Curtiss OX-5 - Curtiss OX-5
| OX-5 | |
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| Moteur OX-5 préservé | |
| Type | Moteur à pistons V-8 |
| origine nationale | États Unis |
| Fabricant | Curtiss Airplane and Motor Company |
| Première exécution | 1915 |
| Nombre construit | 12 600 |
Le Curtiss OX-5 était un des premiers moteurs d' avion américains à refroidissement liquide V-8 construit par Curtiss . C'était le premier moteur d'avion de conception américaine à entrer dans la production de masse, bien qu'il ait été considéré comme obsolète quand il l'a fait en 1917. Il a néanmoins trouvé une utilisation répandue sur un certain nombre d'avions, peut-être le plus célèbre étant le JN-4 "Jenny" . Quelque 12 600 unités ont été construites jusqu'au début de 1919. La grande disponibilité du moteur sur le marché des surplus l'a rendu courant jusqu'aux années 1930, bien qu'il ait été considéré comme peu fiable pendant la majeure partie de sa durée de vie.
Design et développement
L'OX-5 était le dernier d'une série de moteurs en V conçus par Glenn Curtiss , qui ont commencé comme une série de V-twins refroidis par air pour motos en 1902. Une version modifiée de l'un de ces premiers modèles a été vendue comme moteur d'avion en 1906, et à partir de ce moment-là, le marché principal de l'entreprise était les avions. La conception de base s'était lentement développée en ajoutant des cylindres supplémentaires jusqu'à ce qu'ils atteignent le V-8 en 1906. Ils ont également commencé à agrandir les cylindres, mais cela a conduit à des problèmes de refroidissement qui ont nécessité l'introduction du refroidissement par eau en 1908. Ces premiers moteurs utilisaient un agencement de soupapes à tête plate , qui a finalement cédé la place à un cylindre à flux transversal avec soupapes en tête en 1909, conduisant à une efficacité volumétrique améliorée . La marine américaine a commandé une version de cette conception de base en 1912 pour son avion amphibie A-1, que Curtiss a fourni comme l' OX . Ces améliorations et d'autres ont été intégrées à ce qui est devenu l'OX-5, qui a été construit pour la première fois en 1910. À ce stade, la conception du moteur était un effort d'équipe; l'équipe comprenait Charles Manley, dont le moteur Manley-Balzer antérieur avait détenu le record du rapport puissance-poids pendant 16 ans.
Comme la plupart des moteurs de l'époque, les zones à haute température de l'OX-5 étaient construites principalement en fonte , utilisant des cylindres individuels boulonnés à un seul carter en aluminium, enveloppés dans une chemise de refroidissement en alliage nickel-cuivre. Les versions ultérieures utilisaient à la place une chemise en acier brasée. Les culasses étaient également attachées au carter, à l'aide d'attaches en forme de X sur le dessus de la tête fixées au bloc via quatre longs boulons. Le carburant était carburé près de l'arrière du moteur, puis acheminé vers les cylindres via deux tuyaux en forme de T, les cylindres étant disposés de sorte que les orifices d'admission de deux dans une banque étaient proches l'un de l'autre. Les cylindres avaient une soupape d'admission et une soupape d'échappement, chacune actionnée par une tige de poussée d'un arbre à cames passant entre les bancs. Cet agencement a amené les soupapes d'échappement extérieures à avoir un culbuteur plutôt long. Les poussoirs étaient disposés l'un à l'intérieur de l'autre, la tige de soupape d'échappement étant à l'intérieur et la tige de soupape d'admission un tube autour d'elle. Les roulements d'arbre à cames en aluminium étaient de type fendu boulonnés ensemble et maintenus en place par des vis de verrouillage. Les pistons étaient en fonte d'aluminium.
L'OX-5 n'était pas considéré comme particulièrement avancé, ni puissant, pour son époque. À ce stade, les moteurs rotatifs tels que l' Oberursel ou le Gnome-Rhone produisaient environ 100 ch (75 kW), et les nouveaux moteurs en ligne devenaient disponibles avec 160 ch (120 kW) ou plus. Néanmoins, l'OX-5 avait une assez bonne économie de carburant en raison de son régime lent, ce qui le rendait utile pour les avions civils. L'OX-5 a été utilisé sur le Swallow Airplane Swallow , le Pitcairn PA-4 Fleetwing II , le Travel Air 2000 , le Waco 9 et 10 , l' American Eagle , le Buhl-Verville CW-3 Airster et certains modèles du Jenny. La principale raison de sa popularité était son faible coût après la guerre, avec des exemples presque nouveaux se vendant aussi peu que 20 $. Il était souvent utilisé dans les bateaux ainsi que dans les avions.
Fiabilité
Le moteur était considéré comme peu fiable, mais non fiable est un terme relatif: la technologie des moteurs d'aviation n'avait pas complètement mûri à la fin de la Première Guerre mondiale. Certes, le JN4 avec l'OX-5 était sous-alimenté, mais l'OX-5 s'est avéré un bien meilleur moteur que le Hall Scott A7A qui était le talon d'Achille du Standard J -1, l'entraîneur principal de remplacement. En particulier, l'engrenage de soupape était fragile et il ne contenait aucune disposition pour la lubrification autre que la graisse et l'huile appliquées à la main, ce qui entraînait un intervalle de révision aussi court que cinquante heures. De plus, le moteur comportait une seule bougie d'allumage dans chaque cylindre et un seul système d'allumage, à une époque où l'équipement d'allumage était moins fiable, le double allumage étant déjà installé sur des moteurs d'aviation plus avancés comme le V-form français Hispano-Suiza 8 et la série six cylindres en ligne des moteurs allemands Mercedes DI à D.III . Construit en grand nombre par plusieurs entrepreneurs, l'OX-5 a souffert d'un contrôle de qualité inégal. Cependant, alors que l'écrasante majorité des accidents de formation aux États-Unis concernaient des JN-4, cela était dû au fait que les JN-4 étaient pilotés par la grande majorité des pilotes en formation et que le taux d'accidents aux États-Unis pour la formation primaire était quatre fois moins élevé que le taux de formation avancée en France (la quasi-totalité des aviateurs américains reçoivent une formation avancée en France), environ 2800 heures de vol aux États-Unis principalement en JN-4 à moteur OX-5 par décès à 761 heures par décès en France dans les autres types. Très peu d'accidents mortels ont été causés par une panne de moteur, bien que le manque de puissance ait pu être la cause des nombreux calages et vrilles qui ont pris environ 45% de la vie à l'entraînement. Quiconque voit aujourd'hui un JN-4 se débattre dans les airs avec un OX-5 peut voir très rapidement que le JN-4 devait voler dans une enveloppe étroite. En outre, le remplacement de l'A7A en J-1 standard était envisagé, mais le coût de 2000 $ par avion par rapport au besoin (au moment où les J-1 ont été cloués au sol en juin 1918, les JN-4 étaient en quantité suffisante) a conduit à la rejet de cette idée. Le succès de l'utilisation civile d'après-guerre de l'OX-5 (même dans les J-1 civils achetés et convertis) était dû à sa fiabilité relative dans les conceptions plus aérodynamiquement avancées des années 1920, à sa simplicité de fonctionnement et à son faible coût. En comparaison, le Hall Scott A7A a créé une si mauvaise impression pendant la guerre que très peu, voire aucun, ont été utilisés par des opérateurs civils.
L'OX-5 lui-même serait remplacé par la version éprouvée Wright Aeronautical du moteur Hispano-Suiza HS-8a V8 de 150 ch dans les près de 930 exemplaires des biplans Curtiss JN-4 H Jenny de production ultérieure .
Moteurs exposés
- Un moteur Curtis OX-5 est exposé au public à l' Aerospace Museum of California .
- Un OX-5 a également été exposé à l'aéroport de Fort Wayne Indiana.
Spécifications (OX-5)
Caractéristiques générales
- Type: 8 cylindres refroidi par eau à 90 ° Vee moteur à piston
- Alésage : 102 mm
- Course : 127 mm (5,0 po)
- Déplacement : 503 in³ (8,2 l)
- Longueur: 1441,45 mm (56,75 po)
- Largeur: 755,65 mm (29,75 po)
- Hauteur: 933,45 mm (36,75 pouces)
- Poids à sec : 390 lb (177 kg)
Composants
- Valvetrain : Une soupape d'admission et une soupape d'échappement par cylindre,actionnée par poussoir
- Système d'alimentation: carburateur Zenith Duplex
- Système d'huile: pompe à engrenages 40 à 60 psi puisard de 3 gallons
- Système de refroidissement: refroidi à l'eau
Performance
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Puissance de sortie:
- 90 ch (67 kW) à 1400 tr / min
- 105 ch (78 kW) à 1800 tr / min pendant de brèves périodes
- Puissance spécifique : 0,21 ch / in³ (9,5 kW / l)
- Taux de compression : 4,9: 1
- Consommation de carburant: 30,8 l / h (8,0 US gal / h) à 75% de puissance
- Consommation spécifique de carburant : 0,53 lb / (ch · h) (0,32 kg / (kW · h)) à 75% de puissance
- Consommation d'huile: 0,5 US gal / h (1,9 l / h) à 75% de puissance
- Rapport puissance / poids : 0,27 ch / lb (440 W / kg)