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三菱金星发动机
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金星发动机(日本陆军编号:ハ‐112型,陆海军通用编号ハ-33)为第二次世界大战期间由三菱重工业研发制造的飞机用空冷式星型发动机。三菱内部称此台发动机为A8(A的意思是AIR COOLING),此型发动机前期主要皆为日本海军使用,海军大量的将此型发动机装配在舰上攻击机上;日本陆军则要到战争后期因为产能因素才开始采用,主要采用的发动机种类为金星62型(Ha-112)。
开发简史
三菱重工业虽然甚早踏足航空产业,但在早年开发飞机用活塞发动机的过程相当不顺利;早期三菱主攻开发液冷引擎,但性能并不优秀。当时市面上的日产引擎以中岛飞机及东京瓦斯电力工业为首,三菱的引擎部门甚至被业界嘲笑“三菱的空用引擎到哪去呢?”,在金星引擎前可说是三菱发动机部门的低潮期。
1931年,三菱为了追赶上国内厂商的进度,启动了14汽缸活塞发动机计画,公司代号A4,或称为七试发动机。并搭载在九三式陆上攻击机和七试舰上战斗机上,但是装机后A4发动机的运转妥善状况不佳,影响了三菱公司制造发动机的口碑。
三菱在1930年代中期开始重整发动机业务,原先作为船舶工程专长的工程师深尾淳二调往发动机部机械科长,在评估当前产品的良莠后,深尾淳二决定将公司开发主力调整为空冷引擎。1934年(昭和九年),三菱向美国购买P&WR-1690黄蜂引擎的授权生产(此引擎日本名称为“明星”发动机),随后三菱团队由带领下,将R-1690设计引入改良九三式陆上攻击机所使用的三菱A4发动机(七试发动机),A4发动机的主要问题是冷却设计不佳,这也与活塞凸轮与推杆配置的位置有关,三菱在引进美国引擎后,比照美国引擎的概念将活塞凸轮与推杆装在引擎汽缸之前,并且将排气管统一为后方排气配置,这款融合日本以及美国设计的A8发动机在1935年9月开始研制,在1936年3月完成样机,仅用了6个月开发完成(当然,这种设计引用的手段日本并没有付给美国任何的专利费用,就某种意义上为嫖窃),新引擎定名为A8a引擎,并通过海军航空技术厂测试。
由于A8引擎的成功,使得三菱原先为陆、海军研发的A6、A7引擎相形失色,但该项目作为军方出资的研究计画不能随意中止,为此三菱向军方强迫推销A8引擎,起初日本帝国海军对三菱此一举动感到不满,但是在海军航技厂的测评后同意三菱的推销,决定停止原先计画,并采纳A8引擎作为制式化装备,并给予其金星三型的正式代号,且在当时三菱开发的新型攻击机上采用;出力更强的金星四型(A8c,预定出力1000匹马力等级)在金星三型制式化后投入研究,金星四十型与原先设计改变部分是将活塞行程动能转化带动的主推杆改变可承担更高强度的一体式,并将减速器从伞型齿轮换用行星齿轮,在更动外部传动结构后,金星四型达成输出功率1,000匹马力的成绩,并于隔年(1937年)制式化,称为金星四十型并量产服役。
金星系列的成功不只让三菱引擎成功在日本海军内打开市场,1939年,日本政府协助每日新闻社将九六式陆上攻击机改造为客机“日本号”,并宣称将达成环球飞行创举。原本每日新闻社担心引擎故障,还特别准备2台备品送往中继点伦敦;最后日本号在引擎未换下完成环球飞行,也为日本航空工业打响名号。
原先金星的研发目标为日后战术轰炸机的主要动力,但在1930年代后期的中日战争中显示金星引擎出力不足,以及改良容馀已到极限的问题。使得三菱开发火星发动机来代替金星发动机的位置,而金星发动机的主要使用对象则改为逐渐大型化的海航俯冲轰炸机;直到战争后期,因为新型机发动机问题丛生因此又将此发动机装在第一线战机上,从1936年至1945年金星发动机家族总共生产了15425具,绝大多数使用者都是日本海军航空队。
- 1型 1930年试制
- 2型
- 3型 1936年试制 出力730匹马力
- 4x型 1936年试制 出力990匹马力
- 5x型 1940年试制 出力1,200匹马力 增压器从1段1速变更为1段2速
- 6x型 1941年试制 出力1,350匹马力 燃油供给方式由化油器给油变更为喷射式给油
除了发动机出力强化以外,金星62型曾尝试搭配涡轮增压器(ハ112-IIル是利用废气驱动之增压器),涡轮增压器代号“ル2”,重量54公斤,为一具配有80枚平均直径27.6公分、长4.6公分涡轮叶片的单段涡轮,进气温度摄氏700度,最大容许转速20000转。就前三菱飞机发动机部门所属技师曾我部正幸回忆,就设计标准来说ハ112-IIル在一万公尺高度可输出1200匹马力,不过配备此引擎的百式司侦四型与五式战斗机都没有正式服役,实务表现是否合乎设计标准则不得而知。
另外,三菱重工业研制以金星发动机发展为18气缸星型风冷式引擎的三菱MK9。
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性能
金星系列采用的汽缸规格为内径140公厘,活塞行程长度150公厘。选定此规格是沿袭三菱在1918年获得授权生产的西斯潘诺·苏扎8F型引擎(ヒ式)采用的汽缸规格,三菱有著十馀年生产经验,对该规格的活塞引擎设计经验丰富,所以在日本国产14汽缸引擎中,三菱引擎较中岛引擎有更佳的妥善率与稳定性。
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采用机种
参考文献
松冈久光 ‘三菱航空エンジン史’ 三树书房、2005年9月 ISBN 4895224619
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