El Rolls-Royce Merlin es un motor aeronáutico de pistón V-12 británico refrigerado por líquido de 27 litros (1650 pulgadas cúbicas) de capacidad . Rolls-Royce diseñó el motor y lo puso en funcionamiento por primera vez en 1933 como una empresa privada. Inicialmente conocido como PV-12 , más tarde se llamó Merlin siguiendo la convención de la compañía de nombrar sus motores aéreos de pistón de cuatro tiempos en honor a aves rapaces .
Después de varias modificaciones, las primeras variantes de producción del PV-12 se completaron en 1936. Los primeros aviones operativos que entraron en servicio utilizando el Merlin fueron el Fairey Battle , el Hawker Hurricane y el Supermarine Spitfire . El Merlin sigue estando más estrechamente asociado con el Spitfire y el Hurricane, aunque la mayor parte de la producción fue para el bombardero pesado Avro Lancaster de cuatro motores . Una serie de desarrollos aplicados rápidamente, provocados por las necesidades de la guerra, mejoraron notablemente el rendimiento y la durabilidad del motor. A partir de 1.000 caballos de fuerza (750 kW) para los primeros modelos de producción, la mayoría de las versiones de finales de la guerra produjeron poco menos de 1.800 caballos de fuerza (1.300 kW), y la última versión utilizada en el De Havilland Hornet más de 2.000 caballos de fuerza (1.500 kW).
Uno de los motores de avión más exitosos de la Segunda Guerra Mundial, unas 50 versiones del Merlin fueron construidas por Rolls-Royce en Derby , Crewe y Glasgow , así como por Ford de Gran Bretaña en su fábrica de Trafford Park , cerca de Manchester . Una versión reducida también fue la base del motor de tanque Rolls-Royce/Rover Meteor . Después de la guerra, el Merlin fue reemplazado en gran medida por el Rolls-Royce Griffon para uso militar, y la mayoría de las variantes del Merlin fueron diseñadas y construidas para aviones de pasajeros y de transporte militar .
El Packard V-1650 era una versión del Merlin construida en Estados Unidos. La producción cesó en 1950, después de que se entregaran en total casi 150.000 motores. Los motores Merlin permanecen hoy en servicio con la Royal Air Force en el Battle of Britain Memorial Flight y propulsan muchos aviones restaurados de propiedad privada en todo el mundo.
A principios de la década de 1930, Rolls-Royce comenzó a planificar su futuro programa de desarrollo de motores aeronáuticos y se dio cuenta de que se necesitaba un motor más grande que su Kestrel de 21 litros (1296 pulgadas cúbicas) , que se estaba utilizando con gran éxito en varios Aviones de los años 30. [1] En consecuencia, se inició el trabajo en un nuevo diseño de clase de 1100 hp (820 kW) conocido como PV-12, donde PV significa Private Venture, 12 cilindros , ya que la compañía no recibió financiación del gobierno para trabajar en el proyecto. . El PV-12 se puso en funcionamiento por primera vez el 15 de octubre de 1933 y voló por primera vez en un biplano Hawker Hart ( número de serie K3036 ) el 21 de febrero de 1935. [2] El motor fue diseñado originalmente para utilizar el sistema de enfriamiento evaporativo entonces en boga. Esto resultó poco confiable y cuando el etilenglicol de los EE. UU. estuvo disponible, el motor se adaptó para usar un sistema de refrigeración líquida convencional. Posteriormente, el Hart fue entregado a Rolls-Royce donde, como banco de pruebas Merlin , completó más de 100 horas de vuelo con los motores Merlin C y E. [3]
En 1935, el Ministerio del Aire emitió una especificación, F10/35 , para nuevos aviones de combate con una velocidad mínima de 310 mph (500 km/h ). Afortunadamente se habían desarrollado dos diseños: el Supermarine Spitfire y el Hawker Hurricane ; este último diseñado en respuesta a otra especificación, F36/34. [4] Ambos fueron diseñados alrededor del PV-12 en lugar del Kestrel, y fueron los únicos cazas británicos contemporáneos que se desarrollaron de esta manera. Los contratos de producción para ambos aviones se firmaron en 1936 y se le dio máxima prioridad al desarrollo del PV-12, así como a la financiación gubernamental. Siguiendo la convención de la empresa de nombrar sus motores aeronáuticos de pistón en honor a aves rapaces, Rolls-Royce nombró al motor Merlin en honor a un pequeño halcón del hemisferio norte ( Falco columbarius ). [nota 1] [5]
Se agregaron a la gama de la compañía dos motores Rolls-Royce más desarrollados justo antes de la guerra. El Rolls-Royce Peregrine de 885 hp (660 kW) fue un desarrollo actualizado y sobrealimentado de su diseño V-12 Kestrel, mientras que el Rolls-Royce Vulture de 1.700 hp (1.300 kW) y 42 litros (2.560 pulgadas cúbicas) utilizó cuatro Kestrel. bloques de cilindros montados en un solo cárter y que accionan un cigüeñal común, formando un diseño X-24 . [6] Esto iba a ser utilizado en aviones más grandes como el Avro Manchester . [7]
Aunque el Peregrine parecía ser un diseño satisfactorio, nunca se le permitió madurar ya que la prioridad de Rolls-Royce era perfeccionar el Merlin. Como resultado, el Peregrine sólo se utilizó en dos aviones: el caza Westland Whirlwind y uno de los prototipos Gloster F.9/37 . El Vulture se instaló en el bombardero Avro Manchester , pero resultó poco fiable en servicio y, como resultado, el caza previsto que lo utilizaría, el Hawker Tornado , fue cancelado. [8] Con el Merlin pronto alcanzando el rango de 1.500 hp (1.100 kW), el Peregrine y el Vulture fueron cancelados en 1943, y a mediados de 1943 el Merlin fue complementado en servicio por el Griffon más grande . [9] El Griffon incorporó varias mejoras de diseño y finalmente reemplazó al Merlin.
Inicialmente, el nuevo motor estuvo plagado de problemas como fallas en los trenes de engranajes accesorios y en las camisas de refrigerante. Se probaron varios métodos de construcción diferentes antes de establecer el diseño básico del Merlin. [10] Los Merlin de producción inicial no eran confiables: los problemas comunes eran grietas en la culata, fugas de refrigerante y desgaste excesivo de los árboles de levas y los cojinetes principales del cigüeñal . [11]
Los tipos de motores prototipo, de desarrollo y de producción inicial fueron los siguientes:
Las series Merlin II y III fueron las primeras versiones de producción principal del motor. El Merlin III fue la primera versión en incorporar un eje de hélice "universal", lo que permitía utilizar hélices fabricadas por De Havilland o Rotol . [17]
La primera versión importante que incorporó cambios surgidos a través de la experiencia en servicio operativo fue el XX, que fue diseñado para funcionar con combustible de 100 octanos . [nb 2] Este combustible permitía presiones de colector más altas , que se lograban aumentando el impulso del sobrealimentador centrífugo . El Merlin XX también utilizó los sobrealimentadores de dos velocidades diseñados por Rolls-Royce, lo que resultó en una mayor potencia a mayores altitudes que las versiones anteriores. Otra mejora, introducida con el Merlin X, fue el uso de una mezcla refrigerante de 70% a 30% de agua y glicol en lugar del 100% de glicol de las versiones anteriores. Esto mejoró sustancialmente la vida útil y la confiabilidad del motor, eliminó el riesgo de incendio del etilenglicol inflamable y redujo las fugas de aceite que habían sido un problema con las primeras series Merlin I, II y III. [19]
El proceso de mejora continuó, con versiones posteriores funcionando con índices de octanaje más altos, entregando más potencia. También se realizaron cambios fundamentales de diseño en todos los componentes clave, aumentando nuevamente la vida útil y la confiabilidad del motor. Al final de la guerra, el "pequeño" motor entregaba más de 1.600 hp (1.200 kW) en las versiones comunes, y hasta 2.030 hp (1.510 kW) en las versiones Merlin 130/131 diseñadas específicamente para el De Havilland Hornet . [20] Finalmente, durante las pruebas realizadas por Rolls-Royce en Derby , un RM.17.SM (la versión de gran altitud del Merlin Serie 100) alcanzó 2.640 hp (1.970 kW) con un impulso de 36 lb (103 "Hg) en Combustible de 150 octanos con inyección de agua [21]
Con el fin de la guerra, se detuvo el trabajo para mejorar la producción de energía del Merlin y el esfuerzo de desarrollo se concentró en los derivados civiles del Merlin. [22] El desarrollo de lo que se convirtió en el "Transport Merlin" (TML) [23] comenzó con el Merlin 102 (el primer Merlin en completar los nuevos requisitos de prueba de tipo civil ) y tenía como objetivo mejorar la confiabilidad y los períodos de revisión del servicio para los operadores de aerolíneas. utilizando aviones de pasajeros y de transporte como el Avro Lancaster , Avro York (serie Merlin 500), Avro Tudor II y IV (Merlin 621), Tudor IVB y V (Merlin 623), TCA Canadair North Star (Merlin 724) y BOAC Argonaut (Merlín 724-IC). [24] En 1951, el tiempo entre revisiones (TBO) era típicamente de 650 a 800 horas, según el uso. [25] [26] Para entonces, los motores de una sola etapa habían acumulado 2.615.000 horas de motor en operación civil, y los motores de dos etapas 1.169.000. [27]
Además, se ideó para el North Star/Argonaut un sistema de escape para reducir los niveles de ruido por debajo de los de los escapes eyectores. Este sistema "cruzado" tomaba el flujo de escape del banco de cilindros interior hacia arriba y por encima del motor antes de descargar el flujo de escape en el lado exterior de la góndola UPP . Como resultado, los niveles sonoros se redujeron entre 5 y 8 decibeles . El escape modificado también confirió un aumento de caballos de fuerza con respecto al sistema no modificado de 38 hp (28 kW), lo que resultó en una mejora de 5 nudos en la velocidad real del aire. El alcance del avión en aire quieto también se mejoró en aproximadamente un 4 por ciento. [23] El motor modificado fue designado "TMO" y el sistema de escape modificado se suministró como un kit que podía ser instalado en motores existentes por el operador o por Rolls-Royce. [23]
Las potencias nominales de las series civiles Merlin 600, 620 y 621 eran de 1.160 hp (870 kW) de crucero continuo a 23.500 pies (7.200 m) y 1.725 hp (1.286 kW) para el despegue. Los Merlins 622–626 tenían una potencia de 1.420 hp (1.060 kW) de crucero continuo a 18.700 pies (5.700 m) y 1.760 hp (1.310 kW) para el despegue. Los motores estaban disponibles con sobrealimentación de una etapa y dos velocidades (serie 500), sobrealimentación de dos etapas y dos velocidades (serie 600) y con intercooler completo, o con medio intercooler/calentamiento de carga, empleándose calentamiento de carga para uso en áreas frías como en Canadá. [24] Los motores civiles Merlin en servicio aéreo volaron 7.818.000 millas aéreas en 1946, 17.455.000 en 1947 y 24.850.000 millas en 1948. [28]
De Jane : [29]
La mayoría de las mejoras técnicas del Merlin se debieron a sobrealimentadores más eficientes , diseñados por Stanley Hooker , y a la introducción de combustible de aviación con mayores índices de octanaje . Se realizaron numerosos cambios de detalles internos y externos al motor para soportar mayores índices de potencia e incorporar avances en las prácticas de ingeniería. [30]
El Merlin consumía un enorme volumen de aire a plena potencia (equivalente al volumen de un autobús de un piso por minuto), y con los gases de escape saliendo a 2100 km/h (1300 mph) se comprendió que se podía ganar un empuje útil. simplemente inclinando los gases hacia atrás en lugar de ventilarlos hacia los lados.
Durante las pruebas, se obtuvo un empuje de 70 libras de fuerza (310 N ; 32 kgf ) a 300 mph (480 km/h), o aproximadamente 70 hp (52 kW), lo que aumentó la velocidad máxima del Spitfire en 10 mph (16). km/h) a 360 mph (580 km/h). [31] Las primeras versiones de los escapes eyectores presentaban salidas redondas, mientras que las versiones posteriores del sistema usaban salidas estilo "cola de pez", que aumentaban marginalmente el empuje y reducían el resplandor del escape para vuelos nocturnos.
En septiembre de 1937, el prototipo del Spitfire, K5054 , fue equipado con escapes tipo eyector. Las marcas posteriores del Spitfire utilizaron una variación de este sistema de escape equipado con conductos de admisión orientados hacia adelante para distribuir aire caliente a los cañones montados en las alas para evitar la congelación y las paradas en altitudes elevadas, reemplazando un sistema anterior que usaba aire caliente del motor. radiador de refrigerante. Este último sistema se había vuelto ineficaz debido a las mejoras realizadas en el propio Merlin, que permitieron mayores altitudes operativas donde las temperaturas del aire son más bajas . [32] También se instalaron escapes eyectores en otros aviones propulsados por Merlin.
Un elemento central del éxito del Merlin fue el sobrealimentador. AC Lovesey , un ingeniero que fue una figura clave en el diseño del Merlin, pronunció una conferencia sobre el desarrollo del Merlin en 1946; en este extracto explicó la importancia del sobrealimentador:
Todavía prevalece la impresión de que la capacidad estática conocida como volumen barrido es la base para comparar la posible potencia de salida de diferentes tipos de motor, pero no es así porque la potencia del motor depende únicamente de la masa de aire que puede Hay que hacer que consuma eficientemente, y en este sentido el sobrealimentador juega el papel más importante... el motor tiene que ser capaz de afrontar los mayores flujos de masa con respecto a la refrigeración, estar libre de detonaciones y ser capaz de soportar altas cargas de gas e inercia. ... Durante el curso de la investigación y el desarrollo de los sobrealimentadores, nos dimos cuenta de que cualquier aumento adicional en el rendimiento en altitud del motor Merlin requería el empleo de un sobrealimentador de dos etapas. [33]
A medida que el Merlin evolucionó, también lo hizo el sobrealimentador; este último encaja en tres categorías amplias: [34]
El sobrealimentador Merlin fue diseñado originalmente para permitir que el motor generara la máxima potencia a una altitud de aproximadamente 16.000 pies (4.900 m). En 1938, Stanley Hooker, un graduado de Oxford en matemáticas aplicadas, explicó: "... Pronto me familiaricé mucho con la construcción del sobrealimentador y el carburador Merlin... Como el sobrealimentador estaba en la parte trasera del motor, me había resultado bastante útil". tratamiento de diseño severo, y el conducto de entrada de aire al impulsor parecía muy aplastado..." Las pruebas realizadas por Hooker demostraron que el diseño de entrada original era ineficiente, lo que limitaba el rendimiento del sobrealimentador. [35] [nb 4] Hooker diseñó posteriormente un nuevo conducto de entrada de aire con características de flujo mejoradas, que aumentó la potencia máxima a una altitud mayor de más de 19.000 pies (5.800 m); y también mejoró el diseño tanto del impulsor como del difusor que controlaba el flujo de aire. Estas modificaciones llevaron al desarrollo de las series Merlin XX y 45 de una sola etapa. [36]
Un avance significativo en el diseño de sobrealimentadores fue la incorporación en 1938 de una transmisión de dos velocidades (diseñada por la empresa francesa Farman ) al impulsor del Merlin X. [37] [nb 5] El posterior Merlin XX incorporó la transmisión de dos velocidades así como varias mejoras que permitieron aumentar el ritmo de producción de Merlins. [39] El engranaje de baja relación, que operó desde el despegue hasta una altitud de 10.000 pies (3.000 m), impulsó el impulsor a 21.597 rpm y desarrolló 1.240 hp (920 kW) a esa altura; mientras que la potencia nominal de la marcha alta (25.148 rpm) era de 1.175 hp (876 kW) a 18.000 pies (5.500 m). Estas cifras se lograron a una velocidad del motor de 2850 rpm utilizando un impulso de +9 libras por pulgada cuadrada (1,66 atm ) ( 48 ").
En 1940, después de recibir una solicitud en marzo de ese año del Ministerio de Producción Aeronáutica para un Merlin de alta potencia (40.000 pies (12.000 m)) para su uso como motor alternativo al Hércules VIII turboalimentado utilizado en el prototipo de gran altitud. Bombardero Vickers Wellington V , Rolls-Royce inició experimentos sobre el diseño de un sobrealimentador de dos etapas y un motor equipado con este fue probado en banco en abril de 1941, convirtiéndose finalmente en el Merlin 60. [41] El diseño básico utilizó un sobrealimentador Vulture modificado. para la primera etapa mientras que para la segunda se utilizó un sobrealimentador Merlin 46. [42] Se utilizó un intercooler enfriado por líquido en la parte superior de la carcasa del sobrealimentador para evitar que la mezcla de aire comprimido y combustible se calentara demasiado. [nb 6] También se consideró un turbocompresor impulsado por escape , pero aunque un menor consumo de combustible era una ventaja, el peso adicional y la necesidad de agregar conductos adicionales para el flujo de escape y las compuertas de descarga significaron que esta opción fue rechazada a favor de el sobrealimentador de dos etapas. [43] Equipado con el sobrealimentador de dos etapas y dos velocidades, la serie Merlin 60 ganó 300 hp (220 kW) a 30.000 pies (9.100 m) sobre la serie Merlin 45, [42] a cuya altitud un Spitfire IX estaba casi a 70 mph (110 km/h) más rápido que un Spitfire V. [44]
La familia Merlin de dos etapas se amplió en 1943 con el Merlin 66, cuyo sobrealimentador estaba diseñado para aumentar la potencia en altitudes bajas, y la serie Merlin 70, que fue diseñada para ofrecer mayor potencia en altitudes elevadas. [45]
Mientras el diseño del sobrealimentador de dos etapas avanzaba, Rolls-Royce también continuó desarrollando el sobrealimentador de una sola etapa, lo que dio como resultado en 1942 el desarrollo de un impulsor "recortado" más pequeño para los Merlin 45M y 55M; Ambos motores desarrollaron mayor potencia a bajas altitudes. [46] En el servicio de escuadrón, la variante LF.V del Spitfire equipada con estos motores se conoció como el "Spitty recortado, aplaudido y recortado" para indicar la envergadura más corta , el estado menos que perfecto de los fuselajes usados y el impulsor del sobrealimentador recortado. [47]
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El uso de carburadores se calculó para proporcionar una mayor potencia específica , debido a la menor temperatura y, por lo tanto, a la mayor densidad de la mezcla de combustible/aire en comparación con los sistemas de inyección. [48] Sin embargo, el carburador controlado por flotador del Merlin significaba que si los Spitfires o Hurricanes se inclinaban hacia abajo en una inmersión pronunciada, la fuerza g negativa ( g ) producía una falta temporal de combustible que provocaba que el motor se apagara momentáneamente. En comparación, el Bf 109E contemporáneo , que tenía inyección directa de combustible , podía "tocar" directamente en un picado de alta potencia para escapar del ataque. Los pilotos de combate de la RAF pronto aprendieron a evitar esto con un "medio balanceo" de su avión antes de lanzarse en persecución. [49] Un restrictor en la línea de suministro de combustible junto con un diafragma instalado en la cámara del flotador, apodado jocosamente " el orificio de la señorita Shilling ", [nb 7] en honor a su inventor, contribuyó en cierta medida a curar la falta de combustible en una inmersión al contener el combustible bajo G negativo; sin embargo, a una potencia inferior a la máxima todavía se obtenía una mezcla rica en combustible. Se realizó otra mejora moviendo la salida de combustible desde la parte inferior del carburador SU exactamente hasta la mitad del costado, lo que permitió que el combustible fluyera igualmente bien bajo g negativo o positivo. [50]
Se introdujeron más mejoras en toda la gama Merlin: en 1943 se introdujo un carburador de presión Bendix-Stromberg que inyectaba combustible a 5 libras por pulgada cuadrada (34 kPa ; 0,34 bar ) a través de una boquilla directamente en el sobrealimentador, y se instaló en Merlin 66. , 70, 76, 77 y 85 variantes. El desarrollo final, que se instaló en los Merlins de la serie 100, fue un carburador de inyección SU que inyectaba combustible en el sobrealimentador mediante una bomba de combustible accionada en función de la velocidad del cigüeñal y la presión del motor. [51]
Al comienzo de la guerra, el Merlin I, II y III funcionaban con el entonces estándar espíritu de aviación de 87 octanos y podían generar poco más de 1.000 hp (750 kW) con su cilindrada de 27 litros (1.650 pulgadas cúbicas): el máximo. La presión de sobrealimentación a la que podía funcionar el motor con combustible de 87 octanos era de +6 libras por pulgada cuadrada (141 kPa; 1,44 atm ). [nb 8] Sin embargo, ya en 1938, en el 16º Salón Aeronáutico de París , Rolls-Royce presentó dos versiones del Merlin preparadas para utilizar combustible de 100 octanos. El Merlin RM2M era capaz de generar 1.265 hp (943 kW) a 7.870 pies (2.400 m), 1.285 hp (958 kW) a 9.180 pies (2.800 m) y 1.320 hp (980 kW) en el despegue; mientras que un Merlin X con un sobrealimentador de dos velocidades en marcha alta generaba 1.150 hp (860 kW) a 15.400 pies (4.700 m) y 1.160 hp (870 kW) a 16.730 pies (5.100 m). [52]
Desde finales de 1939, el combustible de 100 octanos estuvo disponible en los EE. UU., las Indias Occidentales , Persia y, en cantidades más pequeñas, a nivel nacional, [53] en consecuencia, "... en la primera mitad de 1940 la RAF transfirió todos los escuadrones Hurricane y Spitfire a combustible de 100 octanos." [54] Se realizaron pequeñas modificaciones a los motores de las series Merlin II y III, lo que permitió una mayor presión de sobrealimentación (de emergencia) de +12 libras por pulgada cuadrada (183 kPa; 1,85 atm). Con esta configuración de potencia, estos motores podían producir 1310 hp (980 kW) a 9000 pies (2700 m) mientras funcionaban a 3000 revoluciones por minuto. [55] [56] El aumento de impulso podría usarse indefinidamente ya que no había un mecanismo mecánico de límite de tiempo, pero se recomendó a los pilotos que no usaran un aumento de impulso durante más de un máximo de cinco minutos, y se consideró una "condición de sobrecarga definitiva en el motor"; Si el piloto recurría al refuerzo de emergencia, tenía que informarlo al aterrizar, cuando así se anotaba en el libro de registro del motor, mientras que el oficial de ingeniería debía examinar el motor y restablecer la válvula de aceleración. [57] Las versiones posteriores del Merlin funcionaban sólo con combustible de 100 octanos, y la limitación de combate de cinco minutos se elevó a +18 libras por pulgada cuadrada (224 kPa; 2,3 atm). [58]
A finales de 1943 se realizaron pruebas con un nuevo combustible de calidad "100/150" (150 octanos), reconocido por su color verde brillante y su "olor espantoso". [59] Las pruebas iniciales se realizaron utilizando 6,5 centímetros cúbicos (0,23 imp fl oz ) de tetraetilo de plomo (TEL) por cada galón imperial de combustible de 100 octanos (o 1,43 cc/L o 0,18 US fl oz/gal EE.UU.), pero esto La mezcla provocó una acumulación de plomo en las cámaras de combustión, provocando un ensuciamiento excesivo de las bujías . Se lograron mejores resultados añadiendo un 2,5% de monometilanilina (MMA) al combustible de 100 octanos. [60] El nuevo combustible permitió aumentar la potencia de cinco minutos del Merlin 66 a +25 libras por pulgada cuadrada (272 kPa; 2,7 atm). [61] Con esta potencia de impulso, el Merlin 66 generó 2.000 hp (1.500 kW) al nivel del mar y 1.860 hp (1.390 kW) a 10.500 pies (3.200 m). [62]
A partir de marzo de 1944, los Spitfire IX con motor Merlin 66 de dos escuadrones de Defensa Aérea de Gran Bretaña (ADGB) recibieron autorización para utilizar el nuevo combustible en pruebas operativas, y se le dio buen uso en el verano de 1944, cuando permitió que el Spitfire LF Mk. IX para interceptar bombas voladoras V-1 que lleguen a bajas altitudes. [61] Los cazas nocturnos Mosquito de la ADGB también utilizaron combustible de grado 100/150 para interceptar los V-1. [63] A principios de febrero de 1945, los Spitfires de la Segunda Fuerza Aérea Táctica (2TAF) también comenzaron a utilizar combustible de grado 100/150. [64] [nb 9] Este combustible también se ofreció a la USAAF, donde fue designado "PPF 44-1" y conocido informalmente como "Pep". [66]
La producción del Rolls-Royce Merlin fue impulsada por la previsión y determinación de Ernest Hives , quien en ocasiones se enfurecía por la aparente complacencia y falta de urgencia encontrada en su frecuente correspondencia con el Ministerio del Aire , el Ministerio de Producción Aeronáutica y funcionarios de las autoridades locales. . [67] Hives era un defensor de las fábricas en la sombra y, sintiendo el inminente estallido de la guerra, siguió adelante con los planes para producir el Merlin en cantidades suficientes para la Royal Air Force en rápida expansión. [68] A pesar de la importancia de la producción ininterrumpida, varias fábricas se vieron afectadas por la huelga . [69] Al final de su producción en 1950, se habían construido 168.176 motores Merlin; más de 112.000 en Gran Bretaña y más de 55.000 bajo licencia en los EE. UU. [nb 10] [56] [nb 11]
Las instalaciones existentes de Rolls-Royce en Osmaston, Derby, no eran adecuadas para la producción en masa de motores, aunque el espacio se había incrementado en aproximadamente un 25% entre 1935 y 1939; Hives planeaba construir allí los primeros doscientos o trescientos motores hasta que se resolvieran los problemas iniciales de ingeniería. Para financiar esta expansión, el Ministerio del Aire había proporcionado un total de 1.927.000 libras esterlinas en diciembre de 1939. [72] [nb 12] Con una fuerza laboral compuesta principalmente por ingenieros de diseño y hombres altamente calificados, la fábrica de Derby llevó a cabo la mayor parte del trabajo de desarrollo. en el Merlin, con pruebas de vuelo realizadas en la cercana RAF Hucknall . Todos los aviones con motor Merlin que participaron en la Batalla de Gran Bretaña ensamblaron sus motores en la fábrica de Derby. La producción total de Merlin en Derby fue de 32.377. [74] La fábrica original cerró en marzo de 2008, pero la empresa mantiene presencia en Derby. [75]
Para satisfacer la creciente demanda de motores Merlin, Rolls-Royce comenzó a construir una nueva fábrica en Crewe en mayo de 1938, y los motores abandonaron la fábrica en 1939. La fábrica de Crewe tenía conexiones convenientes por carretera y ferrocarril con sus instalaciones existentes en Derby. Originalmente se planeó que la producción en Crewe utilizara mano de obra no calificada y subcontratistas con los que Hives consideró que no habría dificultades particulares, pero el número de piezas subcontratadas necesarias, como cigüeñales, árboles de levas y camisas de cilindro, finalmente fue insuficiente y la fábrica se amplió. fabricar estas piezas "internamente". [76]
Inicialmente, la autoridad local prometió construir 1.000 nuevas casas para alojar a la fuerza laboral a finales de 1938, pero en febrero de 1939 sólo había adjudicado un contrato para 100. Hives estaba indignado por esta complacencia y amenazó con trasladar toda la operación, pero la intervención oportuna por el Ministerio del Aire mejoró la situación. En 1940 se produjo una huelga cuando las mujeres reemplazaron a los hombres en los tornos de cabrestante , el sindicato de trabajadores insistió en que se trataba de un trabajo de mano de obra calificada; sin embargo, los hombres regresaron a trabajar después de 10 días. [77]
La producción total de Merlin en Crewe fue de 26.065. [74]
La fábrica se utilizó en la posguerra para la producción de automóviles Rolls-Royce y Bentley y centrales eléctricas para vehículos de combate militares. En 1998 Volkswagen AG compró la marca Bentley y la fábrica. Hoy se conoce como Bentley Crewe. [78]
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Hives recomendó además que se construyera una fábrica cerca de Glasgow para aprovechar la abundante mano de obra local y el suministro de acero y piezas forjadas de los fabricantes escoceses. En septiembre de 1939, el Ministerio del Aire asignó 4.500.000 libras esterlinas para una nueva fábrica Shadow. [79] [nb 13] Esta fábrica operada y financiada por el gobierno se construyó en Hillington a partir de junio de 1939 y los trabajadores se mudaron a las instalaciones en octubre, un mes después del estallido de la guerra. La fábrica estaba completamente ocupada en septiembre de 1940. También se produjo una crisis de vivienda en Glasgow, donde Hives volvió a pedir al Ministerio del Aire que interviniera .
Con 16.000 empleados, la fábrica de Glasgow era una de las operaciones industriales más grandes de Escocia. A diferencia de las plantas de Derby y Crewe, que dependían en gran medida de subcontratistas externos , ella misma producía casi todos los componentes del Merlin. [82] Hillingdon requirió "mucha atención por parte de Hives" desde que estaba produciendo su primer motor completo; tenía la mayor proporción de trabajadores no cualificados de cualquier fábrica gestionada por Rolls-Royce”. [83] Los motores comenzaron a salir de la línea de producción en noviembre de 1940, y en junio de 1941 la producción mensual había llegado a 200, aumentando a más de 400 por mes en marzo de 1942. [84] En total se produjeron 23.675 motores. El ausentismo laboral se convirtió en un problema después de algunos meses debido a los efectos físicos y mentales de las condiciones de la guerra, como la frecuente ocupación de refugios antiaéreos . Se acordó reducir ligeramente la dura jornada laboral a 82 horas semanales, concediéndose medio domingo al mes como feriado. [85] Se informa que la producción récord fue de 100 motores en un día. [86]
Inmediatamente después de la guerra, el sitio reparó y reacondicionó motores Merlin y Griffon y continuó fabricando repuestos. [86] Finalmente, tras la producción del turborreactor Rolls-Royce Avon y otros, la fábrica se cerró en 2005. [87]
Se pidió a Ford Motor Company que produjera Merlins en Trafford Park , Stretford , cerca de Manchester , y en mayo de 1940 se iniciaron las obras de construcción de una nueva fábrica en un terreno de 118 acres (48 ha). Construido con dos secciones distintas para minimizar posibles daños por bombas, se completó en mayo de 1941 y fue bombardeado ese mismo mes. [nb 14] Al principio, la fábrica tuvo dificultades para atraer mano de obra adecuada y hubo que contratar a un gran número de mujeres, jóvenes y hombres sin formación. A pesar de esto, el primer motor Merlin salió de la línea de producción un mes después y en 1943 se fabricaba el motor a un ritmo de 200 por semana, [88] momento en el que las fábricas conjuntas producían 18.000 Merlin por año. [34] En su autobiografía No mucho de un ingeniero , Sir Stanley Hooker afirma: "... una vez que la gran fábrica de Ford en Manchester comenzó la producción, los Merlins salieron como pelando guisantes...". [89]
En la planta de Trafford Park trabajaban unas 17.316 personas, incluidas 7.260 mujeres y dos médicos y enfermeras residentes. [88] La producción de Merlin comenzó a disminuir en agosto de 1945 y finalmente cesó el 23 de marzo de 1946. [90]
La producción total de Merlin en Trafford Park fue de 30.428. [74]
Como se consideraba que el Merlin era tan importante para el esfuerzo bélico, se iniciaron negociaciones para establecer una línea de producción alternativa fuera del Reino Unido. El personal de Rolls-Royce visitó fabricantes de automóviles norteamericanos para seleccionar uno para construir el Merlin en Estados Unidos o Canadá. Henry Ford rescindió una oferta inicial para construir el motor en los EE. UU. en julio de 1940, y Packard Motor Car Company fue seleccionada para asumir el pedido de Merlin de 130.000.000 de dólares (equivalente a 2.720 millones de dólares en dólares de 2022 [91] ). [92] Se llegó a un acuerdo en septiembre de 1940, y el primer motor construido por Packard, un Merlin XX, denominado V-1650-1, funcionó en agosto de 1941. [93] La producción total de Merlin por Packard fue de 55.523. [74]
Continental Motors, Inc. también fabricó seis motores de desarrollo [74]
Esta es una lista de variantes representativas de Merlin, que describe algunos de los cambios mecánicos realizados durante el desarrollo de Merlin. A los motores de la misma potencia generalmente se les asignaban diferentes números de modelo según las relaciones de engranajes del supercargador o de la hélice, las diferencias en el sistema de enfriamiento o los carburadores, la construcción del bloque del motor o la disposición de los controles del motor. [94] Las potencias nominales citadas suelen ser la potencia "militar" máxima. Todos los motores, excepto los Merlin 131 y 134, eran "tractores del lado derecho", es decir, la hélice giraba en el sentido de las agujas del reloj visto desde atrás. Además de los números de marca, el Ministerio de Abastecimiento (MoS) asignó a los motores Merlin números experimentales , por ejemplo: RM 8SM para el Merlin 61 y algunas variantes, mientras estaban en desarrollo; estos números se anotan siempre que sea posible. [95] Los motores Merlin utilizados en los Spitfire , aparte del Merlin 61, utilizaban una relación de reducción de hélice de 0,477:1. Los Merlins utilizados en bombarderos y otros cazas utilizaban una proporción de 0,42:1. [96]
Datos de Bridgman (Jane's) [97] a menos que se indique lo contrario:
En orden cronológico, los primeros aviones operativos propulsados por Merlin que entraron en servicio fueron el Fairey Battle, el Hawker Hurricane y el Supermarine Spitfire. [112] Aunque el motor está más estrechamente asociado con el Spitfire, el cuatrimotor Avro Lancaster fue la aplicación más numerosa, seguido por el bimotor De Havilland Mosquito. [113]
Lista de Lumsden 2003 [114] [nota 16]
Al final de la Segunda Guerra Mundial, se diseñaron y produjeron nuevas versiones del Merlin (las series 600 y 700) para su uso en aviones comerciales como el Avro Tudor , aviones de transporte militar como el Avro York y el Canadair North. Estrella que actuó en ambos roles. Estos motores eran básicamente especificaciones militares con algunos cambios menores para adaptarse a los diferentes entornos operativos. [115]
Una versión española del Messerschmitt Bf 109 G-2, el Hispano Aviación HA-1112-M1L Buchon de 1954 , fue construida en la fábrica de Hispano en Sevilla con el motor Rolls-Royce Merlin 500/45 de 1.600 caballos de fuerza (1.200 kW). un motor apropiado para la última versión producida del famoso caza Messerschmitt, ya que el prototipo de avión Bf 109 V1 había sido propulsado por el motor Rolls-Royce Kestrel V-12 en 1935. [116]
El CASA 2.111 fue otra versión de fabricación española de un avión alemán, el Heinkel He 111 , que fue adaptado para utilizar el Merlin después de que se agotara el suministro de motores Junkers Jumo 211 F-2 al final de la guerra. [117] Existió una situación similar con el Fiat G.59 cuando las existencias disponibles de la versión italiana fabricada bajo licencia del motor Daimler-Benz DB 605 se agotaron. [118]
El Avro Lincoln construido en Australia a partir del A73-51 utilizó Merlin 102 de Commonwealth Aircraft Corporation construido en Australia . Se construyeron un total de 108 CAC Merlin cuando terminó la producción.
Se produjo una versión no sobrealimentada del Merlin que utilizaba una mayor proporción de componentes de acero y hierro para su uso en tanques . Este motor, el Rolls-Royce Meteor , dio lugar a su vez al Rolls-Royce Meteorite, de menor tamaño . [119] En 1943, el desarrollo adicional de Meteor fue entregado a Rover , a cambio de los intereses de Rover en turbinas de gas . [120]
En 1938, Rolls-Royce comenzó a trabajar en la modificación de algunos Merlin que más tarde se utilizarían en los MTB , MGB y los lanzamientos de rescate aire-mar de la RAF. Para estos, los sobrealimentadores eran unidades de una sola etapa modificadas y el motor fue rediseñado para su uso en un entorno marino. Se transformaron unos 70 motores antes de que se diera prioridad a la producción de motores aeronáuticos. [121]
El ejército irlandés llevó a cabo experimentos que implicaron reemplazar el motor Bedford de un tanque Churchill con un motor Rolls-Royce Merlin rescatado de un avión Seafire del Irish Air Corps . El experimento no fue un éxito, aunque no se registran los motivos. [122]
El Merlin , uno de los motores de avión más exitosos de la era de la Segunda Guerra Mundial , continúa utilizándose en muchos aviones antiguos restaurados de la Segunda Guerra Mundial en todo el mundo. El Vuelo Conmemorativo de la Batalla de Gran Bretaña de la Royal Air Force es un operador actual notable del Merlin. En Inglaterra, la Colección Shuttleworth posee y opera un Hawker Sea Hurricane IB con motor Merlin y un Supermarine Spitfire VC. Ambos se pueden ver volando en exhibiciones domésticas durante los meses de verano. [123] [124]
Ejemplos conservados del Rolls-Royce Merlin se exhiben en los siguientes museos :
Datos de Jane's . [136]
Desarrollo relacionado
Motores comparables
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