Curtiss OX-5

Der Curtiss OX-5 war ein früher amerikanischer V8 - Flugzeugmotor mit Flüssigkeitskühlung, hergestellt von Curtiss . Er war der erste in Amerika entwickelte Flugzeugmotor, der in Serie ging, obwohl er bei seinem Produktionsstart 1917 bereits als veraltet galt. ^{[ 1 ]} Dennoch fand er weite Verbreitung in einer Reihe von Flugzeugen, am bekanntesten war wohl die JN-4 „Jenny“ . Bis Anfang 1919 wurden rund 12.600 Einheiten gebaut. Die weite Verbreitung des Motors auf dem Gebrauchtmaschinenmarkt sorgte dafür, dass er bis in die 1930er-Jahre weit verbreitet war, obwohl er während des größten Teils seiner Einsatzzeit als unzuverlässig galt.

Der OX-5 war der letzte einer Reihe von V-Motoren, die von Glenn Curtiss entwickelt wurden. Diese Reihe begann 1902 mit luftgekühlten V-Twins für Motorräder. Eine modifizierte Version eines dieser frühen Modelle wurde 1906 als Flugzeugmotor verkauft, und fortan konzentrierte sich das Unternehmen hauptsächlich auf Flugzeuge. Die Grundkonstruktion wurde durch das Hinzufügen weiterer Zylinder schrittweise erweitert, bis 1906 der V8 erreicht war. Man begann auch, die Zylinder zu vergrößern, was jedoch zu Kühlungsproblemen führte und 1908 die Einführung einer Flüssigkeitskühlung erforderlich machte. Diese frühen Motoren verwendeten eine Flachkopf -Ventilanordnung, die 1909 schließlich durch einen Querstromzylinder mit obenliegenden Ventilen ersetzt wurde, was zu einem verbesserten volumetrischen Wirkungsgrad führte . Zu diesem Zeitpunkt war die Motorenentwicklung eine Teamleistung; zu diesem Team gehörte auch Charles M. Manly , dessen früherer Manly-Balzer-Motor 16 Jahre lang den Rekord für das beste Leistungsgewicht gehalten hatte . ^{[ 2 ]} Curtiss setzte die Entwicklung seiner V8-Motoren fort, wobei die Nachfrage nach höheren Leistungen maßgeblich durch den Bedarf der US Navy an Wasserflugzeugen getrieben wurde . Ab 1912 leisteten die Curtiss-V8-Motoren 75 PS und waren als Curtiss Modell O bekannt . Der Curtiss O wurde zum 90 PS starken Curtiss OX weiterentwickelt. Die Produktion der OX-Serie begann 1913. Der OX-5 wurde zwischen 1915 und 1919 gebaut und war die mit Abstand beliebteste OX-Variante. ^{[ 3 ]}

Wie die meisten Motoren jener Zeit bestanden die Hochtemperaturbereiche des OX-5 größtenteils aus Gusseisen . Die einzelnen Zylinder waren an ein Aluminium-Kurbelgehäuse geschraubt und von einem Kühlmantel aus einer Nickel-Kupfer-Legierung umhüllt. Spätere Versionen verwendeten stattdessen einen angelöteten Stahlmantel. ^{[ 4 ]} Die Zylinderköpfe waren ebenfalls am Kurbelgehäuse befestigt, und zwar mit X-förmigen Verankerungen an der Oberseite, die über vier lange Schrauben mit dem Motorblock verbunden waren. ^{[ 5 ]} Der Kraftstoff wurde im hinteren Bereich des Motors in einen Vergaser eingespritzt und über zwei T-förmige Leitungen zu den Zylindern geleitet. Die Zylinder waren so angeordnet, dass die Einlasskanäle je zwei Zylinder einer Zylinderbank nahe beieinander lagen. Jeder Zylinder besaß ein Einlass- und ein Auslassventil. Das Auslassventil wurde über eine Stößelstange von einer zwischen den Zylinderbänken verlaufenden Nockenwelle betätigt, das Einlassventil über eine Zugstange mit Rohr, die von derselben Nockenwelle angetrieben wurde. Diese Anordnung bedingte einen relativ langen Kipphebel an den äußeren Auslassventilen. Die Stößel- und Zugstangen waren ineinander angeordnet, wobei die Auslassventilstange innen und die Einlassventilstange in einem sie umgebenden Rohr lag. ^{[ 4 ]} Die Aluminium-Nockenwellenlager waren geteilt, verschraubt und mit Konterschrauben fixiert. ^{[ 6 ]} Die Kolben waren aus Aluminiumguss. ^{[ 6 ]}

Der OX-5 galt für seine Zeit weder als besonders fortschrittlich noch als besonders leistungsstark. Rotationsmotoren wie der Oberursel oder der Gnome-Rhône leisteten zu dieser Zeit etwa 100 PS (75 kW), und neuere Reihenmotoren waren mit 160 PS (120 kW) oder mehr erhältlich. Trotzdem war der OX-5 aufgrund seiner niedrigen Drehzahl relativ sparsam im Verbrauch, was ihn für zivile Flugzeuge geeignet machte. Der OX-5 wurde in der Swallow , der Pitcairn PA-4 Fleetwing II , der Travel Air 2000 , der Waco 9 und 10 , der American Eagle , der Buhl-Verville CW-3 Airster und einigen Modellen der Jenny eingesetzt. ^{[ 7 ]} Der Hauptgrund für seine Beliebtheit war sein niedriger Preis nach dem Krieg; fast neue Exemplare wurden bereits ab 20 US-Dollar verkauft. Er wurde häufig sowohl in Booten als auch in Flugzeugen verwendet.

Der Motor galt als unzuverlässig ^{[ 5 ]} , doch Unzuverlässigkeit ist relativ: Die Flugzeugmotorentechnologie war Ende des Ersten Weltkriegs noch nicht ausgereift. Sicherlich war die JN4 mit dem OX-5 untermotorisiert, aber der OX-5 erwies sich als deutlich besserer Motor als der Hall Scott A7A , der die Achillesferse der Standard J -1, des Ersatzschulflugzeugs, darstellte. Insbesondere der Ventiltrieb war empfindlich und verfügte über keine andere Schmierung als das manuelle Auftragen von Fett und Öl, was zu einem Überholungsintervall von nur fünfzig Stunden führte. Zudem besaß der Motor nur eine Zündkerze pro Zylinder und ein einfaches Zündsystem – in einer Zeit, in der Zündanlagen weniger zuverlässig waren ^{[ 1 ].} Doppelzündungen waren bereits in fortschrittlicheren Flugzeugtriebwerken wie dem französischen V-Motor Hispano-Suiza 8 und den Reihensechszylindermotoren der Mercedes-Benz DI- bis D.III- Baureihe verbaut . Der OX-5 wurde von mehreren Auftragnehmern in großen Stückzahlen gefertigt und litt unter uneinheitlicher Qualitätskontrolle. ^{[ 5 ]} Obwohl die überwiegende Mehrheit der Ausbildungsunfälle in den USA mit JN-4-Maschinen passierte, lag dies daran, dass die JN-4 von der überwiegenden Mehrheit der Flugschüler geflogen wurde und die Unfallrate in der Grundausbildung in den USA viermal niedriger war als in der fortgeschrittenen Ausbildung in Frankreich (praktisch alle US-amerikanischen Piloten absolvierten ihre fortgeschrittene Ausbildung in Frankreich). Pro Todesfall kamen in den USA etwa 2800 Flugstunden, hauptsächlich auf JN-4 mit OX-5-Motor, auf einen tödlich verunglückten Piloten, verglichen mit 761 Flugstunden pro Todesfall in Frankreich auf anderen Flugzeugtypen. Nur sehr wenige tödliche Unfälle wurden durch Triebwerksausfall verursacht, obwohl der Leistungsmangel möglicherweise die Ursache für die vielen Strömungsabrisse und Trudelzustände war , die etwa 45 Prozent der Ausbildungsopfer das Leben kosteten. Wer heute eine JN-4 mit einem OX-5-Motor beim Start beobachtet, erkennt sofort, dass die JN-4 nur in einem engen Flugbereich geflogen werden konnte. Auch der Ersatz der A7A in Standard J-1 wurde erwogen, doch die Kosten von 2.000 US-Dollar pro Flugzeug standen im Vergleich zum Bedarf (als die J-1 im Juni 1918 stillgelegt wurden, waren ausreichend JN-4 vorhanden) nicht zufriedenstellend. Der erfolgreiche zivile Nachkriegseinsatz der OX-5 (selbst in zivil erworbenen und umgebauten J-1) beruhte auf ihrer relativen Zuverlässigkeit in den aerodynamisch fortschrittlicheren Konstruktionen der 1920er-Jahre, ihrer einfachen Bedienung und ihren geringen Kosten. Im Vergleich dazu hinterließ die Hall Scott A7A während des Krieges einen so schlechten Eindruck, dass nur sehr wenige, wenn überhaupt, von zivilen Betreibern eingesetzt wurden.

Der OX-5 selbst wurde in den knapp 930 Exemplaren der später produzierten Curtiss JN-4 H Jenny Doppeldecker durch die bewährte, von Wright Aeronautical gebaute Version des 150 PS starken Hispano-Suiza HS-8a V8-Motors ersetzt.

• Ein Curtis OX-5-Motor ist im Luft- und Raumfahrtmuseum von Kalifornien öffentlich ausgestellt .
• Ein für den Einsatz auf See umgebauter Curtis OX-5, angeblich in einem Chris Craft, ist im Iowa Great Lakes Maritime Museum öffentlich ausgestellt.
• Ein Curtis OX-5-Motor ist im Museum der Military Aviation Preservation Society (MAPS) in Green, Ohio, in der Nähe des Flughafens Akron/Canton, öffentlich ausgestellt. ^{[ 8 ]}
• Ein von Wesley Talent gestifteter Curtis OX-5-Motor ist im Udvar-Hazy-Zentrum ausgestellt.

• Typ: 8-Zylinder-Wassergekühlter 90° -V -Kolbenmotor ^{[ 1 ] [ 4 ]}
• Bohrung : 4,0 Zoll (102 mm) ^{[ 4 ]}
• Hub : 5,0 Zoll (127 mm) ^{[ 4 ]}
• Hubraum : 503 in³ ⁽ 8,2 l) ^{[ 4 ] [ 5 ]}
• Länge: 56,75 Zoll (1441,45 mm) ^{[ 6 ]}
• Breite: 29,75 Zoll (755,65 mm) ^{[ 6 ]}
• Höhe: 36,75 Zoll (933,45 mm) ^{[ 6 ]}
• Trockengewicht : 390 lb (177 kg) ^{[ 6 ]}

• Ventiltrieb : Ein Einlass- und ein Auslassventil pro Zylinder,betätigt durch Stößelstangen ^{[ 1 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}
• Kraftstoffsystem: Duplex Zenith Vergaser ^{[ 6 ]}
• Ölsystem: Zahnradpumpe 40 bis 60 psi ^{[ 6 ]} 3-Gallonen-Sumpf ^{[ 4 ]}
• Kühlsystem: Wasserkühlung ^{[ 4 ] [ 6 ]}

• Ausgangsleistung:
• 90 PS (67 kW) bei 1400 U/min ^{[ 4 ] [ 5 ]}
• 105 PS (78 kW) bei 1800 U/min für kurze Zeiträume
• Spezifische Leistung : 0,21 PS/in³ ⁽ 9,5 kW/L)
• Verdichtungsverhältnis : 4,9:1
• Kraftstoffverbrauch: 8,0 US-Gallonen/h (30,8 l/h) bei 75 % Leistung ^{[ 4 ]}
• Spezifischer Kraftstoffverbrauch : 0,53 lb/(hp·h) (0,32 kg/(kW·h)) bei 75 % Leistung
• Ölverbrauch: 0,5 US-Gallonen/h (1,9 l/h) bei 75 % Leistung
• Leistungsgewicht : 0,27 PS/lb (440 W/kg)

• Curtiss OX-5
• Das Curtiss-Standardmodell OX, ein Flugzeugmotor, als Handbuch – Die digitalen Sammlungen des Museum of Flight