Během našeho vysílání v letadlech byla položena otázka týkající se leteckých vznětových motorů. Téma není vůbec éterické, protože není o čem polemizovat, ale existují zajímavé momenty, které pokračují i v našich dnech.
Protože - tady to je, letecký naftový motor.
Obecně pouze dvě země dosáhly rozumného využití nafty v letectví. Německo a Sovětský svaz. Bůh sám přikázal prvnímu, protože Diesel byl Němec a veškerý vývoj po jeho smrti zůstal v Německu, ale SSSR je samostatná a složitá otázka.
Ve skutečnosti obě země začaly rozvíjet téma nafty ne z dobrého života. Byly problémy s motory, Němci měli stále nedostatek ropy, neměli jsme technologii na její běžné zpracování. Benziny s vysokým oktanovým číslem byly pro SSSR nesplněným snem; celou válku vedli na importovaném vysoce oktanovém palivu.
Ve skutečnosti v podstatě odlišné problémy ropného plánu vyvolaly zájem o naftové motory. A bylo to z čeho.
Obrovskou výhodou dieselového motoru byla schopnost pracovat nikoli na benzín, ale, jak by se nyní říkalo, na alternativní paliva. Tedy petrolej a motorová nafta. Ano, petrolej té doby se normálně mohl plnit do vznětového motoru a motor ho dokonale rozžvýkal. I moderní dieselové motory mohou dobře používat petrolej jako zimní palivo při velmi nízkých teplotách, stačí přidat pouze přísady zvyšující cetan.
Petrolej nebyl tak hořlavý jako letecký benzín a s jeho destilací z ropy nebyly od roku 1746 žádné problémy.
Temnější stránkou je velká hmotnost naftového motoru ve srovnání s benzínovým protějškem.
Výsledkem byla situace, ve které byl hřích nezkusit vyvinout motory pro letadla, která by běžela na palivo, které je snadnější vyjet. Dává to smysl, ne? Zvlášť když dochází k vývoji. Němci se o své recepty podělili velmi přátelsky a práce v SSSR také začala vřít.
Každá země šla svou vlastní cestou.
Jak práce postupovala, bylo jasné, že naftový motor není motorem stíhačky. Vyšel příliš neuspěchaný, neschopný reagovat na poptávku po rychlém zvýšení obratu. To je však stále aktuální.
Proto sovětští (začněme od nás) konstruktéři okamžitě přiřadili výklenek pro dálkové a těžké bombardéry pro leteckou naftu. Za prvé, samotná letadla byla velká a nebála se hmotnosti motoru, a za druhé, účinnost, což znamená, že rozhodujícím faktorem byl dolet.
Na rozdíl od Němců měli naši konstruktéři za úkol odebrat z naftových motorů maximální možný výkon 1300–1500 koní, což byl poněkud fantastický údaj. V té době země nemohla vytvořit benzínový motor takového výkonu, ale zde dieselový motor …
Ale právě na motory této síly by dokázaly urychlit bombardér o hmotnosti 13–15 tun na přijatelnou rychlost 400 km / h a poskytnout dolet 2500–3 000 km, na které se sovětští konstruktéři soustředili.
Andrei Dmitrievich Charomsky musí být považován za hlavního provozovatele nafty v zemi.
Pod jeho vedením tým CIAM (Ústřední ústav leteckých motorů pojmenovaný po PI Baranovovi) vyvinul vznětový motor AN-1A o výkonu 900 k, který v nízkých (až 2 500 m) nadmořských výškách nebyl absolutně nižší než benzínové motory. Základem pro další vývoj těchto motorů se stal AN-1A, který úspěšně prošel testy bombardéru TB-3D.
Poté byl Charomsky zatčen jako škůdce a na základě AN-1A vyvinuli dva motory M-40 (práce byla prováděna v závodě Kirov v Leningradu pod vedením V. M. Jakovlev) a M-30 („Sharaga“v závodě číslo 82 v Moskvě pod vedením S. I. Zhilina a A. G. Takanaeva).
Práce byla prováděna v režimu „přísně tajné“a dosáhla bodu šílenství: zástupci armády, kteří byli z jiného oddělení, nemohli získat přístup k motorům, aby mohli kontrolovat kvalitu výrobků. Povolení vydal osobně lidový komisař leteckého průmyslu A. I. Shakhurin.
Vývoj obou modelů motorů probíhal ve směru udržování pracovního objemu, vrtání válce a zdvihu pístu ve směru zvyšování vzletového výkonu a výšky motoru. Nadmořskou výšku motorů měly zajišťovat dvoustupňová turbodmychadla, TK-88 na M-40 a TK-82 na M-30. Na každý motor byly nainstalovány čtyři turbodmychadla.
V roce 1940 nebyly motory dokončeny, ale ani o ně nebyla nouze. Na naftu se pohlíželo výhradně jako na politický motor schopný zajistit let rekordního letadla po celém světě pod kontrolou M. M. Gromova. Byl tam takový projekt.
Let se neuskutečnil, protože nemohli dosáhnout požadovaného motorového zdroje 100 hodin z obou motorů. Závody a konstruktéři dostali za úkol provést zkoušky na lavičce do srpna 1940 a na podzim instalovat motory na letouny TB-7 a DB-240 (budoucí Er-2).
Buďme upřímní, diesely jsou přeceňovány. Člověk má dojem, že sovětské letecké vedení očekávalo od motorů nějaký zázrak, protože v roce 1941 se sešla komise ve Výzkumném ústavu letectva, která určila požadavky na nový letoun pod vynucenými vznětovými motory M-40F, bombová zátěž až 6 000 kg !!!
Letadlo ve vývoji mělo podle komise (vedené generálmajorem Filinem) nést jednu bombu FAB-2000 v prostoru pumy a dvě (!) Na vnějším závěsu!
Je těžké říci, co se odehrávalo v duši návrháře Eromolaeva, ale nemyslím si, že by tam všechno zářilo štěstím. Pouze tehdy, když byly na Pe-8 v roce 1944 nainstalovány 4 motory ASh-82F (1700 k), teprve potom byl Pe-8 ve výjimečných případech a na krátké vzdálenosti schopen pojmout 6 000 kg bomb.
A pak 1941 …
Navíc, bez čekání na zahájení testů, Shakhurinovo oddělení (NKAP) vydalo úkol pro letecký závod Voroněž č. 18 s objednávkou na stavbu 90 letadel Er-2 s dieselovými motory M-40F v roce 1941 a 800 strojů v 1942.
Je jasné, že všechny tyto plány zničila válka. Ale je to tak lepší, protože byli schopni přivést motory k létání těsně před začátkem války.
Teprve 23. července 1941 schválil vedoucí LII NKAP M. M. Gromov akt o testování letounu Er-2 s motory M-40F. Při testech letoun s naftovými motory vykazoval rychlost 448 km / h při odhadovaných 480 km / h. Po odstranění mnoha nedostatků dostaly stroje zelenou, ale začala válka, která s sebou přinesla konec naftového letectví.
Mluvíme o slavných náletech na Berlín v srpnu 1941. Operace se mělo 10. srpna zúčastnit 8 letadel TB-7 s motory M-30. Ve skutečnosti se náletu zúčastnilo sedm vozů, protože osmý havaroval během vzletu. Ze zbývajících sedmi se JEDNO (!) Letadlo vrátilo na své letiště v Puškinu. Zbytek, bohužel, byl nucen sedět na různých místech právě kvůli poruchám motorů M-30.
No a jak už to u nás bývá, všechny nedostatky naftových motorů, nad nimiž vedení NKAP ochotně přivíralo oči nad berlínským fiaskem, „najednou“vyšly najevo a staly se dostatečným důvodem pro téměř úplné okleštění nafty program. Je pravda, že nejprve bylo rozhodnuto o odmítnutí M-40F a M-30 byl „zakázán“o něco později.
Ermolaev bojoval o své letadlo do posledního. 5. srpna 1941 adresoval dopis lidovému komisaři leteckého průmyslu Šachurinovi:
„S přihlédnutím ke zvláštní potřebě naší obrany u bombardérů s dlouhým doletem považujeme za nezbytné pokračovat v práci našeho závodu na výrobě letadel-bombardérů s dlouhým doletem a žádáme vás … dát týmu našeho zasadit příležitost dokončit vylepšení letounu Er-2 2M-40F. “
O osudu M-40F však prakticky rozhodl neúspěšný nálet TB-7 na Berlín. Charkov byl navíc ztracen, ale ještě před ztrátou města byl charkovský traktorový závod převeden na výrobu naftových motorů V-2 a tanků T-34. A na podzim roku 1941 bylo nemožné provádět práce na M-40F v Leningradu, protože Němci zahájili blokádu.
Pokud se vrátíme k historickým dokumentům, můžeme vidět, že kompletní sada dokumentace k naftovým motorům od Ermolaev Design Bureau byla přenesena do Voroněže v první polovině roku 1941. Závod č. 18 však sestavoval letadla, nikoli motory. Proto bylo jednoduše nerealistické rychle zavést výrobu M-40F ve Voroněži. A v roce 1942 začala evakuace této továrny.
Obecně bylo na začátku války v SSSR vyrobeno asi 200 leteckých dieselů obou značek. Za prvé, motory byly nainstalovány na TB-7 a za druhé na Er-2. Výsledky byly zklamáním: během testů bylo pouze 22% motorů M-40 a 10% motorů M-30 schopno pracovat déle než 50 hodin, přičemž přibližně každý třetí dieselový motor selhal, aniž by sloužil dokonce 10 hodin.
Ve skutečnosti byl program letadlové nafty omezen, uvolněný Er-2 byl přenesen do AM-35 a AM-37.
Ermolaev a Charomsky se ale nevzdali. Opravdu chtěli, aby letectvo dostalo bombardér dlouhého doletu. A v roce 1943 předložili soudu Er-2 s motory M-30B.
Písmeno „B“v názvu motoru znamenalo, že přeplňování probíhalo kombinovaně: kromě dvou levých turbodmychadel dodával Charomsky naftu také kompresor pohonu vypůjčený z motoru AM-38. Tím byl zajištěn stabilní provoz motoru ve vysokých letových výškách.
Prázdná hmotnost vozidla vzrostla na 10325 kg (což je téměř o jeden a půl tuny více než u Er-2 2 AM-37) a maximální vzlet (vypočítaný)-až na 17 650 kg. Složení posádky se nezměnilo a zahrnovali pilota, navigátora, střelce a střelce-radistu.
Testy byly provedeny v únoru 1943 Výzkumným ústavem letectva. Letoun byl testován inženýr-podplukovník N. K. Kokorin a piloti plukovník Alekseev a major Lisitsin. Podle pilotů bylo s letadlem snadné létat téměř ve všech režimech. Jeho maximální rychlost se ve srovnání s verzí AM-37 snížila na 429 km / h, ale vypočítaný maximální letový rozsah překročil původně určený pro Er-2 a dosáhl fantastických 5500 km.
Bombardér se stal houževnatějším, protože petrolej se ve studeném vzduchu extrémně neochotně vznítil. Celková hmotnost pancíře dosáhla 180 kg, zatímco pilot obdržel 15 mm pancéřovaná záda. Horní věž byla vybavena elektrickým pohonem, který střelci usnadňoval práci. Nyní bylo otočení o 360 ° provedeno za pouhých 6 sekund.
V dopise vedoucímu Výzkumného ústavu leteckých sil generálporučíka PA Loskutova ze dne 1. června 1943 Ermolaev naznačil, že nová verze jeho bombardéru byla z hlediska počtu dodaných bomb dvakrát větší než Il-4 k cíli. Kromě toho měl Er -2 oproti Iljušinovým letounům výhodu v rychlosti letu - jak na zemi, tak ve výšce. Zejména s doletem 3000 km mohl IL-4 nést 1 000 kg bomb a Er-2 2M-30B 2 000 kg.
Existovaly však také nevýhody. Nízká rychlost stoupání, dlouhá vzletová vzdálenost, neschopnost létat bez ztráty nadmořské výšky na jeden motor. Vůz se ukázal být obézní, výkon motoru opět nestačil.
Objevila se však také taková poznámka:
"Údržba motorů M-ZOB pozemním personálem v zimě i v létě je snazší než údržba benzínových motorů díky absenci systému zapalování a karburátorů za přítomnosti spolehlivě fungujícího vstřikovacího zařízení." Palivové zařízení (palivové čerpadlo TN-12 a vstřikovače TF-1) instalované na M-ZOB fungovalo spolehlivě a během celého testovacího období nemělo žádné závady. “
Obecně je třeba přiznat, že v SSSR nemohli vyrobit normálně fungující letecký dieselový motor. Er-2 nikdy nezaujal místo v řadách bojových letadel, protože několik desítek vybavených M-30 Er-2 během války neprovedlo tolik bojových letů.
Nelze říci, že veškerá práce byla marná, protože následovníkem M-30 se stal motor M400 (M-50F-3) s výkonem 800 koní. s. a M-401 (přeplňovaný) o objemu 1 000 litrů. s. Tyto motory se přesunuly z nebe do vody a byly instalovány na vysokorychlostních plavidlech „Zarya“, „Raketa“, „Voskhod“a „Meteor“.
Dieselový motor na sovětských bombardérech bohužel nehrál žádnou významnou roli.
Nyní se podívejme, co měli Němci.
A Němci měli Junkery. Profesor Hugo Junkers.
Po skončení první světové války přešel Junkers k práci na dopravních a osobních letadlech. S rozšířením výroby v Junkers v roce 1923 byla založena společnost Junkers Motrenbau GmbH, kde byly zahájeny práce na výrobě a výrobě leteckých motorů včetně vznětových.
Junkers pracuje na letecké naftě 20 let a nejlepších výsledků dosáhl s motorem Jumo.205.
Ale první skutečnou leteckou naftou byl Jumo 204, dvanáctiválcový vznětový motor o výkonu 740 koní. Tento naftový motor byl instalován na letouny Junkers G24 a byl úspěšně provozován až do roku 1929.
Dieselový motor Jumo 204 se ukázal jako úspěšný motor, který byl použit i na jiných letadlech. Seznam tvoří velmi slavné modely: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Ale nejlepší dieselový letecký motor lze skutečně považovat za Jumo.205, jehož vývoj začal v roce 1932. Byl to jeden z mála úspěšných dieselových leteckých motorů na světě. Jumo.205 se stal základem pro vytvoření celé rodiny naftových motorů.
Motor se vynikajícím způsobem projevoval při konstantním zatížení, nicméně na prudké zvýšení nebo snížení rychlosti reagoval, jako sovětské motory, poklesem výkonu nebo se dokonce mohl zastavit. Navíc Jumo.205 nemohl být nazýván motorem pro nadmořskou výšku: nad 5000 metrů výkon motoru prudce klesl o 20-22% a ještě více.
Motor byl použit na následujících modelech letadel: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
Ve skutečnosti byly dieselové motory Junkers instalovány na letadla, která byla zaručena proti setkání s nepřátelskými stíhači. Hlídejte oceánské a mořské létající čluny, skauty a tak dále. Tedy letadla, která nevyžadovala dynamické manévrování, ale vyžadovala maximální letový dosah.
Navzdory vynikající ekonomice a podle toho vynikajícímu dojezdu diesely Jumo.205 nesplnily očekávání. Fungovaly dobře při stálém a dlouhodobém zatížení, ale netolerovaly změnu rychlosti, která byla nutná pro bojové manévrování. Tento nedostatek nebyl zcela odstraněn.
Motory Jumo.205 navíc vyžadovaly extrémně kvalifikovanou údržbu speciálně vyškoleným personálem. A pokud by to Luftwaffe ještě dokázala vyřešit, pak pokusy o „přistání“Jumo.205 a vytvoření motoru z tankového motoru zcela selhaly. Právě proto, že motor byl na údržbu zbytečně náročný.
Navzdory slušnému seznamu letadel bylo několik desítek z nich vybaveno dieselovými motory. A přestože nakonec zájem Luftwaffe o dieselové motory odezněl, Junkers pokračoval v práci na vylepšení dieselového motoru letadla Jumo.205 a v roce 1939 vydal verzi pro vysokou nadmořskou výšku - Jumo.207 se dvěma odstředivými kompresory: první s výfukový pohon, druhý s mechanickým pohonem a s mezichladičem.
Vrcholem vývoje leteckých dieselových motorů Junkers byla skutečně obludná věc zvaná Jumo.224. Tento motor byl ve skutečnosti kosočtvercem čtyř motorů Jumo.207. 24válcový, 48pístkový, dvoutaktní, kapalinou chlazený vznětový motor s opačným pohybem pístu.
Tato noční můra vážila 2 600 kg a podle výpočtů měla produkovat 4 400 koní. při vzletu a 3 500 hp. ve výšce 15 km. Motor nebyl sestaven ani pro testování, neměli čas. Fotografie, které se k nám dostaly, jsou prototypy.
Toto, mohu -li to tak říci, design po skončení války velmi zajímal naše inženýry. Byly provedeny studie a testy, ale Jumo.224 je předmětem samostatného článku, ale zde pouze řeknu, že náměstkovi ministra leteckého průmyslu generálmajorovi IAS MM Lukinovi bylo předloženo memorandum, ve kterém po popisu motoru a analýze možností byly učiněny následující závěry:
Sovětští inženýři znali předchůdce Jumo.224, protože Jumo.4 a Jumo.205 byly zakoupeny a studovány ve 30. letech v SSSR, takže naši specialisté dokonale porozuměli a střízlivě vyhodnotili své přednosti ve výrobě takových motorů.
Stalo se, že nafta stále migrovala z nebe na zemi. Důvodem byl základní technický pokrok, který dal vzniknout proudovým motorům, které nakonec nahradily benzínové i naftové motory.
Dvě země dokázaly postavit letecké dieselové motory, z nichž každá má být na co hrdá. Diesel byl zajímavý motor pro letadla dlouhého doletu, mohl dobře přepravovat dopravní i osobní letadla. Možná to byla počáteční chyba - instalovat vznětové motory na bojová letadla, ale s tím se nedá nic dělat.
Nedá se říci, že bychom dosáhli stejného úspěchu jako Němci. Designéři obou zemí se vydali různými cestami, němečtí inženýři možná dosáhli velkého úspěchu, ale: Diesel jim nechal všechno. Naši inženýři šli vlastní cestou a Charomsky a jeho studenti to prošli více než důstojně.
