Motorul Gnome-Rhône K 14 – Istoric

I.A.R. Brasov a preluat în 1934 licența de fabricare motoare de la firma franceză Gnome-Rhône(G&R).

În primul război mondial aceștia au produs 25.000 motoare rotative cu 9 cilindri, Delta și Le Rhône pentru avioane militare. Alte 75.000 au fost construite de terți sub licență.

In 1922 francezii reușesc să cumpere de la firma Bristol Engine Company licența de fabricație pentru motorul în stea cu 9 cilindri Bristol Jupiter, proiectat de celebrul Sir Roy Fedden. Motorul Jupiter a fost licențiat în 14 țari, G&R obține dreptul de vânzare și licențiere în toată lumea, cu excepția țărilor din Commonwealth.

A fost produs sub licența franceză în Germania (de Siemens-Halske, dezvoltat în Bramo 323Fafnir), Japonia (a fost dezvoltat în Nakajima Ha-1 Kotobuki), Polonia, Italia (Alfa Romeo 126-RC135), Cehoslovacia (Walter Engines) și URSS (Shvetsov M-22).

În 1926 G&R cumpără licența pentru Bristol Titan, un motor în stea cu 5 cilindri răciți cu aer și reductor.

Din dorința de a nu mai plăti licențe englezilor, dezvoltă o serie nouă de motoare:

Gnome-Rhône 7K Titan Major , Gnome-Rhône 9K Mistral, ulterior și Gnome-Rhône 14K Mistral Major.

Toate aceste motoare folosesc elemente comune preluate prin licență de la Bristol Titan.

Cilindrii au același alezaj de 146 mm (5.75 in), iar cursa pistonului este identică, cu o cotă de 165 mm (6.5 in). Tehnologia de fabricație va rămâne aceeași pe toată perioada producției.

Folosind aceiași cilindri, chiulase, pistoane, biele, se construiesc motoare de 5, 7, 9, 14 cilindri. Modelul K 14 a fost testat prima dată în 1929.

G&R are un mare succes comercial cu noua serie K 14. Se vând licențe de fabricație pentru K 14:

Motoare construite sub licență:

IAR IAR 14K România
Weiss Manfréd WM K.14 Ungaria
Walter Mistral KA14 Cehoslovacia
Piaggio P.XI Italia
Isotta fraschini K.14 Italia
Tumansky M-85 URSS

Caracteristici tehnice motor IAR 14 K IVC 32 1000 A1:

Alezaj: 146 mm
Cursă: 165 mm
Cilindree: 38,67 l (2360 in3)
Raport de compresie: 5:1
Diametru: 1264 mm
Lungime: 1844 mm
Masa uscat: 540 kg
Compresor: centrifugal cu o viteză
Alimentare: carburator Zenith Stromberg NAR 130 RGSL
Combustibil: benzină cu cifra octanică 87
Magnetouri: 2 x Bosch 14 GL11
Bujii: 28 x Bosch DM175ET6
Reductor: raport 2/3
Starter: Bendix Elipse 11A
Pompe combustibil: 2 x IAR model IV
Consum benzină: 295 +15/-7 g/cp/h
Consum ulei: 10 ±5 g/cp/h
Putere: • 743 kW (996 cp) la 2390 rpm la decolare

• 821 kW (1100 cp) la 2390 rpm la 2600 m (8530 ft)

Putere specifică/cilindree: 21,23 kW/l (0.47 hp/in³)
Raport compresie: 5,5:1
Consum specific: 328 g/(kW•h) (0.54 lb/(hp•h))
Consum ulei: 20 g/(kW•h) (0.53 oz/(hp•h))
Putere specifică/masă: 1.52 kW/kg (0.92 hp/lb)

 

Primul motor IAR K 14 a fost construit in 1937.

Variante :

IAR K14-II C32 693 kW (930 cp) 6 fabricate pentru IAR P.24E
IAR K14-II C32 649 kW (870 cp) 50 fabricate pentru IAR 37,
1 pentru prototip IAR 80,
19 IAR P.24
IAR K.4-III C36 690 kW (930 cp) 20 fabricate pentru IAR 80
95 fabricate pentru IAR 37
IAR K14-IV C32 716 kW (960 cp) 30 fabricate pentru IAR 80,
160 pentru IAR 39,
1 pentru prototip IAR 47
IAR K14-IV C32 1000A 764 kW (1025 cp) 430 pentru IAR 80A, IAR 80B,
IAR 80C, IAR 81A, IAR 81B, IAR 81

Singurii care au avut inițial probleme în realizarea motoarelor sub licență au fost rușii. Rulmenții folosiți erau de slabă calitate și fabrica nu era dotată corespunzător cu mașini unelte, turnătorie și tratamente termice de suprafață, în special pentru nitrurare. Francezii au livrat numai tehnologia, fără echipamentele necesare. Motorul a fost îmbunătățit din varianta M-85, în M-87 și apoi M-88. Ultimul dezvolta 1150 CP, având compresor cu două viteze și caracteristici mai bune cu înălțimea de zbor. S-au rezolvat și dificultățile legate de răcire. La începuturi, nu stăpâneau bine proiectarea inelului NACA. Au fost produse peste 17.000 motoare.

Lista avioanelor cu motor K 14 original:

Aero A.102 Breguet 460 Breguet 670 Mak-101 Potez 62
Bloch MB.200 Breguet 462 Dornier Do 17K PZL P.24 Potez 651
Bloch MB.210 Breguet 470 Farman F.222 Potez 501
Breguet 274, Breguet 521 Loire 46 C Potez 506

Lista avioanelor dotate cu motor K 14 licențiat:

Amiot 143 CANT Z.1011, IAR 37 Reggiane Re.2000 Sukhoi Su-2
Breda Ba.65 Caproni Ca.135 IAR 80 Saab 17 Weiss WM-21 Sólyom
Breda Ba.88 Caproni Ca.161, Ilyushin DB-3 Savoia-Marchetti SM.79
CANT Z.1007 Heinkel He 70 MÁVAG Héja Savoia-Marchetti SM.84

Majoritatea avioanelor construite au fost bombardiere cu mai multe motoare sau avioane de recunoaștere.

Cele mai asemănătoare cu IAR 80, au fost:

Breda Ba.65

Avion de atac la sol italian – 82 fabricate cu motor Isotta Fraschini K.14

 

 

Reggiane Re.2000

Avion de vânătoare italian – 186 construite, licențiat In Ungaria si Suedia.

Reggiane Re.2002

Avion de vânătoare italian – 225 fabricate cu motor Piaggio P.XI

MÁVAG Héja  (“Soim”)

Avion construit de unguri pe baza Reggiane 2000. Au fost construite 219 cu motor Manfred Weiss WM K.14

Reggiane Re.2005   a fost un avion derivat din Re.2000, echipat cu motor Fiat R.A. 1050 RC 58 Tifone, acesta fiind motorul DB-605 A1 produs sub licență de FIAT. S-au fabricat 48. Cu motorul de 1475 CP, viteza a crescut de la 530 km/h la 628 km/h (6950 m). S-a dovedit un avion excelent în luptă, chiar contra Spitfire. A fost introdus în exploatare in mai 1943.

Saab 17

Avion suedez de recunoaștere și atac la sol. Au fost produse 323 aparate

Interesant este că au folosit 3 tipuri de motoare.

Varianta B 17A folosește motorul R 1830, care intenționăm să îl montăm pe IAR 80 R

SU-2

A fost un avion de recunoaștere și atac la sol folosit în prima parte a războiului. Este primul avion proiectat de Pavel Sukhoi. Au fost construite 910 aparate.

Datorită problemelor de fiabilitate și din dorința de a crește puterea motoarelor, G&R au dezvoltat o nouă serie cu mai multe variante, denumită  Gnome-Rhone 14-N.

Au fost făcute cateva modificari : s-a mărit suprafața aripioarelor de răcire a cilindrilor cu 40%, iar raportul de compresie a fost ridicat la 6,8 : 1.  A intrat in producție din 1937, dar guvernul francez a interzis exportul sau acordarea de licențe.  S-au produs :

  • 14N- 2 –  790 kW (1,060 Cp).
  • 14N- 16 – 682 kW (915 Cp).
  • 14N-44 – 780 kW (1,050 hp).
  • 14N-48 – 880 kW (1,180 hp).
  • 14N-50 – 1000 kW (1,400 hp).
  • 14N-54 – 930 kW (1,250 hp).
  • 14N-58 – 880 kW (1,180 hp).

Lista avioanelor echipate cu `motoare 14 N :

Bloch MB.210

Avion de bombardament. Au fost construite 300.

 

LeO 451s

Avion de bombardament. Au fost construite 561.

MB-`150

Avion de vânătoare . Au fost construite 663.

Din 14 N, a fost dezvoltat motorul 14 R , echipat cu un compresor având 2 viteze. Puterea la decolare realizată, era de 1600 CP la decolare si 1700 CP la 8 000 m.

  • Tip : 14 cilindri în dublă stea răcit cu aer
  • Alezaj : 146 mm (5.75 in)
  • Cursa : 165 mm (6.50 in)
  • Cilindree : 38.67 l (2,360 cu in)
  • Lungime : 1,635 mm (64.37 in)
  • Diametru : 1,297 mm (51.06 in)
  • Masă uscat : 819 kg (1,805.59 lb)
  • Arie frontală : 1.33 m2 (14.3 sq ft)
  • Putere: 1,590 Cp (1,185.66 kW) la 2,600 rpm la decolare
  •        Regim de luptă : 1,660 Cp (1,237.86 kW) la 2,600 rpm altitudine 1,000 m (3,280.84 ft) – regim de luptă 5            minute urcare, sau 15 min zbor orizontal
  •        Regim de luptă : 1,580 Cp (1,178.21 kW) la 2,600 rpm altitudine  5,500 m (18,044.62 ft) – regim de luptă 5          minute urcare sau 15 min zbor orizontal
  •        Croazieră jos : 1 ,320 Cp (984.32 kW) la 2,400 rpm altitudine 2,100 m (6,889.76 ft)
  •        Croazieră sus : 1,230 hp (917.21 kW) la 2,400 rpm  altitudine  6,000 m (19,685.04 ft)
  • Raport compresie : 6.8:1
  • Consum specific : 0.292 kg/kW/hr (0.48 lb/hp/hr)
  • Consum ulei : 0.0067 kg/kW/hr (0.011 lb/hp/hr)
  • Putere specifică : 1.494 kW/kg (0.909• hp/lb)

 

Variante :

  • 14R-04- folosea benzină de 92 Octani. Putere 1,190 kW (1,590 Cp) la decolare
  • 14R-24   1200 Kw (1,600 Cp).
  • 14R-26  LH rotation, 1,200 kW (1,600 hp).
  • 14R-27  RH rotation, version of 14R-26.
  • 14R-28  LH rotation, 1,200 kW (1,600 hp).

Avioane dotate cu motoare 14R.

MB 157

Avion de vânătoare. S-a realizat un singur prototip care a zburat in 1942  sub supraveghere germană.

Viteza maximă 710 km/h.  A fost distrus într-un bombardament aliat.

Acest avion demonstrează potențialul la care s-ar fi ajuns ca performanțe pentru avioanele dotate cu 14R. Puteau să concureze cu oricare din cei mai buni vânători de top.  IAR 80, probabil modificat , echipat  cu acest motor ar fi fost la fel de competitiv.

Fabrica G&R a fost folosită după armistițiul germano-francez pentru producția motoarelor BMW 801, în total fiind produse 8 500 bucăți. A fost bombardată puternic de americani.

După război, s-a reluat producția de 14 R, fiind schimbată denumirea în  SNECMA 14 R. Nu a echipat decât prototipul avionului de transport Breguet Br 500 Colmar.

Istoria acestei familii de motoare arată strânsă legătură între performanțele avioanelor și caracteristicile sistemului de propulsie.

Comparație IAR 14 K – 14 R :

 

cilindree

 K-14

38.67 l

K-14R

38.67 l

lungime 1844 mm 1635 mm
diametru 1297 mm 1297 mm
masă uscat 540 kg 819 kg
raport compresie 5,5;1 6,8;1
compresor o treaptă o treapta doua viteze
benzină 87 CO 92 CO
putere decolare 996 CP 1590 CP

IAR 80 s-a oprit din dezvoltare și a rămas la nivelul performanțelor obținute cu motorul 14 K.

 

Grigore Leoveanu

Bibliografie:

https://en.wikipedia.org/wiki/Gnome_et_Rh%C3%B4ne

http://engine.aviaport.ru/issues/37/page20.html

http://www.historyofwar.org/articles/weapons_heinkel_he_170.html

https://ro.wikipedia.org/wiki/IAR_80

https://howlingpixel.com/i-en/Gnome-Rh%C3%B4ne_Mistral_Major

https://en.wikipedia.org/wiki/Shvetsov_M-11

http://all-aero.com/index.php/64-engines-power/12891-gnome-rhone-mistral-major-gnome-rhone-14k-manfred-weiss-wm-k-14-piaggio-p-xi-iar-14k-tumansky-m-87-14

https://en.wikipedia.org/wiki/Shv https://ww2aircraft.net/forum/threads/twin-wasp-r1830-92-performance.14721/ etsov_ASh-82

https://ww2aircraft.net/forum/threads/another-take-on-superchargers.48988/ ww2aircraft.net/forum/threads/twin-wasp-r1830-92-performance.14721/

https://ww2aircraft.net/forum/threads/another-take-on-superchargers.48988/

https://en.wikipedia.org/wiki/Bristol_Titan

https://en.wikipedia.org/wiki/Allison_V-1710

https://ww2aircraft.net/forum/threads/merlin-40-series-performance-curves.16568/

https://ww2aircraft.net/forum/threads/on-big-radials.40758/

https://en.wikipedia.org/wiki/SNECMA_14R

https://en.wikipedia.org/wiki/Tumansky_M-87

https://en.wikipedia.org/wiki/Tumansky_M-88

https://en.wikipedia.org/wiki/Tumansky_M-88

http://www.aerostories.org/LeMag/GnomeRhone.pdf

 

20 de comentarii:

  1. Salut. Multumesc mult pentru articol.

  2. Multumesc, interesant si instructiv!

  3. F interesant, mai ales ca am urmarit si trimiterile la alte avioane din perioada IAR 80 si performantele lor. Merci

  4. Super Articol !!!

    Daca se face comparatia cu celelalte motoare radiale „comune” de ~40L din epoca, BMW801 german, Wright R2600 american, Mitsubishi Kasei, si M82 rus, se vede ca de fapt, abia K-14R este la nivelul „concurentei” ca si putere. Si K-14 este chiar slabut….

    In schimb au avantajul ca erau mai usoare (nu stiu in ce masura asta compenseaza puterea scazuta – doar japonezul e mai usor si nu a „impresionat”)

  5. Felicitari pt articol si pt munca de documentare depusa!

  6. Capătu satului

    Articol foarte interesant
    Performantele lui MB 157 sunt intr-adevar excepționale
    Pe de alta parte aceasta demonstreaza ca fara o munca continua de cercetare nu se poate realiza progresu si implicit competivitatea aparatului de lupta
    Daca nu ma insel K14 a echipat IAR 80/81
    Totusi, chiar daca francezii au imbunatit permanent motoru acesta nu inseamna ca romanii ar fi îmbunătățit si ei proiectu IAR 80/81, respectiv o modificare a părții frontale si a aripilor, modificari in masura sa permita cresterea manevrabilitatii si a vitezei,
    Si azi continuăm sa operăm Mig 21 cu oarecare modificari si un tanc plecat din t55 – rămas la nivelu anilor 90
    Or lumea nu a stat pe loc in timpu asta
    Nemtii au ajuns cu leo la a7 si au desenat leo 3
    La Ef/T se vorbeste de montarea unor motoare cu fracțiune vectoriala etc
    Interesant este faptu ca prima mare comanda de IAR 80 a avut loc după cedările de teritorii din 40
    Între cele razboaie, am avut specimene asemanatoare la conducerea tarii
    De aceea IAR 80 a fost comandat prea tarziu
    Astăzi stam mult mai prost ca in 40 la toate armele
    Multumim din inima politicienilor care au uzat scaunele palavramentului si generalilor care isi i-au linistiti pensia

  7. Si HS-129, preferatul meu, nu e in lista ? 🙂

    Sigur din cauza alegerii motoarelor… ceea ce a dus la submotorizarea sa:
    Powerplant: 1 × Gnome-Rhône 14M-4 14-cylinder air-cooled radial engine, LH rotation, fitted to starboard, 522 kW (700 hp) for take-off
    Powerplant: 1 × Gnome-Rhône 14M-5 14-cylinder air-cooled radial engine, RH rotation, fitted to port, 522 kW (700 hp) for take-off
    https://en.wikipedia.org/wiki/Gnome-Rh%C3%B4ne_14M
    Asta ar fi fost poate o nisa mai interesanta pentru K-14 dupa 1941 decat IAR-81, cu conditia sa fi primit si noi ceva mai puternic in schimb pentru IAR-ul nostru, adica licenta de productie pentru BMW 801….

    • G&R 14M era mult mai mic, avand cilindreea doar 1/2 din cea a lui K14.

    • Capătu satului

      Este un articol pe tehnomil legat de o versiune de Hs -129 vânător de tancuri dotat cu tun antitanc de 75
      Daca s-ar fi produs in serie ar fi fost un aparat cu cateva zeci de ani inaintea timpului său
      Nu cred ca ar fi existat tanc sovietic al cărui blindaj sa-i faca fata

      • Soluția nu a fost una reușită, numai masa tunului în sine afecta rramatic performanțele avionului iar vibrațiile aceluiași tun în timpul tragerii făceau avionul necontrolabil, frînarea dată de recul era imensă, ca să nu mai vorbim de sarcinile suplimentare asupra structurii. Iar

  8. Interesant articol, multimesc …

  9. Multumim Grigore! Am recitit cu placere; din rubrica „Istoric” este articolul care mi-a placut mult.
    Grigore, Cristian, WW – aveti cumva informatii despre Bloch MB150 cu 14N din dotarea ARR? Cu sau fara MB 150, oare N-ul a avut vreo influenta asupra imbunatatirilor aduse K-ului la Brasov sau ele sunt rezultatul muncii de la IAR?
    In „IAR 80/81, intre legende si realitate” (Stefan/George) am vazut ca era mentionat un G-R de 1600 CP testat pe IAR80, asadar probabil R-ul.

  10. Felicitări pentru articol! Jos pălăria!

    Mulțumim

  11. ” S-au rezolvat și dificultățile legate de răcire. La începuturi, nu stăpâneau bine proiectarea inelului NACA. ”

    Inelul NACA …. adica inelul Aurel Vlaicu , pt ca romanul este inventatorul acestui inel .

    Avionul VLAICU 2 :

    http://tb.ziareromania.ro/mari-inventatori-ucisi-de-inventiile-lor-5/af033f7180e015ea6/535/0/1/85/mari-inventatori-ucisi-de-inventiile-lor-5.jpg

    Avionul VLAICU 3 :

    http://www.earlyaviators.com/vlaicu3.jpg

    din 1913

    VLAICU 3 a fost si primul avion integral metalic din lume . Primul avion cu cu inel compresiv-depresiv pt accelerarea curentului de aer produs de elice , accentuind racirea cilindrilor .

    Dar asa se intimpla cind proiectantii romanii isi uita propriile genii . O ata problema a motoarelor in stea este rezistenta aerodinamica parazita foarte mare . ADICA CE PUTERE CISTIG CU O STEA DUBLA SE CHELTUIESTE PE FORTA DE FRINARE AERODINAMICA !!!

    Trebuie reamintic ca inca din 1010 , un alt geniu roman , Henri Marie Coanda zburase cu un avion , fara hobane , material de constructie placaj stratificat ( avioanele vremurilor aveau aripi din pinza ) , moto – reactor ( motor termic cu cilindri in linie + turbina -suflanta centrifugala ( turbinele centrifugale au fost perfectionate pe Gloster Meteor si ulterior aceasta solutie tehnica ajunsa si pe MIG-15 ) . Motorul motor Clerget 50 CP , cilindri in linie, racit cu apa , nu cu aer ) …. a fost ales pt un fuselaj subtire , cu rezistenta minima aerodinamica ) .

    Trebuie sa reamintesc ca in WW2 solutia reactiva englezeasca a fost bazata pe compresia centrifugala , mai putin performanta dpdv al compresiei dar cu anduranta mai mare iar solutia germana afost bazata pe compresia axiala , mai performanta dar cu anduranta scazuta datorita materialelor care cedau repede din cauza temperaturilor mari si fortelor centrifuge
    In WW2 cele mai aerodinamice motoare erau acelea cu cilindri in linie si racite cu ulei , nu in stea … si care echipau cele mai rapide avioane englezesti , germane si americane .
    Caproni-Campini CC-2 ( Caproni , ala de a proiectat submarinele CB , printre altele , experimenta solutia moto-reactiva abia in 1940 , adica 30 ani mai tirziu )

    Pe de alta parte , vizibilitatea la IAR 80 (supranumit si ” maturoiul romanesc ” ) era foarte proasta , Ioan Dicezare interzicind avionul , de la un moment dat , in escadrila lui …. vizionati de la minutul 16:08 pt problema cu carlinga

    e un clip plin de invataminte , Ioan Dicezare un adevarat profesor , o placere sa il asculti 🙂

    https://www.youtube.com/watch?v=rdbnLe8mHHc

    Carlinga situata prea in spate este unul din marile minusuri a avioanelor IAR 80 / 81 . In acest mod avionul a avut capacitate combativa mult diminuata .

    In primul rind , un pilot de vinatoare are nevoie de vizibilitate maxima . Consider ca proiectarea IAR-urilor a fost iresponsabila , un ordinar copy-paste dupa avioanele vremurilor .

    Era greu sa mute pilotul cu 2 m mai in fata , chiar pe fuselaj ? Se rezolva si vizibilitatea dar si centrul de greutate .
    Dar gindirea „out of the box ” era ” lucruri grele ” in acele vremuri , ca si astazi de altfel . De, traditia si conservatorismul romanesc .

  12. Sa nu uitam de afacerea Carp, unde un inginer roman a fost scos tap ispasitor pt fraudarea testelor pt dotarea bombardierelor Savoia. Desi fabricantul K14 sustinea ca motorul atinge 1000 CP la 5000m altitudine, in realitate nu atingea decat 800. Inginerul roman Carp, cel ce a efectuat testele de achizitie, stia cum sa remedieze defectul, asa ca a aprobat achizitia motoarelor. Invinuirea sa (desi era bine intentionat), a acoperit oameni politici din Romania care considerau mita mai sus decat interesul national

  13. se pare ca si romanii ar fi mai putut stoarce inca vreo 200 HP din motorul asta.

    mi se pare destul de mica compresia pentru un motor pe benzina: 5,5:1.
    in conditiile in care astazi sunt compresii de 8,5:1 pana spre 10:1.si astea pe masini standard. nu pe masini sport.

    binenteles ca azi avem benzina de calitate superioara, cu cifra octanica mare… 95, 100 si nu prea mai apare autoaprinderea si detonari necontrolate in motoare.

    totusi vad ca si francezii au scos motoare cu compresii mai ridicate… 6.8:1
    poate cq si inginerii nostri ar fi trebuit sa umble la compresie. daca le permitea benzina,romaneasca binenteles…

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *