Repülési dízel: zsákutca vagy ?

Repülési dízel: zsákutca vagy ?
Repülési dízel: zsákutca vagy ?

Videó: Repülési dízel: zsákutca vagy ?

Videó: Repülési dízel: zsákutca vagy ?
Videó: The huge nuclear disaster hidden by the Soviets - BBC REEL 2024, Március
Anonim
Repülési dízel: zsákutca vagy …?
Repülési dízel: zsákutca vagy …?

Repülőgépekről szóló adásunk során kérdéseket tettek fel a repülőgépek dízelmotorjaival kapcsolatban. A téma egyáltalán nem éteri, hiszen nincs miről vitatkozni, de vannak érdekes pillanatok, amelyeket napjainkban is folytattak.

Mert - itt van, egy repülő dízelmotor.

Általában csak két ország érte el a dízel ésszerű használatát a légi közlekedésben. Németország és a Szovjetunió. Isten maga parancsolta az elsőt, mivel Diesel német volt, és halála után minden fejlemény Németországban maradt, de a Szovjetunió külön és összetett kérdés.

Valójában mindkét ország nem jó életből kezdte fejleszteni a dízel témát. Problémák voltak a motorokkal, a németeknél még mindig olajhiány volt, nem volt technológia a normál feldolgozására. A magas oktánszámú benzinek a Szovjetunió számára valóra vált álom; teljes háborút vívtak az importált, magas oktánszámú üzemanyaggal.

Valójában az olajterv lényegében eltérő problémái keltették fel a dízelmotorok iránti érdeklődést. És miből volt.

A dízelmotor hatalmas előnye az volt, hogy nem benzinnel, hanem - mint most mondanák - alternatív üzemanyagokkal dolgozhatnak. Vagyis kerozin és dízel üzemanyag. Igen, az akkori kerozint normál esetben fel lehetett tölteni egy dízelmotorba, és a motor tökéletesen rágta. Még a modern dízelmotorok is használhatnak kerozint téli üzemanyagként nagyon alacsony hőmérsékleten, csak cetánnövelő adalékokat kell hozzáadni.

A kerozin nem volt olyan gyúlékony, mint a repülőgép -benzin, és 1746 óta nem volt probléma az olajból való lepárlással.

A hátránya a dízelmotor nagy tömege a benzineshez képest.

Az eredmény egy olyan helyzet volt, amelyben bűn volt, ha nem próbáltunk olyan motorokat kifejleszteni a repülőgépekhez, amelyek a könnyebben kihajtható üzemanyaggal működnek. Van értelme, nem? Főleg, ha vannak fejlemények. A németek nagyon barátságosan osztották meg receptjeiket, és a Szovjetunióban is forrni kezdett a munka.

Minden ország a maga útját járta.

A munka előrehaladtával világossá vált, hogy a dízelmotor nem egy vadászgép motorja. Túl sietve jött ki, nem tudott válaszolni a forgalom gyors növelésére irányuló igényre. Ez azonban most is aktuális.

Ezért a szovjet (kezdjük velünk) tervezők azonnal egy rést rendeltek a repülőgép-dízel nagy hatótávolságú és nehéz bombázóihoz. Először is, maguk a gépek nagyok voltak, és nem féltek a motor tömegétől, másodsorban a hatékonyságtól, ami azt jelenti, hogy a hatótávolság volt a meghatározó.

A németekkel ellentétben tervezőinknek az volt a feladatuk, hogy a dízelmotorokból távolítsák el a lehetséges 1300-1500 LE teljesítményt, ami némileg fantasztikus szám volt. Abban az időben az ország nem tudott ilyen teljesítményű benzinmotort létrehozni, de itt egy dízelmotort …

De a szovjet tervezők elsősorban az ilyen teljesítményű motorokon tudták felgyorsítani a 13-15 tonna súlyú bombázót elfogadható 400 km / h sebességre, és 2500-3000 km hatótávolságot biztosítani.

Andrej Dmitrievich Charomsky -t kell tekinteni az ország fő dízelüzemeltetőjének.

Kép
Kép

Vezetése alatt a CIAM csapata (PI Baranovról elnevezett Központi Repülési Motorok Intézete) kifejlesztett egy 900 lóerős AN-1A dízelmotort, amely alacsony (akár 2500 m) magasságban egyáltalán nem volt rosszabb a benzinmotoroknál. Az AN-1A lett ezen motorok továbbfejlesztésének alapja, miután sikeresen teljesítette a TB-3D bombázó tesztjeit.

Kép
Kép

Ezután Charomsky-t kártevőként letartóztatták, és az AN-1A alapján kifejlesztettek két motort, az M-40-et (a munkát a leningrádi Kirov gyárban végezték V. M. Jakovlev) és az M-30 ("Sharaga" a 82-es számú moszkvai üzemben, S. I. Zhilin és A. G. Takanaev vezetésével).

Kép
Kép

A munkát "szigorúan titkos" módban végezték, eljutott az őrületig: a katonai képviselők, mivel egy másik osztályról származtak, nem tudtak hozzáférni a motorokhoz, hogy ellenőrizzék a termékek minőségét. Az engedélyeket személyesen a légiközlekedési ipar népbiztosa, A. I. Shakhurin adta ki.

Mindkét motormodell kifejlesztését a munkaterhelés, a hengerfurat és a dugattyú löketének fenntartása irányában végeztük a felszálló teljesítmény és a motor magasságának növelése irányában. A motorok magasságát kétfokozatú turbófeltöltőknek kellett biztosítaniuk, az M-40-en a TK-88 és az M-30-ason a TK-82. Minden motorba négy turbófeltöltőt szereltek.

1940 -re a motorok nem készültek el, de ezekre sem volt nagy szükség. A Diesel-t kizárólag politikai motornak tekintették, amely képes M. M. Gromov irányítása alatt egy rekordrepülőgép világkörüli repülésére. Volt egy ilyen projekt.

A repülésre nem került sor, mivel mindkét motorból nem tudták elérni a szükséges 100 órás motorerőforrást. A növények és a tervezők azt a feladatot kapták, hogy 1940 augusztusáig próbákat végezzenek, ősszel pedig motorokat szereljenek a TB-7 és DB-240 típusú repülőgépekre (jövőbeli Er-2) a repülési tesztekhez.

Kép
Kép

Legyünk őszinték, a dízelmotorokat túlbecsülik. Az a benyomásunk, hogy a szovjet légiközlekedési vezetés valamiféle csodát várt a hajtóművektől, mivel 1941-ben a Légierő Kutatóintézetében találkozott egy bizottság, amely meghatározta az új repülőgépekre vonatkozó követelményeket a kényszerített M-40F dízelmotorok alatt, bombaterhelés akár 6000 kg !!!

A fejlesztés alatt álló repülőgépnek a bizottság (Filin vezérőrnagy vezetésével) szerint egy FAB-2000-es bombát kellett szállítania a bombatérben, és kettőt (!) A külső hevederen!

Nehéz megmondani, mi játszódott le Eromolajev tervező lelkében, de nem hiszem, hogy ott sugárzott minden a boldogságtól. Csak akkor, amikor 1944-ben 4 ASh-82F motort (1700 LE) szereltek fel a Pe-8-ra, csak ekkor a Pe-8 kivételes esetekben és rövid távolságokon képes volt 6000 kg bombát elvinni.

Aztán 1941.

Ráadásul, a tesztelés kezdetét meg nem várva, Shakhurin osztálya (NKAP) feladatot adott ki a 18. számú voronyezsi repülőgépgyárnak, 1941-ben 90 Er-2 típusú, M-40F dízelmotorral rendelkező repülőgép és 800 gép gyártására vonatkozó megrendeléssel. 1942.

Kép
Kép

Világos, hogy ezeket a terveket a háború elpusztította. De jobb így, mert közvetlenül a háború kezdete előtt képesek voltak a motorokat repülő állapotba hozni.

Az LII NKAP vezetője, M. M. Gromov csak 1941. július 23-án hagyta jóvá az Er-2 típusú repülőgép M-40F hajtóművekkel történő teszteléséről szóló törvényt. A vizsgálatok során a dízelmotoros repülőgép 448 km / h sebességet mutatott, becslések szerint 480 km / h sebességgel. Számos hiányosság kiküszöbölése után a gépek zöld utat kaptak, de megkezdődött a háború, ami a dízelrepülés végét hozta.

A híres berlini rajtaütésekről beszélünk 1941 augusztusában. Augusztus 10-én 8 TB-7 típusú, M-30 hajtóműves repülőgép vett részt az akcióban. Valójában hét autó vett részt a rajtaütésben, mivel a nyolcadik a felszállás során lezuhant. A maradék hétből EGY (!) Repülőgép tért vissza Puskin repülőterére. A többiek sajnos éppen az M-30-as motorok meghibásodása miatt voltak kénytelenek különböző helyeken ülni.

Nos, mint nálunk megszokott, a dízelmotorok minden olyan hiányossága, amelyre az NKAP vezetése készségesen behunyta a szemét a berlini fiaskó előtt, "hirtelen" kiderült, és elegendő oka lett a dízel szinte teljes csökkentésének. program. Igaz, először úgy döntöttek, hogy elutasítják az M-40F-et, és az M-30-at valamivel később "betiltották".

Ermolajev a végsőkig harcolt a gépéért. 1941. augusztus 5 -én levelet intézett a repülésipar népbiztosához, Shakhurinhoz:

"Figyelembe véve védekezésünk különleges szükségleteit a nagy hatótávolságú bombázókban, szükségesnek tartjuk üzemünk repülőgépek-nagy hatótávolságú bombázók-létrehozásával kapcsolatos munkáját, és kérjük Önt, hogy … adja meg csapatunk csapatát. lehetőséget biztosít az Er-2 2M-40F repülőgép finomításának befejezésére."

Az M-40F sorsát azonban gyakorlatilag a sikertelen berlini TB-7-es rajtaütés döntötte el. Ezenkívül Harkov elveszett, de még a város elvesztése előtt a Harkovi Traktorgyárat átvitték a V-2 dízelmotorok és a T-34 tankok gyártására.1941 őszén pedig lehetetlenné vált a munkálatok elvégzése az M-40F-en Leningrádban, mivel a németek blokádot kezdtek.

Ha rátérünk a történelmi dokumentumokra, láthatjuk, hogy az Ermolaev Tervező Iroda dízelmotorokra vonatkozó teljes dokumentációját 1941 első felében átvitték Voronyezsbe. Azonban a 18. üzem összeszerelt repülőgépeket, nem motorokat. Ezért egyszerűen irreális volt gyorsan létrehozni az M-40F gyártását Voronyezsben. És 1942 -ben megkezdődött ennek az üzemnek az evakuálása.

Általánosságban elmondható, hogy a háború kezdetére a Szovjetunióban körülbelül 200 repülőgép -dízelt gyártottak mindkét márkából. Először is a motorokat a TB-7-re, másodsorban az Er-2-re szerelték fel. Az eredmények csalódást okoztak: a tesztek során az M-40-es motorok mindössze 22% -a és az M-30-as motorok 10% -a tudott 50 óránál tovább működni, míg körülbelül minden harmadik dízelmotor meghibásodott anélkül, hogy akár 10 órát is szolgált volna..

Valójában a repülőgép-dízelprogramot lerövidítették, a kiadott Er-2-t átvitték az AM-35-re és az AM-37-re.

Kép
Kép

De Ermolaev és Charomsky nem adták fel. Nagyon akarták, hogy a légierő szerezzen egy távolsági bombázót. 1943-ban pedig bemutatták a bíróságnak az Er-2-t M-30B motorokkal.

A motor nevében szereplő "B" betű azt jelentette, hogy a feltöltést kombinált módon hajtották végre: Charomsky a két bal oldali turbófeltöltő mellett az AM-38-as motorból kölcsönzött hajtású kompresszorral szállította a dízelmotorokat. Ez biztosította a motor stabil működését nagy repülési magasságokban.

A jármű üres tömege 10325 kg-ra nőtt (ami majdnem másfél tonnával több, mint az Er-2 2 AM-37-nél), a maximális felszállás (számítva) pedig 17650 kg-ra. A legénység összetétele nem változott, és egy pilótát, navigátort, tüzért és lövész-rádiót üzemeltetett.

A teszteket 1943 februárjában végezte el a Légierő Kutatóintézet. A repülőgépet N. K. Kokorin mérnök-alezredes, valamint Aleksejev ezredes és Lisitsin őrnagy tesztelte. A pilóták szerint a repülőgépet szinte minden üzemmódban könnyű volt repülni. A maximális sebessége az AM-37 verzióhoz képest 429 km / h-ra csökkent, de a számított maximális repülési távolság meghaladta az eredetileg az Er-2-re előírtat, és fantasztikus 5500 km-t ért el.

A bombázó szívósabbá vált, mert a petróleum nagyon kelletlenül gyulladt ki a hideg levegőben. A páncél teljes tömege elérte a 180 kg-ot, míg a pilóta 15 mm-es páncélozott hátat kapott. A felső torony elektromos hajtással volt felszerelve, ami megkönnyítette a lövész munkáját. Most 360 ° -os fordulatot hajtottak végre mindössze 6 másodperc alatt.

Ermolajev a Légierő Kutatóintézet vezetőjének, PA Loskutov altábornagynak írt, 1943. június 1-én kelt levelében jelezte, hogy bombázójának új verziója a leszállított bombák számát tekintve kétszer akkora, mint az Il-4. a célponthoz. Ezenkívül az Er -2 előnye volt az Iljusin repülőgépeivel szemben a repülési sebességben - mind a földön, mind a magasságban. Különösen a 3000 km-es repülési távolság mellett az IL-4 1000 kg bombát, az Er-2 2M-30B pedig 2000 kg-ot tudott szállítani.

Voltak azonban hátrányai is. Alacsony emelkedési sebesség, hosszú felszállási távolság, képtelenség repülni a magasságvesztés nélkül egy motoron. Az autó túlsúlyosnak bizonyult, a motor teljesítménye megint nem volt elég.

Volt azonban egy ilyen megjegyzés is:

„Az M-ZOB motorok karbantartása a földi személyzet által télen és nyáron könnyebb, mint a benzinmotorok szervizelése, mivel nincs gyújtórendszer és porlasztó megbízhatóan működő befecskendező berendezés jelenlétében. Az M-ZOB-ra szerelt üzemanyag-berendezések (TN-12 üzemanyag-szivattyú és TF-1 befecskendezők) megbízhatóan működtek, és nem voltak hibák a teljes tesztidőszak alatt."

Általában el kell ismerni, hogy a Szovjetunióban nem tudtak normálisan működő repülőgép -dízelmotort gyártani. Az Er-2 soha nem foglalta el helyét a harci repülőgépek soraiban, mivel több tucat M-30-as Er-2-vel felszerelt gép nem hajtott végre annyi harcot a háború alatt.

Kép
Kép

Nem mondható el, hogy minden munka hiábavaló volt, hiszen a 800 LE teljesítményű M400 (M-50F-3) motor lett az M-30 követője. val vel. és 1000 literes űrtartalmú M-401 (turbófeltöltős). val vel. Ezek a motorok a mennyből a vízbe költöztek, és a "Zarya", "Raketa", "Voskhod" és "Meteor" nagysebességű hajókra szerelték őket.

Kép
Kép

A szovjet bombázók dízelmotorja sajnos nem játszott jelentős szerepet.

Kép
Kép

Most lássuk, mi volt a németeknek.

A németeknek pedig junkereik voltak. Hugo Junkers professzor.

Kép
Kép

Az első világháború befejezése után Junkers átszállott a szállító és utasszállító repülőgépekre. A Junkers termelésének 1923 -as bővítésével létrejött a Junkers Motrenbau GmbH, ahol megkezdődtek a repülőgép -hajtóművek, köztük dízelmotorok létrehozásának és gyártásának munkálatai.

Junkers 20 éve dolgozik a repülőgép dízelén, és a legjobb eredményeket a Jumo.205 motorral érte el.

Kép
Kép

De az első igazi repülőgép-dízel a Jumo 204 volt, egy 740 LE 12 hengeres dízelmotor. Ezt a dízelmotort a Junkers G24 repülőgépekre szerelték fel, és 1929 -ig sikeresen üzemeltették.

Kép
Kép
Kép
Kép

A Jumo 204 dízel sikeres motornak bizonyult, amelyet más repülőgépeken is használtak. A lista nagyon híres modellekből áll: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.

De a legjobb dízel repülőgépmotor valóban a Jumo.205 -nek tekinthető, amelynek fejlesztése 1932 -ben kezdődött. Ez volt az egyik kevés sikeres dízel repülőgép -hajtómű a világon. A Jumo.205 lett az alapja egy egész dízelmotor -család létrehozásának.

A motor kitűnően mutatta magát állandó terhelés mellett, azonban a szovjet motorokhoz hasonlóan éles sebességnövekedésre vagy -csökkenésre reagált, teljesítménycsökkenéssel, vagy akár le is állhat. Ráadásul a Jumo.205 nem nevezhető nagy magasságú motornak: 5000 méter felett a motorteljesítmény meredeken, 20-22% -kal és még tovább csökkent.

A motort a következő repülőgép -modelleken használták: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.

Kép
Kép

Valójában a Junkers dízeleket olyan repülőgépekre szerelték fel, amelyek garantáltan ellenségesek voltak az ellenséges harcosokkal szemben. Őrizze az óceánon és a tengeren repülő hajókat, cserkészeket és így tovább. Vagyis olyan repülőgépek, amelyek nem igényeltek erőteljes manőverezést, de megkövetelték a maximális repülési hatótávolságot.

A kiváló gazdaságosság és ennek megfelelően a kiváló tartomány ellenére azonban a Jumo.205 dízelek nem váltották be a hozzá fűzött reményeket. Jól működtek állandó és hosszan tartó terhelés mellett, de nem tűrték a sebességváltozást, ami a harci manőverezéshez szükséges volt. Ezt a hiányosságot nem sikerült teljesen kiküszöbölni.

Ezenkívül a Jumo.205 motorok rendkívül képzett személyzet rendkívül igényes karbantartását igényelték. És ha a Luftwaffe még mindig meg tudja oldani ezt, akkor a Jumo.205 "leszállására" irányuló kísérletek és a motor tartálymotorossá tétele teljesen meghiúsult. Éppen azért, mert a motor szükségtelenül igényes volt a karbantartás szempontjából.

A repülőgépek tisztességes listája ellenére a több tucat dízelmotorral volt felszerelve. És bár végül a Luftwaffe dízelmotorok iránti érdeklődése elhalványult, a Junkers tovább dolgozott a Jumo.205 repülőgép dízelmotorjának fejlesztésén, és 1939 -ben kiadott egy magaslati változatot - a Jumo.207 -et két centrifugális töltővel: az első kipufogó meghajtás, a második mechanikus meghajtással és intercoolerrel.

A Junkers repülőgép -dízelmotorok fejlődésének csúcsa egy igazán szörnyű dolog volt, amelyet Jumo.224 -nek hívtak. Ez a motor valójában négy Jumo.207 motorból álló rombusz volt. 24 hengeres, 48 dugattyús, kétütemű, folyadékhűtéses dízelmotor, ellentétes dugattyús mozgással.

Kép
Kép

Ez a rémálom 2600 kg volt, és számítások szerint 4400 LE -t kellett volna produkálnia. felszálláskor és 3500 LE. 15 km magasságban. A motort még tesztelésre sem szerelték össze, nem volt idejük. A fényképek, amelyek ránk kerültek, prototípusok.

Ezt, ha szabad így mondanom, a tervezést a háború vége után nagyon érdekelte mérnökeink. Tanulmányokat és teszteket végeztek, de a Jumo.224 külön cikk tárgyát képezi, de itt csak annyit mondok, hogy egy memorandumot nyújtottak be a légi közlekedési miniszterhelyetteshez, az IAS MM Lukin vezérőrnagyhoz, amelyben a a motort és a lehetőségeket elemezve a következő következtetéseket vonta le:

A szovjet mérnökök ismerték a Jumo.224 elődeit, mivel a Jumo.4 és a Jumo.205 a 30 -as években vásárolták és tanulmányozták a Szovjetunióban, így szakembereink tökéletesen megértették és józanul értékelték erősségeiket az ilyen motorok gyártásában.

Így történt, hogy a dízel még mindig a mennyből vándorolt a földre. Ennek oka azonban az elemi műszaki fejlődés volt, ami turboreaktoros motorokat eredményezett, amelyek végül mind a benzin-, mind a dízelmotorokat felváltották.

Két ország képes volt repülőgép -dízelmotorokat gyártani, amelyek mindegyikére van mire büszkének lenni. A dízel érdekes motor volt a nagy hatótávolságú repülőgépek számára, jól szállíthatott szállító- és utasszállító repülőgépeket. Talán ez volt a kezdeti hiba - dízelmotorokat szerelni a harci repülőgépekre, de semmit sem tehet ez ellen.

Nem mondható el, hogy ugyanolyan sikereket értünk el, mint a németek. A két ország tervezői különböző utakat jártak be, a német mérnökök talán nagy sikereket értek el, de: Diesel mindent elhagyott. Mérnökeink a maguk útját járták, Charomsky és tanítványai pedig több mint méltóan teljesítették.

Ajánlott: