉각 기류가 양호했습니다. 이는 당시 항공기의 낮은 기속이 냉각 기류를 제한했고 합금이 덜 발전했기 때문에 중요했습니다.Balzer의 초기 설계에는 냉각 핀이 필요 없었지만, 후속 회전 장치에는 공랭식 엔진의 공통적인 특징이 있었습니다.

발저는 1894년에 3기통 회전 엔진 자동차를 생산했고, 그 후 랭글리의 에어로드롬 기도에 참여하게 되었고, 그는 그의 엔진을 훨씬 더 큰 버전으로 만들려고 하다가 파산했습니다.발저의 회전 엔진은 나중에 랭글리의 조수 찰스 M. 맨리에 의해 정적 방사형으로 전환되어 주목할 만한 맨리-발저 엔진을 만들었다.

드 디온 부통

유명한 De Dion-Booton 회사는 1899년에 실험적인 4기통 회전 엔진을 생산했습니다.항공용으로 제작되었지만,[9] 어떤 항공기도 장착되지 않았습니다.

애덤스파웰

주요 기사:애덤스파웰
헬리콥터 실험에 적합한 Adams-Farwell 5기통 로터리

1898년 페이 올리버 파웰이 디자인한 3기통 회전 엔진을 사용한 회사의 첫 번째 롤링 프로토타입을 가진 애덤스-파웰의 자동차는 최초의 3기통 회전 엔진을 생산했고, 곧이어 1906년 5기통 회전 엔진을 사용한 또 다른 초기 미국 자동차 회사로서 애덤스-파웰 자동차를 생산하게 되었다.기본적으로 자동차용으로 제조됩니다.Emil Berliner는 그의 실패한 헬리콥터 실험을 위한 경량 동력 장치로 5기통 Adams-Farwell 회전 엔진 설계 컨셉의 개발을 후원했습니다.애덤스-파웰 엔진은 1910년 이후 미국에서 고정익 항공기에 동력을 공급했다.1904년 아담스-파웰 자동차가 프랑스 육군에 시연되었다고 보고된 이후 그놈 디자인이 아담스-파웰에서 파생되었다고 주장되어 왔다.후기 Gnome 엔진과 후기의 Clerget 9B 및 Bentley BR1 항공 로터리와는 대조적으로, 애덤스-파웰 로터리는 실린더 [9]헤드에 기존의 배기 및 흡기 밸브를 장착했습니다.

노메

Gnome 엔진의 단면도

그놈 엔진은 루이, 로랑, 오귀스틴 세 명의 세귄 형제의 작품이다.그들은 재능 있는 기술자였고 유명한 프랑스 기술자 마크 세귄의 손자였습니다.1906년 맏형인 루이스는 산업용 고정 엔진을 만들기 위해 Societé des Moteurs[12] Gnome을 설립하였고, Motorenfabrik Oberursel로부터 Gnom 단기통 고정 엔진을 생산하였고, 그는 다시 제1차 세계 대전 동안 독일 항공기를 위한 Gnome 엔진을 제조하였다.

루이스는 Gnom 엔진 실린더를 사용하여 항공기 전용 회전 엔진을 설계한 동생 Laurent와 합류했다.이 형제의 첫 실험 엔진은 34마력(25kW)의 5기통 모델로 로터리 엔진이 아닌 방사형 엔진이었지만 5기통 실험 모델의 사진은 남아 있지 않다.세귄 형제는 더 나은 냉각을 위해 회전식 엔진으로 눈을 돌렸고, 1908년 파리 자동차 전시회에서 세계 최초의 생산 로터리 엔진인 7기통 공랭식 50마력(37kW) "오메가"가 선보였다.최초의 Gnome Omega가 여전히 존재하며, 현재 스미스소니언 국립 항공 우주 [13]박물관의 소장품이다.Seguins는 최근 개발된 니켈강 합금이라는 가장 높은 강도 재료를 사용했으며, 엔진 부품을 만들기 위해 미국과 독일 최고의 공작기계를 사용하여 솔리드 메탈로 부품을 가공하여 무게를 줄였습니다. 50hp Gnome의 실린더 벽은 두께가 1.5mm(0.059인치)에 불과했지만 커넥팅 로드는 두께였습니다.무게를 줄이기 위해 깊은 중앙 채널로 밀링 가공되었습니다.리터당 전력 단위에서는 다소 낮은 전력이지만, 중량 대비 전력비는 kg당 1hp(0.75kW)로 매우 우수했습니다.

이듬해인 1909년 발명가 로저 라보는 모나코에서 열린 모터보트와 항공 대회에 출품한 수중익/항공기 조합인 에어로스카페에 하나를 장착했다.헨리 파르만은 그 해 유명한 Rheims 항공기 대회에서 Gnome을 사용하면서 180km(110mi)의 가장 큰 논스톱 비행으로 그랑프리를 수상했고 지구 비행 세계 기록을 세웠습니다.1910년 3월 28일 마르세유 근처에서 앙리 파브르의 르 카나르라는 수상비행기의 첫 번째 성공적인 비행은 그노메 오메가에 의해 추진되었다.

제1차 세계대전 전에는 4000여 대가 생산될 정도로 Gnome 로터리 생산이 급증했고, Gnome도 2열 버전(100hp)을 생산했다.Double Omega)는 80마력의 Gnome Lambda, 160마력의 2열 Double Lambda입니다.그 시대의 다른 엔진들의 기준에 따르면, Gnome은 특별히 변덕스럽지 않다고 여겨졌으며, 오버홀 [citation needed]사이에서 10시간 동안 작동할 수 있는 최초의 엔진으로 인정받았다.

1913년 Seguin 형제는 새로운 Monosoupape("단일 밸브") 시리즈를 출시했습니다. 이 시리즈는 피스톤의 흡기 밸브를 각 실린더 헤드에 하나의 밸브를 사용하여 교체했으며, 흡기 및 배기 밸브 역할을 두 배로 했습니다.엔진 속도는 밸브 태핏 롤러에 작용하는 레버를 사용하여 배기 밸브의 개방 시간과 범위를 변경하여 제어되었습니다. 이 시스템은 밸브 연소 때문에 나중에 폐기되었습니다.모노수페의 중량은 이전의 2밸브 엔진보다 약간 적었고 윤활유를 덜 사용했다.100hp 모노수페는 9기통으로 제작돼 정격출력 1,200rpm으로 [14]발전했다.이후 160마력 9기통 Gnome 9N 로터리 엔진은 모노수페 밸브 설계를 사용했으며 이중 점화 시스템의 안전 계수를 추가했으며, 이러한 실린더 헤드 밸브 형식을 사용한 것으로 알려진 마지막 로터리 엔진 설계였습니다.또한 9N은 쿠페 스위치를 사용하여 1/2, 1/4 및 1/8의 출력 값을 달성할 수 있는 특이한 점화 설정 기능을 갖추고 있으며, 쿠페 스위치를 눌렀을 때 3개의 대체 출력 레벨 중 어느 것이 선택될지를 선택하는 5자세 로터리 스위치를 사용하여 출력 값을 낮출 수 있습니다.균일한 간격으로 모든 9개의 실린더에 모든 스파크 전압을 방출하여 여러 레벨의 출력을 [15]감소시킨다.통풍이 잘 되는 재현 Foker D.Gnome 9N으로 구동되는 올드 라인벡 비행장의 VII 파라솔 단발기 전투기는 지상[16] 주행과 비행 모두에서 Gnome 9N의 4단계 출력 능력을 사용하는 것을 종종 보여준다.

독일 오베르셀 U.박물관 전시 중인 III 엔진

Clerget 및 Le Rhonne 회사가 생산한 회전 엔진은 실린더 헤드에 기존의 푸시로드 작동식 밸브를 사용했지만, 연료 혼합물을 크랭크축을 통해 흡입하는 것과 동일한 원리를 사용했습니다. Le Rhonne은 흡기 전하를 받아들이기 위해 크랭크케이스에서 각 실린더 상부로 이어지는 눈에 띄는 구리 흡입 튜브를 가지고 있었습니다.

80마력 (60kW)의 7기통 Gnome은 제1차 세계 대전 발발 당시 Gnome Lambda로 표준으로 사용되었으며, 많은 항공기 설계에 사용되고 있음을 금방 알게 되었다.오리지널 Gnom 엔진을 설계한 독일 Motorenfabrik Oberursel사 등 여러 회사의 허가를 받을 정도로 좋았다.Oberursel은 나중에 Fokker에 의해 인수되었는데, 80hp Gnome Lambda 복사본은 Oberursel U.0으로 알려져 있습니다.브리스톨 스카우트 복엽기의 초기 예에서 사용된 것처럼 프랑스 Gnome Lambdas가 독일 버전을 충족시켜 Fokker E에 힘을 실어준 것은 전혀 드문 일이 아닙니다.1915년 후반부터 전투 중인 아인덱커입니다

모든 볼륨에서 2열 회전 엔진을 생산하려는 유일한 시도는 14기통 Double Lambda 160hp 설계와 독일 Oberursel사의 제1차 세계대전 초기 복제품인 미국 Double Lambda 설계로 이루어진 Gnome이 맡았다.같은 정격 전력의 III.Double Lambda의 예는 1913년 9월에 Deperdussin 모노코크 경주 항공기 중 하나를 거의 204km/h(126mph)의 세계 기록 속도로 작동시킨 반면, Oberursel U.III는 독일 생산 군용기인 포커 E에만 장착된 것으로 알려져 있다.IV 전투기 단발기와 포커 D.III 전투기 복엽기는 둘 다 독일 발전소의 낮은 품질에 부분적으로 기인했는데, 독일 발전소는 불과 몇 시간 동안의 전투 비행 후에 닳기 쉬웠다.

제1차 세계 대전

Siemens-Halske Sh.빈 기술 박물관(비엔나 기술 박물관)에 보존되어 있는 III.이 엔진은 제1차 세계대전이 끝날 무렵 많은 독일 전투기의 동력을 공급했다.

회전목마들의 중량 대비 동력비가 그들의 가장 큰 장점이었다.더 크고 무거운 항공기는 거의 전통적인 인라인 엔진에 의존했지만, 많은 전투기 설계자들은 전쟁이 끝날 때까지 회전식 엔진을 선호했다.

회전 장치에는 여러 가지 단점이 있었는데, 특히 연료 소비량이 매우 높았습니다. 그 이유는 엔진이 일반적으로 최대 스로틀로 구동되고 밸브 타이밍이 이상적이지 않았기 때문입니다.석유 소비량도 매우 높았다.원시적인 카뷰레션과 진정한 섬프의 부재로 인해 윤활유가 연료/공기 혼합물에 추가되었습니다.이로 인해 엔진 연소가 부분적으로 연소된 오일에서 나오는 연기와 함께 무거워졌습니다.피마자유는 연료의 유무에 영향을 받지 않는 윤활유였고, 껌 형성 경향은 전체 손실 윤활 시스템과 무관했기 때문에 선택된 윤활유였습니다.불행한 부작용은 제1차 세계대전 조종사들이 비행 중 상당량의 기름을 흡입하고 삼켜 지속적인 [17]설사를 일으킨 것이다.회전식 엔진 조종사들이 입는 비행복은 일상적으로 기름에 흠뻑 젖어 있었다.

엔진의 회전 질량 또한 사실상 큰 자이로스코프를 만들었다.수평 비행 중에는 그 효과가 특별히 두드러지지는 않았지만, 자이로스코프 세차 운동을 돌리면 눈에 띄었다.엔진의 회전 방향 때문에 좌회전에는 힘이 필요하고 상대적으로 천천히 일어나는 반면 우회전에는 거의 순간적으로 코가 [18]내려가는 경향이 있었다.일부 항공기에서 이는 투견과 같은 상황에서 유리할 수 있다.Sopwith Camel은 좌회전 및 우회전 시 모두 좌회전 방향타가 필요할 정도로 어려움을 겪었고, 조종사가 낮은 공기 속도에서 루프 상단에 최대 동력을 가하면 매우 위험할 수 있다.훈련 중인 카멜 조종사들은 1,000피트(300m)[19] 이상의 고도에서 첫 번째 급우회전을 시도하라는 경고를 받았다.카멜의 가장 유명한 독일 적 포커 박사입니다.트라이플레인도 하고 회전 엔진도 사용했어요 보통 오버러셀 우르죠프랑스제 Le Rhone 9J 110hp 파워플랜트의 II 클론.

제1차 세계대전 이전에도 회전식 엔진의 관성 문제를 극복하려는 시도가 있었다.1906년에 찰스 벤저민 레드럽은 헨든에서 각각 프로펠러를 구동하는 크랭크축이 한 방향으로 회전하고 실린더 블록이 반대 방향으로 회전하는 '무반응' 엔진을 로열 플라잉 군단에 시연했다.이후 개발된 것은 1914년 Redrup이 설계한 무반응 '하트' 엔진으로, 크랭크축에 연결된 프로펠러는 1개뿐이었지만 실린더 블록과 반대 방향으로 회전하여 부정적인 영향을 대부분 제거했다.이것은 신뢰할 수 있는 작동을 하기에는 너무 복잡하다는 것이 증명되었고 Redrup은 설계를 정적 방사형 엔진으로 변경하였고, 나중에 실험적인 Vickers F.B.12b와 F.B.16 [20]항공기에서 시도되었지만 안타깝게도 성공하지 못했다.

전쟁이 진행되면서 항공기 설계자들은 점점 더 많은 양의 전력을 요구했다.인라인 엔진은 상한 회전수를 개선함으로써 이러한 수요를 충족시킬 수 있었고, 이는 더 많은 출력을 의미합니다.밸브 타이밍, 점화 시스템 및 경량 재료의 개선으로 이러한 높은 회전수가 가능해졌고, 전쟁이 끝날 무렵에는 평균 엔진이 1,200rpm에서 2,000rpm으로 증가했습니다.회전하는 실린더가 공기를 통해 끌리기 때문에 로터리는 동일한 작업을 수행할 수 없었습니다.예를 들어, 1,200rpm의 초기 모델이 1,400rpm으로 회전수를 높인 경우 속도의 제곱에 따라 공기 항력이 증가하므로 실린더의 항력은 36% 증가했습니다.낮은 rpm에서는 드래그(drag)를 무시할 수 있었지만 회전수가 증가함에 따라 로터리는 엔진을 회전시키는 데 점점 더 많은 힘을 가하고 프로펠러를 통해 유용한 추력을 제공하는 데 더 적은 힘을 남겼습니다.

Siemens-Halske Sh의 애니메이션.III의 내부 운영

Siemens-Halske 바이로

Redrup의 영국식 "무반응" 엔진 컨셉과 유사한 방식으로 이 디자인을 복원하려는 한 가지 현명한 시도는 Siemens AG에 의해 이루어졌다.크랭크케이스(프로펠러가 앞쪽에 직접 고정된 상태)와 실린더는 외부에서 볼 때 900rpm으로 시계 반대 방향으로 회전하는 반면, 크랭크축(다른 설계와 달리 크랭크케이스에서 "흡입"되지 않음)과 기타 내부 부품은 같은 속도로 시계 방향으로 회전하므로 세트가 효과적으로 작동했습니다.1,800 rpm으로 동작합니다.크랭크케이스 후면의 베벨 기어를 사용하여 11기통 Siemens-Halske Sh를 만들었습니다.III, 드래그 및 순토크 [21]: 4–5 감소몇몇 후기 전쟁 유형, 특히 Siemens-Schuckert D에 사용되었습니다.IV 전투기, 새로운 엔진의 느린 작동 속도, 때로는 4개의 블레이드를 가진 크고 거친 프로펠러(SSW D)와 결합되었습니다.IV 사용)는 이를 동력으로 하는 유형을 우수한 상승률로 제시했으며, 일부 후기 생산 Sh.의 예를 들었다.IIIa 발전소는 최대 240마력의 [21]: 12 출력을 발휘한다고도 합니다.

새로운 회전 동력 항공기 포커 D.VII는 적어도 부분적으로 Oberursel 공장의 여유분인 110hp(82kW) Ur에 사용할 수 있도록 설계되었습니다.II 엔진은 르 론 9J 로터리를 복제한 것입니다.

연합군의 선박 봉쇄로 독일군은 회전식 엔진을 적절히 윤활하는 데 필요한 피마자유를 구할 수 없게 되었다.대체품이 전혀 만족스럽지 않아 작동 온도가 상승하고 [22][23][24]엔진 수명이 단축되었습니다.

전후

전쟁이 끝날 무렵, 회전 엔진은 구식이 되었고, 꽤 빨리 사용이 중단되었다.영국 공군은 아마도 대부분의 다른 운영자들보다 회전식 엔진을 오래 사용했을 것이다.RAF의 전후 전투기인 소프위드 스니프는 벤틀리 BR2 로터리를 제1차 세계대전 연합군이 만든 회전 엔진 중 가장 강력한 엔진으로 사용했다.전후 초기의 표준적인 RAF 훈련기인 1914년형 Avro 504K는 여러 종류의 저출력 로터리를 사용할 수 있도록 범용 마운트를 갖추고 있었으며, 그 중 많은 잉여 물량이 있었다.마찬가지로, Le-Rhone-Thulin 90h(67 kW) 회전 엔진을 장착한 스웨덴의 FVM ö1 Tummelisa 고급 훈련 항공기는 30대 중반까지 작동했다.

설계자들은 전쟁 잉여 엔진의 저렴한 가격과 그들의 낮은 연료 효율과 그들의 총 손실 윤활 시스템의 운영 비용을 균형을 맞춰야 했고, 1920년대 중반까지 회전식 엔진은 주로 암스트롱 S와 같은 새로운 공랭식 "정지형" 방사선에 의해 영국 서비스에서도 거의 완전히 대체되었다.아이들리 재규어와 브리스톨 주피터.

로터리 엔진의 컨셉에 대한 실험은 계속되었다.

1921년형 미셸 엔진은 특이한 대향 피스톤 캠 엔진으로 실린더 블록이 회전한다는 점에서 회전 엔진의 원리를 사용했다.이것은 곧 같은 실린더와 캠을 가진 버전으로 대체되었지만 크랭크축 대신 고정된 실린더와 캠 트랙이 회전했습니다.이후 버전에서는 캠을 완전히 버리고 3개의 커플링 크랭크축을 사용했습니다.

1930년까지 소련의 헬리콥터 개척자 보리스 N.유리에프와 알렉세이 M.Cheremukhin은 둘 다 Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut (TsAGI, Central Aeroydynamicheskiy Institut)에 고용되어 소련이 설계하고 M-2 로터 엔진을 자체 제작한 TsAGI 1-EA 싱글 로터 헬리콥터로 최초의 실용적인 단일 리프트 로터 기계 중 하나를 제작했다.제1차 세계 대전의 회전 엔진1932년 8월 14일, TsAGI 1-EA는 비공식 고도 605미터(1,985피트)의 [25]기록을 세웠다.

자동차 및 오토바이에서 사용

회전 엔진은 주로 항공기에 사용되었지만, 몇몇 자동차와 오토바이는 회전 엔진으로 제작되었다.아마도 첫 번째는 1892년의 밀레 오토바이였을 것이다.많은 경주에서 우승한 유명한 오토바이는 앞바퀴 안에 회전 엔진이 있는 메골라였다.회전 엔진이 장착된 또 다른 오토바이는 Charles Redrup의 1912년식 Redrup Radial로, Redrup의 여러 모터사이클에 장착된 3기통 303cc 회전 엔진이었다.

1904년 레드럽이 디자인한 배리 엔진은 웨일스에서 제작되었습니다. 6.5kg의[3] 회전식 2기통 복서 엔진이 오토바이 프레임 안에 장착되었습니다.

1920년대 초반 독일의 메골라 오토바이는 앞바퀴 디자인에 5기통 회전 엔진을 사용했습니다.

1940년대 시릴 풀린은 1기통 엔진이 회전하는 휠인 파워휠과 클러치, 드럼 브레이크를 허브 내부에 개발했지만 생산에 들어가지는 않았다.

기타 로터리 엔진

고정된 크랭크축 주위를 이동하는 실린더의 구성 외에도, 여러 가지 다른 엔진 설계를 로터리 엔진이라고도 합니다.가장 주목할 만한 피스톤리스 로터리 엔진인 Wankel 로터리 엔진은 Ro80 차량의 NSU, RX 시리즈와 같은 다양한 차량의 마츠다 및 일부 실험적인 항공 애플리케이션에 사용되어 왔습니다.

1970년대 후반에 브릭린-터너 로터리 비라고 불리는 컨셉트 엔진이 [26][27]시험되었다.Rotary Vee는 엘보우 증기 엔진과 구성이 유사합니다.피스톤 쌍은 고체 V자형 부재로 연결되며, 각 단부는 한 쌍의 회전하는 실린더 클러스터에 떠 있습니다.회전 실린더 클러스터 쌍은 축이 넓은 V 각도로 설정됩니다.각 실린더 클러스터의 피스톤은 반경 방향 대신 서로 평행하게 움직입니다. 이 엔진 설계는 생산에 들어가지 않았습니다.Rotary Vee는 Bricklin SV-1에 동력을 공급하기 위한 것이었다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

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  26. ^ 파퓰러사이언스 1974년 8월
  27. ^ 파퓰러사이언스 1976년 4월

외부 링크

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