Zrakoplovni dizel: slijepa grana ili ?

Zrakoplovni dizel: slijepa grana ili ?
Zrakoplovni dizel: slijepa grana ili ?

Video: Zrakoplovni dizel: slijepa grana ili ?

Video: Zrakoplovni dizel: slijepa grana ili ?
Video: Этот гигантский военный корабль Америки был построен для Третьей мировой войны 2024, Ožujak
Anonim
Zrakoplovni dizel: slijepa grana ili …?
Zrakoplovni dizel: slijepa grana ili …?

Tijekom našeg emitiranja na zrakoplovima postavljeno je pitanje o dizelskim motorima zrakoplova. Tema nije nimalo eterična, budući da se nema o čemu puno raspravljati, ali postoje zanimljivi trenuci koji su nastavljeni u naše dane.

Jer - evo ga, zrakoplovni dizelski motor.

Općenito, samo su dvije zemlje postigle razumnu uporabu dizela u zrakoplovstvu. Njemačkoj i Sovjetskom Savezu. Sam je Bog zapovjedio prvi, budući da je Diesel bio Nijemac i da su svi događaji nakon njegove smrti ostali u Njemačkoj, ali SSSR je zasebno i složeno pitanje.

Zapravo su obje zemlje počele razvijati temu dizela ne iz dobrog života. Bilo je problema s motorima, Nijemci su i dalje imali nedostatak ulja, mi nismo imali tehnologiju za njegovu normalnu preradu. Benzini s visokim oktanom bili su neostvareni san SSSR-a; cijeli su rat vodili s uvozom visokooktanskog goriva.

Zapravo, bitno različiti problemi plana nafte izazvali su interes za dizelske motore. A bilo je od čega.

Ogromnom prednošću dizelskog motora smatrala se mogućnost rada ne na benzin, već, kako bi sada rekli, na alternativna goriva. Odnosno, petrolej i dizelsko gorivo. Da, tadašnji kerozin mogao se normalno puniti u dizelski motor, a motor ga je savršeno žvakao. Čak i moderni dizelski motori mogu koristiti kerozin kao zimsko gorivo pri vrlo niskim temperaturama, potrebno je samo dodati aditive za poboljšanje cetana.

Kerozin nije bio zapaljiv kao zrakoplovni benzin i nije bilo problema s destilacijom iz nafte od 1746. godine.

Nedostatak je velika masa dizelskog motora u usporedbi s benzinskim kolegama.

Rezultat je bila situacija u kojoj je bio grijeh ne pokušati razviti motore za zrakoplove koji bi radili na gorivo koje je lakše istjerati. Ima smisla, zar ne? Pogotovo kad ima razvoja. Nijemci su svoje recepte podijelili na vrlo prijateljski način, a posao u SSSR -u također je počeo vrijeti.

Svaka je zemlja otišla svojim putem.

Kako su radovi odmicali, postalo je jasno da dizelski motor nije motor za borbeni avion. Izašao je previše žurno, nesposoban odgovoriti na zahtjev za brzim povećanjem prometa. Međutim, to je i dalje aktualno.

Stoga su sovjetski (počnimo s nama) dizajneri odmah dodijelili nišu za dalekometne i teške bombardere za zrakoplove dizel. Prvo, sami avioni bili su veliki i nisu se bojali mase motora, a drugo, učinkovitosti, što znači da je domet bio odlučujući faktor.

Za razliku od Nijemaca, naši su dizajneri imali zadatak ukloniti najveću moguću snagu od 1300-1500 KS iz dizelskih motora, što je bila pomalo fantastična brojka. U to vrijeme zemlja nije mogla stvoriti benzinski motor takve snage, ali ovdje dizelski motor …

No, upravo na motorima ove snage mogli su ubrzati bombarder težak 13-15 tona do prihvatljive brzine od 400 km / h i omogućiti doseg od 2500-3000 km na koji su se usredotočili sovjetski dizajneri.

Andreja Dmitrijeviča Charomskog mora se smatrati glavnim dizelskim operaterom zemlje.

Slika
Slika

Pod njegovim vodstvom, tim CIAM-a (Središnji institut za zrakoplovne motore nazvan po PI Baranovu) razvio je dizelski motor AN-1A snage 900 KS, koji na malim (do 2500 m) nadmorskim visinama apsolutno nije bio inferioran u odnosu na benzinske motore. AN-1A je postao temelj za daljnji razvoj ovih motora, nakon što je uspješno prošao ispitivanja na bombarderu TB-3D.

Slika
Slika

Tada je Charomsky uhićen kao štetočina, a na temelju AN-1A razvili su dva motora, M-40 (radovi su se izvodili u tvornici Kirov u Lenjingradu pod vodstvom V. M. Yakovlev) i M-30 ("Sharaga" u tvornici broj 82 u Moskvi pod vodstvom S. I. Zhilina i A. G. Takanajeva).

Slika
Slika

Rad je proveden u "strogo tajnom" načinu rada, dosegao je ludilo: vojni predstavnici, budući da su iz drugog odjela, nisu mogli pristupiti motorima radi kontrole kvalitete proizvoda. Dozvole je osobno izdao narodni komesar zrakoplovne industrije A. I. Shakhurin.

Razvoj oba modela motora odvijao se u smjeru održavanja radnog volumena, otvora cilindra i hoda klipa u smjeru povećanja snage pri polijetanju i visine motora. Visinu motora trebali su osigurati dvostupanjski turbopunjači, TK-88 na M-40 i TK-82 na M-30. Na svaki motor ugrađena su četiri turbopunjača.

Do 1940. motori nisu bili dovršeni, ali ni za njima nije bilo potrebe. Na Diesel se gledalo isključivo kao na politički motor sposoban pružiti svjetski let rekordnog zrakoplova pod kontrolom M. M. Gromova. Postojao je takav projekt.

Let se nije dogodio jer nisu mogli postići potrebna motorna sredstva od 100 sati za oba motora. Biljke i dizajneri dobili su zadatak da do kolovoza 1940. provedu bench test, a do jeseni instaliraju motore na zrakoplove TB-7 i DB-240 (budući Er-2) za letne probe.

Slika
Slika

Budimo iskreni, dizeli su precijenjeni. Stječe se dojam da je sovjetsko zrakoplovno vodstvo očekivalo neku vrstu čuda od motora, budući da se 1941. godine u Institutu za zračne snage sastalo povjerenstvo koje je utvrdilo zahtjeve za novi zrakoplov pod prisilnim dizelskim motorima M-40F, nosivost bombe od čak 6.000 kg !!!

Zrakoplov u razvoju trebao je, prema povjerenstvu (na čelu s general bojnikom Filinom), nositi jednu bombu FAB-2000 u odjeljku za bombe, a dvije (!) Na vanjskom remenu!

Teško je reći što se događalo u duši dizajnera Eromolajeva, ali ne mislim da je tamo sve blistalo od sreće. Jer tek kad su 1944. na Pe-8 ugrađena 4 motora ASh-82F (1700 KS), tek tada je Pe-8, u iznimnim slučajevima i na kratkim udaljenostima, uspio preuzeti 6.000 kg bombi.

A onda 1941 …

Osim toga, ne čekajući početak testiranja, Shakhurin je odjel (NKAP) izdao zadatak Voronješkom zrakoplovnom pogonu br. 18 sa nalogom za izgradnju 90 zrakoplova Er-2 s dizelskim motorima M-40F 1941. i 800 strojeva u 1942. godine.

Slika
Slika

Jasno je da je sve te planove uništio rat. Ali bolje je ovako jer su mogle dovesti motore u letačko stanje neposredno prije početka rata.

Tek 23. srpnja 1941. voditelj LII NKAP-a M. M. Gromov odobrio je akt o ispitivanju zrakoplova Er-2 s motorima M-40F. Na testovima je zrakoplov s dizelskim motorima pokazao brzinu od 448 km / h pri procijenjenih 480 km / h. Nakon otklanjanja brojnih nedostataka, strojevima je dano zeleno svjetlo, ali je počeo rat koji je sa sobom donio i kraj dizelskog zrakoplovstva.

Govorimo o poznatim prepadima na Berlin u kolovozu 1941. godine. U operaciji je 10. kolovoza trebalo sudjelovati 8 zrakoplova TB-7 s motorima M-30. U akciji je sudjelovalo sedam automobila, budući da se osmi srušio tijekom polijetanja. Od preostalih sedam, JEDAN (!) Avion se vratio na svoje uzletište u Puškinu. Ostali su, nažalost, bili prisiljeni sjediti na različitim mjestima upravo zbog kvarova motora M-30.

Pa, kao i obično kod nas, svi nedostaci dizelskih motora, na koje je vodstvo NKAP -a spremno zažmurilo na berlinski fijasko, "odjednom" su izašli na vidjelo i postali dovoljan razlog za gotovo potpuno smanjenje dizela program. Istina, isprva je odlučeno odbiti M-40F, a M-30 je nešto kasnije "zabranjen".

Ermolaev se do posljednjeg borio za svoj avion. 5. kolovoza 1941. uputio je pismo narodnom povjereniku zrakoplovne industrije Šahurinu:

"Uzimajući u obzir posebne potrebe naše obrane u bombarderima velikog dometa, smatramo da je potrebno nastaviti rad našeg pogona na stvaranju zrakoplova-bombardera velikog dometa i molimo vas … da date timu našeg iskoristiti priliku da dovrši usavršavanje aviona Er-2 2M-40F."

Međutim, o sudbini M-40F praktički je odlučio neuspješan napad TB-7 na Berlin. Osim toga, Harkov je izgubljen, ali je i prije gubitka grada Kharkovska traktorska tvornica prebačena u proizvodnju dizelskih motora V-2 i tenkova T-34. A u jesen 1941. postalo je nemoguće izvesti radove na M-40F u Lenjingradu, budući da su Nijemci započeli blokadu.

Ako se obratimo povijesnim dokumentima, možemo vidjeti da je cjelokupna dokumentacija dizajnerskog zavoda Ermolaev za dizelske motore prebačena u Voronež u prvoj polovici 1941. godine. Međutim, tvornica # 18 sastavljala je zrakoplove, a ne motore. Stoga je jednostavno bilo nerealno brzo uspostaviti proizvodnju M-40F u Voronežu. A 1942. započela je evakuacija ove biljke.

Općenito, do početka rata u SSSR -u je proizvedeno oko 200 zrakoplova dizelaša obje marke. Prije svega, motori su ugrađeni na TB-7, a zatim na Er-2. Rezultati su bili razočaravajući: tijekom ispitivanja samo je 22% motora M-40 i 10% motora M-30 moglo raditi više od 50 sati, dok je otprilike svaki treći dizelski motor otkazao bez da je odradio čak 10 sati.

Zapravo, dizelski program zrakoplova je smanjen, oslobođeni Er-2 prebačen je na AM-35 i AM-37.

Slika
Slika

No, Ermolaev i Charomsky nisu odustali. Zaista su željeli da zračne snage dobiju bombarder velikog dometa. A 1943. sudu su predstavili Er-2 s motorima M-30B.

Slovo "B" u nazivu motora značilo je da se dopunjavanje vrši na kombinirani način: osim dva lijeva turbopunjača, Charomsky je dizelu isporučio pogonski kompresor posuđen iz motora AM-38. Time je osiguran stabilan rad motora na velikim nadmorskim visinama.

Masa praznog vozila povećala se na 10325 kg (što je gotovo jednu i pol tonu više od one Er-2 2 AM-37), a maksimalno polijetanje (izračunato)-do 17650 kg. Sastav posade se nije mijenjao i uključivao je pilota, navigatora, topnika i top-radija.

Ispitivanja je u veljači 1943. proveo Institut za istraživanje zračnih snaga. Zrakoplov su testirali inženjer-potpukovnik N. K. Kokorin i piloti pukovnik Alekseev i bojnik Lisitsin. Prema riječima pilota, zrakoplovom je bilo lako letjeti u gotovo svim načinima rada. Njegova maksimalna brzina, u usporedbi s verzijom AM-37, smanjila se na 429 km / h, ali izračunati maksimalni raspon leta premašio je prvotno predviđeno za Er-2 i dosegao fantastičnih 5500 km.

Bombaš je postao žilaviji, jer se petrolej vrlo nevoljko zapalio na hladnom zraku. Ukupna masa oklopa dosegla je 180 kg, dok je pilot dobio oklopna leđa od 15 mm. Gornja kupola bila je opremljena električnim pogonom, što je strijelcu olakšalo rad. Zaokret za 360 ° učinjen je za samo 6 sekundi.

U pismu čelniku Instituta za istraživanje zračnih snaga, general-potpukovniku PA Loskutovu, od 1. lipnja 1943., Ermolaev je naznačio da je nova verzija njegova bombardera dvostruko veća od Il-4 u pogledu broja isporučenih bombi do cilja. Osim toga, Er -2 je imao prednost u odnosu na Iljušinove zrakoplove u brzini leta - i na zemlji i na visini. Konkretno, s dometom leta od 3.000 km, IL-4 je mogao nositi 1.000 kg bombi, a Er-2 2M-30B mogao je nositi 2.000 kg.

Bilo je, međutim, i nedostataka. Niska brzina uspona, velika udaljenost uzlijetanja, nemogućnost letenja bez gubitka visine na jednom motoru. Pokazalo se da je automobil prekomjerne težine, snaga motora opet nije bila dovoljna.

Međutim, postojala je i takva primjedba:

„Održavanje motora M-ZOB zemaljskim osobljem zimi i ljeti lakše je nego servisiranje benzinskih motora zbog odsutnosti sustava paljenja i rasplinjača u prisutnosti pouzdano radeće opreme za ubrizgavanje. Oprema za gorivo (pumpa za gorivo TN-12 i brizgaljke TF-1) instalirana na M-ZOB-u radila je pouzdano i nije imala nedostataka tijekom cijelog razdoblja ispitivanja."

Općenito, treba priznati da u SSSR -u nisu mogli proizvesti zrakoplovni dizel motor koji normalno radi. Er-2 nikada nije zauzeo mjesto u redovima borbenih zrakoplova, budući da nekoliko desetaka opremljenih s M-30 Er-2 tijekom rata nije obavilo toliko naleta.

Slika
Slika

Ne može se reći da je sav posao bio uzaludan, budući da je motor M400 (M-50F-3) snage 800 KS postao sljedbenik M-30. s. i M-401 (s turbopunjačem) kapaciteta 1000 litara. s. Ovi su se motori premjestili s neba na vodu i ugrađeni su na brze brodove "Zarya", "Raketa", "Voskhod" i "Meteor".

Slika
Slika

Dizelski motor na sovjetskim bombarderima, nažalost, nije igrao značajnu ulogu.

Slika
Slika

Pogledajmo sada što su Nijemci imali.

A Nijemci su imali Junkers. Profesor Hugo Junkers.

Slika
Slika

Nakon završetka Prvog svjetskog rata, Junkers je prešao na rad na transportnim i putničkim zrakoplovima. Proširenjem proizvodnje u tvrtki Junkers 1923. godine, osnovan je Junkers Motrenbau GmbH, gdje su započeli radovi na stvaranju i proizvodnji zrakoplovnih motora, uključujući dizelske motore.

Junkers već 20 godina radi na dizelskom zrakoplovu, a najbolje rezultate postigao je s motorom Jumo.205.

Slika
Slika

No, prvi pravi dizelski zrakoplov bio je Jumo 204, dvanaestocilindrični dizelski motor sa 740 KS. Ovaj dizelski motor ugrađen je u zrakoplove Junkers G24 i uspješno je radio do 1929. godine.

Slika
Slika
Slika
Slika

Dizel Jumo 204 pokazao se kao uspješan motor koji se koristio i na drugim zrakoplovima. Popis se sastoji od vrlo poznatih modela: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.

No, najboljim dizelskim zrakoplovnim motorom zaista se može smatrati Jumo.205, čiji je razvoj započeo 1932. godine. Bio je to jedan od rijetkih uspješnih dizelskih avionskih motora u svijetu. Jumo.205 postao je osnova za stvaranje cijele obitelji dizelskih motora.

Motor se izvrsno pokazao pod stalnim opterećenjem, međutim, reagirao je na naglo povećanje ili smanjenje brzine, poput sovjetskih motora, sa padom snage ili čak mogao zastati. Osim toga, Jumo.205 se ne može nazvati visokim motorom: preko 5000 metara snaga motora naglo je pala za 20-22%, pa čak i više.

Motor je korišten na sljedećim modelima zrakoplova: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.

Slika
Slika

Zapravo, na te su zrakoplove ugrađivani dizelski motori Junkers koji su bili zajamčeni protiv susreta s neprijateljskim lovcima. Patrolirajte oceanskim i morskim letećim čamcima, izviđačima i tako dalje. Odnosno, zrakoplovi koji nisu zahtijevali snažno manevriranje, ali su zahtijevali najveći raspon leta.

Međutim, unatoč izvrsnoj ekonomičnosti i, prema tome, izvrsnom rasponu, Jumo.205 dizelaši nisu opravdali očekivanja. Dobro su radili pod stalnim i dugotrajnim opterećenjem, ali nisu podnosili promjenu brzine koja je bila potrebna za borbeno manevriranje. Taj nedostatak nije u potpunosti prevladan.

Osim toga, motori Jumo.205 zahtijevali su izuzetno vješto održavanje od strane posebno obučenog osoblja. A ako je Luftwaffe to ipak uspio riješiti, pokušaji "slijetanja" Jumo.205 i pretvaranje motora u tenkovski motor potpuno su propali. Upravo zato što je motor bio nepotrebno zahtjevan u pogledu održavanja.

Unatoč pristojnom popisu zrakoplova, nekoliko desetaka od ukupnog broja bilo je opremljeno dizelskim motorima. I premda je na kraju interes Luftwaffea za dizelske motore nestao, Junkers je nastavio raditi na poboljšanju dizelskog motora zrakoplova Jumo.205 te je 1939. godine objavio verziju na visokoj nadmorskoj visini - Jumo.207 s dva centrifugalna punjača: prvi s ispušni pogon, drugi s mehaničkim pogonom i s međuhladnjakom.

Vrhunac razvoja dizelskih motora zrakoplova Junkers bila je doista monstruozna stvar zvana Jumo.224. Ovaj motor je, zapravo, bio romb četiri motora Jumo.207. 24-cilindrični, 48-klipni, dvotaktni, tekućinski hlađeni dizelski motor sa suprotnim kretanjem klipa.

Slika
Slika

Ova je noćna mora težila 2600 kg i prema izračunima trebala je proizvesti 4.400 KS. pri polijetanju i 3.500 KS. na nadmorskoj visini od 15 km. Motor nije sastavljen čak ni za testiranje, nisu imali vremena. Fotografije koje su do nas došle su prototipovi.

Ovaj, ako mogu tako reći, dizajn bio je vrlo zainteresiran za naše inženjere nakon završetka rata. Studije i ispitivanja su provedeni, ali Jumo.224 predmet je zasebnog članka, no ovdje ću samo reći da je zamjenik ministra zrakoplovne industrije general -bojnik IAS -a MM Lukin dostavljen memorandum u kojem se nakon opisa motora i analizirajući mogućnosti, izvedeni su sljedeći zaključci:

Sovjetski inženjeri bili su upoznati s pretečama Jumo.224, budući da su Jumo.4 i Jumo.205 kupljeni i proučavani 30 -ih godina u SSSR -u, pa su naši stručnjaci savršeno razumjeli i trezveno procijenili njihovu snagu u proizvodnji takvih motora.

Dogodilo se da je dizel i dalje migrirao s neba na zemlju. No, razlog tome bio je elementarni tehnički napredak, koji je doveo do stvaranja turboreaktivnih motora, koji su na kraju zamijenili i benzinske i dizelske motore.

Dvije su zemlje uspjele izgraditi zrakoplovne dizelske motore, od kojih se svaki ima čime ponositi. Dizel je bio zanimljiv motor za daleke zrakoplove, mogao je prevoziti transportne i putničke zrakoplove. Možda je ovo bila početna pogreška - instalirati dizelske motore na borbene zrakoplove, ali tu ne možete ništa učiniti.

Ne može se reći da smo postigli isti uspjeh kao Nijemci. Dizajneri dviju zemalja slijedili su različite rute, njemački inženjeri su možda postigli veliki uspjeh, ali: Diesel im je ostavio sve. Naši su inženjeri otišli svojim putem, a Charomsky i njegovi učenici prošli su to više nego dostojno.

Preporučeni: