Siemens flymotorer

Siemens' tradisjon innen flymotorer

Allerede i 1907 begynte Siemens & Halske å utvikle motorer med Ottosyklus – og senere flymotorer i 1912/13 – ved anlegget i Berlin kjent som «Blockwerk». Selskapet deltok i den andre «Kaiserpreis»-konkurransen for flymotorer (1913/14) med et design for en luftkjølt, nisylindret rotasjonsmotor; et unikt trekk som skilte den fra alle andre rotasjonsmotorer, var at sylinderblokken og veivakselen roterte hver sin vei. Denne motroterende konstruksjonen bød på betydelige fordeler: redusert luftmotstand og tap grunnet luftfriksjon ved høye stempelhastigheter, lavere sentrifugalkrefter, samt redusert masse og spesifikt drivstofforbruk – samtidig som propellvirkningsgraden økte. Dette konseptet ble senere videreutviklet til Siemens Sh I, en luftkjølt, nisylindret flymotor som ble tatt i bruk i et Siemens-monoplan i 1916. Luftforsvaret bestilte 450 eksemplarer av Sh I-modellen i perioden 1915–1916. Den ble i 1917/18 etterfulgt av Sh III – en 11-sylindret rotasjonsmotor med en effekt på 118 kW – hvorav omtrent 550 enheter ble produsert innen utgangen av 1918. Med denne motoren tok Siemens i bruk prinsipper for effektøkning og overkompresjon for første gang. Den ble montert i flytypene Siemens-Schuckert D-III og D-IV. I 1921 gjenopptok Siemens & Halske... ...utviklingen av flymotorer, men nå med fokus på stjernemotorer med fast sylinderblokk. Dette førte til utviklingen av de femsylindrede Sh 4-, syvsylindrede Sh- og nisylindrede Sh 6-motorene; fra 1925/26 ble disse erstattet av de forbedrede modellene Sh 10, Sh 11 og Sh 12.

Motormodellene Sh 4, Sh og Sh 6 viste sin driftssikkerhet under langdistanseflyvninger og utmerket seg i en rekke flykonkurranser. Alle tyske flyprodusenter benyttet disse motorene.

Da restriksjonene for bygging av større sivile transportfly i Tyskland ble opphevet i 1926, ble det besluttet å utvide produktsortimentet med en flymotor i 370 kW-klassen. For å ta igjen forspranget andre land hadde opparbeidet seg innen luftkjølte høyytelsesmotorer, ble det i 1926/27 besluttet å produsere den britiske Bristol-stjernemotoren – opprinnelig produsert av Gnome-Rhône – på lisens. Totalt produserte Siemens rundt 130 motorer av de ulike Jupiter-variantene.

Deretter fulgte egenutviklingen av Sh 20 i 1928/29, en ni-sylindret stjernemotor med en effekt på 440 kW. Etter 175 timers flytesting oppnådde Sh 20 typesertifisering hos det tyske forskningsinstituttet for luftfart (DVL) i 1930. Motoren ble montert i flytypene Junkers W 34 og K 47, Heinkel He 41, Focke-Wulf A 38b «Möwe» samt ulike versjoner av Dornier Wal. For å demonstrere motorens pålitelighet på lange flyvninger, ble det i 1931 gjennomført en 100-timers flyvning med en Junkers W 34f, der man besøkte byene Paris, Amsterdam, Budapest, Wien, Beograd, Athen, Sofia, Malmö og Stockholm. Selv om denne testflyvningen ble en stor suksess, kunne ikke det samme sies om selve motoren til tross for stor innsats; totalt ble det bare solgt 33 motorer.

Flymotoren Sh 14A

Med Sh 14A produserte Siemens den mest vellykkede og pålitelige luftavkjølte tyske flymotoren i den lavere effektklassen. Takket være sine fremragende egenskaper og tallrike seire i internasjonale konkurranser, vant motoren raskt innpass i 20 land verden over. Den ble produsert i stort antall; i juni 1937 markerte ferdigstillelsen av den 3000. Sh 14A-motoren en milepæl – feiringen av et jubileum som sjelden oppnås av en flymotor i fredstid.

Tidlige fremdriftssystemer for helikoptre hos Siemens og Bramo

Arbeidet med luftfartøyer med roterende vinger startet i Tyskland rundt 1930. Initiativet kom hovedsakelig fra Henrich Focke, en partner i selskapet Focke-Wulf i Bremen. Når det gjaldt fremdrift, var Siemens involvert helt fra starten med egne løsningsforslag. Selskapet leverte motoren til den første autogyroen som ble bygget i Tyskland – en lisensprodusert kopi av flyet utviklet av spanjolen Juan de la Cierva, med betegnelsen Focke-Wulf C 19 Mk IV «Don Quixote». Autogyroen var utstyrt med en liten, fast hjelpevinge på skroget, en rotor med tre blader og en Siemens Sh 14-motor montert i nesen, som drev en tobladet propell for fremdrift. Selve rotoren var ikke motordrevet. Dette markerte begynnelsen på helikopterutviklingen.

Mer krevende utfordringer – særlig innen fremdrifts- og transmisjonssystemer – fulgte raskt etter. Henrich Focke startet sitt eget utviklingsarbeid på et helikopter med to rotorer i 1932. Dette helikopteret, med betegnelsen FW 61, gjennomførte sin jomfru-flyvning i Bremen 26. juni 1936. Ett år senere, i juli 1937, slo det alle eksisterende internasjonale helikopterrekorder. Det regnes som verdens første praktiske og fullt operative helikopter. Fw 61 ble drevet av en Sh 14B (eller 314E) – en spesialvariant av Sh 14A – som leverte en effekt på 117 kW. Kraften ble overført til de to helikopterrotorene via en vinkelgirkasse. Design, konstruksjon og produksjon av alle mekaniske transmisjonskomponenter, inkludert rotorhodet, ble utført ved Siemens' fabrikk for flymotorer i Berlin-Spandau. Siemens kunne dermed æren av å ha levert verdens første pålitelige fremdriftssystem for helikoptre. Dette helikopteret satte fire rekorder for distanse og hastighet i 1937 og 1938, samt en høyderekord på 3 427 meter den 29. januar 1939. Hanna Reitsch demonstrerte flyet totalt 15 ganger i Deutschlandhalle i Berlin mellom 19. februar og 6. mars.

På det tidspunktet hadde det tyske luftfartsministeriet foreslått å sette helikopteret Focke FW 61 i serieproduksjon. For Henrich Focke var det imidlertid fortsatt først og fremst et eksperimentelt fartøy. Han ønsket å bygge et betydelig større og kraftigere helikopter basert på samme prinsipp. Med Gerd Achgelis involvert resulterte dette prosjektet i Focke-Achgelis Fa 223, verdens første vellykkede tunge løftehelikopter. Det hadde en maksimal avgangsvekt på 4 450 kg. Fa 223 gjennomførte sin første sveveflyvning 8. mars 1940. Det ble drevet av en ni-sylindret Bramo 323 D3 «Fafnir»-stjernemotor med en effekt på 734 kW. Totalt ble det bygget elleve Fa 223-helikoptre før krigen var omme; de ​​viste sitt verd i krevende operasjonelle situasjoner. På grunn av krigens gang ble det imidlertid aldri noe av serieproduksjonen.

Integrering av Bramo i BMW

Den blomstrende virksomheten innen nye flymotorer fikk Siemens & Halske til å flytte produksjonen av flymotorer til et nybygd, selvstendig anlegg i 1928: *Siemens & Halske Flugmotorenwerk* i Spandau-Haselhorst. Stjernemotoren Sh 22 ble utviklet der i 1932; etter at anlegget ble innlemmet i *Siemens-Apparate und Maschinen GmbH* (SAM) i 1933, fikk den betegnelsen SAM 322. Det ble produsert mer enn 2000 eksemplarer av denne motoren.

Det tyske luftfartsdepartementets ønske om å skille ut flymotorvirksomheten fra Siemens & Halske førte til opprettelsen av det juridisk selvstendige selskapet *Brandenburgische Motorenwerke GmbH* (Bramo) midt på året i 1936; selskapets første egenutviklede motor var Bramo 323 Fafnir. Da det ikke lenger var mulig å oppnå ytterligere ytelsesforbedringer ved å øke antall sylindere i en enkel stjernemotorkonfigurasjon, utviklet man Bramo 329 – en 14-sylindret dobbelstjernemotor – men utviklingen av denne ble raskt stanset.

Høsten 1938 innledet man også et tettere samarbeid med BMW i München. Det ble inngått en avtale om felles utvikling og gjensidig utveksling av kompetanse, noe som forvandlet konkurrenter til partnere.

Utviklingsprogrammene for store flymotorer ble gradvis samordnet og slått sammen hos BMW og Bramo. Denne prosessen resulterte i de luftkjølte motorene i BMW 800-serien, som ble skapt ved å ta i bruk teknologi fra Bramo 329, basert på den nevnte BMW 139. Fra 1. juli 1939 ble Brandenburgische Motorenwerke GmbH – med anlegget i Berlin-Spandau – fullt integrert i BMW-konsernet under navnet «BMW Flugmotorenwerke Brandenburg GmbH». Med dette trekket trakk Siemens seg helt ut av virksomheten innen fremdriftssystemer for luftfart, en virksomhet selskapet hadde startet opp i 1912.