Lennunduse diisel: tupikharu või ?

Lennunduse diisel: tupikharu või ?
Lennunduse diisel: tupikharu või ?
Anonim
Lennunduse diisel: tupikharu või …?

Meie lennukite ülekande ajal esitati küsimus lennukite diiselmootorite kohta. Teema pole üldse eeterlik, kuna pole palju vaielda, kuid on huvitavaid hetki, mida on meie päevil jätkatud.

Sest - siin see on, lennunduse diiselmootor.

Üldiselt on vaid kaks riiki jõudnud diislikütuse mõistliku kasutamiseni lennunduses. Saksamaa ja Nõukogude Liit. Esimest käskis Jumal ise, kuna Diesel oli sakslane ja kõik arengud pärast tema surma jäid Saksamaale, kuid NSV Liit on omaette ja keeruline teema.

Tegelikult hakkasid mõlemad riigid diislikütuse teemat arendama mitte heast elust. Mootoritega oli probleeme, sakslastel oli endiselt naftapuudus, meil polnud selle normaalseks töötlemiseks tehnoloogiat. Kõrge oktaanarvuga bensiinid olid NSV Liidu jaoks täitumata unistus; nad pidasid kogu sõja imporditud kõrge oktaanarvuga kütuse vastu.

Tegelikult tekitasid õliplaani sisuliselt erinevad probleemid huvi diiselmootorite vastu. Ja see oli millest.

Diiselmootori tohutuks eeliseks peeti võimet töötada mitte bensiiniga, vaid, nagu nad praegu ütleksid, alternatiivsete kütustega. See tähendab petrooleumi ja diislikütust. Jah, tolleaegset petrooleumi sai tavaliselt diiselmootorisse laadida ja mootor näris seda ideaalselt. Isegi kaasaegsed diiselmootorid võivad väga madalatel temperatuuridel kasutada petrooleumi talvekütusena, on vaja lisada ainult tetaanisisaldust suurendavaid lisandeid.

Petrooleum ei olnud nii tuleohtlik kui lennukibensiin ja alates 1746. aastast ei olnud selle õlist destilleerimisel probleeme.

Negatiivne külg on diiselmootori suur mass võrreldes bensiiniga.

Tulemuseks oli olukord, kus patt oli mitte proovida arendada õhusõidukitele mootoreid, mis töötaksid kütusega, mida on lihtsam välja ajada. See on mõttekas, kas pole? Eriti kui on arenguid. Sakslased jagasid oma retsepte väga sõbralikult ja ka töö NSV Liidus hakkas keema.

Iga riik läks oma teed.

Töö edenedes selgus, et diiselmootor ei ole hävituslennuki mootor. Ta tuli liiga kiirustamata välja, suutmata vastata nõudele käibe kiireks suurendamiseks. See on aga praegugi aktuaalne.

Seetõttu määrasid Nõukogude Liidu (alustame meiega) disainerid kohe niši lennukite diislikütuse kaug- ja raskete pommitajate jaoks. Esiteks olid lennukid ise suured ja ei kartnud mootori massi ning teiseks efektiivsust, mis tähendab, et määravaks teguriks oli vahemik.

Erinevalt sakslastest oli meie disainerite ülesandeks eemaldada diiselmootorite maksimaalne võimalik võimsus 1300-1500 hj, mis oli mõnevõrra fantastiline näitaja. Sel ajal ei suutnud riik luua sellise võimsusega bensiinimootorit, kuid siin on diiselmootor …

Nõukogude disainerid keskendusid aga just sellise võimsusega mootoritele, mis suudaksid kiirendada 13–15 tonni kaaluva pommitaja vastuvõetava kiirusega 400 km / h ja pakkuda 2500–3000 km ulatust.

Riigi peamiseks diislikütuse operaatoriks tuleb pidada Andrei Dmitrijevitš Charomskit.

Pilt

Tema juhtimisel töötas CIAMi meeskond (PI Baranovi nimeline Lennundusmootorite Keskinstituut) välja 900 hj AN-1A diiselmootori, mis madalal (kuni 2500 m) kõrgusel ei jäänud sugugi alla bensiinimootoritele. AN-1A sai nende mootorite edasiarendamise aluseks, olles edukalt läbinud pommitaja TB-3D katsed.

Pilt

Siis arreteeriti Charomsky kahjurina ja AN-1A põhjal töötasid nad välja kaks mootorit, M-40 (tööd viidi läbi Leningradi Kirovi tehases V.M. juhtimisel).Jakovlev) ja M-30 ("Sharaga" Moskvas asuvas tehases nr 82 S. I. Žilinini ja A. G. Takanajevi juhtimisel).

Pilt

Tööd tehti "ülimalt salajases" režiimis, see jõudis hullumeelsuseni: sõjaväe esindajad, kes olid teisest osakonnast, ei saanud juurdepääsu mootoritele, et kontrollida toodete kvaliteeti. Luba andis isiklikult välja lennundustööstuse rahvakomissar A. I. Shakhurin.

Mõlema mootorimudeli väljatöötamine viidi läbi töömahu, silindri ava ja kolvikäigu säilitamise suunas stardivõimsuse ja mootori kõrguse suurendamise suunas. Mootorite kõrguse pidid tagama kaheastmelised turbolaadurid, TK-88 M-40-l ja TK-82 M-30-l. Igale mootorile paigaldati neli turbolaadurit.

1940. aastaks ei olnud mootorid veel valmis, kuid ka nende järele oli vähe vajadust. Diislit peeti eranditult poliitiliseks mootoriks, mis on võimeline tagama M. M. Gromovi kontrolli all oleva rekordlennuki ümbermaailmalennu. Oli selline projekt.

Lend ei toimunud, kuna nad ei suutnud mõlemast mootorist saavutada 100 -tunnilist nõutavat mootoriressurssi. Taimedele ja disaineritele anti ülesanne 1940. aasta augustiks läbi viia stendikatsetused ning sügiseks paigaldada lennukikatsetustele TB-7 ja DB-240 (tulevane Er-2) mootorid.

Pilt

Olgem ausad, diislid on ülehinnatud. Jääb mulje, et Nõukogude lennundusjuhtkond ootas mootoritest mingit imet, sest 1941. aastal kogunes õhuväe uurimisinstituudis komisjon, mis määras kindlaks nõuded uuele õhusõidukile sunnitud M-40F diiselmootorite all. pommikoormus koguni 6000 kg !!!

Arendatav õhusõiduk pidi komisjoni andmetel (eesotsas kindralmajor Filin) ​​kandma pommiruumis ühte FAB-2000 pommi ja kahte (!) Välisele tropile!

Raske on öelda, mis disainer Eromolajevi hinges toimus, aga ma ei usu, et seal kõik õnnest kiirgas. Alles siis, kui 1944. aastal paigaldati Pe-8-le 4 ASh-82F mootorit (1700 hj), alles siis suutis Pe-8 erandjuhtudel ja lühikestel vahemaadel võtta 6000 kg pomme.

Ja siis 1941.

Lisaks, Šahhurini osakond (NKAP) andis katsetuste algust ootamata Voroneži lennukitehasele nr 18 ülesande tellimusega ehitada 1941. aastal 90 lennukit Er-2 koos M-40F diiselmootoriga ja aastal 800 masinat. 1942.

Pilt

On selge, et kõik need plaanid hävitas sõda. Kuid see on parem nii, sest nad suutsid mootorid vahetult enne sõja algust lennurežiimi viia.

Alles 23. juulil 1941 kiitis LII NKAP juht M. M. Gromov heaks akti M-40F mootoritega lennukite Er-2 katsetamiseks. Katsetel näitas diiselmootoriga lennuk kiirust 448 km / h hinnanguliselt 480 km / h. Pärast arvukate puuduste kõrvaldamist anti masinatele roheline tuli, kuid algas sõda, millega kaasnes diisellennunduse lõpp.

Me räägime kuulsatest haarangutest Berliinis 1941. aasta augustis. 10. augustil pidid operatsioonist osa võtma 8 lennukit TB-7 M-30 mootoritega. Tegelikult osales reidil seitse autot, sest kaheksas kukkus õhkutõusu ajal alla. Ülejäänud seitsmest naasis ÜKS (!) Lennuk oma lennuväljale Puškinis. Ülejäänud olid paraku sunnitud istuma erinevates kohtades just M-30 mootorite rikete tõttu.

Noh, nagu meil tavaks, tulid "ootamatult" päevavalgele kõik diiselmootorite puudused, millele NKAP juhtkond Berliini fiasko ees meelsasti silma kinni pigistas, ja sellest sai piisav põhjus diislikütuse peaaegu täielikuks piiramiseks programmi. Tõsi, algul otsustati M-40F tagasi lükata ja M-30 "keelati" veidi hiljem.

Ermolajev võitles oma lennuki eest lõpuni. 5. augustil 1941 saatis ta kirja lennundustööstuse rahvakomissarile Shakhurinile:

"Võttes arvesse meie kaitse erivajadust kaugpommitajate osas, peame vajalikuks jätkata meie tehase tööd lennukite-kaugpommitajate-loomisel ja palume teil … anda oma meeskonnale luua võimalus lõpetada lennuki Er-2 2M-40F täiustamine."

Kuid M-40F saatuse otsustas praktiliselt ebaõnnestunud TB-7 rünnak Berliini vastu. Lisaks kaotati Harkov, kuid juba enne linna kaotamist viidi Harkovi traktoritehas üle V-2 diiselmootorite ja tankide T-34 tootmisele.Ja 1941. aasta sügisel muutus võimatuks Leningradis M-40F tööde teostamine, kuna sakslased alustasid blokaadi.

Kui me pöördume ajalooliste dokumentide poole, näeme, et Ermolajevi disainibüroo diiselmootorite dokumentatsiooni täielik komplekt viidi 1941. aasta esimesel poolel Voroneži. Plant # 18 pani aga kokku lennukid, mitte mootorid. Seetõttu oli lihtsalt ebareaalne kiiresti kehtestada M-40F tootmine Voronežis. Ja 1942. aastal algas selle tehase evakueerimine.

Üldiselt toodeti sõja alguseks NSV Liidus umbes 200 mõlema kaubamärgi lennukidiselle. Esiteks paigaldati mootorid TB-7-le ja teiseks Er-2-le. Tulemused valmistasid pettumuse: testide ajal suutsid ainult 22% M-40 mootoritest ja 10% M-30 mootoritest töötada üle 50 tunni, samas kui ligikaudu iga kolmas diiselmootor ebaõnnestus, ilma et oleks teeninud isegi 10 tundi.

Tegelikult piirati lennukite diiselprogrammi, vabastatud Er-2 viidi üle AM-35 ja AM-37.

Pilt

Kuid Ermolajev ja Charomsky ei andnud alla. Nad tahtsid väga, et õhujõud saaksid kaugpommitaja. Ja 1943. aastal esitasid nad kohtule Er-2 koos mootoritega M-30B.

Täht "B" mootori nimes tähendas, et ülelaadimine viidi läbi kombineeritud viisil: lisaks kahele vasakule turbolaadurile tarnis Charomsky diislikütust AM-38 mootorilt laenatud ajamiga ülelaaduriga. See tagas mootori stabiilse töö suurel lennukõrgusel.

Sõiduki tühimass kasvas 10325 kg-ni (mis on peaaegu poolteist tonni rohkem kui Er-2 2 AM-37-l) ja maksimaalne õhkutõus (arvutatud)-kuni 17650 kg. Meeskonna koosseis ei muutunud ja sellesse kuulusid piloot, navigaator, laskur ja laskur-raadiooperaator.

Katsed viisid 1943. aasta veebruaris läbi õhuväe uurimisinstituut. Lennukit katsetasid insener-kolonelleitnant N. K. Kokorin ning lendurid kolonel Aleksejev ja major Lisitsin. Pilootide sõnul oli lennukiga lihtne lennata peaaegu kõigis režiimides. Selle maksimaalne kiirus, võrreldes AM-37 versiooniga, vähenes 429 km / h-ni, kuid arvutatud maksimaalne lennuulatus ületas Er-2 jaoks algselt määratud ja jõudis fantastilise 5500 km-ni.

Pommitaja muutus sitkemaks, sest petrooleum süttis külmas õhus äärmiselt vastumeelselt. Soomuse kogumass ulatus 180 kg-ni, piloot sai aga 15 mm soomustatud selja. Ülemine torn oli varustatud elektriajamiga, mis tegi laskuri töö lihtsamaks. Nüüd tehti 360 ° pööre vaid 6 sekundiga.

Kirjas õhuväe uurimisinstituudi juhile kindralleitnant PA Loskutovile, 1. juunil 1943, märkis Ermolajev, et tema pommitaja uus versioon oli tarnitud pommide arvu poolest kaks korda suurem kui Il-4. sihtmärgini. Lisaks oli Er -2 -l lennukiiruses eelis Iljušini lennukite ees - nii maapinnal kui ka kõrgusel. Eelkõige 3000 km lennuulatusega võiks IL-4 kanda 1000 kg pomme ja Er-2 2M-30B 2000 kg.

Siiski oli ka puudusi. Madal tõusumäär, pikk stardidistants, võimetus lennata ilma ühe mootoriga kõrguse kaotamata. Auto osutus ülekaaluliseks, mootori võimsusest jälle ei piisanud.

Siiski oli ka selline märkus:

„M-ZOB mootorite hooldamine maapealse personali poolt talvel ja suvel on lihtsam kui bensiinimootorite hooldus, kuna süütesüsteem ja karburaatorid puuduvad usaldusväärselt töötavate sissepritseseadmete juuresolekul. M-ZOB-le paigaldatud kütuseseadmed (TN-12 kütusepump ja TF-1 pihustid) töötasid usaldusväärselt ja neil ei olnud defekte kogu katseperioodi jooksul."

Üldiselt tuleb tunnistada, et nad ei suutnud NSV Liidus normaalselt töötavat lennunduse diiselmootorit teha. Er-2 ei võtnud lahingulennukite ridades kunagi kohta, kuna mitukümmend M-30 Er-2-ga varustatud sõda ei teinud sõja ajal nii palju lende.

Pilt

Ei saa öelda, et kogu töö oleks asjatud, kuna M400 (M-50F-3) mootorist võimsusega 800 hj sai M-30 järgija. koos. ja M-401 (turbolaaduriga) mahuga 1000 liitrit. koos. Need mootorid liikusid taevast vette ja paigaldati kiirlaevadele "Zarya", "Raketa", "Voskhod" ja "Meteor".

Pilt

Nõukogude pommitajate diiselmootor paraku olulist rolli ei mänginud.

Pilt

Nüüd vaatame, mis sakslastel oli.

Ja sakslastel oli Junkers. Professor Hugo Junkers.

Pilt

Pärast Esimese maailmasõja lõppu läks Junkers tööle transpordi- ja reisilennukite kallal. Tootmise laiendamisega Junkersis 1923. aastal loodi Junkers Motrenbau GmbH, kus alustati tööd lennukimootorite, sealhulgas diiselmootorite loomise ja tootmisega.

Junkers on lennukite diislikütusega tegelenud 20 aastat ja saavutanud parimad tulemused Jumo.205 mootoriga.

Pilt

Kuid esimene päris õhusõiduki diisel oli Jumo 204, 740 hj kaheteistkümnesilindriline diiselmootor. See diiselmootor paigaldati lennukitele Junkers G24 ja seda kasutati edukalt kuni 1929. aastani.

Pilt
Pilt

Jumo 204 diisel osutus edukaks mootoriks, mida kasutati ka teistel lennukitel. Nimekiri koosneb väga kuulsatest mudelitest: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.

Kuid parimaks diiselmootoriga lennukimootoriks võib tõesti pidada Jumo.205, mille väljatöötamine algas 1932. See oli üks väheseid edukaid diiselmootoriga lennukimootoreid maailmas. Jumo.205 sai aluseks terve diiselmootorite pere loomisele.

Mootor näitas ennast suurepäraselt pideva koormuse all, kuid reageeris kiiruse järsule tõusule või vähenemisele, nagu Nõukogude mootorid, võimsuse langusega või võis isegi seiskuda. Lisaks ei saanud Jumo.205 nimetada kõrgmootoriks: üle 5000 meetri langes mootori võimsus järsult 20–22% ja isegi rohkem.

Mootorit kasutati järgmistel lennukimudelitel: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.

Pilt

Tegelikult paigaldati Junkersi diislid nendele lennukitele, mis olid garanteeritud kohtumiste eest vaenlase hävitajatega. Patrullida ookeani- ja merelennulaevadel, skautidel ja nii edasi. See tähendab õhusõidukeid, mis ei nõudnud jõulist manööverdamist, kuid nõudsid maksimaalset lennuulatust.

Vaatamata suurepärasele majandusele ja vastavalt ka suurepärasele valikule ei vastanud Jumo.205 diislid ootustele. Nad töötasid hästi pideva ja pikaajalise koormuse all, kuid nad ei talunud kiiruse muutumist, mis oli vajalik lahingmanööverdamiseks. Seda puudust ei ole täielikult ületatud.

Lisaks nõudsid Jumo.205 mootorid eriväljaõppega personali äärmiselt kvalifitseeritud hooldust. Ja kui Luftwaffe suudaks selle siiski lahendada, siis katsed Jumo.205 "maandada" ja muuta mootor paagimootoriks ebaõnnestusid täielikult. Just seetõttu, et mootor oli hoolduse osas asjatult nõudlik.

Vaatamata korralikule lennukite nimekirjale olid mitukümmend neist diiselmootoritega varustatud. Ja kuigi lõpuks kadus Luftwaffe huvi diiselmootorite vastu, jätkas Junkers tööd Jumo.205 lennukimootorite täiustamiseks ja andis 1939. aastal välja kõrgmäestiku versiooni - Jumo.207 koos kahe tsentrifugaalülelaaduriga: esimene heitgaas, teine ​​mehaanilise ajamiga ja vahejahutiga.

Lennukite Junkers diiselmootorite arengu tipp oli tõeliselt koletu asi nimega Jumo.224. See mootor oli tegelikult nelja Jumo.207 mootori romb. 24-silindriline, 48 kolvi, kahetaktiline, vedeliku jahutusega diiselmootor, millel on kolviliikumine.

Pilt

See õudusunenägu kaalus 2600 kg ja oleks arvutuste kohaselt pidanud tootma 4400 hj. õhkutõusmisel ja 3500 hj. 15 km kõrgusel. Mootorit ei pandud isegi katsetamiseks kokku, neil polnud aega. Meieni jõudnud fotod on prototüübid.

See, kui ma nii võin öelda, oli disain pärast sõja lõppu meie inseneride vastu väga huvitatud. Uuringud ja testid viidi läbi, kuid Jumo.224 on eraldi artikli teema, kuid siinkohal ütlen vaid, et lennundustööstuse asetäitjale, kindralmajor IAS MM Lukinile esitati memorandum, milles pärast kirjeldamist mootorit ja võimalusi analüüsides tehti järgmised järeldused:

Nõukogude insenerid olid Jumo.224 eelkäijatega tuttavad, kuna Jumo.4 ja Jumo.205 osteti ja uuriti NSV Liidus 30. aastatel, seega said meie spetsialistid suurepäraselt aru ja hindasid kainelt nende tugevaid külgi selliste mootorite tootmisel.

Juhtus nii, et diislikütus rändas ikka taevast maa peale.Kuid selle põhjuseks oli elementaarne tehniline areng, mis tõi kaasa turboreaktiivmootorid, mis lõpuks asendasid nii bensiini- kui ka diiselmootorid.

Kaks riiki on suutnud ehitada lennukite diiselmootoreid, millest kummalgi on mille üle uhkust tunda. Diisel oli huvitav kauglennukite mootor, see võis hästi vedada transpordi- ja reisilennukeid. Võib -olla oli see esialgne viga - paigaldada lahingumasinatele diiselmootorid, kuid te ei saa midagi teha.

Ei saa öelda, et oleme saavutanud sama edu kui sakslased. Kahe riigi disainerid järgisid erinevaid marsruute, Saksa insenerid ehk saavutasid suurt edu, kuid: Diesel jättis neile kõik. Meie insenerid läksid oma teed ning Charomsky ja tema õpilased läbisid selle enam kui vääriliselt.

Populaarne teemade kaupa