Rotary Engine

Ofschoon dikwijls toegekend aan de Amerikaan F.D. Farwell, heeft de rotatiemotor een vroegere oorsprong in een motor, aangedreven door samengeperste lucht en ontwikkeld door de Australische pionier Lawrence Hargrave zo’n 8 à 9 jaar eerder.

Het is daarentegen zeker dat de Franse broers Seguin de motor een commercieel en mechanisch leven hebben ingeblazen. In 1909 vond de geboorte plaats van deze motor die de geschiedenis zou ingaan als de Gnôme Omega. Deze zou later gevolgd worden door verschillende, verder ontwikkelde ontwerpen die een min of meer succes kenden.

We zijn gewoon dat we iemand de propeller zien aanslaan om de motor te starten van een ouder vliegtuigtype. Dit was echter niet steeds nodig, met behulp van een grote zwengel kon men een vliegwiel laten draaien om zodoende de motor te starten. Wanneer men nu het starten van een ster- of een in-lijn-motor op deze manier vergelijkt met het starten van een rotatiemotor, begrijpt men dat deze laatste veel makkelijker zal starten. Bij het starten van een ster- of een lijnmotor moest men de inertie overwinnen, (een lichaam in rust, wil in rust blijven) bij een rotatie motor werd de massa van de gehele motor gebruikt om te starten, wat de taak erg verlichtte!

De achteruitgang en het verval van de rotatiemotor had verscheidene redenen. Eén van de belangrijkste was de grote roterende massa van de motor die voor gyroscopische krachten zorgde. Deze hadden echter zeer bruikbare voordelen, als de piloot ze onder de knie kon krijgen vooraleer deze krachten hem het verlangen om te vliegen ontnamen!

Ze bezorgden de Sopwith Camel het voordeel om zeer korte bochten te draaien. Daar­tegen­over stond echter de zware belasting van het frame en de motorophanging als de ontsteking werd uitgeschakeld!

Bij de Gnôme-ontwerpen tot 100pk was er geen gascontrolehendel aanwezig; de piloot had ofwel ‘vol’ vermogen ofwel ‘niets’. Boven op de stick had de piloot een schakelaar waarmee hij de ontsteking onderbrak en aldus de “bougies” verhinderde het gasmengsel te ontsteken. Bij het ontstaan van de grotere 160 pk voelde men de behoefte om het vermogen beter te controleren, dit zeker om bij het landen en het taxiën het toestel beter hanteerbaar te maken. Nu ging men 2 ‘magneto’s ‘ gebruiken, de eerste werkte op de normale manier: “aan” of “uit”. Als de eerste magneto uitgeschakeld was, beschikte men over een keuzeschakelaar met 5 standen: “vol vermogen”, “half”, “kwart”, “één achtste” en “uit”. Op deze manier onderbrak men de normale ontstekingsvolgorde van de motor. 

Een 4-takt motor ontbrandt normaal elke 2 omwentelingen; met de schakelaar op “half” was er ontbranding elke 4 omwentelingen, in de “kwart”-stand elke 8 en in de “achtste” stand slechts alle 16 omwentelingen!

Het is zeer interessant om deze motor te horen draaien. Als men niet beter wist, zou men denken dat de motor slecht afgesteld stond, zo slecht is die aan het draaien!! 

Een ander probleem dat de motorenontwerpers parten speelde, ontstond bij de vraag naar meer vermogen. Dit kon men enkel bereiken door de motor groter te maken: ofwel in diameter ofwel door een rij cilinders bij te plaatsen. In het eerste geval werden de gyroscopische effecten helemaal onhandelbaar, bij de tweede oplossing had men hetzelfde probleem met als extra probleem dat de achterste rij cilinders moeilijk te koelen was.

Een andere belangrijke reden tegen het gebruik van een rotatiemotor in deze moderne tijden was zijn onverzadigbare “honger” naar olie! De brandstof wordt vermengd met lucht in een soort van primitieve carburator – meestal langs de achterzijde van de krukas. Langs deze weg komt het mengsel in het binnenste van de motor waar het al de losse, rondvliegende olie oppikt. Wanneer het mengsel dan in de verbran­dingskamer binnenkomt, is het eerder een mengsel van brandstof, lucht en wonderolie. 

Bij het begrip “onvolledige verbranding” kent een rotatiemotor zijn gelijke niet. De wonderolie, de minst samenpersbare van de twee vloeistoffen, werd uitgespuwd in de vrije omgeving. Het duurde maar een korte tijd vooraleer de ganse romp achter de motor overdekt was met een laagje wonderolie en waarvan natuurlijk de piloot in zijn open cockpit, ook zijn deel kreeg! Een motorkapbeplating had natuurlijk een aandeel in de stroomlijning van het toestel maar diende ook om het rondstrooien van de olie een beetje binnen de perken te houden. In de praktijk werd aan de onderzijde van de motor een opening gelaten in de beplating zodat de olie een uitweg had.

Daarentegen was de motorbeplating nu niet dadelijk een favoriet item bij een rotatiemotor. De cilinders waren luchtgekoeld. Zoals eerder vermeld, zorgde een dubbele rij cilinders voor problemen bij de koeling. De beplating hield de motor warmer dan goed was. De extra opening onder aan de motorkap diende dus tevens om extra koellucht toe te laten. 

Veel mensen merken de plezierige lucht op van verbrande wonderolie. Buiten in de open lucht, op een groene weide, vermengd met andere geuren, kan dit een aangename gewaarwording zijn. Dat is het nog steeds als men de piloot een goede vlucht wenst en verder gaat met de taken een mekanieker eigen. Maar als men achter een motor zit, die je besproeit met verbrande én onverbrande wonderolie, wordt het wel een heel ander probleem na enkele uren vliegen! Wonderolie is immers ook bekend om haar stoelgang­bevorderende eigenschappen! Het zou dus bijna onmogelijk zijn zichzelf bloot te geven aan deze behandeling zonder te mogen gewagen van zekere problemen!!

Om het probleem van de koeling binnen de perken te houden, schakelden de piloten de motoren aan en uit. Men kon moeilijk een gashendel gebruiken daar de motoren een ronddraaiende beweging nodig hadden om gekoeld te worden. Dat ze mochten stilgelegd worden, was te danken aan het feit dat: zonder ontsteking, geen verbranding en zonder verbranding, geen warmteopwekking!

(Wat tot een spannende ervaring kon leiden: het heropstarten van de motor! Wanneer de verbrandingskamers niet te zeer gevuld waren met het explosief mengsel, konden ze dat zeker doen: exploderen! Als echter één of twee cilinders niet voldoende gevuld waren, kon het slecht lopen van de motor voldoende kopzorgen geven vooraleer het probleem zichzelf oploste.)

Alhoewel de motorkap kon leiden tot oververhitting, zorgde deze ook voor meer vermogen doordat ze de binnenstromende lucht rond de cilinderkoppen liet wervelen. Daardoor kreeg men toch een betere koeling dan een “naakte “ motor die zijn koeling moest krijgen van een frontale luchtstroom.

Deze motoren waren makkelijk in vlucht te starten, door naar beneden te duiken, waarbij de draaiende propeller de motor liet draaien en deze zichzelf startte!

Ook waren ze bekend om het feit dat ze bleven draaien ondanks de soms verschrikkelijke schade toegebracht aan één of twee cilinders.

Veel verhalen zijn bekend over de sterke gyroscopische effecten van dit type motoren en de eigenschap hun in moeilijkheden verkerende piloten uit de gevarenzone te draaien.

Eén van de meest typerende omschrijvingen om de bocht aan boord van een Camel te beschrijven, komt van Dik D-day: “Wel, het kan je ogen aan de dezelfde kant van je neus zetten!”