เครื่องยนต์ในตำนาน Rolls-Royce Merlin

กระทู้สนทนา

เทคโนโลยี อาวุธยุทโธปกรณ์ ประวัติศาสตร์ Rolls-Royce (รถยนต์)

เครื่องยนต์ โรลส์-รอยซ์ เมอร์ลิน

โรลส์-รอยซ์ เมอร์ลิน เป็นหนึ่งในเครื่องยนต์สันดาปภายในที่โดดเด่นที่สุดในประวัติศาสตร์ ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1930 และถูกใช้อย่างแพร่หลายตลอดสงครามโลกครั้งที่ 2 เครื่องยนต์แบบ V12 ระบายความร้อนด้วยของเหลว ขนาด 27.0 ลิตร นี้เป็นหัวใจสำคัญของอากาศยานระดับตำนาน เช่น ซูเปอร์มารีน สปิตไฟร์, ฮอว์เกอร์ เฮอริเคน และ พี-51 มัสแตง เมอร์ลินไม่ใช่แค่เครื่องยนต์ทรงพลังเท่านั้น แต่ยังเป็นนวัตกรรมทางวิศวกรรมที่มีบทบาทสำคัญในการครองอากาศและกลยุทธ์สงคราม

จุดเริ่มต้นและประวัติศาสตร์
โรลส์-รอยซ์เริ่มพัฒนาเมอร์ลินในช่วงต้นทศวรรษที่ 1930 โดยเป็นการต่อยอดจากเครื่องยนต์เคสเทรลของบริษัท ในช่วงเวลานั้น เทคโนโลยีเครื่องยนต์อากาศยานพัฒนาอย่างรวดเร็ว และหลายประเทศกำลังแข่งขันกันเพื่อพัฒนาอากาศยานที่เหนือกว่า ต้นแบบแรกของเมอร์ลินถูกทดสอบในปี 1933 และในปี 1936 รุ่นผลิตแรกถูกนำไปติดตั้งกับเครื่องบินขับไล่รุ่นใหม่ที่ต่อมาจะมีบทบาทสำคัญในการต่อสู้กับลุฟท์วาฟเฟอของเยอรมนีในยุทธการบริเตน
ในช่วงแรก เมอร์ลินประสบปัญหาด้านความทนทานและพละกำลัง แต่ทีมวิศวกรของโรลส์-รอยซ์ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่งสงครามโลกครั้งที่ 2 ปะทุขึ้นในปี 1939 เมอร์ลินได้กลายเป็นเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้

(เครื่อง Rolls-Royce Kestrel รุ่นก่อนหน้าของ Merlin)

เครื่องยนต์รุ่นนี้ได้รับการปรับปรุงตลอดช่วงสงคราม ทำให้มีรุ่นย่อยหลายรุ่นที่ให้กำลังสูงขึ้น ประหยัดน้ำมันมากขึ้น และมีความทนทานมากขึ้น รุ่นที่ทรงพลังที่สุดสามารถสร้างพละกำลังได้มากกว่า 2,000 แรงม้า ซึ่งสูงกว่ารุ่นแรกที่มีกำลังเพียง 1,030 แรงม้าอย่างมาก เมอร์ลินถูกผลิตอย่างต่อเนื่องจนถึงปี 1956 และมีการผลิตภายใต้ลิขสิทธิ์โดย แพคการ์ด ในสหรัฐอเมริกา

รายละเอียดทางวิศวกรรม
เมอร์ลินเป็นเครื่องยนต์ V12 ทำมุม 60 องศา ใช้ระบบวาล์วแบบโอเวอร์เฮดแคมชาฟต์ (OHC) มีปริมาตรกระบอกสูบ 27 ลิตร (1,650 ลูกบาศก์นิ้ว) แตกต่างจากเครื่องยนต์เรเดียลแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ เพราะใช้ระบบ ระบายความร้อนด้วยของเหลว ทำให้สามารถออกแบบเครื่องบินให้มีโครงสร้างเพรียวลมมากขึ้นและทำงานได้ดีขึ้นที่ระดับความสูง
คุณสมบัติเด่นทางเทคนิค ได้แก่:
- ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์: ระบบ ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์สองจังหวะสองสปีด ช่วยเพิ่มกำลังที่ระดับความสูงมาก ๆ
- การเปลี่ยนจากคาร์บูเรเตอร์เป็นหัวฉีดเชื้อเพลิง: รุ่นแรกใช้คาร์บูเรเตอร์ ซึ่งมีปัญหาเมื่อลงจอดด้วยแรงจีลบ (negative-G) แต่รุ่นหลังเปลี่ยนเป็นระบบหัวฉีดเพื่อเพิ่มความเสถียร
- อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูง: สำหรับเครื่องยนต์ V12 เมอร์ลินมีขนาดกะทัดรัดและให้พละกำลังสูง ช่วยให้เครื่องบินทำความเร็วและมีความคล่องตัวมากขึ้น
- การออกแบบที่สามารถใช้ร่วมกันได้: หลายชิ้นส่วนของเครื่องยนต์สามารถใช้ร่วมกันระหว่างรุ่นย่อย ทำให้การผลิตและซ่อมบำรุงง่ายขึ้น

การผลิตครั้งแรก: 1936
เริ่มการผลิตจำนวนมาก: 1937
การผลิตสูงสุด: ปีสงครามโลกครั้งที่ 2 (1939–1945)
การอนุญาตสิทธิ์ของ Packard: 1940–1950s
สิ้นสุดการผลิต Rolls-Royce Merlin: 1956

Merlin มีมากกว่า 40 รุ่น โดยมีรูปแบบสำคัญในด้านกำลังขับ ระบบเชื้อเพลิง และเทคโนโลยีซูเปอร์ชาร์จ รุ่นที่โดดเด่นบางรุ่นได้แก่:
- Merlin I ถึง III – รุ่นก่อนๆ ใช้ใน Spitfire และ Hurricanes รุ่นแรกๆ ให้กำลังประมาณ 1,030 แรงม้า
- Merlin XX – เปิดตัวซูเปอร์ชาร์จเจอร์สองขั้นตอนและปรับปรุงวัสดุเพื่อความทนทานที่ดีขึ้น
- Merlin 60 Series – ใช้ในเครื่องบินขับไล่และเครื่องบินทิ้งระเบิดที่บินในระดับความสูง มีกำลัง 1,500–1,700 แรงม้า
- Merlin 100 Series – รุ่นสมรรถนะสูงในช่วงปลายสงคราม มีกำลังเกิน 2,000 แรงม้า
- Merlin (V-1650) ที่สร้างโดย Packard มีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยเพื่อการผลิตจำนวนมากในสหรัฐอเมริกา

(Packard Merlin V-1650)

อากาศยานและยานพาหนะที่ใช้เครื่องยนต์เมอร์ลิน
โรลส์-รอยซ์ เมอร์ลิน ถูกติดตั้งในอากาศยานระดับตำนาน เช่น:
- ซูเปอร์มารีน สปิตไฟร์ – เครื่องบินขับไล่ของอังกฤษที่มีบทบาทสำคัญในยุทธการบริเตน

- ฮอว์เกอร์ เฮอริเคน – เครื่องบินขับไล่อีกแบบที่ช่วยป้องกันน่านฟ้าอังกฤษ

- แอวโร แลงคาสเตอร์ – เครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดใหญ่ที่ทำลายเป้าหมายสำคัญของเยอรมนี

- เดอ ฮาวิลแลนด์ มอสกีโต – เครื่องบินรบที่สร้างจากไม้ ใช้เป็นเครื่องบินทิ้งระเบิด เครื่องบินสอดแนม และเครื่องบินขับไล่

- พี-51 มัสแตง – เครื่องบินขับไล่ของสหรัฐฯ ที่ครองความได้เปรียบทางอากาศเมื่อเปลี่ยนมาใช้เครื่องยนต์เมอร์ลิน

นอกจากนี้ เมอร์ลินยังถูกนำไปใช้ใน รถแข่งทำลายสถิติความเร็วและรถถัง อย่างเช่น เซนทูเรียน ในช่วงหลังสงคราม

จุดเด่นและข้อเสีย
จุดเด่น
- พละกำลังและประสิทธิภาพ: ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ช่วยเพิ่มสมรรถนะที่ระดับความสูง
- ความน่าเชื่อถือ: หลังการพัฒนา เมอร์ลินกลายเป็นเครื่องยนต์ที่ทนทานมาก
- ความอเนกประสงค์: ใช้ได้ทั้งในเครื่องบินรบ เครื่องบินทิ้งระเบิด และรถถัง
- ศักยภาพในการปรับแต่ง: สามารถพัฒนาให้ทันสมัยขึ้นตลอดช่วงสงคราม
ข้อเสีย
- ความซับซ้อน: การออกแบบที่ซับซ้อนต้องการการผลิตและซ่อมบำรุงที่แม่นยำ
- ปัญหาคาร์บูเรเตอร์: รุ่นแรกมีปัญหาการไหลของเชื้อเพลิงในสภาวะบินกลับหัว
- ระบบระบายความร้อน: เสี่ยงต่อความเสียหายในสนามรบเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศ

โรลส์-รอยซ์ เมอร์ลิน ไม่ใช่แค่เครื่องยนต์ แต่เป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์ที่กำหนดชะตาของสงครามโลกครั้งที่ 2