LUchtvaart Nationaal Antwerpen Kempen
LUNAK
VLIEGTUIGMOTOREN - DEEL 2
In deel 1 bekeken we welke krachtbronnen de vliegmachines van de luchtvaartpioniers in de lucht brachten (of trachten te brengen). Tevens schetsten we een beeld van de gebruikte motortechnologie tijdens de eerste jaren van de 1e Wereldoorlog, periode waarin de vliegtuigen zich ontwikkelden van “speelgoed voor rijke burgers” tot echte oorlogsmachines. Die ontwikkeling ging uiteraard gestaag door tijdens en na de 1e Wereldoorlog, hetgeen we in het huidige artikel proberen weer te geven.
Periode 1916-1930
Vloeistof gekoelde motoren begonnen ondertussen meer en meer opgang te maken. Hoewel reeds in gebruik bij aanvang van de 1e Wereldoorlog (bv. de Mercedes D.II 6-cilinder in lijn, 120pk/90kW bij een drooggewicht van 210kg) moesten deze motoren het afleggen tegen de veel lichtere rotatiemotoren. Niettemin zetten de motorfabrikanten hun ontwikkelingen verder en vanaf circa 1916 konden enkele types lijnmotoren perfect concurreren met de krachtigste rotatiemotoren. Een mooi voorbeeld hiervan was de Austro-Daimler 6, een vloeistof gekoelde 6-cilinder in lijn die in 1910 (!) geïntroduceerd werd en toen reeds een mooie 90pk/67kW kon produceren. In 1916 haalde men met een aangepaste versie van dit motortype reeds 185pk/138kW en de laatste variant van deze motor die in 1918 gebouwd werd leverde maar liefst 225pk/168kW. Diverse Duitse vliegtuigen werden met deze Austro-Daimler 6 uitgerust, waaronder de Albatros D.II (185pk/138kW) en D.III (200pk/150kW).
Het extra gewicht en de kwetsbaarheid van het koelsysteem bleven nadelig maar lijnmotoren waren ondertussen voldoende krachtig geworden zodat het gewichtsnadeel naar verhouding minder speelde dan bij minder krachtige motoren. Een niet te onderschatten voordeel voor een lijnmotor was dan weer de mogelijkheid om de slanke motor in een netjes gestroomlijnde vliegtuigromp onder te brengen. Het relatief grote frontale oppervlak van een rotatiemotor was uiteraard geen aerodynamische zegen. Vanaf de introductie van krachtige lijnmotoren lag de weg open naar beter gestroomlijnde vliegtuigen, dus hogere snelheden. Een goed voorbeeld hiervan zijn de fraai gelijnde toestellen die de Duitse firma Albatros Flugzeugwerke produceerde, met als hoogtepunt de D.V uit 1917, die over een Mercedes D.IIIaü vloeistof gekoelde 6-cilinder lijnmotor van 200pk/150kW beschikte.
Niettemin liep ook de lijnmotor stilaan tegen de limieten aan van wat praktisch te verwezenlijken was. Om meer vermogen uit een dergelijk type motor te halen stonden een aantal opties open waarbij de meest voor de hand liggende een grotere cilinderinhoud was, te verwezenlijken door ofwel fysisch grotere cilinders toe te passen (grotere diameter) of door meer cilinders te monteren (= veel langere motor). Cilinders van grotere diameter moesten steviger, dus zwaarder, uitgevoerd worden en waren moeilijker te koelen vanwege het grotere oppervlak. Meer cilinders maakten de motor langer, wat eveneens het probleem van koeling deed toenemen, met daarbovenop ernstige vibratieproblemen vanwege de langere krukas. In afwachting van metaallegeringen die beter bestand zouden zijn tegen hogere temperaturen (zowel qua sterkte als qua thermische uitzetting) bleven lijnmotoren in de praktijk dus doorgaans beperkt tot 6 cilinders, al waren 8-cilinder lijnmotoren een tijdlang populair bij enkele merken van luxe-automobielen.
Autofabrikant Bugatti deed in 1915 weliswaar een poging een 8-in-lijn motor met een maximum vermogen van 250pk te ontwikkelen voor vliegtuiggebruik, maar dit project bracht het niet verder dan de testbank. De 8-cilinder motor vormde in 1916 evenwel de basis voor een nieuw type motor dat 400pk kon leveren bij een drooggewicht van 450kg : de U-16. Door 2 8-in-lijn motoren zij aan zij te monteren en elke krukas via een tandradoverbrenging de uitgaande propelleras te laten aandrijven creëerde men een relatief slanke maar toch krachtige motor. Franse vliegtuigbouwers waren niet geïnteresseerd maar in de USA verwierf de firma Duesenberg een licentieovereenkomst voor een aangepaste versie van de motor, die onder de naam King-Bugatti op de markt kwam. Voor zover bekend werd echter geen enkele van de 40 à 45 gebouwde King-Bugatti’s in een vliegtuig ingebouwd. Ook de na de 1e Wereldoorlog door Bréguet gebouwde motoren, hetzij directe varianten van de Bugatti U-16 hetzij compleet nieuwe configuraties op basis van de U-16, konden nauwelijks succesvol genoemd worden. De door Bréguet doorgevoerde wijzigingen maakten de motoren vooral complexer en zwaarder met slechts een beperkte winst in vermogen.
Om meer vermogen te creëren lag een andere oplossing nochtans voor de hand : de V-motor met 2 cilinderbanken in een hoek ten opzichte van elkaar opgesteld.
Zoals reeds eerder aangehaald beschikte de firma Antoinette reeds voor 1910 over een V-8 motor (eerste prototypes gebouwd in 1904, eerste “commercieel” gebruik vanaf 1906), en dit idee werd geleidelijk aan door andere fabrikanten overgenomen.
In Groot-Brittannië werd in 1911 de Royal Aircraft Factory (RAF, niet te verwarren met de latere Royal Air Force) opgericht, aanvankelijk bedoeld als herstellingswerkplaats voor beschadigde vliegtuigen van het Royal Flying Corps. Al snel bleken die “herstellingen” uit te monden in nieuwe ontwerpen. Eén van die nieuwe toestellen was de B.E.2 (1e vlucht op 1 februari 1912), aanvankelijk uitgerust met een Renault V-8 motor van 60pk/45kW maar later voorzien van een krachtigere 70pk/52kW versie. Ook die motor werd door de RAF onder handen genomen om meer vermogen te kunnen leveren (92pk/70kW) en werd daarna gebouwd onder de benaming RAF 1a.
Een echte doorbraak van krachtige V-motoren als vliegtuigkrachtbron kwam er pas vanaf de 2e helft van de 1e Wereldoorlog. Een goed voorbeeld is de door Mark Birkigt ontworpen Hispano-Suiza 8 die in prototypevorm in 1914 geïntroduceerd werd en 140pk/100kW leverde. Verder ontwikkelde versies hiervan werden steeds krachtiger met een meer dan respectabele 300pk/220kW voor de 8Fb uit 1918. Race uitvoeringen van dezelfde motor haalden zelfs 380pk/280kW in 1923. De bekendste toepassing van de Hispano Suiza 8 motor was uiteraard in de Spad VII (1916 - 150pk/110kW bij een drooggewicht van 202kg) en Spad XIII jachtvliegtuigen (1917 - 200pk/150kW bij een drooggewicht van 236kg).
Door de deelname van de USA aan de 1e Wereldoorlog vanaf 1917 kwam ook de ontwikkeling van vliegtuigmotoren aan de andere kant van de grote plas op gang. Ondanks het feit dat de wieg van de gemotoriseerde luchtvaart in de Verenigde Staten stond waren de Amerikanen toch wat achteropgeraakt met de recentste ontwikkelingen in de vliegerij. “Dankzij” hun deelname aan de oorlog zagen ze de noodzaak om het technologische gat dicht te rijden, o.a. door de ontwikkeling van een efficiënte en krachtige V-12 motor : de Liberty L-12 die in 1918 ter beschikking kwam. Deze watergekoelde motor leverde een indrukwekkende 400pk/300kW voor een drooggewicht van 383kg. Diverse vliegtuigmodellen, zowel Amerikaanse als Europese ontwerpen, werden met de L-12 uitgerust, waaronder de Curtiss H16, Douglas DT en DWC, Airco (De Havilland) DH9A.
Dankzij het modulaire ontwerp konden uit de L-12 2 andere interessante motoren worden afgeleid : de L-6 (6 cilinders in lijn, 215pk/163kW bij een drooggewicht van 257kg) en de L-8 (V-8, 290pk/216kW bij een drooggewicht van 261kg). Merk op dat deze motoren met uitzondering van de L-6 een power-to-weight-ratio (verhouding vermogen/gewicht) optekenden die groter was dan 1 (simpel uitgedrukt : het vermogen uitgedrukt in pk is groter dan het gewicht uitgedrukt in kg), in tegenstelling tot vrijwel alle eerder vernoemde motoren. Dit toont duidelijk aan dat de evolutie in de ontwikkeling van vliegtuigmotoren de goede weg op ging : steeds meer vermogen bij steeds minder gewicht !
V-motoren waren uiteraard breder dan lijnmotoren, maar met de relatief beperkte vermogens, en dus tevens relatief beperkte motorafmetingen, waren ze nog steeds netjes in een vliegtuigromp onder te brengen. Om nog meer vermogen uit een motor van gelijkaardige buitenafmetingen te persen greep men terug naar de waaiervorm van de 3-cilinder Anzani “fan” motor, met uitbreiding van het aantal cilinders, wat resulteerde in een zogenaamde W-motor. Zo ontstond in 1917 de Napier Lion W12 motor. 3 banken van elk 4 cilinders zorgden voor een vermogen van maar liefst 450pk/340kW bij de eerste versies, oplopend tot 580pk/430kW in 1928. Een race uitvoering met supercharger (zie verder) braakte zelfs een onwaarschijnlijke 1350pk/1010kW uit (we schrijven 1929) ! We vinden de Napier Lion W12, in één of andere subvariant, dan ook terug in de meest uiteenlopende naoorlogse vliegtuigtypen zoals de Blackburn Ripon, Fairey III, Letov S-8, Supermarine S.4 en S.5. We merken op dat de jacht naar meer motorvermogen na de 1e Wereldoorlog in niet onbelangrijke mate beïnvloed werd door de prestigieuze Schneider Trophy luchtraces voor watervliegtuigen, die hun hoogtepunt kenden in de periode 1919-1931.
Ook in het naoorlogse Amerika werden vanaf de jaren 1920 grote air races gehouden (Pulitzer Trophy Race van 1920 tot 1925, Thompson Trophy vanaf 1929, Bendix Trophy vanaf 1931), en ook daar gaven deze evenementen een extra duwtje in de rug bij de ontwikkeling van vliegtuigmotoren. Met name de stermotor begon aan zijn opmars, aanvankelijk in de burgervliegerij maar geleidelijk aan ook voor militair gebruik.
Zoals aangehaald in deel 1 van deze artikelreeks had de Franse firma Anzani reeds in 1910 een 6-cilinder stermotor samengesteld, gebaseerd op haar 3-cilinder motorfietskrachtbronnen. Anzani was trouwens niet de allereerste om een dergelijke experimentele stermotor te bouwen. Het concept werd door meerdere motorbouwers bestudeerd en verder uitgewerkt, waarbij een respectabel motorvermogen bij een relatief laag gewicht de belangrijkste drijfveer was. Zo bouwde de Franse Société des Moteurs Salmson een succesvolle watergekoelde 9-cilinder stermotor, die tijdens de 1e Wereldoorlog in verschillende versies toepassing vond op vliegtuigen zoals de Voisin LA.3 (130pk/95kW) en LA.5 (150pk/112kW), Short Type 830 (135pk/100kW) en vanaf 1919 op het Farman F.60 Goliath passagiersvliegtuig (260pk/190kW). De waterkoeling van deze Salmson motoren was tegelijkertijd een voor- en een nadeel. Het voordeel was de vrij efficiënte koeling (wat met de later meer gebruikelijke luchtgekoelde stermotoren wel degelijk problematisch was) maar het extra gewicht en de kwetsbaarheid van het koelsysteem was een niet te onderschatten nadeel. Andere vliegtuigfabrikanten zochten dus vooral hun heil in luchtgekoelde stermotoren.
Eén van de vroege succesvolle luchtgekoelde stermotoren was zonder twijfel de 9-cilinder Wright J-5 Whirlwind (220pk/164kW) die in 1925 aan een lange carrière mocht beginnen. Het belangrijkste wapenfeit dat deze J-5, de eerste echt betrouwbare stermotor, op zijn palmares kon schrijven was ongetwijfeld de oversteek van de Atlantische Oceaan als krachtbron van Charles Lindbergh’s Ryan NYP “Spirit of St. Louis” (Long Island, New York naar Parijs, 20/21 mei 1927). De J-5 Whirlwind werd ontwikkeld in de krachtigere J-6, later volgden meerdere steeds krachtigere versies zodat we eigenlijk van een Wright Whirlwind familie moeten spreken, aanvankelijk met 9 cilinders maar later in 7-cilinder en 14-cilinder uitvoeringen (twin-row radial, bestaande uit 2 opeenvolgende banken van 7 cilinders waarbij vermogens van 850pk/630kW mogelijk werden). Concurrerende firma’s bleven uiteraard niet bij de pakken zitten. Vermeldenswaard is ongetwijfeld de Pratt and Whitney Wasp reeks bestaande uit verscheidene versies en subversies, gaande van de 300pk/220kW 9-cilinder Wasp Junior A (1930, o.a. toegepast op de Lockheed 10A Electra en 12A Electra Junior) en de 535pk/400kW Wasp Junior (1931, motor met supercharger voor o.a. de Geebee Model Z racer) via de 1200pk/890kW Twin Wasp (1932, o.a. gebruikt op de Douglas DC3/C-47 en de Consolidated B-24 Liberator) tot de 2800pk/2100kW 18-cilinder Double Wasp (1945, gebruikt op de Northrop P-61C Black Widow nachtjager).
In deel 3 komen technologieën zoals superchargers en turbochargers aan bod, die vooral vanaf de jaren 1930 op grote schaal werden toegepast om vliegtuigmotoren meer vermogen te verschaffen. Tevens behandelen we motoren in ster-, V-, W-, X- en H-configuratie.
(Gebruikte bronnen : “Van Zeilvlucht tot Reactiemotor” (W.Kühner, uitgeverij Het Gouden Spoor), “Jane’s All The World’s Aircraft” (diverse jaargangen), diverse websites, eigen documentatie)
(Tekst : Guido Van Roy - Foto’s : Marc Van Ryssel, Jef Pets, Guido Van Roy)
Klik op onderstaande foto voor een overzichtje van de verscheidenheid aan motoren en de vliegtuigen waarop ze gemonteerd werden.
In deel 1 bekeken we welke krachtbronnen de vliegmachines van de luchtvaartpioniers in de lucht brachten (of trachten te brengen). Tevens schetsten we een beeld van de gebruikte motortechnologie tijdens de eerste jaren van de 1e Wereldoorlog, periode waarin de vliegtuigen zich ontwikkelden van “speelgoed voor rijke burgers” tot echte oorlogsmachines. Die ontwikkeling ging uiteraard gestaag door tijdens en na de 1e Wereldoorlog, hetgeen we in het huidige artikel proberen weer te geven.
Periode 1916-1930
Vloeistof gekoelde motoren begonnen ondertussen meer en meer opgang te maken. Hoewel reeds in gebruik bij aanvang van de 1e Wereldoorlog (bv. de Mercedes D.II 6-cilinder in lijn, 120pk/90kW bij een drooggewicht van 210kg) moesten deze motoren het afleggen tegen de veel lichtere rotatiemotoren. Niettemin zetten de motorfabrikanten hun ontwikkelingen verder en vanaf circa 1916 konden enkele types lijnmotoren perfect concurreren met de krachtigste rotatiemotoren. Een mooi voorbeeld hiervan was de Austro-Daimler 6, een vloeistof gekoelde 6-cilinder in lijn die in 1910 (!) geïntroduceerd werd en toen reeds een mooie 90pk/67kW kon produceren. In 1916 haalde men met een aangepaste versie van dit motortype reeds 185pk/138kW en de laatste variant van deze motor die in 1918 gebouwd werd leverde maar liefst 225pk/168kW. Diverse Duitse vliegtuigen werden met deze Austro-Daimler 6 uitgerust, waaronder de Albatros D.II (185pk/138kW) en D.III (200pk/150kW).
Het extra gewicht en de kwetsbaarheid van het koelsysteem bleven nadelig maar lijnmotoren waren ondertussen voldoende krachtig geworden zodat het gewichtsnadeel naar verhouding minder speelde dan bij minder krachtige motoren. Een niet te onderschatten voordeel voor een lijnmotor was dan weer de mogelijkheid om de slanke motor in een netjes gestroomlijnde vliegtuigromp onder te brengen. Het relatief grote frontale oppervlak van een rotatiemotor was uiteraard geen aerodynamische zegen. Vanaf de introductie van krachtige lijnmotoren lag de weg open naar beter gestroomlijnde vliegtuigen, dus hogere snelheden. Een goed voorbeeld hiervan zijn de fraai gelijnde toestellen die de Duitse firma Albatros Flugzeugwerke produceerde, met als hoogtepunt de D.V uit 1917, die over een Mercedes D.IIIaü vloeistof gekoelde 6-cilinder lijnmotor van 200pk/150kW beschikte.
Niettemin liep ook de lijnmotor stilaan tegen de limieten aan van wat praktisch te verwezenlijken was. Om meer vermogen uit een dergelijk type motor te halen stonden een aantal opties open waarbij de meest voor de hand liggende een grotere cilinderinhoud was, te verwezenlijken door ofwel fysisch grotere cilinders toe te passen (grotere diameter) of door meer cilinders te monteren (= veel langere motor). Cilinders van grotere diameter moesten steviger, dus zwaarder, uitgevoerd worden en waren moeilijker te koelen vanwege het grotere oppervlak. Meer cilinders maakten de motor langer, wat eveneens het probleem van koeling deed toenemen, met daarbovenop ernstige vibratieproblemen vanwege de langere krukas. In afwachting van metaallegeringen die beter bestand zouden zijn tegen hogere temperaturen (zowel qua sterkte als qua thermische uitzetting) bleven lijnmotoren in de praktijk dus doorgaans beperkt tot 6 cilinders, al waren 8-cilinder lijnmotoren een tijdlang populair bij enkele merken van luxe-automobielen.
Autofabrikant Bugatti deed in 1915 weliswaar een poging een 8-in-lijn motor met een maximum vermogen van 250pk te ontwikkelen voor vliegtuiggebruik, maar dit project bracht het niet verder dan de testbank. De 8-cilinder motor vormde in 1916 evenwel de basis voor een nieuw type motor dat 400pk kon leveren bij een drooggewicht van 450kg : de U-16. Door 2 8-in-lijn motoren zij aan zij te monteren en elke krukas via een tandradoverbrenging de uitgaande propelleras te laten aandrijven creëerde men een relatief slanke maar toch krachtige motor. Franse vliegtuigbouwers waren niet geïnteresseerd maar in de USA verwierf de firma Duesenberg een licentieovereenkomst voor een aangepaste versie van de motor, die onder de naam King-Bugatti op de markt kwam. Voor zover bekend werd echter geen enkele van de 40 à 45 gebouwde King-Bugatti’s in een vliegtuig ingebouwd. Ook de na de 1e Wereldoorlog door Bréguet gebouwde motoren, hetzij directe varianten van de Bugatti U-16 hetzij compleet nieuwe configuraties op basis van de U-16, konden nauwelijks succesvol genoemd worden. De door Bréguet doorgevoerde wijzigingen maakten de motoren vooral complexer en zwaarder met slechts een beperkte winst in vermogen.
Om meer vermogen te creëren lag een andere oplossing nochtans voor de hand : de V-motor met 2 cilinderbanken in een hoek ten opzichte van elkaar opgesteld.
Zoals reeds eerder aangehaald beschikte de firma Antoinette reeds voor 1910 over een V-8 motor (eerste prototypes gebouwd in 1904, eerste “commercieel” gebruik vanaf 1906), en dit idee werd geleidelijk aan door andere fabrikanten overgenomen.
In Groot-Brittannië werd in 1911 de Royal Aircraft Factory (RAF, niet te verwarren met de latere Royal Air Force) opgericht, aanvankelijk bedoeld als herstellingswerkplaats voor beschadigde vliegtuigen van het Royal Flying Corps. Al snel bleken die “herstellingen” uit te monden in nieuwe ontwerpen. Eén van die nieuwe toestellen was de B.E.2 (1e vlucht op 1 februari 1912), aanvankelijk uitgerust met een Renault V-8 motor van 60pk/45kW maar later voorzien van een krachtigere 70pk/52kW versie. Ook die motor werd door de RAF onder handen genomen om meer vermogen te kunnen leveren (92pk/70kW) en werd daarna gebouwd onder de benaming RAF 1a.
Een echte doorbraak van krachtige V-motoren als vliegtuigkrachtbron kwam er pas vanaf de 2e helft van de 1e Wereldoorlog. Een goed voorbeeld is de door Mark Birkigt ontworpen Hispano-Suiza 8 die in prototypevorm in 1914 geïntroduceerd werd en 140pk/100kW leverde. Verder ontwikkelde versies hiervan werden steeds krachtiger met een meer dan respectabele 300pk/220kW voor de 8Fb uit 1918. Race uitvoeringen van dezelfde motor haalden zelfs 380pk/280kW in 1923. De bekendste toepassing van de Hispano Suiza 8 motor was uiteraard in de Spad VII (1916 - 150pk/110kW bij een drooggewicht van 202kg) en Spad XIII jachtvliegtuigen (1917 - 200pk/150kW bij een drooggewicht van 236kg).
Door de deelname van de USA aan de 1e Wereldoorlog vanaf 1917 kwam ook de ontwikkeling van vliegtuigmotoren aan de andere kant van de grote plas op gang. Ondanks het feit dat de wieg van de gemotoriseerde luchtvaart in de Verenigde Staten stond waren de Amerikanen toch wat achteropgeraakt met de recentste ontwikkelingen in de vliegerij. “Dankzij” hun deelname aan de oorlog zagen ze de noodzaak om het technologische gat dicht te rijden, o.a. door de ontwikkeling van een efficiënte en krachtige V-12 motor : de Liberty L-12 die in 1918 ter beschikking kwam. Deze watergekoelde motor leverde een indrukwekkende 400pk/300kW voor een drooggewicht van 383kg. Diverse vliegtuigmodellen, zowel Amerikaanse als Europese ontwerpen, werden met de L-12 uitgerust, waaronder de Curtiss H16, Douglas DT en DWC, Airco (De Havilland) DH9A.
Dankzij het modulaire ontwerp konden uit de L-12 2 andere interessante motoren worden afgeleid : de L-6 (6 cilinders in lijn, 215pk/163kW bij een drooggewicht van 257kg) en de L-8 (V-8, 290pk/216kW bij een drooggewicht van 261kg). Merk op dat deze motoren met uitzondering van de L-6 een power-to-weight-ratio (verhouding vermogen/gewicht) optekenden die groter was dan 1 (simpel uitgedrukt : het vermogen uitgedrukt in pk is groter dan het gewicht uitgedrukt in kg), in tegenstelling tot vrijwel alle eerder vernoemde motoren. Dit toont duidelijk aan dat de evolutie in de ontwikkeling van vliegtuigmotoren de goede weg op ging : steeds meer vermogen bij steeds minder gewicht !
V-motoren waren uiteraard breder dan lijnmotoren, maar met de relatief beperkte vermogens, en dus tevens relatief beperkte motorafmetingen, waren ze nog steeds netjes in een vliegtuigromp onder te brengen. Om nog meer vermogen uit een motor van gelijkaardige buitenafmetingen te persen greep men terug naar de waaiervorm van de 3-cilinder Anzani “fan” motor, met uitbreiding van het aantal cilinders, wat resulteerde in een zogenaamde W-motor. Zo ontstond in 1917 de Napier Lion W12 motor. 3 banken van elk 4 cilinders zorgden voor een vermogen van maar liefst 450pk/340kW bij de eerste versies, oplopend tot 580pk/430kW in 1928. Een race uitvoering met supercharger (zie verder) braakte zelfs een onwaarschijnlijke 1350pk/1010kW uit (we schrijven 1929) ! We vinden de Napier Lion W12, in één of andere subvariant, dan ook terug in de meest uiteenlopende naoorlogse vliegtuigtypen zoals de Blackburn Ripon, Fairey III, Letov S-8, Supermarine S.4 en S.5. We merken op dat de jacht naar meer motorvermogen na de 1e Wereldoorlog in niet onbelangrijke mate beïnvloed werd door de prestigieuze Schneider Trophy luchtraces voor watervliegtuigen, die hun hoogtepunt kenden in de periode 1919-1931.
Ook in het naoorlogse Amerika werden vanaf de jaren 1920 grote air races gehouden (Pulitzer Trophy Race van 1920 tot 1925, Thompson Trophy vanaf 1929, Bendix Trophy vanaf 1931), en ook daar gaven deze evenementen een extra duwtje in de rug bij de ontwikkeling van vliegtuigmotoren. Met name de stermotor begon aan zijn opmars, aanvankelijk in de burgervliegerij maar geleidelijk aan ook voor militair gebruik.
Zoals aangehaald in deel 1 van deze artikelreeks had de Franse firma Anzani reeds in 1910 een 6-cilinder stermotor samengesteld, gebaseerd op haar 3-cilinder motorfietskrachtbronnen. Anzani was trouwens niet de allereerste om een dergelijke experimentele stermotor te bouwen. Het concept werd door meerdere motorbouwers bestudeerd en verder uitgewerkt, waarbij een respectabel motorvermogen bij een relatief laag gewicht de belangrijkste drijfveer was. Zo bouwde de Franse Société des Moteurs Salmson een succesvolle watergekoelde 9-cilinder stermotor, die tijdens de 1e Wereldoorlog in verschillende versies toepassing vond op vliegtuigen zoals de Voisin LA.3 (130pk/95kW) en LA.5 (150pk/112kW), Short Type 830 (135pk/100kW) en vanaf 1919 op het Farman F.60 Goliath passagiersvliegtuig (260pk/190kW). De waterkoeling van deze Salmson motoren was tegelijkertijd een voor- en een nadeel. Het voordeel was de vrij efficiënte koeling (wat met de later meer gebruikelijke luchtgekoelde stermotoren wel degelijk problematisch was) maar het extra gewicht en de kwetsbaarheid van het koelsysteem was een niet te onderschatten nadeel. Andere vliegtuigfabrikanten zochten dus vooral hun heil in luchtgekoelde stermotoren.
Eén van de vroege succesvolle luchtgekoelde stermotoren was zonder twijfel de 9-cilinder Wright J-5 Whirlwind (220pk/164kW) die in 1925 aan een lange carrière mocht beginnen. Het belangrijkste wapenfeit dat deze J-5, de eerste echt betrouwbare stermotor, op zijn palmares kon schrijven was ongetwijfeld de oversteek van de Atlantische Oceaan als krachtbron van Charles Lindbergh’s Ryan NYP “Spirit of St. Louis” (Long Island, New York naar Parijs, 20/21 mei 1927). De J-5 Whirlwind werd ontwikkeld in de krachtigere J-6, later volgden meerdere steeds krachtigere versies zodat we eigenlijk van een Wright Whirlwind familie moeten spreken, aanvankelijk met 9 cilinders maar later in 7-cilinder en 14-cilinder uitvoeringen (twin-row radial, bestaande uit 2 opeenvolgende banken van 7 cilinders waarbij vermogens van 850pk/630kW mogelijk werden). Concurrerende firma’s bleven uiteraard niet bij de pakken zitten. Vermeldenswaard is ongetwijfeld de Pratt and Whitney Wasp reeks bestaande uit verscheidene versies en subversies, gaande van de 300pk/220kW 9-cilinder Wasp Junior A (1930, o.a. toegepast op de Lockheed 10A Electra en 12A Electra Junior) en de 535pk/400kW Wasp Junior (1931, motor met supercharger voor o.a. de Geebee Model Z racer) via de 1200pk/890kW Twin Wasp (1932, o.a. gebruikt op de Douglas DC3/C-47 en de Consolidated B-24 Liberator) tot de 2800pk/2100kW 18-cilinder Double Wasp (1945, gebruikt op de Northrop P-61C Black Widow nachtjager).
In deel 3 komen technologieën zoals superchargers en turbochargers aan bod, die vooral vanaf de jaren 1930 op grote schaal werden toegepast om vliegtuigmotoren meer vermogen te verschaffen. Tevens behandelen we motoren in ster-, V-, W-, X- en H-configuratie.
(Gebruikte bronnen : “Van Zeilvlucht tot Reactiemotor” (W.Kühner, uitgeverij Het Gouden Spoor), “Jane’s All The World’s Aircraft” (diverse jaargangen), diverse websites, eigen documentatie)
(Tekst : Guido Van Roy - Foto’s : Marc Van Ryssel, Jef Pets, Guido Van Roy)
Klik op onderstaande foto voor een overzichtje van de verscheidenheid aan motoren en de vliegtuigen waarop ze gemonteerd werden.
