超馬林公司的“噴火”戰鬥機最初是圍繞羅爾斯·羅伊斯PV-12發動機設計的，該發動機後來被冠以“灰背隼”（Merlin）的商標，沿用了該公司航空發動機產品以猛禽命名的傳統。
“灰背隼”是一種27升排量的V-12液冷（水/乙二醇混合物）增壓“右旋式牽引”航空發動機（從駕駛艙觀察時，螺旋槳順時針旋轉）。 PV-12發動機由羅羅自籌資金研製，於1933年首次運行，經過多次改進後在1936年推出了第一批生產型。
“灰背隼”46發動機
“灰背隼”是第二次世界大戰時期最成功的航空發動機之一，由羅羅在英國的德比、克魯和格拉斯哥工廠，以及英國福特在其特拉福德公園工廠生產了60多個不同的型號，並由帕卡德公司在美國按許可證製造。到1956年停產時，“灰背隼”的總產量已超過20萬臺。
“噴火”戰鬥機先後裝備過20種不同型號的“灰背隼”，儘管大多數人將這種發動機與“噴火”和“颶風”戰鬥機聯繫在一起，但實際上“灰背隼”裝備了大約30種主要飛機，大部分產量被用在了4發的阿芙羅“蘭開斯特”重型轟炸機上。
著名“噴火”戰鬥機的“灰背隼”發動機
“灰背隼”在戰爭年代得到了一系列快速進化，特別在增壓器技術方面，大大改善了性能和耐用性，提高了發動機本已令人印象深刻的功率重量比。“灰背隼”早期生產型具有單速單級機械增壓器，可產生約1000馬力的功率，隨後通過升級兩速增壓器和配備中冷器的兩速兩級增壓器，性能得到大幅提高。戰爭後期的大多數“灰背隼”能產生1700馬力以上的功率，並能在更高高度維持功率輸出。
“灰背隼”61的兩級兩速增壓器
對“灰背隼”的這些改進雖然增加了發動機的整體長度和重量，但仍保留相對緊湊的正面輪廓，一直是寬78.7釐米、高101.6釐米，迎風面積0.69平方米。安裝了兩速兩級增壓器“灰背隼”的“噴火”戰鬥機具有更長的機鼻，這是因為更大增壓器導致發動機長度增加到226釐米。後期型“灰背隼”乾重是744千克（1640磅），早期型是623千克，最大油門時功率重量比約為1馬力/磅。
“灰背隼”最大弱點在於其浮子室化油器，在倒飛或其他負過載機動中，早期型發動機將會因混合氣過濃而熄火，而梅塞施密特Bf 109戰鬥機的戴姆勒-奔馳發動機因採用燃油噴射設計避免了這個問題。皇家航空研究院女科學家比阿特麗斯“蒂莉”席琳設計的簡單而聰明的改進部分解決了此問題，她在燃油供應管線中增加了一個限流器，併為化油器浮子室中引入隔膜，改善了負過載時的燃油流量。這項改進雖然幫助很大，但並未完全解決問題，沒有徹底解決“灰背隼”的熄火問題。羅羅工程師繼續對化油器進行改進，以及隨著本迪克斯-斯特龍伯格壓力化油器/噴射化油器的引入，逐解決了“灰背隼”的這個著名缺陷。
解決“噴火”倒飛尷尬的女士
“兀鷲”出世
戰前英軍高層就希望羅羅能為英國海軍航空兵的一項需求研製37升排量的V-12“兀鷲”（Griffon）發動機了，就在1939年11月“兀鷲”原型機開始在羅羅實驗部門首次試車的同一個月，英國空軍部建議羅羅將“兀鷲”安裝在“噴火”戰鬥機上。這導致發動機附件佈置的改變，以儘可能縮小發動機正面投影面積，結果就是“兀鷲”的寬度剛好超過30英寸（76.2釐米），幾乎與“灰背隼”一樣，發動機高117釐米，形成了0.74平方米的“裸露”迎風面積。雖然“兀鷲”的排量比“灰背隼”增加36%，迎風面積卻僅增加6％。“兀鷲”後期型長205.7釐米，比後期新“灰背隼”還要短。經過重新設計的發動機在1940年6月首次運行，並以“兀鷲”II的名字投入生產。
V-12“兀鷲”發動機
但是在1940年初，隨著不列顛戰役的臨近，根據飛機制造部長比弗·布魯克勳爵的命令，“兀鷲”的工作被暫時停止，使羅羅專注於生產和開發“灰背隼”，當時這種發動機在功率輸出上已經超過“兀鷲”早期型了。
“兀鷲”也按照羅羅傳統以猛禽命名，是一種液冷（水/乙二醇混合物）增壓V-12“左旋式牽引”航空發動機 （從駕駛艙觀看時螺旋槳為逆時針旋轉）。“兀鷲”最初裝備有兩速單級增壓器和四葉恆速螺旋槳，經過優化後可在低空提供最大功率。發動機在後續改進中獲得了兩速兩級增壓器和加大直徑的增壓器葉輪，提高了最大功率輸出額定高度，在此高度下，兩速增壓中的任意一速均可產生最大功率，這些型號還裝備了五葉螺旋槳。“兀鷲”隨後又進化出兩級三速增壓器，“兀鷲”130成為該系列發動機50種不同型號中的最後一種，驅動一副共軸反轉螺旋槳。
安裝“兀鷲”130的“海毒牙”F.32艦載戰鬥機
“兀鷲”配備了帶自動混合控制的雙管或三管本迪克斯-斯特龍伯格上吸式壓力噴射式化油器，儘管不是將缸內直噴，卻完全解決了困擾“灰背隼”的負過載熄火問題。
“兀鷲”的點火順序和氣門正時與“灰背隼”不同，使這種更大的發動機具有了獨特的“兀鷲咆哮”聲音。“兀鷲”成為羅羅設計和生產最後一款V-12航空活塞發動機，在1955年停產。
第一種安裝“兀鷲”發動機的“噴火”是Mk.XII，於1943年2月進入英國空軍第41中隊服役，配備了針對低空性能優化的“兀鷲”Mk.III和Mk.IV發動機。這種“臨時噴火”僅生產了100架。
“噴火”Mk.XIV原型機
隨後的“噴火”Mk.XIV、XVIII和PR.XIX安裝了兩速兩級增壓的“兀鷲”65和66發動機，乾重948千克，比“灰背隼”後期型重了約20％。這些“兀鷲”在3350米（11000英尺）高度以2750轉/分的最大轉速運轉、並處於最大緊急功率狀態和燃燒150辛烷值汽油時的額定功率達2220馬力，功率重量比與“灰背隼”後期型的1馬力/磅接近，但絕對馬力的增加進一步提高了“噴火”戰鬥機的性能。
“噴火”PR.XIX
我們不一樣
無論在外觀上還是在感覺上，安裝“兀鷲”發動機的“噴火”都與“灰背隼”兄弟有所不同，儘管兩者的機身基本相同，但從內到外都是完全不同的飛機。即使對於精通駕駛“灰背隼噴火”的飛行員來說，“兀鷲噴火”也有些令人生畏，後者雖然具有“噴火”的經典線條，但卻是打了“類固醇”的“噴火”，具有更長的機鼻和巨大的螺旋槳槳轂整流罩，更大的垂尾和兩側機翼下更大的散熱器吊艙，內含冷卻劑散熱器、機油冷卻器和增壓器中冷散熱器。“兀鷲噴火”更大、更重，實際上幾乎重了30％，這一定會大大影響在飛行員地面和空中的感覺。
完全不同的“兀鷲噴火”
雖然與“灰背隼噴火”具有明顯區別，但“兀鷲噴火”無疑仍是“噴火”，狹小的駕駛艙空間讓飛行員仍感覺自己就是飛機的一部分。“兀鷲噴火”的油門杆具有更長的行程，這是根據早期操作經驗做出的改進，行程幾乎是“灰背隼噴火”的兩倍，使飛行員更容易控制發動機巨大的2000匹以上的馬力。
“兀鷲噴火”沒有采用“灰背隼噴火”的小型凱加斯燃油注油泵，而是更大的T型手柄“手壓泵”，具有更大沖程和缸徑，操作也更費力，用於在發動機啟動之前向其加註燃料。
“兀鷲噴火”座艙的大多數其他方面，包括起落架操縱桿在內都保持了這種經典戰鬥機的設計，飛過“灰背隼噴火”的飛行員能一眼認出來。
“兀鷲”發動機的啟動順序與“灰背隼”稍有不同，但對於任何熟悉大型老式航空發動機的人來說相對直接，只是需要更多體力勞動！
“噴火”Mk.XIV展示巨大的“兀鷲”發動機
平衡問題
由於重心靠前，所有“噴火”如果在地面上施加過多的動力，就會輕易抬起尾巴，甚至可能損壞螺旋槳。“兀鷲”進一步增加了這個趨勢，在啟動時需要注意不能把油門開太大。
“兀鷲噴火”戰鬥機在滑行時也感覺較重，不再像早期“噴火”那樣是“風中的紙袋”，感覺更多貼在地面，這在遭遇強風或陣風時是一件好事。更長機鼻的確會遮住前方視野，因此與“灰背隼噴火”相比，飛行員在滑行中要更加註意從風擋兩側進行觀察。
更長機鼻的確會遮住前方視野
所有螺旋槳飛機在起飛時都有偏航傾向，除非安裝了共軸反轉螺旋槳，後三點式起落架飛機放大了這種趨勢，馬力強大的戰鬥機更是如此。造成這種現象的原因通常被歸咎於“扭矩效應”，但這只是故事的一部分。
當油門全開起飛時，扭矩反作用力會使飛機向螺旋槳旋轉的相反方向滾轉，這將增大一側起落架機輪的滾動阻力，導致飛機出現向該方向轉彎的傾向，直到機翼產生的升力完全承擔主起落架承受的重量為止。
螺旋槳飛機的扭矩效應
此外，在螺旋槳快速旋轉且飛機緩慢移動的情況下，螺旋槳滑流將在飛機周圍旋轉並在垂尾和方向舵上不對稱流動，從而產生導致飛機向扭矩效應相同方向偏航的氣動力矩。
螺旋槳滑流的影響
在後三點式起落架飛機上，尾輪觸地時螺旋槳旋轉軸向上傾斜，這產生了所謂的非對稱葉片效應，一側的下降葉片產生的拉力大於另一側的上升葉片，使飛機出現向與上述兩種效應相同方向的偏航趨勢。
迎角導致的螺旋槳不對稱拉力
在起飛滑跑中抬尾輪時，螺旋槳槳盤變成了一個陀螺儀。當推杆低頭力矩作用在槳盤時，陀螺進動現象會在螺旋槳旋轉方向上產生90°反作用力，這也導致飛機向與上述其他效應相同的方向偏航。
這四個因素的共同作用使飛機向同一方向偏航，值得一提的是側風會進一步加劇問題或在一定程度上進行抵消，取決於側風方向和螺旋槳旋轉的方向。
對於從座艙看螺旋槳是順時針旋轉的“灰背隼噴火”來說，飛機在起飛中向左偏航，要求飛行員登右舵糾正，方向舵配平可設置為完全向右以協助完成起飛任務。
在“兀鷲噴火”上，螺旋槳旋轉方向相反，從座艙中看是逆時針方向，所以會向右偏航。由於“兀鷲”的巨大扭矩、五葉螺旋槳剛度、以及長機鼻導致的更長力矩臂，偏航效應被放大了。因此建議飛行員緩慢將油門推到最多+7in的位置，不到最大可用增壓的一半，並在功率起來前蹬左滿舵，方向舵配平應該設置在完全向左以便起飛。如果油門推得過快，即便只設置了7英寸增壓，左滿舵也無法阻止飛機向右偏航。此時保持直線運動的唯一方法就是降低功率，這在起飛滑跑中是反直覺的。尾巴抬起時，仍需繼續用力蹬左舵才能保持直線滑跑。飛行員此時無論如何已經意識到，他前面的發動機是怎樣的一頭怪獸！
起飛中的“兀鷲噴火”
自由翱翔
升空後，“兀鷲噴火”就成為一頭性情更加兇猛的野獸，在空中自由翱翔，只需偶爾進行細緻“能量管理”，該機直線飛行或俯衝中會迅速提高速度。與“灰背隼”的交響樂曲相比，“兀鷲”的聲音不那麼流暢，而且音符更加刺耳和喧囂。如果油門收到慢車，尤其在高轉速設置下，它會比“灰背隼”更吵鬧併發出砰砰聲。從這個方面看，“兀鷲”的表現就像是一臺經過高度調教的賽車發動機。
“兀鷲”超過2000馬力的功率使前端五葉螺旋槳產生巨大扭矩，由於機鼻更長，具有更大力矩臂，飛行員在改變功率或速度以及俯仰操作時會使飛機偏航。飛行員必須非常積極地踩踏方向舵踏板，才能保持機鼻筆直，避免出現側滑。如果你快速拉桿進入+3-4g的拉桿轉彎（憑藉“噴火”的靈敏控制響應很容易做到），那麼“兀鷲噴火”的機鼻會向左側滑，需要飛行員預先踩右舵才能保持直線機動，與“灰背隼噴火”的操作正好相反，但側滑傾向更明顯。
轉彎中的“兀鷲噴火”
在以較低速度巡航時，較長的機鼻也會擋住飛行員視線，飛行員確實需要提高速度才能獲得勉強能接受的前方視野（迎角降低）。儘管不是最經濟速度，但“兀鷲噴火”顯然需要以240節（444公里/小時）的速度巡航。駕駛“兀鷲噴火”飛典型通場時前，地面會消失在長機鼻下方，理想情況下需要俯衝接近以保持視野。戰時“噴火”PR.XIX在高空執行偵察任務時，機鼻和機身會遮住數公里範圍的地景，要準確定位目標非常困難。
但是這些微小的不便之處已通過其他方式得到了彌補，顯然“兀鷲噴火”仍然是架“噴火”，可輕鬆響應控制輸入，只是格外“熱情”了些。如果你喜歡動力和速度，那麼“兀鷲噴火”就是你的理想選擇。
如果你喜歡動力和速度，那麼“兀鷲噴火”就是你的理想選擇
毫不奇怪，“兀鷲”比“灰背隼”更飢渴。早期低功率“灰背隼”以1800轉/分鐘的轉速進行經濟巡航時每小時耗油136升，也就是以289公里/小時的速度巡航時的百公里耗油47升。戰鬥中該發動機油耗每小時接近318升，後來的兩速兩級增壓“灰背隼噴火”的油耗增加了約15％。
安裝更大“兀鷲”發動機的“噴火”以1800轉/分鐘的轉速進行經濟巡航時每小時耗油182升，也就是在337公里/小時的較高經濟巡航速度下百公里耗油56升。在戰鬥中，這個數字約為每小時耗油454升。
“灰背隼”還是“兀鷲”？
在主流人群眼中，“灰背隼”始終是“噴火”的正統發動機，“兀鷲”從來沒贏得過與前者相同的聲譽或認可，但它的確是噴火戰鬥機所有後期型號的主要動力裝置，使飛機的性能大為改善。
我很幸運能夠成為同時駕駛過“灰背隼”和“兀鷲噴火”戰鬥機的飛行員，儘管早期型“噴火”（如Mk.II和Mk.V）頗具吸引力，具有出色的輕量化和靈敏的控制響應，但當被問到時，我會將永遠說“兀鷲噴火”是我的最愛，僅僅因為它強大的力量。
評價“兀鷲噴火”戰鬥機的最後一句話也許應該交給著名超馬林試飛員傑弗裡·奎爾，他飛過所有型號的“噴火”，比其他任何人都更有資格做出評價。1943年1月20日，他駕駛了“噴火”Mk.XIV（JF316）原型機（當時被稱為Mk.VIIIG）首飛，該機配備了兩速兩級增壓的“兀鷲”65發動機。他在自己的書《噴火，來自試飛員的故事》中說：“該機表現出色，在7620米高度達到了716公里/小時的速度，海平面爬升速度超過每分鐘1525米，令我印象深刻。在我看來，這種相對簡單的改裝帶來了相當出色的變化，是一次質的飛躍，幾乎等同於‘噴火’Mk.V到Mk.IX的改變。”
“噴火”Mk.XIV（JF316）
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