Rolls-Royce Griffon er en britisk fremstillet flyvemaskinemotor, udført som en 60-graders V-12 stempelmotor med 37 liter (2.240 cu.in.) slagvolumen, med væskekøling og kompressor, designet og bygget af Rolls-Royce Limited. I tråd med firmaets standard blev Griffon opkaldt efter en rovfugl, i dette tilfælde en Gåsegrib (Engelsk: Griffon vulture).
Designarbejdet med Griffon startede i 1938 efter ønske af Fleet Air Arm, beregnet på anvendelse i nye flydesigns som f.eks. Fairey Firefly. I 1939 blev det besluttet at motoren også kunne tilpasses anvendelsen i Spitfire. Udviklingen blev midlertidigt stoppet for at koncentrere ressourcerne om den lidt mindre Merlin og den 24-cylindrede Vulture; resultatet var at Griffon først gik i produktion tidligt i 1940'ne.
Griffon var den sidste i en lang linje af V-12 flymotorer fremstillet af Rolls-Royce, og produktionen blev indstillet i 1955. Der er stadig Griffon motorer i tjeneste ved Royal Air Force i dag, ved Battle of Britain Memorial Flight, og de holder en af de sidste to flyvedygtige Avro Lancaster luftdygtig.
Design og udvikling
Oprindelse
Ifølge Arthur Rubbras memoir, blev en neddroslet version af "R" motoren, på det tidspunkt kendt som Griffon, afprøvet i 1933. Denne motor, R11,Eves 2001, p. 228. som aldrig kom til at flyve, var beregnet på projektet "Moderat Trykladet 'Buzzard' udvikling" som dog først blev videreført langt senere, og havde ikke nogen direkte relation til den serieproducerede Griffon fra krigstiden.
I 1938 kontaktede Fleet Air Arm Rolls-Royce og forespurgte om det var muligt at udvikle en større version af Merlin. Blandt de stillede krav var god effekt ved lav flyvehøjde, og motoren skulle både være pålidelig og nem at servicere.Flight 1945, p. 309. Arbejdet med at designe motoren blev påbegyndt kort tid efter. Designprocessen forløb relativt glat i sammenligning med udviklingen af Merlin, og den første af tre Griffon I prototyper kørte første gang i den Eksperimentelle Afdeling ("Experimental Department") den 30. november 1939.Lumsden 2003, p. 216.Morgan and Shacklady 2000, p. 133.
Selv om Griffon var designet til maritime fly, foreslog mr. N. E. Rowe fra Air Ministry den 8 November 1939 at montere en Griffon i en Spitfire. Tre uger senere, fik Supermarine tilladelse til at undersøge muligheden for at tilpasse Griffon og Spitfire til hinanden; som respons til dette, udstedte Supermarine 'Specification 466' den 4 December. Denne beslutning førte til en omplacering af motorens hjælpeaggregater for at reducere frontarealet til det mindst mulige. Resultatet blev at frontarealet af en 'nøgen' Griffon motor blev nedbragt til 0,73 m2 (7,9 square feet), kun en smule mere end Merlin-motorens 0,70 m2 (7,5 sq.ft.), på trods af Griffons langt større slagvolumen.Morgan and Shacklady 2000, p. 134. Denne omdesignede motor kørte første gang den 26. Juni 1940 og gik i produktion under navnet Griffon II.
Tidligt i 1940, med Slaget om England lurende i horisonten, gav Lord Beaverbrook, Ministeren for flyproduktion, ordre til at arbejdet på den nye motor skulle sættes på pause for at koncentrere indsatsen om den mindre 27 Liters (1.650 cu.in.) Merlin, som på dette tidspunkt allerede havde overgået udgangseffekten fra den tidlige Griffon.
Design thumb|right|upright|En Griffon installeret i WH632, en flyvedygtig Fairey Firefly i Canadian Warplane Heritage Museum (2014) Sammenlignet med tidligere Rolls-Royce designs havde Griffon motoren adskillige forbedringer, hvilket betød at den fysisk kun var en smule større end Merlin, på trods af dens 36% større slagvolumen på 37 Liter (2.240 cu.in.).
En betydelig forskel var at drevene til knastakselen og magneto'en (magnettændingen) blev sammenbygget med propellens reduktionsgear på forsiden af motoren, i stedet for at benytte et separat gearsystem på bagsiden af motoren, drevet af krumtapakslen; dette tillod en reduktion af motorens længde og gjorde gearsystemet mere effektivt og pålideligt.Flight 1945, p. 312. Drevet til kompressoren blev fjernet fra fronten af motoren, indtil da havde den behøvet en lang aksel eftersom kompressoren sad bag motoren.The Aeroplane 1945, pp. 1, 3, 6.
Smøringen af Merlin-motorens krumtapaksel foregik via kanaler skåret i motorblokken. Disse kanaler fødede hovedlejerne med olie, hvorefter olien løb videre gennem en kanal i krumtappen til plejlstangens store leje. Dette leje fik først olie efter at olien var løbet igennem hovedlejet. I Griffon var dette arrangement forbedret, og det var den første Rolls-Royce flymotor i produktion der benyttede en hul krumtapaksel til at smøre både hovedlejerne og de store plejlstangslejer. Olien blev indsprøjtet i begge ender af krumtapakslen hvilket gav en ligeligt fordelt oliestrøm til alle lejerne.Rolls-Royce Griffon Engine - Hydroplane and Raceboat Museum
Et andet brud med traditionerne var at en højeffektiv dobbelt B.T.H-fremstillet magneto blev monteret på toppen af huset til propellens reduktionsgear;Flight 1945, pp. 312, 314. tidligere Rolls-Royce designs havde benyttet to separate magnetoer monteret på bagenden af motoren.Rubbra 1990, p. 118.
Griffon 61 - serien introducerede en to-trins kompressor og andre designændringer: olietrykpumperne blev nu huset inden i bundkarret, og man havde anstrengt sig for at fjerne så mange eksterne rør som muligt.The Aeroplane 1945, pp. 1, 8. Som tidligere nævnt blev drevet for kompressoren flyttet til motorens bagende og drev kompressoren via en kort torsionsaksel, i stedet for at sidde på motorens front med en lang drivaksel til kompressoren, som det havde været praksis i tidligere Griffon varianter.
Produktionen af flymotor-varianten af Griffon sluttede i December 1955, hvorimod en mariniseret version, Sea Griffon, forblev i produktion til anvendelse i RAFs maritime redningsbåde type HSL (High Speed Launches).Flight 1956, p. 578.
Grundlæggende komponenter (Griffon 65) Fra Jane's og Flight.Bridgman 1989, pp. 279–280.[Staff author] 20 September 1945. "The Rolls-Royce Griffon" Flight, pp. 309–316. www.flightglobal.com. Retrieved: 29 October 2009. thumb|right|Griffon med cutouts for at fremvise ventiler, gear etc., Battle of Britain Museum, RAF Coningsby Cylindre Tolv cylindre med flydende 'våde' foringer af hi-carbon kulstofstålFlight 1945, p. 313. placeret i to todelte cylinderblokke af støbt aluminiumslegering med separate topstykker og skørter. Cylinderforingerne hårdtforkromede i de øverste 6,35 cm (2½ in) af boringen. Cylinderblokkene monteret i en 60-grader vinkel på udfræsede flader i et todelt krumtaphus. Topstykkerne forsynet med ventilstyr af støbejern på indsugningsventilerne, styr af fosforbronze til udstødsventilerne, og udskiftelige "Silchrome" ventilsæder af en stållegering. To modstående tændrør stikker ind i hvert forbrændingskammer. Stempler Udfræset/drejet ud af støbegods af en "R.R.59" legering. Fuldt flydende stempelpinde af hærdet krom/nikkel stål. Two kompressionsringe og en perforeret olieskrabering over stempelpinden, en olieskrabering nedenunder. Plejlstænger Nikkelstål støbegods med H-formet tværsnit, hvert sæt består af en almindelig og en gaflet stang. 'Gaflen' bærer et lejehus af nikkelstål som fastholder lejepander af en bly/bronze legering med stålbagside. Stempelenden af hver stang holder en flydende bøsning af fosforbronze. Krumtapaksel Et stykke, fræset/uddrejet fra et kvælstofhærdet krom/nikkel/molybdænstål smedegods. Akslen er statisk og dynamisk udbalanceret. Syv hovedlejer og seks slag. Interne oliekanaler, fødet fra begge ender, benyttet til at føde smøremiddel direkte til alle lejeflader. "Flydende" frontleje med en internt fortandet annulus boltet til krumtapakslen, og med en kort splined aksel til det drivende hjul i propellens reduktionsgear. Set bagfra var rotationen med uret. Krumtaphus To støbte halvdele af en aluminiumslegering, samlet i den horisontale centerlinie. Øverste halvdel bærer tandhjulskassen, cylinderblokkene og en del af huset til propellens reduktionsgear; Den bærer også krumtapakslens hovedlejer (lejepander af blødt stål foret med en bly/bronze legering). Nederste halvdel fungerer som oliesump og bærer motorens primære oliepumpe, pumpen til kompressorens hastighedsvælger og to evakueringspumper. Den bærer også kølevandspumpen, som bliver drevet af samme gearing som oliepumperne. Tandhjulskassen Støbt af en aluminiumslegering og monteret på bagenden af krumtaphuset. Bærer kompressoren og huser drevene til kompressoren, til koblingen til den eksterne gearkasse, til motorens omdrejningstæller, propellens konstant-hastigheds enhed, til pumper til brændstof og intercooler, såvel som til olie- og kølepumperne i nederste del af krumtaphuset. Ventiler To indsugnings- og to udblæsnings-tallerkenventiler fremstillet af rustfast nikkel/krom gamma-jern (austenit), "K.E.965" legering, pr. cylinder. Udblæsningsventilerne har natriumkølede skafter. En beskyttende "Brightray" krom/nikkel coating er påført brændkammerfladen og sædefladen af udblæsningsventilerne, og på sædefladen af indsugningsventilerne. Hver ventil holdes lukket af to koncentriske spiralfjedre. En enkelt overliggende knastaksel med syv lejer, placeret på midten af hvert topstykke, betjener de 24 vippearme; 12 stk. aktiverer indsugningsventilerne på indersiden af topstykket/cylinderblokken, de andre 12 udblæsningsventilerne på motorens yderside.
Slagvolumen, luftmængde og trykladning Selv om det er almindeligt at sammenligne stempelmotorer og deres potentielle ydelse ved at se på motorens slagvolumen, giver dette ikke en præcis angivelse af motorens ydelse. Ifølge Mr. A. C. Lovesey, som var ansvarlig for udviklingen af Merlin motoren, "Det er stadig den generelle mening at motorens slagvolumen er grundlaget for sammenligninger af den mulige udgangseffekt for forskellige motortyper, men dette er ikke korrekt fordi motorens ydelse alene afhænger af dem masse af luft som den effektivt kan tvinges til at optage, og det er i denne sammenhæng at kompressoren spiller den vigtigste rolle."Lovesey 1946, p. 218.
I modsætning til Merlin var Griffon fra starten designet til at bruge en enkelttrins kompressor drevet af en to-hastigheds, hydraulisk betjent gearkasse. De producerede modelserier Griffon II, III, IV og VI var designet til at aflevere deres maksimale udgangseffekt i lav flyvehøjde, og blev hovedsageligt benyttet af Fleet Air Arm. Griffon 60, 70 og 80-serierne havde en to-trins kompressor og afgav maksimum effekt i lav til mellem højde. Griffon 101, 121 og 130-serierne, som kollektivt blev designeret Griffon 3 SML,Flight 1946, p. 34. benyttede en to-trins, tre-hastigheders kompressor, og fik tilføjet et sæt "Low Supercharger (L.S)" gear til de allerede eksisterende "Medium" og "Full Supercharger" (M.S og F.S) gear. En anden modifikation var at forøge diameteren af kompressorens impellere, hvilket øgede flyvehøjden hvor motoren ville yde størst effekt i hvert gear.Flight 1946, pp. 34–35. Hvor type 101 var beregnet på at drive en fembladet propel, var type 121 og 130 designet til at drive kontra-roterende propeller. I 1946 blev en Griffon 101 monteret i en Supermarine Spiteful, RB518 (en ombygget Spitfire Mk.XIV); Dette fly opnåede en maksimal hastighed på 795 km/t (494 mph) med fuldt militært udstyr ombord.Morgan and Shacklady 2000, pp. 501, 503.
Omskoling