Rolls-Royce Merlin & Packard Merlin

Wohl einer der bekanntesten britischen Motoren.

Der „Merlin“ ist ein flüssigkeitsgekühlter, mechanisch aufgeladener 12-Zylinder V-Motor mit 27 Litern Hubraum. Die Zylinderbänke stehen in einem Winkel von 60Grad zueinander. Der Vierventiler bringt rund 750 Kg auf die Waage und leistet bis zu 1.560PS bei 3.000 U/Min in 3.700mtr Höhe. Der Ventiltrieb erfolgt durch eine obenliegende Nockenwelle und Schlepphebeln, die Auslassventile sind natriumgekühlt. 

Der 6:1 verdichtete Motor wird durch einen zweistufigen Radialkompressor mit Ladeluftkühlung aufgeladen, die Kraft wird über ein einstufiges geradeverzahntes Stirnradgetriebe auf den Propeller abgegeben.  Die Gemischaufbereitung erfolgt durch einen Steigstromdoppelvergaser welcher an der Saugseite des Laders angeflanscht ist. Das Aggregat verfügt über eine Trockensumpfschmierung mit einer Druck- und zwei Rückförderpumpen. Bedingt durch diese Anordnung ist eine Rückenfluglage nur bedingt möglich.

Spitfire MkVIIIc engine3

Ein bisschen Geschichte zu diesem interessanten Aggregat

Bereits 1935 wurde das privat finanzierte Projekt PV-12 in einen Hawker Hart Doppeldecker eingebaut. Das einstufige Triebwerk leistete rund 1.000 PS und zeigt sich robust, zuverlässig und stark. Das Interesse war geweckt und das Triebwerk wurde in die wichtigsten Flugzeuge der Royal Air Force (RAF) verbaut, so unter anderen die Hurricane und Spitfire. Überhaupt kann man den „Merlin“ als Standardmotor bezeichnen, verrichtete er doch den Dienst sowohl in Jagdflugzeugen, Erdkampfflugzeugen und Bombern.

RRMerlinAdvert (source Internet)

Die ausgerüsteten Maschinen lesen sich wie das „who-ist-who“ der britischen Luftfahrtindustrie :

  • Hawker Hurricane
  • Supermarine Spitfire
  • Boulton Paul Defiant
  • Fairey Barracuda, Battle und Fulmar  
  • De Havilland Mosquito
  • Armstrong Whitworth Whitley
  • Vickers Wellington (einige Serien)
  • Avro Manchester und Lancaster
  • Handley Page Halifax   

Der Motor “überlebte” den Krieg und wurde auch in der zivilen Fliegerei eingesetzt, so in der Avro York und Avro Tudor. Das Triebwerk galt zwar als robust und leistungsstark, war aber auch sehr laut. So ist der zivile Erfolg eher bescheiden gewesen und der “Merlin“ verschwand aus dem täglichen Gebrauch zusehends, die Zivilluftfahrt bediente sich bei den Herstellern von starken Sternmotoren wie Wright und Pratt&Whitney. Hier eine Avro Tudor.

AvroTudor  source Internet

„Merlin“ … mit diesen Namen verbinden Viele den Zauberer aus der Artus-Sage. Rolls-Royce gab aber von jeher seinen Triebwerken Raubvogelnamen. So ist „Merlin“ kein Zauberer, sondern ein kleiner Falke, eben der Merlin-Falke. Ein weiterer sehr bekannter Motor ist der „Kestrel“, seines Zeichens auch ein Falke.

Das Triebwerk wurde anfangs mit 87Oktan-Benzin betrieben. Ab 1940 belieferten die USA Großbritannien mit 100Oktan Treibstoff. Dieser Treibstoff beflügeltes das Aggregat gerade in niedrigen Höhen. Der ständige „Wettbewerb“ mit den Daimler-Benz Aggregaten führte zu immer neuen leistungssteigernden Zusatzadditiven im Kraftstoff und im Jahr 1944 wurde bereits 150Oktan-Treibstoff verwendet. Dadurch konnte auch der Ladedruck auf max. 25psi erhöht werden und erneut eine erhebliche Leistungssteigerung ohne konstruktive Veränderungen am Aggregat erreicht werden.  

Spitfire MkVIIIc engine5

Baureihen des Merlin

  • Mk II, III und XII waren Triebwerke mit einstufigem Lader 
  • 20er series mit Zweistufenlader  (Hurricane Mk.II, Mosquito IV)
  • 40er series mit vergrößertem Einstufen-Lader (Spitfire Mk.V)
  • 60er series mit vergrößertem Zweistufen-Lader (NA P-51B Mustang)
  • 200er series Lizenzfertigung Packard (P-51, P-40, Spitfire late series, Avro Lancaster)
  • 500, 600,700er series Nachkriegsmodelle, teilweise für den zivilen Betrieb

Bereits im September 1940 wurde an die US-Amerikanische Packard-Motor-Company ein Lizenvertrag vergeben. Die Packard Motor Car Company bezeichnete dieses Aggregat als Packard V-1650.

PackardMerlin2kl (source Internet)

Dieses Lizenztriebwerk wurde sowohl in amerikanischen Mustern (z.B. P-51), wie auch in britischen Mustern (z.B. Mosquito) in großen Stückzahlen verbaut. Großbritannien sah in der Lizenzvergabe die Möglichkeit auch bei einer drohenden Deutschen Invasion die Motorenproduktion des so wichtigen Triebwerkes aufrecht zu erhalten. Bereits im Sommer 1941 lief der erste Motor in Ohio vom Band, das Triebwerk bekam die Bezeichnung Packard V-1650-1. Die USAAF zeigte sich an dem Triebwerk stark interessiert, da der Packard Merlin in mittleren und großen Höhen wesentlich leistungsstärker war als das „Konkurrenzprodukt“ Allison V-1710. Kurze Zeit später wurde die Allison-ausgerüsteten Flugzeuge North American P-51 und Curtiss P-40 auf Packard Merlin-Aggregate umgerüstet. Gerade bei der P-51 war dieser Motorentausch entscheidend, die Mustang wurde dadurch zu einem der besten Jagdflugzeuge des Zweiten Weltkrieges, wo hingehend die Allison-Mustangs A-36 und P-51B nie richtig überzeugen konnten.    

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Technische Spezialitäten

Die Packard-Motor-Car-Company entschied sich bei der Produktion des Triebwerkes für eine Fliessbandfertigung analog der Automobilindustrie. Bei Rolls-Royce wurden die Triebwerke von einzelnen Teams in Handarbeit gebaut.

RR Merlin shop Sptfiremerlinfactory (source Internet)

So ist es nicht erstaunlich, dass die Packard Merlins teilweise mit den Rolls-Royce Merlins nicht kompatibel sind, man kann die Teile untereinander nicht tauschen. Auch ist es bisweilen schwierig für Rolls-Royce Merlin passende Ersatzteile zu finden, da quasi jeder Motor eine Einzelanfertigung ist. Diese Problematik ist bei den V-1650 nicht bekannt. Die Packard-Motoren weisen eine wesentlich geringere Fertigungstoleranz auf, auch sind die Materialqualitäten besser. Vor der eigentlichen Produktion wurden die Einzelteile bei Packard „gekennzeichnet“ und auf geringste mögliche Toleranz geprüft. Diese „matching parts“ wurden farblich unterschiedlich gekennzeichnet und später in der Produktionslinie verbaut. Dadurch sind die Fertigungstoleranzen sehr klein. Bei Rolls-Royce wurde verbaut was dem Team vorlag, gegebenenfalls händisch korrigiert und angepasst. Für die hoch qualifizierten Mitarbeiter von Rolls-Royce war es ein Schock, dass eine Fließbandarbeit von eher unqualifizierten Arbeitern einen qualitativ hochwertigeren Motor herausbrachte und natürlich auch wesentlich mehr Aggregate in gleicher Zeit hergestellt werden konnte. Tests zeigten aber dass die V-1650 in allen Belangen besser waren als das Ursprungsaggregat. Packard investierte auch Entwicklungsarbeit und konnte die Wartungsfreundlichkeit des Triebwerkes signifikant verbessern. So wurde größten Wert auf die Kompatibilität der Ersatzteile in allen Baureihen gelegt, zeitraubende Einzelanfertigungen damit wesentlich verringert. All diese Erkenntnisse flossen später in die britische Produktion ein. Dass das amerikanische Triebwerk überzeugte, zeigt auch die Ausrüstung der Bomberflotte mit Packard Merlins, allen voran die Avro Lancaster.

AvroLancaster (source Internet)

Auch die De Havilland Mosquito wurde mit Packard Merlin ausgerüstet. Der „Ritterschlag“ erfolgte durch den Einbau des Packard Merlin in die Supermarine Spitfire Mk.IX welche dadurch zur Spitfire Mk.XVI wurde.        

Packard produzierte bis 1947 über 60.000 Exemplare des V-1650 in unterschiedlichen Serien:

  • V-1650-1 baugleich zur 20er series des Rolls-Royce Merlin (ca. 1.300 PS, Curtiss P-40, Hawker Hurricane < Lizenzfertigung Kanada>, Defiant, Whitley, Wellington, Lancaster, Halifax, Mosquito)
  • V-1650-3 Einsatz in mittleren Höhen mit ca. 1.650 PS (P-51B, Mosquito)
  • V-1650-7 Einsatz in großen Höhen mit ca. 1.720 PS (P-51 C-K, P-51 Mk.III und IV, Spitfire Mk.XVI)
  • V-1650-9 Höhenmotor mit automatischer Ladersteuerung (Simmons) und Wassereinspritzung (P-51 H und F-82 Twin Mustang)
  • V-1650-11 nahezu baugleich wie V-1650-9 aber leistungsgesteigert auf 2.270 PS

Die Nachkriegskarriere des militärischen Merlin fand den Schlusspunkt bei den Spanischen Herstellern Hispano Aviacion und CASA. Hispano verbaute den Merlin in die Muster HA1109 und HA-1112 Buchon, CASA verwendete den Merlin für die Heinkel He-111 Lizenzbauten  (CASA2.111B).

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Soviel zum Thema „Merlin“. Ein interessantes Stück Motorengeschichte.

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In unserer Werft führen wir alle Wartungen an diesen Aggregaten durch, tiefergehende Revisionen erfolgen durch unseren Motorenpartner Vintage V12´s 

Hier Mike Nixon am Packard Merlin der Buchon

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Hier ein frisch überholter RollsRoyce Merlin aus der Schmiede "Vintage V12´s"

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Frisch revidierter Packard Merlin in der North American TF-51 "Little Ite" D-FUNN im Januar 2012

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Interessant auch die Unterschiede zwischen einem RollsRoyce Merlin und einem Packard Merlin

Hier beide Aggregate nebeneinander. Erst im direkten Vergleich werden die Unterschiede offenbar. Im Vordergrund der Packard Merlin, im Hintergrund der Rolls Royce. Letzterer ist für den Einbau in der T9 vorgesehen

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im Vergleich (links der Packard)

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die beiden Bilder links Packard Merlin, rechts Rolls Royce Merlin

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direkt von hinten betrachtet, links der Packard

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Detailaufnahmen des Rolls Royce Merlin

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