Packard V-1650マーリン

パッカードV-1650マーリンは、ロールス・ロイス・マーリンの航空機エンジンのバージョンであり、パッカード・モーター・カー・カンパニーによって米国でライセンスを受けて生産されています。このエンジンは、英国での使用のためにロールスロイスマーリンの生産を拡大するために認可されました。このエンジンは、同様の動力を与えられたアメリカ製のエンジンが利用できなかったときに、米国のギャップも埋めました。

Merlin XXと同等の1段スーパーチャージャーを備えた最初のV-1650は、P-40F Kittyhawk戦闘機およびカナダ製のHawker Hurricanesで使用されました。 Merlin 60シリーズに基づいたその後のバージョンには、高高度でのパフォーマンスを向上させるための、より高度な2段スーパーチャージャーが含まれていました。北米のP-51マスタング戦闘機で最も注目に値する用途を見つけ、航空機の性能を改善して、連合軍の重爆撃機をイギリスからドイツに送り返しました。

設計と開発

第二次世界大戦の勃発時に、英国の航空産業は大幅に拡大しました。クルー、マンチェスター、グラスゴーにシャドウファクトリーを設置するロールスロイスマーリンエンジンが大いに必要でした。これは、英国の政府が米国の製造業者を使用して生産を拡大しようとしているため、増加する需要を満たすには不十分でした。 1940年9月にロールス・ロイスとPackard Motor Car Companyの間で、ライセンスの下でMerlinを製造するという合意に達し、1億3000万ドルの注文が出されました。 V-1650-1と指定された最初のパッカード製エンジンは、1941年8月に稼働しました。

最初のアメリカのモデルはマークXXのバージョンで、アメリカ軍がV-1650-1を指定し、イギリスがパッカードマーリン28を指定しました。このエンジンは、シングルステージの2速スーパーチャージャーを使用しました。ギアチェンジメカニズムは、もともとはフランスのファーマンの特許ライセンスに基づいていました。マーリン28は、アブロランカスター爆撃機に使用されました。このエンジンのUSAAF V-1650-1バージョンは、カーティスP-40Fで使用されました。このエンジンに対するパッカードの最初の変更により、メインクランクシャフトベアリングが銅鉛合金から銀鉛合金に変わり、インジウムメッキが採用されました。これは、当時使用されていた潤滑油で可能だった腐食を防ぐために、ゼネラルモーターズのポンティアック部門によって開発されました。ベアリングコーティングは、表面の慣らし運転（慣らし運転）および耐荷重能力も改善しました。

ウェリントンVI爆撃機の高高度マーリンに対する英国航空省の要求に応えて、スタンリーフッカーの指揮下にあるロールスロイスチームは、2段階の過給を備えたマーリンを開発し、マーリン60シリーズになりました。最初の60シリーズエンジンは1941年3月に稼働し、同年7月に初めて飛行しました。 Wellington VIがキャンセルされたとき、これらのエンジンは代わりにMerpit 61としてSpitfire IXに導入されました。

このモデルは後にV-1650-3としてPackardによって製造され、P-51向けの「高高度」マーリンとして知られるようになりました。P-51は、マーリン61をマスタングXとして飛行する最初の2ステージマーリン-マスタングコンバージョンです。 1942年10月、生産V-1650-3エンジンP-51B（Mustang III）が1943年にサービスを開始しました。2ステージMerlinsおよびV-1650-3の2スピード、2ステージスーパーチャージャーセクションには、通常、6.391：1の比率でギアトレインを介して駆動された同じシャフト。高速ブロワー位置でこの比率を8.095：1に上げるために、油圧式のオイルチェンジ式のクラッチを電気ソレノイドで接続することができます。

インペラの高速ギア比は、アリソンで使用されている比ほど高くはありませんでしたが、インペラ速度はエンジン性能を決定する唯一の要因ではなく、インペラブレードのサイズとピッチの関数でもあります。ギア駆動のスーパーチャージャーは寄生的なアクセサリーです。したがって、インペラーのギアとブレードのプロファイルは、飛行の重要な離陸段階で利用可能な出力を損なうことなく、高度で最大出力になるように慎重に設計されています。圧縮された燃料/空気混合物の二重ステージングにより、ディフューザーを介して吸気マニホールドにブースト圧が供給され、発電所の高度が上昇しました。

シリンダーへの誘導システム内の海面大気を維持するスーパーチャージャーの能力により、パッカードマーリンは30,000フィート（9,100 m）を超える1,270馬力（950 kW）以上を開発することができました。 2段式インペラーは、圧縮プロセス中に燃料/空気混合物の極端な加熱を引き起こし、圧縮されたチャージの爆発を防ぐために、シリンダーに入る前に混合物を冷却する必要がありました。冷却は、第1段と第2段の羽根車の間のホイールケースハウジングに鋳造されたインタークーラー通路で行われました。

エチレングリコール冷却液は、ポンプによってこの通路を循環し、インペラによって生成された過剰な熱を運び出しました。インタークーラーがなければ、チャージの温度は400°F（204°C）にもなります。インタークーラー自体は高温に対処するには不十分であり、追加の冷却フィンとチューブコアがブロワーの出口とシリンダーへの誘導マニホールドの間に配置されました。このラジエーターはアフタークーラーとして知られており、スーパーチャージャー冷却システムのリザーバーとして機能しました。冷却に使用されるグリコール混合物は、メインエンジンの冷却システムから独立しており、エンジンによって駆動される遠心ポンプを使用して、冷却剤を毎分36 USガロン（136リットル、30インペリアルガロン）の最大速度で航空機のラジエーターシステムに循環させました、エンジン回転数に応じて。この複合システムは、充電温度を適切なレベルに下げました。

上昇気流キャブレターのスロートのスロットルバルブは、スロットルリンケージを介した自動ブースト制御によって制御され、高度の変化に応じて選択されたマニホールド圧力を維持しました。エンジンのオーバーブーストを防ぐために、地上および低レベル運転中はバルブが部分的にしか開いていませんでした。高度が高くなると空気密度が減少するため、大気圧の低下に応じてスロットルバルブが徐々に開かれました。このシステムは、最大高度26,000フィート（7,900 m）までのエンジンブースト制限内でフルパワーを提供しました。

ブースト圧の測定

イギリス人は、ブースト圧をlbf /in²（psi）として測定しました。海面での通常の大気圧は14.7 psiであるため、+ 6の読み取り値は、エンジンに入る前にスーパーチャージャーブロワーによって空気/燃料混合物が20.7 psiに圧縮されていることを意味します。 +25は、空気/燃料混合物が39.7 psiに圧縮されていることを意味します。

アメリカ人は水銀柱インチ（inHg）を使用してブースト定格を測定しました。 1平方インチあたり1ポンド力は2.036 inHgまたは6.895 kPaに等しく、標準大気は101.325 kPa = 29.92 inHg = 14.70 lbf /in²です。初期のマーリンエンジンでは、最大マニホールド（ブースト）圧力は+18でした。これは後のモデルで増加しました。

戦後の使用

米国では、多くの戦争余剰エンジンと機体が比較的安価に販売されました。最も人気のあるアイテムの2つは、北米のP-51マスタングとPackard V-1650マーリンエンジンでした。ベンディックストロフィー、クリーブランドエアレース、トンプソントロフィー。これらのエンジンの多くは、Bonneville Salt Flatsのような場所でのドラッグレース、ハイドロプレーンレース、およびランドスピードレースで今日でも頻繁に使用されています。カナダのオンタリオ州ハミルトンにあるカナディアンウォープレーンヘリテージミュージアムが飛行するMynarski Lancasterは、世界で2つだけのランカスターの1つであり、4つのPackard Merlinエンジンを使用しています。

リノエアレースのアンリミテッドクラスレーサーのマーリンの出力を増やす作業が続けられています。アリソンV-1710コネクティングロッドの使用やインタークーラーのADI（反デトネート注入）（50％蒸留水および50％メタノール）への交換などの革新的技術であり、化学組成はドイツ空軍のMW 50システムとほぼ同じ、そして第二次世界大戦中にプラット・アンド・ホイットニーのエンジンで使用された水噴射システムと同様に、出力の大幅な増加を可能にしました。最速の無制限レーサーの多くは、Merlinマニホールドの圧力を145 inHg（56.6 psi、4.8 atm）にまで高め、最大2,835 kW（3,800馬力）を獲得し、最高490 mphのマスタング速度を達成しています。

バリアント

• V-1650-1 ：1,390 hp（1,040 kW）; P-40キティホークおよびカーティスXP-60戦闘機で使用されるマーリン28に基づく
• V-1650-3 ：1,280 hp（950 kW）; Merlin 63に基づきます。
• V-1650-5 ：1,400馬力（1,000 kW）;実験的。
• V-1650-7 ：1,315 hp（981 kW）; P-51Dマスタングの主要な発電所であるMerlin 66と同様です。
• V-1650-9 ：1,380 hp（1,030 kW）; Merlin 100シリーズ、水メタノール注入による2,218 hp WEPに基づきます。
• V-1650-9A ：1,380 hp（1,030 kW）; P-51Mの非水注入で9として
• V-1650-11 ：1,380 hp（1,030 kW）;変更された燃料システム。
• V-1650-21 ：1,380 hp（1,030 kW）; P-82ツインマスタングの逆回転
• V-1650-23 ：
• V-1650-25 ：

用途

• アブロランカスターB.III / BX
• ベルXP-63
• カーティスP-40F / Lキティホーク
• カーティスP-60
• デハビランドモスキートB.VII / B.25
• ホーカーハリケーンMk.X、XI、XII
• 北米P-51マスタング
• 北米のF-82ツインマスタング
• スーパーマリンスピットファイアMk.XVI

仕様（V-1650）

一般的な特性

• タイプ： 12気筒過給水冷60°「Vee」ピストン航空機エンジン
• ボア： 5.4インチ（137.2 mm）
• ストローク： 6 in（152.4 mm）
• 排気量： 1,649in³（27.04 L）
• 長さ： 88.7インチ（2,253 mm）
• 幅： 30.8 in（781 mm）
• 高さ： 40インチ（1016 mm）
• 乾燥重量： 1,645ポンド（746 kg）

構成部品

• バルブトレイン： SOHC、シリンダーごとに2つの吸気バルブと2つの排気バルブ、ナトリウム冷却排気バルブステム
• スーパーチャージャー：スロットルに自動的にリンクされる2速2段ブースト圧力、2段目とエンジンの間に設置された水空アフタークーラー。
• 燃料システム：自動混合制御付きツインチョーク上昇気化器
• 燃料の種類： 100オクタン、1944年半ばから100/150グレードの航空燃料
• オイルシステム： 1つの圧力ポンプと2つのスカベンジポンプを備えたドライサンプ。
• 冷却システム： 70％水および30％エチレングリコール冷却液混合物、加圧。

性能

• 出力：約1380-1400馬力
• 圧縮比： 6：1
• 出力重量比： 0.80 hp / lb（1.73 kW / kg）離陸; 1.21 hp / lb（2.69 kW / kg）100/150グレードの燃料/ MSギア。