Rolls-Royce Merlin

A principios de la década de 1930, Rolls-Royce comenzó a planificar su futuro programa de desarrollo de motores aeronáuticos y se dio cuenta de que existía la necesidad de un motor más grande que su Kestrel  de 21 litros (1296 pulgadas cúbicas) , que se estaba utilizando con gran éxito en varios aviones de la década de 1930. ^{[ 1 ]} En consecuencia, se comenzó a trabajar en un nuevo diseño de 1100 hp (820 kW) conocido como PV-12, donde PV significa Private Venture, 12-cylinder (Empresa Privada, 12 cilindros) , ya que la empresa no recibió financiación gubernamental para el trabajo en el proyecto. El PV-12 se probó por primera vez el 15 de octubre de 1933 y voló por primera vez en un biplano Hawker Hart ( número de serie K3036 ) el 21 de febrero de 1935. ^{[ 2 ]} El motor fue diseñado originalmente para utilizar el sistema de refrigeración evaporativa que estaba en boga entonces. Este resultó poco fiable y cuando el etilenglicol de EE. UU. estuvo disponible, el motor se adaptó para utilizar un sistema de refrigeración líquida convencional. El Hart, como banco de pruebas del Merlin , completó más de 100 horas de vuelo con los motores Merlin C y E. ^{[ 3 ]}  

En 1935, el Ministerio del Aire emitió una especificación, F10/35 , para nuevos aviones de combate con una velocidad aerodinámica mínima de 310 mph (500 km/h ) . Afortunadamente, se habían desarrollado dos diseños: el Supermarine Spitfire y el Hawker Hurricane ; este último diseñado en respuesta a otra especificación, F36/34. ^{[ 4 ]} Ambos se diseñaron en torno al PV-12 en lugar del Kestrel, y fueron los únicos cazas británicos contemporáneos que se desarrollaron de esta manera. Los contratos de producción para ambos aviones se adjudicaron en 1936, y el desarrollo del PV-12 recibió la máxima prioridad, así como financiación gubernamental. Siguiendo la convención de la compañía de nombrar sus motores aeronáuticos de pistón en honor a aves rapaces, Rolls-Royce denominó al motor Merlin en honor a un pequeño halcón del hemisferio norte ( Falco columbarius ). ^{[ nb 1 ] [ 5 ]}  

Dos motores Rolls-Royce más, desarrollados justo antes de la guerra, se añadieron a la gama de la compañía. El Rolls-Royce Peregrine de 885 hp (660 kW) era una versión actualizada y sobrealimentada de su diseño V12 Kestrel, mientras que el Rolls-Royce Vulture de 1700 hp (1300 kW) y 42 litros (2560 pulgadas cúbicas) utilizaba cuatro bloques de cilindros del tamaño del Kestrel montados en un único cárter y que accionaban un cigüeñal común, formando una configuración X-24 . ^{[ 6 ]} Este motor se iba a utilizar en aviones más grandes, como el Avro Manchester . ^{[ 7 ]}    

Aunque el Peregrine parecía un diseño satisfactorio, nunca se le permitió madurar ya que la prioridad de Rolls-Royce era perfeccionar el Merlin. Como resultado, el Peregrine se utilizó solo en dos aeronaves: el caza Westland Whirlwind y uno de los prototipos del Gloster F.9/37 . El Vulture se instaló en el bombardero Avro Manchester , pero demostró ser poco fiable en servicio y el caza planeado que lo utilizaría, el Hawker Tornado , fue cancelado como consecuencia. ^{[ 8 ]} Con el propio Merlin alcanzando pronto el rango de 1500 hp (1100 kW) , tanto el Peregrine como el Vulture fueron cancelados en 1943, y a mediados de 1943 el Merlin fue complementado en servicio por el Griffon , de mayor tamaño . ^{[ 9 ]} El Griffon incorporó varias mejoras de diseño y finalmente sustituyó al Merlin.  

Inicialmente, el nuevo motor estuvo plagado de problemas como fallas en los trenes de engranajes de accesorios y camisas de refrigerante. Se probaron varios métodos de construcción diferentes antes de que se estableciera el diseño básico del Merlin. ^{[ 10 ]} Los primeros Merlin de producción no eran confiables: los problemas comunes eran agrietamiento de la culata, fugas de refrigerante y desgaste excesivo de los árboles de levas y los cojinetes principales del cigüeñal . ^{[ 11 ]}

Motores antiguos

Los tipos de motores prototipo, en desarrollo y de producción inicial fueron:

• PV-12

El diseño inicial utilizaba un sistema de refrigeración por evaporación. Se construyeron dos unidades, que superaron las pruebas de banco en julio de 1934, generando 740 hp (550 kW) a una altitud equivalente de 12 000 pies (3700 m) . El primer vuelo tuvo lugar el 21 de febrero de 1935. ^{[ 2 ]}   

• Merlín B

Dos unidades construidas, sistema de refrigeración líquida de etilenglicol introducido. Culatas de cilindros tipo "rampa" ( las válvulas de admisión estaban en un ángulo de 45 grados con respecto al cilindro). Superó las pruebas de tipo en febrero de 1935, generando 950 hp (710 kW) a una altitud equivalente de 11 000 pies (3400 m) . ^{[ 2 ]}   

• Merlín C.

Desarrollo del Merlin B; el cárter y los bloques de cilindros se convirtieron en tres piezas fundidas separadas con culatas atornilladas. ^{[ 2 ]} Primer vuelo en Hawker Horsley el 21 de diciembre de 1935, 950 hp (710 kW) a 11 000 pies (3400 m) . ^{[ 12 ]}   

• Merlín E.

Similar al C con pequeñas modificaciones de diseño. Superó la prueba civil de 50 horas en diciembre de 1935, generando una potencia constante de 955 hp (712 kW) y una potencia máxima de 1045 hp (779 kW) . No superó la prueba militar de 100 horas en marzo de 1936. Impulsó el prototipo del Supermarine Spitfire. ^{[ 13 ]}    

• Merlín F ( Merlín I )

Similar a C y E. Primer vuelo en Horsley el 16 de julio de 1936. ^{[ 14 ]} Este se convirtió en el primer motor de producción y fue designado como Merlin I. El Merlin continuó con la cabeza de "rampa", pero esto no tuvo éxito y solo se fabricaron 172. El Fairey Battle I fue el primer avión de producción en ser propulsado por el Merlin I y voló por primera vez el 10 de marzo de 1936. ^{[ 13 ]}

• Merlín G ( Merlín II )

Se reemplazaron las culatas de cilindros de "rampa" por culatas de patrón paralelo (vástagos de válvulas paralelos al eje del orificio del cilindro) escaladas a partir del motor Kestrel. Pruebas de resistencia de vuelo de 400 horas realizadas en RAE en julio de 1937; prueba de aceptación el 22 de septiembre de 1937. ^{[ 14 ]} Se entregó por primera vez de forma generalizada como el Merlin II de 1030 hp (770 kW) en 1938, y la producción se incrementó rápidamente para el Fairey Battle II. ^{[ 13 ]}  

• Merlín III

Merlin II con eje de hélice estandarizado de Havilland/Rotol SBAC y doble transmisión de accesorios. 1030 hp (770 kW) a 3000 rpm a 3120 m (10 250 pies) con una presión de sobrealimentación de +6,5 psi (45 kPa) . ^{[ 15 ]} Sirvió de base para el motor del tanque Meteor de Rolls-Royce/Rover.      

• Merlín "de carreras"

Motor de competición para el intento de récord mundial de velocidad del " Speed ​​Spitfire " de 1937/38. El Merlin III, con pistones, bielas y bulones reforzados, funcionando con combustible de mayor octanaje, desarrolló 2160 hp (1610 kW) a 3200 rpm y una presión de sobrealimentación de +27 psi (190 kPa) , con una relación potencia/peso de 0,621 libras por caballo de fuerza (0,378 kilogramos por kilovatio) . Completó una prueba de resistencia de 15 horas a 1800 hp (1300 kW) , 3200 rpm y una presión de sobrealimentación de +22 psi (150 kPa) . ^{[ 15 ]}          

• Merlín IV

Motor Merlin con refrigeración por agua a presión para Armstrong Whitworth Whitley IV .

• Merlín V

Merlín para Fairey Battle V.

• Merlín VIII

El motor Merlin con sobrealimentación media desarrollado para el Fairey Fulmar I tenía una potencia nominal de 1010 hp (750 kW) a 2850 rpm a 2060 m (6750 pies ) y de 1080 hp (810 kW) a 3000 rpm para el despegue, utilizando combustible de 100 octanos. ^{[ 15 ]}       

• Merlín X

Primer Merlin con sobrealimentador de dos velocidades, 1145 hp (854 kW) en marcha baja a 5250 pies (1600 m) , 1010 hp (750 kW) en marcha alta a 17 750 pies (5410 m) . Primer diseño de instalación de " planta de energía " unificada de Rolls-Royce para este motor en 1937 ^{[ 15 ]} y utilizado en Handley Page Halifax I , Vickers Wellington II y Armstrong Whitworth Whitley V y VII.      

• Merlín XII

El motor Merlin, equipado con una caja reductora de 0,477:1, se instaló en algunos Spitfire II con hélice Rotol de tres palas de velocidad constante. Su potencia nominal es de 1150 hp (860 kW) a 3000 rpm a 4300 m (14 000 pies ) . ^{[ 15 ]}    

• Merlín XX

Merlin X con sobrealimentador rediseñado por Stanley Hooker ^{[ 16 ] [ 17 ]} que incorpora una entrada rediseñada y álabes guía mejorados en el impulsor con relaciones de engranajes del soplador revisadas; 8:15:1 para la marcha baja, 9:49:1 para la marcha alta. Nuevo carburador SU de tiro ascendente de doble estrangulador más grande. Motor intercambiable con Merlin X. Nominal en 1240 hp (920 kW) a 2850 rpm en marcha baja a 10 000 pies (3000 m) y + 9 psi (62 kPa) de presión de sobrealimentación; 1175 hp (876 kW) a 2850 rpm en marcha alta a 17 500 pies (5300 m) con +9 lb de presión de sobrealimentación. Diseño de instalación unitaria "Power Plant" revisado de Rolls-Royce. Motor utilizado en Bristol Beaufighter II , Boulton Paul Defiant II , Handley Page Halifax II y V, Hawker Hurricane II y IV, y Avro Lancaster I y III . El primer Merlin fue producido por Packard Motor Car Company como V-1650-1 y designado por Rolls-Royce como Merlin 28. ^{[ 15 ]}           

Mejoras técnicas

La mayoría de las mejoras técnicas del Merlin fueron resultado de compresores más eficientes , diseñados por Stanley Hooker , y de la introducción de combustible de aviación con mayor octanaje . Se realizaron numerosos cambios de detalle, tanto internos como externos, en el motor para soportar mayores potencias e incorporar avances en las prácticas de ingeniería. ^{[ 31 ]}

Escapes eyectores

El motor Merlin consumía un volumen enorme de aire a plena potencia (equivalente al volumen de un autobús de un solo piso por minuto), y dado que los gases de escape salían a 2100 km/h (1300 mph ), se comprendió que se podía obtener un empuje útil simplemente inclinando los gases hacia atrás en lugar de expulsarlos lateralmente.  

Durante las pruebas, se obtuvo un empuje de 70 libras-fuerza (310 N ; 32 kgf ) a 300 mph (480 km/h) , o aproximadamente 70 hp (52 kW) , lo que aumentó la velocidad máxima del Spitfire en 10 mph (16 km/h) a 360 mph (580 km/h) . ^{[ 32 ]} Las primeras versiones de los escapes eyectores presentaban salidas redondas, mientras que las versiones posteriores del sistema utilizaron salidas de estilo "cola de pez", que aumentaron marginalmente el empuje y redujeron el resplandor del escape para vuelos nocturnos.         

En septiembre de 1937, el prototipo del Spitfire, K5054 , fue equipado con escapes de tipo eyector. Las versiones posteriores del Spitfire utilizaron una variación de este sistema de escape con conductos de admisión orientados hacia adelante para distribuir aire caliente hacia las ametralladoras montadas en las alas y evitar la congelación y las paradas a gran altitud, reemplazando un sistema anterior que utilizaba aire caliente del radiador del refrigerante del motor. Este último sistema se había vuelto ineficaz debido a las mejoras en el propio motor Merlin, que permitían operar a mayores altitudes donde las temperaturas del aire son más bajas . ^{[ 33 ]} Los escapes eyectores también se instalaron en otras aeronaves propulsadas por el motor Merlin.

Sobrealimentador

Un elemento clave para el éxito del motor Merlin fue el sobrealimentador. AC Lovesey , un ingeniero que desempeñó un papel fundamental en el diseño del Merlin, impartió una conferencia sobre su desarrollo en 1946; en este extracto explicó la importancia del sobrealimentador:

Todavía prevalece la impresión de que la capacidad estática conocida como volumen de desplazamiento es la base de comparación de la potencia de salida posible para diferentes tipos de motor, pero esto no es así porque la salida del motor depende únicamente de la masa de aire que puede consumir eficientemente, y en este sentido el sobrealimentador juega el papel más importante  ... el motor debe ser capaz de manejar mayores flujos de masa en lo que respecta a la refrigeración, la ausencia de detonación y ser capaz de soportar altas cargas de gas e inercia  ... Durante el curso de la investigación y el desarrollo de sobrealimentadores, nos resultó evidente que cualquier aumento adicional en el rendimiento a altitud del motor Merlin requería el empleo de un sobrealimentador de dos etapas. ^{[ 34 ]}

A medida que el motor Merlin evolucionaba, también lo hacía el sobrealimentador; este último se ajusta a tres grandes categorías: ^{[ 35 ]}

1. Caja de cambios de una sola etapa y una sola velocidad: Merlin series I a III, XII, 30, 40 y 50 (1937–1942). ^{[ nb 3 ]}
2. Caja de cambios de una sola etapa y dos velocidades: Merlin X experimental (1938), Merlin XX de producción (1940-1945).
3. Caja de cambios de dos etapas y dos velocidades con intercooler : principalmente en las series Merlin 60, 70 y 80 (1942-1946).

El sobrealimentador Merlin fue diseñado originalmente para permitir que el motor generara la máxima potencia a una altitud de aproximadamente 16 000 pies (4900 m) . En 1938, Stanley Hooker, graduado de Oxford en matemáticas aplicadas, explicó: "... Pronto me familiaricé mucho con la construcción del sobrealimentador y el carburador Merlin ... Dado que el sobrealimentador estaba en la parte trasera del motor, había recibido un tratamiento de diseño bastante severo, y el conducto de admisión de aire al impulsor parecía muy aplastado ..." Las pruebas realizadas por Hooker mostraron que el diseño de admisión original era ineficiente, lo que limitaba el rendimiento del sobrealimentador. ^{[ 36 ] [ nb 4 ]} Posteriormente, Hooker diseñó un nuevo conducto de admisión de aire con características de flujo mejoradas, que aumentó la potencia máxima a una altitud mayor de más de 19 000 pies (5800 m) ; y también mejoró el diseño tanto del impulsor como del difusor que controlaba el flujo de aire hacia él. Estas modificaciones llevaron al desarrollo de las series Merlin XX y 45 de una sola etapa. ^{[ 37 ]}       

Un avance significativo en el diseño de sobrealimentadores fue la incorporación en 1938 de una transmisión de dos velocidades (diseñada por la empresa francesa Farman ) al impulsor del Merlin X. ^{[ 38 ] [ nb 5 ]} El posterior Merlin XX incorporó la transmisión de dos velocidades, así como varias mejoras que permitieron aumentar la tasa de producción de los Merlin. ^{[ 40 ]} El engranaje de baja relación, que operaba desde el despegue hasta una altitud de 10 000 pies (3000 m) , impulsaba el impulsor a 21 597 rpm y desarrollaba 1240 hp (920 kW) a esa altura; mientras que la potencia nominal del engranaje alto (25 148 rpm) era de 1175 hp (876 kW) a 18 000 pies (5500 m) . Estas cifras se lograron a una velocidad del motor de 2850 rpm utilizando una presión de sobrealimentación de +9 libras por pulgada cuadrada (1,66 atm ) (48"). ^{[ 41 ]}            

En 1940, tras recibir en marzo de ese año una solicitud del Ministerio de Producción Aeronáutica para un motor Merlin de alta potencia ( 40 000 pies (12 000 m) ) para su uso como motor alternativo al Hércules VIII turboalimentado utilizado en el prototipo del bombardero de gran altitud Vickers Wellington V , Rolls-Royce comenzó experimentos en el diseño de un sobrealimentador de dos etapas y un motor equipado con este fue probado en banco en abril de 1941, convirtiéndose finalmente en el Merlin 60. ^{[ 42 ]} El diseño básico utilizaba un sobrealimentador Vulture modificado para la primera etapa, mientras que se utilizaba un sobrealimentador Merlin 46 para la segunda. ^{[ 43 ]} Se utilizó un intercooler refrigerado por líquido en la parte superior de la carcasa del sobrealimentador para evitar que la mezcla de aire comprimido/combustible se calentara demasiado. ^{[ nb 6 ]} También se consideró un turbocompresor accionado por los gases de escape , pero aunque un menor consumo de combustible era una ventaja, el peso adicional y la necesidad de agregar conductos adicionales para el flujo de escape y las válvulas de descarga hicieron que esta opción fuera rechazada en favor del sobrealimentador de dos etapas. ^{[ 44 ]} Equipado con el sobrealimentador de dos etapas y dos velocidades, la serie Merlin 60 ganó 300 hp (220 kW) a 30 000 pies (9100 m) con respecto a la serie Merlin 45, ^{[ 43 ]} a esa altitud un Spitfire IX era casi 70 mph (110 km/h) más rápido que un Spitfire V. ^{[ 45 ]}        

La familia Merlin de dos etapas se amplió en 1943 con el Merlin 66, cuyo sobrealimentador estaba diseñado para aumentar la potencia a bajas altitudes, y la serie Merlin 70, diseñada para ofrecer mayor potencia a grandes altitudes. ^{[ 46 ]}

Mientras el diseño del sobrealimentador de dos etapas seguía avanzando, Rolls-Royce también continuó desarrollando el sobrealimentador de una sola etapa, lo que resultó en 1942 en el desarrollo de un impulsor más pequeño y "recortado" para los Merlin 45M y 55M; ambos motores desarrollaban mayor potencia a bajas altitudes. ^{[ 47 ]} En servicio de escuadrón, la variante LF.V del Spitfire equipada con estos motores se conoció como el "Spitty recortado, aplaudido y recortado" para indicar la envergadura reducida , el estado imperfecto de los fuselajes usados ​​y el impulsor del sobrealimentador recortado. ^{[ 48 ]}

Desarrollos en carburadores

Se calculó que el uso de carburadores proporcionaría una mayor potencia específica , debido a la menor temperatura y, por lo tanto, a la mayor densidad de la mezcla de combustible y aire en comparación con los sistemas de inyección. ^{[ 49 ]} Inicialmente, los Merlins estaban equipados con carburadores controlados por flotador. Sin embargo, durante la Batalla de Inglaterra se descubrió que si los Spitfire o Hurricanes se inclinaban hacia abajo en un picado pronunciado, la fuerza g negativa ( g ) producía una falta temporal de combustible que hacía que el motor se apagara momentáneamente. En comparación, el Bf 109E contemporáneo , que tenía inyección directa de combustible , podía "inclinarse" directamente hacia un picado de alta potencia para escapar del ataque. Los pilotos de cazas de la RAF pronto aprendieron a evitar esto con un "medio tonel" de su avión antes de picar en persecución. ^{[ 50 ]} Un restrictor en la línea de suministro de combustible junto con un diafragma instalado en la cámara del flotador, apodado jocosamente " orificio de la señorita Shilling ", ^{[ nb 7 ]} en honor a su inventor, contribuyó en cierta medida a solucionar la falta de combustible en una inmersión al contener el combustible bajo G negativa; sin embargo, a potencia inferior a la máxima, aún se obtenía una mezcla rica en combustible. Otra mejora se realizó moviendo la salida de combustible de la parte inferior del carburador SU a exactamente la mitad de la altura del lateral, lo que permitió que el combustible fluyera igualmente bien bajo g negativa o positiva. ^{[ 51 ]}

Se introdujeron mejoras adicionales en toda la gama Merlin: en 1943 se introdujo un carburador de presión Bendix-Stromberg que inyectaba combustible a 5 libras por pulgada cuadrada (34 kPa ; 0,34 bar ) a través de una boquilla directamente en el compresor, y que se instaló en las variantes Merlin 66, 70, 76, 77 y 85. El desarrollo final, que se instaló en los Merlin de la serie 100, fue un carburador de inyección SU que inyectaba combustible en el compresor mediante una bomba de combustible accionada en función de la velocidad del cigüeñal y las presiones del motor. ^{[ 52 ]} 

Combustibles mejorados

Al comienzo de la guerra, los motores Merlin I, II y III funcionaban con el combustible estándar de aviación de 87 octanos y podían generar poco más de 1000 hp (750 kW) a partir de su cilindrada de 27 litros (1650 pulgadas cúbicas ): la presión máxima de sobrealimentación a la que el motor podía funcionar con combustible de 87 octanos era de +6 libras por pulgada cuadrada (141 kPa; 1,44 atm ). ^{[ nb 8 ]} Sin embargo, ya en 1938, en el 16.º Salón Aeronáutico de París , Rolls-Royce exhibió dos versiones del Merlin diseñadas para usar combustible de 100 octanos. El Merlin RM2M era capaz de generar 1265 hp (943 kW) a 7870 pies (2400 m) , 1285 hp (958 kW) a 9180 pies (2800 m) y 1320 hp (980 kW) en el despegue; mientras que un Merlin X con un sobrealimentador de dos velocidades en marcha alta generaba 1150 hp (860 kW) a 15 400 pies (4700 m) y 1160 hp (870 kW) a 16 730 pies (5100 m) . ^{[ 53 ]}                   

Desde finales de 1939, el combustible de 100 octanos estuvo disponible en los EE. UU., las Indias Occidentales , Persia y, en cantidades menores, a nivel nacional, ^{[ 54 ]} en consecuencia, "...  en la primera mitad de 1940 la RAF transfirió todos los escuadrones de Hurricane y Spitfire al combustible de 100 octanos." ^{[ 55 ]} Se hicieron pequeñas modificaciones a los motores de las series Merlin II y III, lo que permitió una mayor presión de refuerzo (de emergencia) de +12 libras por pulgada cuadrada (183  kPa; 1,85  atm). Con esta configuración de potencia, estos motores podían producir 1310 hp (980 kW) a 9000 pies (2700 m) mientras funcionaban a 3000 revoluciones por minuto. ^{[ 56 ] [ 57 ]} El aumento de potencia podía usarse indefinidamente ya que no había un mecanismo de límite de tiempo mecánico, pero se aconsejaba a los pilotos que no usaran el aumento de potencia durante más de un máximo de cinco minutos, y se consideraba una "condición de sobrecarga definitiva en el motor"; si el piloto recurría al aumento de potencia de emergencia, debía informarlo al aterrizar, momento en el que se registraba en el libro de registro del motor, mientras que el oficial de ingeniería debía examinar el motor y restablecer la compuerta del acelerador. ^{[ 58 ]} Las versiones posteriores del Merlin funcionaban solo con combustible de 100 octanos, y la limitación de combate de cinco minutos se elevó a +18 libras por pulgada cuadrada (224 kPa; 2,3 atm). ^{[ 59 ]}      

A finales de 1943 se realizaron pruebas de un nuevo combustible de grado "100/150" (150 octanos), reconocido por su color verde brillante y su "horrible olor". ^{[ 60 ]} Las pruebas iniciales se llevaron a cabo utilizando 6,5 centímetros cúbicos (0,23 onzas líquidas imp ) de tetraetilo de plomo (TEL) por cada galón imperial de combustible de 100 octanos (o 1,43 cc/L o 0,18 onzas líquidas estadounidenses / galones estadounidenses), pero esta mezcla resultó en una acumulación de plomo en las cámaras de combustión, causando una suciedad excesiva en las bujías . Se obtuvieron mejores resultados al agregar 2,5 % de monometilanilina (MMA) al combustible de 100 octanos. ^{[ 61 ]} El nuevo combustible permitió aumentar la clasificación de impulso de cinco minutos del Merlin 66 a +25 libras por pulgada cuadrada (272 kPa; 2,7 atm). ^{[ 62 ]} Con esta potencia de impulso, el Merlin 66 generaba 2000 hp (1500 kW) a nivel del mar y 1860 hp (1390 kW) a 10 500 pies (3200 m) . ^{[ 63 ]}                

A partir de marzo de 1944, los Spitfire IX propulsados ​​por Merlin 66 de dos escuadrones de la Defensa Aérea de Gran Bretaña (ADGB) recibieron autorización para usar el nuevo combustible para pruebas operacionales, y se utilizó con éxito en el verano de 1944 cuando permitió a los Spitfire LF Mk. IX interceptar las bombas volantes V-1 que llegaban a baja altitud. ^{[ 62 ]} El combustible de grado 100/150 también fue utilizado por los cazas nocturnos Mosquito de la ADGB para interceptar V-1. ^{[ 64 ]} A principios de febrero de 1945, los Spitfire de la Segunda Fuerza Aérea Táctica (2TAF) también comenzaron a usar combustible de grado 100/150. ^{[ 65 ] [ nb 9 ]} Este combustible también se ofreció a la USAAF, donde fue designado "PPF 44-1" y conocido informalmente como "Pep". ^{[ 67 ]}

Las instalaciones existentes de Rolls-Royce en Osmaston, Derby, no eran adecuadas para la producción en masa de motores, aunque la superficie se había ampliado en un 25 % entre 1935 y 1939; Hives planeaba construir allí los primeros doscientos o trescientos motores hasta que se resolvieran los problemas iniciales de ingeniería. Para financiar esta expansión, el Ministerio del Aire había proporcionado un total de 1.927.000 libras esterlinas en diciembre de 1939. ^{[ 73 ] [ nb 12 ]} Con una plantilla compuesta principalmente por ingenieros de diseño y personal altamente cualificado, la fábrica de Derby llevó a cabo la mayor parte del trabajo de desarrollo del Merlin, con las pruebas de vuelo realizadas en la cercana base de la RAF Hucknall . Todos los aviones con motor Merlin que participaron en la Batalla de Inglaterra tenían sus motores ensamblados en la fábrica de Derby. La producción total de Merlin en Derby fue de 32.377. ^{[ 75 ]} La fábrica original cerró en marzo de 2008, pero la empresa mantiene presencia en Derby. ^{[ 76 ]}

Para satisfacer la creciente demanda de motores Merlin, Rolls-Royce comenzó la construcción de una nueva fábrica en Crewe en mayo de 1938, y los motores salieron de la fábrica en 1939. La fábrica de Crewe contaba con buenas conexiones por carretera y ferrocarril con sus instalaciones existentes en Derby. Inicialmente, la producción en Crewe se planeó con mano de obra no cualificada y subcontratistas, con lo que Hives pensó que no habría mayores dificultades, pero la cantidad de piezas subcontratadas necesarias, como cigüeñales, árboles de levas y camisas de cilindro, finalmente resultó insuficiente, y la fábrica se amplió para fabricar estas piezas internamente. ^{[ 77 ]}

Inicialmente, la autoridad local prometió construir 1000 viviendas nuevas para alojar a los trabajadores a finales de 1938, pero en febrero de 1939 solo había adjudicado un contrato para 100. Hives se indignó por esta inacción y amenazó con trasladar toda la operación, pero la oportuna intervención del Ministerio del Aire mejoró la situación. En 1940 se produjo una huelga cuando las mujeres sustituyeron a los hombres en los tornos de cabrestante ; el sindicato de trabajadores insistía en que se trataba de un trabajo cualificado. Sin embargo, los hombres volvieron al trabajo después de 10 días. ^{[ 78 ]}

La producción total de Merlin en Crewe fue de 26.065. ^{[ 75 ]}

La fábrica se utilizó después de la guerra para la producción de automóviles Rolls-Royce y Bentley , así como de motores para vehículos de combate militares. En 1998, Volkswagen AG compró la marca Bentley y la fábrica. Hoy se la conoce como Bentley Crewe. ^{[ 79 ]}

Hives recomendó además que se construyera una fábrica cerca de Glasgow para aprovechar la abundante mano de obra local y el suministro de acero y forjas de los fabricantes escoceses. En septiembre de 1939, el Ministerio del Aire asignó 4.500.000 libras esterlinas para una nueva fábrica Shadow. ^{[ 80 ] [ nb 13 ]} Esta fábrica, financiada y operada por el gobierno , se construyó en Hillington a partir de junio de 1939, y los trabajadores se trasladaron a las instalaciones en octubre, un mes después del estallido de la guerra. La fábrica estaba completamente ocupada en septiembre de 1940. También se produjo una crisis de vivienda en Glasgow, donde Hives volvió a pedir al Ministerio del Aire que interviniera. ^{[ 82 ]}

Con 16.000 empleados, la fábrica de Glasgow era una de las operaciones industriales más grandes de Escocia. A diferencia de las plantas de Derby y Crewe, que dependían significativamente de subcontratistas externos , producía casi todos los componentes del Merlin por sí misma. ^{[ 83 ]} Hillingdon requirió "mucha atención de Hives" desde que produjo su primer motor completo; tenía la mayor proporción de trabajadores no cualificados en cualquier fábrica gestionada por Rolls-Royce”. ^{[ 84 ]} Los motores comenzaron a salir de la línea de producción en noviembre de 1940, y en junio de 1941 la producción mensual había alcanzado los 200, aumentando a más de 400 por mes en marzo de 1942. ^{[ 85 ]} En total se produjeron 23.675 motores. El absentismo laboral se convirtió en un problema después de algunos meses debido a los efectos físicos y mentales de las condiciones de guerra, como la frecuente ocupación de refugios antiaéreos . Se acordó reducir ligeramente las extenuantes horas de trabajo a 82 horas semanales, con un medio domingo al mes como día festivo. ^{[ 86 ]} Se informa que la producción récord fue de 100 motores en un día. ^{[ 87 ]}

Inmediatamente después de la guerra, la planta reparó y reacondicionó motores Merlin y Griffon, y continuó fabricando piezas de repuesto. ^{[ 87 ]} Finalmente, tras la producción del turborreactor Rolls-Royce Avon y otros, la fábrica cerró sus puertas en 2005. ^{[ 88 ]}

Se le pidió a Ford Motor Company que produjera motores Merlin en Trafford Park , Stretford , cerca de Manchester , y la construcción de una nueva fábrica comenzó en mayo de 1940 en un terreno de 48 hectáreas (118 acres) . Construida con dos secciones distintas para minimizar los posibles daños por bombardeo, se completó en mayo de 1941 y fue bombardeada ese mismo mes. ^{[ nb 14 ]} Al principio, la fábrica tuvo dificultades para atraer mano de obra cualificada, y se tuvo que contratar a un gran número de mujeres, jóvenes y hombres sin formación. A pesar de ello, el primer motor Merlin salió de la línea de producción un mes después y en 1943 se fabricaban 200 motores por semana, ^{[ 89 ]} momento en el que las fábricas conjuntas producían 18 000 motores Merlin al año. ^{[ 35 ]} En su autobiografía Not much of an Engineer , Sir Stanley Hooker afirma: «... una vez que la gran fábrica de Ford en Manchester comenzó la producción, los motores Merlin salían como si fueran guisantes ...». ^{[ 90 ]}   

Unas 17.316 personas trabajaban en la planta de Trafford Park, incluidas 7.260 mujeres y dos médicos y enfermeras residentes. ^{[ 89 ]} La producción de Merlin comenzó a disminuir en agosto de 1945 y finalmente cesó el 23 de marzo de 1946. ^{[ 91 ]}

La producción total de Merlin en Trafford Park fue de 30.428. ^{[ 75 ]}

Dado que el motor Merlin se consideraba tan importante para el esfuerzo bélico, se iniciaron negociaciones para establecer una línea de producción alternativa fuera del Reino Unido. El personal de Rolls-Royce visitó a fabricantes de automóviles norteamericanos para seleccionar uno que fabricara el Merlin en EE. UU. o Canadá. Henry Ford retiró una oferta inicial para fabricar el motor en EE. UU. en julio de 1940, y la Packard Motor Car Company fue seleccionada para asumir el pedido del Merlin de 130 000 000 de dólares (equivalente a 2990 millones de dólares en 2025 ^{[ 92 ]} ). ^{[ 93 ]} Se llegó a un acuerdo en septiembre de 1940, y el primer motor fabricado por Packard, una versión del Merlin XX, denominado Merlin 28 (cuando se suministró a la RAF) o V-1650-1 (cuando se suministró a la USAAF), entró en funcionamiento en agosto de 1941. ^{[ 94 ]} La producción total de Merlin por parte de Packard fue de 55 523. ^{[ 75 ]}  

Continental Motors, Inc. también fabricó seis motores de desarrollo. ^{[ 75 ]}

Al finalizar la Segunda Guerra Mundial, se diseñaron y produjeron nuevas versiones del Merlin (las series 600 y 700) para su uso en aviones comerciales como el Avro Tudor , aviones de transporte militar como el Avro York y el Canadair North Star , que cumplía ambas funciones. Estos motores eran básicamente de especificación militar, con algunas modificaciones menores para adaptarse a los diferentes entornos operativos. ^{[ 117 ]}

Una versión de fabricación española del Messerschmitt Bf 109 G-2, el Hispano Aviación HA-1112-M1L Buchon de 1954 , fue construido en la fábrica de Hispano en Sevilla con el motor Rolls-Royce Merlin 500/45 de 1600 caballos de fuerza (1200 kW) , una planta motriz apropiada para la última versión producida del famoso caza Messerschmitt, ya que el prototipo Bf 109 V1 había sido propulsado por el motor Rolls-Royce Kestrel V12 en 1935. ^{[ 118 ]}  

El CASA 2.111 fue otra versión de fabricación española de un avión alemán, el Heinkel He 111 , que fue adaptado para usar el motor Merlin después de que se agotaran los motores Junkers Jumo 211 F-2 al final de la guerra. ^{[ 119 ]} Una situación similar se dio con el Fiat G.59 cuando se agotaron las existencias disponibles de la versión italiana fabricada bajo licencia del motor Daimler-Benz DB 605. ^{[ 120 ]}

El Avro Lincoln de fabricación australiana, matrícula A73-51, utilizaba motores Merlin 102 de la Commonwealth Aircraft Corporation, también de fabricación australiana . Se construyeron un total de 108 motores CAC Merlin hasta que finalizó su producción.

Se produjo una versión sin sobrealimentación del motor Merlin, con una mayor proporción de componentes de acero y hierro, para su uso en tanques . Este motor, el Rolls-Royce Meteor , a su vez dio lugar al Rolls-Royce Meteorite , de menor tamaño . ^{[ 121 ]} En 1943, el desarrollo posterior del Meteor se transfirió a Rover , a cambio de los intereses de Rover en turbinas de gas . ^{[ 122 ]}

En 1938, Rolls-Royce comenzó a trabajar en la modificación de algunos motores Merlin que posteriormente se utilizarían en lanchas torpederas británicas ( MTB) , lanchas patrulleras (MGB) y lanchas de rescate marítimo-aéreo de la RAF. Para estos motores, se modificaron los sobrealimentadores a unidades de una sola etapa y se rediseñó el motor para su uso en un entorno marino. Se convirtieron unos 70 motores antes de que se diera prioridad a la producción de motores aeronáuticos. ^{[ 123 ]}

El ejército irlandés llevó a cabo experimentos que consistieron en sustituir el motor Bedford de un tanque Churchill por un motor Rolls-Royce Merlin recuperado de un avión Seafire del Cuerpo Aéreo Irlandés . El experimento no tuvo éxito, aunque no se registraron los motivos. ^{[ 124 ]}

• Ministerio del Aire. AP 1509B/J.2-W Motores aeronáuticos Merlin II y III (junio de 1940) . Londres: Ministerio del Aire, 1940.
• Ministerio del Aire. AP 1565B Spitfire IIA y IIB: Motor Merlin XII, Notas del piloto (julio de 1940) . Londres: Air Data Publications, 1972 (reimpresión). ISBN 0-85979-043-6.
• Ministerio del Aire. Notas del piloto para el Spitfire Mark F.VII  – motor Merlin 64 o 71; Mark F.VIII  – motor Merlin 63, 66 o 70. Publicación aérea 1565G & H -PN. Londres, Reino Unido: Ministerio del Aire, diciembre de 1943.
• Beckles, Gordon. El nacimiento de un Spitfire: La historia del ministerio de Beaverbook y sus primeros 10.000.000 de libras esterlinas . Londres: Collins Clear-Type Press, 1941.
• Berger, Monty y Street, Brian Jeffrey. Invasión sin lágrimas . Toronto, Canadá: Random House, 1994. ISBN 0-394-22277-6.
• Bridgman, L. Aviones de combate de Jane en la Segunda Guerra Mundial. Londres: Crescent, 1998. ISBN 0-517-67964-7
• Fozard, John W. Sydney Camm y el Hurricane: Perspectivas sobre el maestro diseñador de cazas y su mayor logro . Shrewsbury, Reino Unido: Airlife, 1991. ISBN 1-85310-270-9.
• Green, William y Swanborough, Gordon. El libro completo de los luchadores . Nueva York: Smithmark Publishers, 1994. ISBN 0-8317-3939-8.
• Gunston, Bill. Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos (5.ª edición) . Stroud, Reino Unido: Sutton Publishing, 2006. ISBN 0-7509-4479-X
• Harvey-Bailey, A. El Merlín en perspectiva  : los años de combate (4.ª edición). Derby, Inglaterra: Rolls-Royce Heritage Trust, 1995. ISBN 1-872922-06-6
• Harvey-Bailey, Alec y Piggott, Dave. La serie Merlin 100  : el desarrollo militar definitivo. Derby, Inglaterra: Rolls-Royce Heritage Trust, 1993. ISBN 1-872922-04-X
• Hooker, Stanley. No muy buen ingeniero. Londres: Airlife, 1984. ISBN 1-85310-285-7.
• Hoyland, Graham. Merlin: La potencia detrás del Spitfire, el Mosquito y el Lancaster. La historia del motor que ganó la Batalla de Inglaterra y la Segunda Guerra Mundial. ISBN 978-0008359263
• King, HF «Las dos R: Una historia conmemorativa de los motores aeronáuticos Rolls-Royce. (Artículo e imágenes). » Flight No. 2363, Volumen 65, 7 de mayo de 1954.
• Lloyd, Ian y Pugh, Peter. Hives & the Merlin. Cambridge, Inglaterra: Icon Books, 2004. ISBN 1-84046-644-8
• Lovesey, A. C. «Desarrollo del motor Rolls-Royce Merlin de 1939 a 1945». Aircraft Engineering and Aerospace Technology , volumen 18, número 7. Londres, MCB UP Ltd., julio de 1946. ISSN 0002-2667.
• Lumsden, Alec. Motores de pistón británicos y sus aeronaves . Marlborough, Wiltshire: Airlife Publishing, 2003. ISBN 1-85310-294-6.
• Martin, Karl. Vehículos, transporte y blindados del ejército irlandés desde 1922. 2002. ISBN 0-9543413-0-9.
• Mason, Francis K. Hawker Aircraft Since 1920 (3.ª edición revisada) . Londres: Putnam, 1991. ISBN 0-85177-839-9.
• Matusiak, Wojtek. Supermarine Spitfire Mk V: Revista especial modelo hongo, n.º 6111 . Redbourn, Reino Unido: Publicaciones del modelo Mushroom, 2004. ISBN 83-917178-3-6
• McKinstry, Leo. Spitfire  : Retrato de una leyenda . Londres: John Murray, 2007. ISBN 0-7195-6874-9.
• Morgan, Eric B. y Edward Shacklady. Spitfire: La historia . Londres: Key Publishing, 2000. ISBN 0-946219-48-6.
• Nicholls, Robert. Trafford Park: los primeros cien años . Phillimore & Co. Ltd., 1996. ISBN 1-86077-013-4.
• Nijboer, Donald. Ala n.º 126 de la RCAF: Unidades de élite de aviación 35. Botley, Reino Unido: Osprey Publishing Limited, 2010. ISBN 978-1-84603-483-1
• Payton-Smith, DJ. Petróleo: Un estudio de la política y la administración en tiempos de guerra. Londres: Her Majesty's Stationery Office , 1971.
• Price, Alfred. La historia del Spitfire . Londres: Jane's Publishing Company, 1982. ISBN 0-86720-624-1.
• Pugh, Peter. La magia de un nombre  : La historia de Rolls-Royce  : Los primeros 40 años . Cambridge, Inglaterra. Icon Books, 2000. ISBN 1-84046-151-9.
• Robertson, Bruce. Spitfire: La historia de un famoso caza . Hemel Hempstead, Hertfordshire, Reino Unido: Model & Allied Publications, 1960. Tercera edición revisada, 1973. ISBN 0-900435-11-9.
• Robotham, William Arthur. Fantasmas plateados y amanecer plateado . Londres: Constable, 1970. ISBN 9780094566903
• Rubbra, AA. Motores aeronáuticos de pistón Rolls-Royce: Un diseñador recuerda. Derby, Inglaterra: Rolls-Royce Heritage Trust, 1990. ISBN 1-872922-00-7.
• Simons, Graham M. Mosquito: El avión de combate polivalente original . Barnsley, Yorkshire, Reino Unido: Pen & Sword Books, 2011. ISBN 978-1-84884-426-1
• Smallwood, Hugh. Spitfire en azul . Londres: Osprey Aerospace, 1996. ISBN 1-85532-615-9.
• Smith, G. Geoffrey. "Una obra maestra británica. (Artículo e imágenes). " Vuelo n.° 1731, volumen XLI, 26 de febrero de 1942.
• Smith, G. Geoffrey. "Rolls-Royce Merlin 'Sixty-One' (artículo e imágenes). " Vuelo n.º 1773, volumen XLII, 17 de diciembre de 1942.
• Tanner, John. Manual del Spitfire V (reimpresión AP1565E) . Londres: Arms and Armour Press, 1981. ISBN 0-85368-420-0.
• White, Graham. Motores de pistón para aeronaves aliadas de la Segunda Guerra Mundial: Historia y desarrollo de los motores de pistón para aeronaves de primera línea producidos por Gran Bretaña y Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial . Warrendale, Pensilvania: SAE International, 1995. ISBN 1-56091-655-9
• Wilkinson, Paul H. Motores de aeronaves del mundo 1946 (3.ª ed.) . Londres: Sir Isaac Pitman and Sons, 1946.
• "Algunas tendencias en el diseño de motores (artículo e imágenes) " . Flight No. 1563, Volumen XXXIV, 8 de diciembre de 1938.
• "Rolls-Royce Merlin Serie 130 (artículo e imágenes). " Flight No. 1935, Volumen XLIX, 24 de enero de 1946.
• "Dos nuevas unidades de potencia (artículo e imágenes). " Flight and The Aircraft Engineer n.º 1961, volumen L, 25 de julio de 1946.