Allison V-1710

Allison V-1710
Allison V-1710
Typ	V-Flugmotor
Entwurfsland	Vereinigte StaatenVereinigte Staaten
Hersteller	Allison Engine Company
Produktionszeit	1937–1949
Stückzahl	ca. 70.000

Allison V-1710-2

Allison V-1710

DerAllison V-1710ist ein flüssigkeitsgekühlter12-Zylinder-V-FlugmotorderAllison Engine Company.Der einzige in denUSAentwickelte Flugmotor dieser Bauart wurde aufgrund vonLaderproblemenzunächst nicht verwendet. Nach zahlreichen Verbesserungen gab es in der Spätphase desZweiten Weltkriegseine große Nachfrage nach dem robusten und zuverlässigen Motor.

Entwicklungsgeschichte

Der Bedarf desUnited States Army Air Corps(USAAC) an einem modernen, 735 kW (1000 PS) starken Flugmotor für die neue Generation der nach aerodynamischen Gesichtspunkten entworfenenBomberundJagdflugzeugeführte im Jahre 1929 zur Entwicklung einesglykolgekühltenMotors durch die vonGeneral Motorsübernommene Allison Engine Company. Um die Produktion zu vereinfachen, konnte die Neukonstruktion mit verschiedenenPropellergetriebenundLadernausgerüstet werden. Dadurch war es möglich, auf nur einer Fertigungsstraße Motoren für diverse Flugzeugtypen zu produzieren.

DieWeltwirtschaftskriseverzögerte die Entwicklung bis zum ersten Test am 14. Dezember 1936 in einerConsolidated XA-11A.Der V 1710-C6 bestand am 23. April 1937 als erster 1000-PS-Flugmotor die150-Stunden-Typenprüfungdes USAAC. Der Motor wurde verschiedenen Flugzeugherstellern angeboten, was zum Einsatz in derCurtiss YP-37führte. Ein erneuter Flugwettbewerb für Jagdflugzeuge hatte zur Folge, dass er als Antrieb für dieLockheed P-38,Bell P-39,Curtiss P-40und dieNorth American P-51Agenutzt wurde.

Das USAAC (ab 1941:USAAF) hatte beschlossen, zur Leistungssteigerung in großen Höhen ausschließlich aufTurboladerzu setzen. Sie glaubte, der Einbau von Turboladern würde es ihren Flugmotoren ermöglichen, die Leistung der europäischen Konkurrenten, die nur direkt vom Motor angetriebenemechanische Laderverwendeten, zu übertreffen. Der hohe Bedarf an Metallen für Hochtemperaturlegierungen,vor allemWolfram,führte während des Krieges zu Einschränkungen bei der Produktion von Turboladern.

Schließlich reservierte die USAAF die Mehrzahl der Turbolader vordringlich für ihre wenigen Bomber. Die meisten V-1710 waren nur mit einem Einstufenlader ausgerüstet, der zwar ausreichend für niedrige Höhen war, in großen Höhen jedoch nur eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit hatte. Nach demEintritt der Vereinigten Staaten in den Zweiten Weltkriegwurden einige amerikanische Jagdflugzeug-Konstruktionen (beispielsweise dieP-51) geändert, um den vonPackardin Lizenz gebautenRolls-Royce-Merlin-Motor (Packard Merlin V-1650) verwenden zu können. Dessen lang erprobter und optimierter Zweistufen-Zweigang-Lader wies eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit in großen Höhen auf.

Die in der Spätphase des Krieges eingeführte Version des V-1710 mit Zweistufenlader verbesserte die Leistung erheblich. Der Motor wurde später als Antrieb für dieBell-P-63- und dieNorth American-P-82E/F-Baureihen ausgewählt. Zusätzlich wurde er als Triebwerk für viele Experimental- und Testflugzeuge wie dieRepublic XP-47A(AP-10),Curtiss XP-55Ascender,XB-38undDouglas XB-42Mixmaster verwendet.

Insgesamt wurden während des Krieges über 70.000 V-1710 von Allison inIndianapolisgebaut.

Beschreibung

Die Konstruktion des Motors profitierte von der General-Motors-Philosophie der flexiblen Montage und Produktion. An dasKurbelgehäusewaren hinten Zusatzgeräte (Pumpen, Lader etc.) und vorne dasPropellergetriebemontiert. Durch diese Vorgehensweise waren Änderungen am Lader und am Getriebeverhältnis des Laders einfach. Damit wurden Anpassungen derVolldruckhöhenim Bereich von 2400 bis 7900 Metern möglich.

Die P-39, P-63 und XB-42 nutzten Motoren der V-1710-E-Serie, bei denen das eingebaute Reduktionsgetriebe durch eine Verlängerungswelle, die den Propeller mittels eines separat liegenden Reduktionsgetriebes antrieb, ersetzt wurde. Flugzeuge wie die P-38, P-40, P-51A und P-82 verwendeten Motoren der V-1710-F-Serie mit kurzgekuppelten Propellerreduktionsgetrieben.

Ein weiteres Merkmal der V-1710-Konstruktion war die Möglichkeit, die Propellerdrehrichtung mittels einer umgekehrt eingebautenNockenwellezu ändern. Zusätzlich war ein Laufrad im Antriebsstrang zum Lader und zu den Zusatzgeräten zu installieren. EinAnlassermit der richtigen Drehrichtung vervollständigte die Montage. Die Verkabelung derZündungund die Zündreihenfolge der Zylinder waren der Drehrichtung anzupassen.

Der V-1710 wurde oft dafür kritisiert, keinen Höhenlader zu besitzen. Der Vergleich bezieht sich in der Regel auf die spätenRolls-Royce-Merlin-V-12-Motoren mit Zweistufenlader, die von Packard alsV-1650gebaut wurden und in derP-51B/C/DMustang verwendet wurden. In derSpezifikationder US Army war allerdings nur ein Motor mit einem Einstufenlader gefordert. Für Höhenflugzeuge sollte der von der US Army neu entwickelte Turbolader, mit dem die P-37,P-38und XP-39 ausgestattet waren, verwendet werden. Gesondert davon entwickelte Allison einen mechanischen Zweistufenlader, der ein wesentliches Bauteil derP-63undP-82war.

Die ersten vom V-1710 angetriebenen P-39, P-40 und P-51A waren lediglich für eine Einsatzhöhe bis zu 5000 Metern geeignet. Da der V-1710 in relativ großer Stückzahl verfügbar war, wurde er zum Eckpfeiler für einen Teil der alliierten Luftwaffen auf den außereuropäischen Kriegsschauplätzen. Insgesamt wurden über 60 Prozent der amerikanischen Jagdflugzeuge während des Zweiten Weltkrieges von V-1710 angetrieben.

Der Motor wurde von Allison während des Krieges kontinuierlich weiterentwickelt. Die anfängliche Leistung von 750 kW (1000 PS) wurde in Stufen bis auf die 1600 kW (2200 PS) des V-1710-143/145(G6R/L) erhöht. Allerdings war der größte Anteil der leistungssteigernden Verbesserungen auf die VerfügbarkeithochoktanigerKraftstoffe zurückzuführen. Zu Beginn des Krieges wurden von Allison Motoren mit 860 kW (1150 PS) Startleistung für eine Notleistung von bis zu 1200 kW (1600 PS) im Kampfeinsatz freigegeben. Danach musste der Motor demontiert und auf Weiterverwendung geprüft werden.

Durch effizienzsteigernde Verbesserungen im Produktionsprozess des Motors wurden die Herstellungskosten von 25.000 auf 8500 US-Dollar reduziert sowie die Lebensdauer des Motors von 300 auf 1000 Stunden für die weniger beanspruchten Triebwerke erhöht. Die Gewichtszunahmen durch diese Optimierungen waren nur gering, mit dem Ergebnis, dass alle Motoren mehr als 1,6 kW/kg (2,2 PS/kg) Startleistung produzierten.

Die 250 vonNorth Americannach dem Krieg gebautenP-82E/Fwurden in vielen Funktionen der Luftverteidigung bis Anfang der 1950er-Jahre eingesetzt. Das war die letzte militärische Verwendung des V-1710, nicht aber das Ende seiner Nutzungsdauer, da nun Tausende von überzähligen Motoren in den Handel kamen. In den 1950er-Jahren interessierten sich Konstrukteure vonDragsternaufgrund seiner großen Zuverlässigkeit für den V-1710. In dieser Zeit wurden in den USA auchHydroplane-Rennenzu einer populären Sportart, dazu wurde die Leistung des V-1710 auf bis zu 3000 kW (4000 PS) gesteigert. Dies war ein Leistungsniveau, das Allison bei der Konstruktion des Motors nie vorgesehen hatte. Der Allison V1710 erweist sich in Hydroplane-Rennen gegenüber Turbinentriebwerken heute immer noch als konkurrenzfähig.

Der US-amerikanische Motorbootrennfahrer Stanley Sayres stellte mitSlo-Mo-Shun IVin den Jahren 1950 (mit 258,015 km/h) und 1952 (mit 287,263 km/h) den absolutenGeschwindigkeitsweltrekord auf dem Wasserauf.Bis heute hält der Allison V1710 mit Turboaufladung den Geschwindigkeitsrekord für von Kolbenmotoren angetriebene Boote.

Seitdem speziell angefertigteV8fürDragsterrennenverfügbar sind und dieHydroplanesteilweise aufTurbinenkraftumgestellt wurden, verwendenTractor Pullerin aller Welt den Motor bis heute. Auch dies ging wieder mit ungeahnter Leistungsentwicklung einher. Schließlich begann dieWarbird-Bewegung die klassischen Jagdflugzeuge des Krieges zu restaurieren und wieder in die Luft zu bringen; viele der von V-1710 angetriebenen Flugzeuge fliegen heute wieder mit frisch überholten Motoren. Die Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Verfügbarkeit des Triebwerks veranlassten andere, es als Antrieb für solche Flugzeuge zu verwenden, für die keine flugtauglichen Exemplare der Originalmotoren mehr vorhanden sind. Beispiele dafür sind eine Serie neu gebauter russischerJak-3undJak-9und ehrgeizige Projekte wie Nachbauten derDouglas World Cruiseroder auch derFocke-Wulf Fw 190D „Langnase “durch die deutscheFlug Werk GmbH.

Technische Daten

V-1710-85:
Kenngröße	Daten
Typ	flüssigkeitsgekühlter 12-Zylinder-V-Motor mit mechanischem Lader, einige Versionen mit Turbolader.
Bohrung	5,5 inch (Zoll), entspricht 139,7 mm
Hub	6 inch (152,4 mm)
Hubraum	1710 cubic inch (Kubikzoll), entspricht 28 Liter
Trockengewicht	655 kg
Ventiltrieb	vier Ventile proZylinder,Auslassventilenatriumgekühlt,je eine zahnradgetriebeneobenliegende NockenwelleproZylinderbank
Lader	einstufiger Zentrifugallader mit 260 mm Durchmesser und 15 Schaufeln
Vergaser	Bendix Stromberg mit automatischer Mischungsverhältniskontrolle
Schmierung	Trockensumpfschmierungmit einer Druck- und zwei Rückförderpumpen
Kühlsystem	flüssigkeitsgekühlt mit 70 % Wasser und 30 %Ethylenglycol,Überdruck
Leistung	988 kW (1343 PS) bei 3300 min−1
Literleistung	35,3 kW/l
Verdichtung	6,65:1
Masse-Leistung-Verhältnis	1,51 kW/kg

Varianten

• V-1710-A2 Exemplare
  • V-1710-A1Prototyp für die Navy, 795 kW (1080 PS) bei einer Drehzahl von 2480 min⁻¹auf Meereshöhe, Verdichtungsverhältnis 5,88:1, für 87-Oktan-Kraftstoff
  • V-1710-A2Prototyp für das Fliegerkorps, 787 kW (1070 PS) bei einer Drehzahl von 2800 min⁻¹auf Meereshöhe, Verdichtungsverhältnis 5,75:1, für 92-Oktan-Kraftstoff
• V-1710-B3 Exemplare
• V-1710-B2R–V-1710-B4Rfür Luftschiffe, 690 kW (940 PS) bei einer Drehzahl von 2400 min⁻¹auf Meereshöhe, nach Verlust derUSS AkronundUSS Maconeingestellt, Propellerdrehrichtung umkehrbar (R)
• V-1710-C2582 Exemplare
  • V-1710-11Curtiss XP-37
  • V-1710-19Curtiss XP-40
  • V-1710-21Curtiss YP-37
  • V-1710-C15–V-1710-C35Curtiss P-40,765 kW (1040 PS) bei einer Drehzahl von 3000 min⁻¹auf Meereshöhe, 1870 Stück für Großbritannien, Bendix-Vergaser
• V-1710-D44 Exemplare
  • V-1710-D2–V-1710-D4Bell YFM-1 Airacuda
• V-1710-E18.998 Exemplare
  • V-1710-E2oderV-1710-17Bell XP-39
  • V-1710-E?oderV-1710-31Bell YP-39
  • V-1710-E4oderV-1710-35Bell P-39C/D/F/G,846 kW (1150 PS) bei einer Drehzahl von 3000 min⁻¹auf Meereshöhe
  • V-1710-E?oderV-1710-39XP-39B
  • V-1710-E?oderV-1710-49XP-39E
  • V-1710-E?oderV-1710-59Bell P-39J
  • V-1710-E?oderV-1710-63Bell P-39L–Bell P-39F2
  • V-1710-E?oderV-1710-83Bell P-39M
  • V-1710-E?oderV-1710-85Bell P-39N
  • V-1710-E11oderV-1710-93P-63A
  • V-1710-E22
  • V-1710-E27oderV-1710-93Bell XP-63H
• V-1710-F47.660 Exemplare
  • V-1710-F2R/LLockheed P-38,864 kW (1150 PS) bei einer Drehzahl von 3000 min⁻¹auf Meereshöhe
  • V-1710-F3R/LoderV-1710-39,für dieNA-73X,NA-73,NA-83und dieNA-91
  • V-1710-F5R/LoderV-1710-49/53P-38F
  • V-1710-F10R/LoderV-1710-51/55P-38G
  • V-1710-73P-40K
  • V-1710-F15R/LoderV-1710-75/77P-38K,1048 kW (1425 PS) bei einer Drehzahl von 3000 min⁻¹auf Meereshöhe
  • V-1710-F17R/LoderV-1710-89/91P-38H/J,1692 kW (2300 PS) bei einer Drehzahl von 3000 min⁻¹auf Meereshöhe
  • V-1710-F20RoderV-1710-81NA-99undP-40E
  • V-1710-F21RoderV-1710-87North American NA-97 Mustang/Invader
  • V-1710-F26RoderV-1710-99P-40N
  • V-1710-F30R/LoderV-1710-111/113P-38L
  • V-1710-F31RoderV-1710-115P-40N
  • V-1710-F32R/LoderV-1710-119/?
• V-1710-G763 Exemplare
  • V-1710-G6R/LoderV-1710-143/145North American P-82E/F,1618 kW (2200 PS) bei einer Drehzahl von 3200 min⁻¹auf Meereshöhe

Siehe auch

• Liste von Flugzeugtriebwerken

Literatur

Matthias Dorst:All American Engine. Allison V-1710.In: Klassiker der Luftfahrt, 01/2018, S. 50–57.

Weblinks

Commons:Allison V-1710– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Allison V-1710 Engine(Mementovom 2. März 2013 imInternet Archive) auf thunderboats.org (englisch)