برات آند ويتني آر-4360 واسب ميجور

محرك برات آند ويتني R-4360 واسب ميجور هو محرك طائرات أمريكي ذو 28 أسطوانة وأربعة صفوف من المكابس الشعاعية، صُمم وبُني خلال الحرب العالمية الثانية . بسعة 4362.5 بوصة مكعبة (71.5 لترًا) ، يُعد أكبر محرك مكبسي للطائرات من حيث الإزاحة يُنتج بكميات كبيرة في الولايات المتحدة، وبقوة 4300 حصان (3200 كيلوواط)، يُعد الأقوى. تم تشغيل النموذج الأولي لأول مرة في 28 أبريل 1941، ^{[ 1 ]} وبدأت المحركات ذات المواصفات القياسية للإنتاج بالعمل في عام 1944. كان هذا المحرك آخر محركات عائلة برات آند ويتني واسب ، وذروة تكنولوجيا محركات المكابس لدى الشركة المصنعة.     

انتهت الحرب قبل أن تتمكن من تشغيل الطائرات في القتال. لقد زودت العديد من طائرات الجيل الأخير ذات المحركات المكبسية الكبيرة بالطاقة قبل ظهور المحركات النفاثة التوربينية ، ولكن تم استبدالها بمحركات توربينية مروحية مكافئة (وأفضل) (مثل أليسون T56 ).

كان منافسها الرئيسي هو محرك رايت R-3350 دوبلكس-سايكلون ذو الصفين، 18 أسطوانة، بسعة تقارب 3350 بوصة مكعبة (54.9 لتر) ، وقوة تصل إلى 3700 حصان (2800 كيلوواط) ، والذي تم تشغيله لأول مرة قبل حوالي سبع سنوات (مايو 1937).     

كان محرك R-4360 محركًا شعاعيًا رباعي الصفوف مُبردًا بالهواء، يتكون من 28 أسطوانة . يتميز كل صف من الأسطوانات السبع المبردة بالهواء بانحراف زاوي طفيف عن الصف السابق، مما يُشكل ترتيبًا شبه حلزوني لتسهيل تبريد صفوف الأسطوانات التي تليها بتدفق هواء فعال، وهو ما ألهم تسمية المحرك بـ"كوز الذرة". ^{[ 2 ]} وقد وفر شاحن توربيني ميكانيكي ، بنسبة تروس 6.374:1 لسرعة المحرك، قوة دفع قسرية، بينما كانت نسبة تروس المروحة 0.375:1 بحيث لا تصل أطرافها إلى سرعات فوق صوتية غير فعالة .

تم تجميع النموذج الأولي الأول R-4360 باستخدام غطاء مقدمة وعلبة تروس تخفيض معدلة من طراز H-3130، وشاحن توربيني ومكربن ​​Bendix PT-13 من سلسلة R-2800 "B"، وقضبان توصيل من طراز R-2180. وقد أُجريت عليه تجربة تشغيل ناجحة في 28 أبريل 1941. ^{[ 1 ]} وأُجريت أولى الاختبارات الجوية بعد ذلك بوقت قصير. استُخدمت طائرة Vultee Vengeance معدلة، تحمل الاسم V-85، كمنصة اختبار، وقامت الطائرة R-4360 برحلتها الأولى في 25 أبريل 1942. ^{[ 3 ]}

شكّل المحرك تحديًا تقنيًا، وكان أول منتج من مصنع برات آند ويتني الجديد بالقرب من مدينة كانساس سيتي بولاية ميسوري . ^{[ 4 ]} عانى تصميمه ذو الصفوف الأربعة من مشاكل حرارية حادة أدت إلى انخفاض موثوقيته، ما استدعى نظام صيانة مكثفًا تضمن استبدال الأسطوانات بشكل متكرر. كما تطلب الأمر استخدام لوحات تبريد كبيرة، الأمر الذي قلل من الكفاءة الديناميكية الهوائية، وزاد من متطلبات قوة المحرك عند الحاجة إلى التبريد. وبسبب متطلبات صيانة محرك R-4360، كانت جميع الطائرات المجهزة به مكلفة التشغيل، وعانت من انخفاض في جاهزيتها. ولم يكن استخدامه التجاري في طائرة بوينغ ستراتوكروزر مربحًا دون دعم حكومي. ^{[ 5 ]} تم التخلي عن ستراتوكروزر فورًا تقريبًا عند ظهور الطائرات النفاثة، بينما ظلت الطائرات ذات المحركات الأصغر حجمًا، مثل لوكهيد كونستليشن ودوغلاس دي سي-6، في الخدمة حتى عصر الطائرات النفاثة.

بلغت سعة المحرك 71.5 لترًا (4362.5 بوصة مكعبة ) ، ومن هنا جاء اسم الطراز. أنتجت الطرازات الأولى قوة 3200 كيلوواط (3000 حصان) ، بينما أنتجت الطرازات اللاحقة قوة 3600 كيلوواط (3500 حصان) . أما الطراز الذي استخدم شاحنين توربينيين كبيرين بالإضافة إلى الشاحن الفائق، فقد أنتج قوة 3200 كيلوواط (4300 حصان) . تراوحت أوزان المحركات بين 1579 و 1755 كيلوغرامًا (3482-3870 رطلًا) ، مما أعطى نسبة قوة إلى وزن تبلغ 1.82 كيلوواط/كيلوغرام (1.11 حصان/رطل) .            

تم إنتاج طائرات واسب ماجور بين عامي 1944 و 1955؛ وتم بناء 18697 طائرة.

كان محرك برات آند ويتني R-2180-E توين واسب E ، وهو محرك مشتق، في الأساس محرك R-4360 "مقطوع إلى النصف". كان يحتوي على صفين من سبع أسطوانات لكل صف، وقد تم استخدامه في طائرة ساب 90 سكانديا بعد الحرب . ^{[ 6 ]}

فيما يلي قائمة نموذجية بأنواع محركات R-4360. تختلف معدلات القدرة حسب الطراز، وطريقة التركيب، ونظام الشحن التوربيني، وحدود التشغيل. البيانات مأخوذة من الجمعية التاريخية لمحركات الطائرات، وكتاب غراهام وايت "R-4360: المعجزة الكبرى لشركة برات آند ويتني"، وفهرس أنواع محركات برات آند ويتني، ما لم يُذكر خلاف ذلك. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

• Wasp Major B3 – 3500 حصان (2600 كيلوواط)  
• واسب ميجور بي 6 – 3500 حصان (2600 كيلوواط)  
• R-4360-4 – 3000 حصان (2200 كيلوواط)  
• R-4360-10 – 3000 حصان (2200 كيلوواط) ؛ محرك ثنائي المراحل وثنائي الدوران لطائرة بوينغ XF8B.  
• R-4360-17 – 3000 حصان (2200 كيلوواط) ؛ محرك خارجي XB-35/YB-35.  
• R-4360-19 – محرك Republic XP-72 مع شاحن توربيني مساعد عن بعد.
• R-4360-20 – 3500 حصان (2600 كيلوواط)  
• R-4360-21 – 3000 حصان (2200 كيلوواط) ؛ محرك داخلي XB-35/YB-35.  
• R-4360-25 – 3000 حصان (2200 كيلوواط)  
• R-4360-35 – 3500 حصان (2600 كيلوواط) ؛ محرك بوينغ B-50.  
• R-4360-41 – 3500 حصان (2600 كيلوواط)  
• محرك جرار من نوع VDT بقوة 4300 حصان (3200 كيلوواط ) للطائرة YB-50C/B-54. تم اختبار طائرة B-50 معدلة، أعيد تسميتها إلى B-50C، في رحلة تجريبية مزودة بحاضنة محرك VDT واحدة في عام 1947. ^{[ 9 ]}  
• R-4360-45 – 3000 حصان (2200 كيلوواط) ؛ محرك خارجي أحادي الدوران XB-35/YB-35.  
• R-4360-47 – 3000 حصان (2200 كيلوواط) ؛ محرك داخلي أحادي الدوران XB-35/YB-35.  
• محرك R-4360-51 VDT – بقوة 4300 حصان (3200 كيلوواط) ؛ كان مخصصًا للطائرة B-36C، ولكن تم إلغاء البرنامج قبل تسليمه إلى القوات الجوية. ^{[ 9 ]}  
• محرك R-4360-55 VDT – محرك دفع VDT منخفض الضغط بقدرة 4300 حصان (3200 كيلوواط) تم تطويره لطائرة B-36C. استخدم نظام الشحن التوربيني الثلاثي عالي الارتفاع شاحنين توربينيين CHM-2 بالتوازي وشاحن توربيني CH-8 واحد على التوالي، وقد أظهر قدرة مصنفة طبيعية على ارتفاع محاكاة يبلغ 50000 قدم (15000 متر) . ^{[ 9 ]}    
• R-4360-53 – 3800 حصان (2800 كيلوواط)  
• محرك R-4360-57 VDT – محرك VDT عالي الضغط بقوة 4300 حصان (3200 كيلوواط) وهو تطوير لمحرك R-4360-55، بنسبة ضغط 7.5:1. تم تصنيع بعض النماذج، لكن المحرك لم يدخل حيز الإنتاج. ^{[ 9 ]}  

• تُعرض طائرة R-4360 في متحف الطيران والنقل في وسط أمريكا في مدينة سيوكس سيتي بولاية أيوا . ^{[ 10 ]}
• تُعرض طائرة من طراز R-4360 في متحف الطيران في سياتل، واشنطن . ^{[ 11 ] [ 12 ]}
• تُعرض طائرة من طراز R-4360 في متحف التراث الجوي في برلينجتون، واشنطن . ^{[ 13 ]}
• تُعرض طائرة R-4360 في متحف نيو إنجلاند للطيران ، في ويندسور لوكس، كونيتيكت . ^{[ 12 ]}
• تُعرض قاطرة من طراز R-4360 في متحف النقل والصناعة في ألاسكا في واسيللا، ألاسكا . ^{[ 12 ]}
• تُعرض طائرة R-4360 في متحف القوات الجوية التابع للقوات الجوية في دالاس، تكساس . ^{[ 12 ]}
• يُعرض جهاز R-4360-35 على حامل B-50 'QEC' في حديقة الحيوانات الجوية في كالامازو، ميشيغان . ^{[ 12 ]}
• يُعرض جهاز R-4360-20WA في مركز خدمة الإشعال في تينيك، نيو جيرسي . ^{[ 12 ]}
• تُعرض طائرة R-4360-20WD في متحف الطيران القتالي في توبيكا، كانساس . ^{[ 14 ]}
• تُعرض طائرة R-4360-59B في متحف الطيران القتالي في توبيكا، كانساس . ^{[ 14 ]}
• تُعرض طائرة من طراز R-4360-69 في متحف كاسل الجوي في أتووتر، كاليفورنيا . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف هيل للفضاء الجوي في قاعدة هيل الجوية في روي، يوتا . ^{[ 15 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف النصر الجوي في لومبرتون، نيو جيرسي . ^{[ 16 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360-4 في حديقة الحيوانات الجوية في كالامازو، ميشيغان . ^{[ 12 ]}
• يوجد نموذج مقطعي لطائرة R-4360 معروض في متحف الطيران في وارنر روبينز، جورجيا . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف إيفرغرين للطيران والفضاء في ماكمينفيل، أوريغون . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف القوات الجوية التابع للقوات الجوية في دالاس، تكساس . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف بيما للطيران والفضاء في توكسون، أريزونا . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف تسليح القوات الجوية في قاعدة إيجلين الجوية في فالبارايسو، فلوريدا . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف القيادة الجوية الاستراتيجية والفضاء في آشلاند، نبراسكا . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360-4 في المتحف الوطني للطيران البحري في بينساكولا، فلوريدا . ^{[ 12 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360-59B في مركز ستيفن إف. أودفار-هازي التابع للمتحف الوطني للطيران والفضاء في شانتيلي، فيرجينيا . ^{[ 17 ]}
• يُعرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360-59B في متحف فلوريدا للطيران في ليكلاند، فلوريدا . ^{[ 18 ] [ 12 ]}
• يتم عرض نموذج مقطعي لطائرة R-4360 في متحف الطيران في منتصف المحيط الأطلسي ، ريدينغ، بنسلفانيا ^{[ 19 ].}
• يوجد نموذجان من طراز R-4360 معروضين في المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية في دايتون، أوهايو . ^{[ 20 ]}
• يتم عرض نموذج تشغيلي من طراز R-4360 في متحف بنغروف للطاقة والمعدات في بنغروف، كاليفورنيا . ^{[ 21 ]}
• يتم عرض دراجة نارية من طراز R-4360 قيد التشغيل في شركة Nieman's Harley Rentals في سانت هيلينا، كاليفورنيا ^{[ 22 ].}

البيانات من وايت، 1995 ^{[ 23 ]}

الخصائص العامة

• النوع: محرك شعاعي رباعي الصفوف، مزود بشاحن توربيني، ومبرد بالهواء، مكون من 28 أسطوانة
• القطر الداخلي : 5.75 بوصة (146 مم)
• الشوط : 6.00 بوصة (152 مم).
• الإزاحة : 4,362.5 قدم مكعب (71.489 لتر)
• الطول: 103  بوصة (2600  مم)
• القطر: 61  بوصة (1500  مم)
• الوزن الجاف : 3720 رطل (1690 كجم)

عناصر

• نظام الصمامات : صمامات من نوع "بوبيت" ، صمامان لكل أسطوانة
• الشاحن التوربيني : شاحن توربيني طارد مركزي أحادي المرحلة ذو سرعة متغيرة يعمل بنظام التروس
• الشاحن التوربيني : جنرال إلكتريك CHM-2 (اختياري)
• نظام الوقود: مكربن ​​ضغط من نوع Bendix-Stromberg PR-100E2
• نوع الوقود: بنزين طائرات 115/145
• نظام الزيت: حوض زيت جاف
• نظام التبريد: تبريد بالهواء

أداء

• القدرة الناتجة: 4300  حصان (3200  كيلوواط) عند 2800 دورة في الدقيقة
• القدرة النوعية : 0.99 حصان/بوصة مكعبة (45 كيلوواط/لتر)
• نسبة الضغط : 7:1
• نسبة القدرة إلى الوزن : 1.16 حصان/رطل (1.91 كيلوواط/كجم)

التطورات ذات الصلة

• سلسلة برات آند ويتني واسب
• برات آند ويتني آر-1830 توين واسب
• R-1535 توين واسب جونيور
• برات آند ويتني آر-2180-إيه توين هورنت
• برات آند ويتني R-2180-E توين واسب E
• برات آند ويتني آر-2800 دبل واسب

محركات مماثلة

• بي إم دبليو 803
• شفيتسوف أيه إس إتش-2
• بريستول سنتوروس
• لايكومينغ XR-7755
• رايت آر-3350 ثنائي الإعصار
• رايت آر-4090 سايكلون 22

قوائم ذات صلة

• قائمة محركات الطائرات

• صفحة برات آند ويتني R-4360
• برات ويتني
• المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية – صحيفة حقائق R-4360 
• "محرك شعاعي بقوة 3500 حصان"، مقال نُشر عام 1947 في مجلة فلايت عن طائرة واسب ميجور.