Med oddajo na letalih je bilo postavljeno vprašanje o letalskih dizelskih motorjih. Tema sploh ni eterična, saj se ni treba veliko prepirati, so pa zanimivi trenutki, ki so se nadaljevali v naših dneh.
Ker - tukaj je, letalski dizelski motor.
Na splošno sta le dve državi dosegli razumno uporabo dizelskega goriva v letalstvu. Nemčija in Sovjetska zveza. Prvi je ukazal sam Bog, saj je bil Diesel Nemec in so vsi dogodki po njegovi smrti ostali v Nemčiji, vendar je ZSSR ločeno in zapleteno vprašanje.
Pravzaprav sta obe državi začeli razvijati dizelsko temo ne iz dobrega življenja. Težave so bile z motorji, Nemcem je še vedno primanjkovalo olja, nismo imeli tehnologije za njegovo normalno predelavo. Bencini z visokim oktanom so bile za ZSSR neizpolnjene sanje; vso vojno so vodili z uvoženim visoko oktanskim gorivom.
Pravzaprav so bistveno drugačne težave naftnega načrta vzbudile zanimanje za dizelske motorje. In to je bilo od česa.
Velika prednost dizelskega motorja je bila sposobnost, da ne deluje na bencin, ampak, kot bi rekli zdaj, na alternativna goriva. To je kerozin in dizelsko gorivo. Da, takratni kerozin bi lahko običajno napolnili v dizelski motor in motor ga je odlično žvečil. Tudi sodobni dizelski motorji lahko uporabljajo kerozin kot zimsko gorivo pri zelo nizkih temperaturah, le dodati je treba dodatke za povečanje cetana.
Kerozin ni bil tako vnetljiv kot letalski bencin in od destilacije nafte od leta 1746 ni bilo težav.
Slaba stran je velika masa dizelskega motorja v primerjavi z bencinskim kolegom.
Posledica tega je bila situacija, v kateri je bil greh, da ne poskušamo razviti motorjev za letala, ki bi delovala na gorivo, ki ga je lažje izgnati. To je smiselno, kajne? Še posebej, ko pride do razvoja. Nemci so svoje recepte delili na zelo prijazen način, delo v ZSSR pa je začelo vreti.
Vsaka država je šla svojo pot.
Ko je delo napredovalo, je postalo jasno, da dizelski motor ni motor za lovca. Prišel je preveč hiter in se ni mogel odzvati na povpraševanje po hitrem povečanju prometa. Vendar je to še vedno aktualno.
Zato so sovjetski (začnimo pri nas) oblikovalci takoj dodelili nišo za dolge in težke bombnike za letalske dizelske motorje. Prvič, letala so bila velika in se niso bala mase motorja, in drugič, učinkovitosti, kar pomeni, da je bil doseg odločilni dejavnik.
Za razliko od Nemcev so bili naši oblikovalci zadolženi, da iz dizelskih motorjev odstranijo največjo možno moč 1300-1500 KM, kar je bila nekoliko fantastična številka. Takrat država ni mogla ustvariti bencinskega motorja s tako močjo, tukaj pa dizelski motor …
Sovjetski oblikovalci so se osredotočili prav na motorje s to močjo, ki bi lahko pospešili bombnika, težkega 13-15 ton, do sprejemljive hitrosti 400 km / h in zagotovili doseg 2500-3000 km.
Andreja Dmitrieviča Charomskyja je treba obravnavati kot glavnega dizelskega operaterja v državi.
Pod njegovim vodstvom je ekipa CIAM (Centralni inštitut letalskih motorjev poimenovana po PI Baranov) razvila dizelski motor AN-1A z močjo 900 KM, ki na nizkih (do 2500 m) nadmorskih višinah absolutno ni bil slabši od bencinskih motorjev. AN-1A je postal osnova za nadaljnji razvoj teh motorjev, saj je uspešno opravil teste na bombniku TB-3D.
Potem je bil Charomsky aretiran kot škodljivec in na podlagi AN-1A so razvili dva motorja, M-40 (delo je potekalo v tovarni Kirov v Leningradu pod vodstvom V. M. Yakovlev) in M-30 ("Sharaga" v tovarni št. 82 v Moskvi pod vodstvom S. I. Zhilina in A. G. Takanaeva).
Delo je potekalo v "strogo tajnem" načinu, doseglo je stopnjo norosti: vojaški predstavniki iz drugega oddelka niso mogli dostopati do motorjev za nadzor kakovosti izdelkov. Dovoljenja je osebno izdal ljudski komisar letalske industrije A. I. Shakhurin.
Razvoj obeh modelov motorjev je potekal v smeri ohranjanja delovne prostornine, izvrtine valja in hoda bata v smeri povečevanja vzletne moči in višine motorja. Višino motorjev naj bi zagotavljali dvostopenjski turbopolnilniki, TK-88 na M-40 in TK-82 na M-30. Na vsak motor so vgradili štiri turbopolnilnike.
Do leta 1940 motorji niso bili dokončani, a tudi po njih ni bilo potrebe. Na dizelsko gorivo so gledali izključno kot na politični motor, ki je zmogel zagotoviti obisk sveta rekordnega letala pod nadzorom M. M. Gromova. Tak projekt je bil.
Polet ni potekal, saj pri obeh motorjih nista mogla doseči zahtevanega motornega vira 100 ur. Rastline in oblikovalci so dobili nalogo, da do avgusta 1940 izvedejo klopne preizkuse, do jeseni pa namestijo motorje na letala TB-7 in DB-240 (prihodnji Er-2) za letalske preizkuse.
Bodimo iskreni, dizli so precenjeni. Zdi se, da je sovjetsko letalsko vodstvo pričakovalo nekakšen čudež od motorjev, saj se je leta 1941 na raziskovalnem inštitutu letalskih sil sestala komisija, ki je določila zahteve za novo letalo pod prisilnimi dizelskimi motorji M-40F. obremenitev bombe kar 6000 kg !!!
Letalo v razvoju naj bi po mnenju komisije (ki ga vodi generalmajor Filin) nosilo eno bombo FAB-2000 v prostoru za bombe in dve (!) Na zunanji zanki!
Težko je reči, kaj se je dogajalo v duši oblikovalca Eromolajeva, vendar mislim, da tam ni vse sijalo od sreče. Kajti šele, ko so bili leta 1944 na Pe-8 nameščeni 4 motorji ASh-82F (1700 KM), je šele takrat Pe-8 v izjemnih primerih in na kratke razdalje lahko sprejel 6.000 kg bomb.
In potem 1941 …
Poleg tega je Shakhurinov oddelek (NKAP), ne da bi čakal na začetek preskušanja, izdal nalogo letalski tovarni št. 18 v Voronežu z naročilom za gradnjo 90 letal Er-2 z dizelskimi motorji M-40F leta 1941 in 800 strojev v 1942.
Jasno je, da je vse te načrte uničila vojna. Toda bolje je tako, saj so tik pred začetkom vojne lahko pripeljali motorje v leteče stanje.
Šele 23. julija 1941 je vodja LII NKAP M. M. Gromov potrdil akt o preskušanju letala Er-2 z motorji M-40F. Na testih je letalo z dizelskimi motorji pokazalo hitrost 448 km / h pri ocenjenih 480 km / h. Po odpravi številnih pomanjkljivosti so stroji dobili zeleno luč, vendar se je začela vojna, s katero je bilo konec dizelskega letalstva.
Govorimo o znamenitih napadih na Berlin avgusta 1941. V operaciji naj bi 10. avgusta sodelovalo 8 letal TB-7 z motorji M-30. Dejansko je v napadu sodelovalo sedem avtomobilov, saj se je osmi med vzletom zrušil. Od preostalih sedmih se je ENO (!) Letalo vrnilo na svoje letališče v Puškinu. Ostali so, žal, prisiljeni sedeti na različnih mestih ravno zaradi okvar motorjev M-30.
No, kot običajno pri nas, so vse pomanjkljivosti dizelskih motorjev, na katere je vodstvo NKAP -a z veseljem zatisnilo oči pred berlinskim fiaskom, "nenadoma" prišle na dan in postale zadosten razlog za skoraj popolno okrnitev dizla program. Res je, sprva je bilo odločeno, da se M-40F zavrne, M-30 pa je bil "prepovedan" malo kasneje.
Ermolaev se je za svoje letalo boril do zadnjega. 5. avgusta 1941 je naslovil pismo na ljudskega komisarja letalske industrije Shakhurina:
"Ob upoštevanju posebnih potreb naše obrambe pri bombnikih z dolgim dosegom menimo, da je treba nadaljevati delo naše tovarne pri ustvarjanju letal-bombnikov z dolgim dosegom, zato vas prosimo … da ekipi našega priložnosti za dokončanje izboljšave letala Er-2 2M-40F."
O usodi M-40F pa je praktično odločil neuspešen napad TB-7 na Berlin. Poleg tega je bil Harkov izgubljen, toda še pred izgubo mesta je bil Harkovski traktorski obrat prenesen v proizvodnjo dizelskih motorjev V-2 in tankov T-34. Jeseni 1941 je bilo nemogoče izvesti dela na M-40F v Leningradu, saj so Nemci začeli blokado.
Če se obrnemo na zgodovinske dokumente, lahko vidimo, da je celoten sklop dokumentacije za dizelske motorje s strani oblikovalskega biroja Ermolaev v prvi polovici leta 1941 prenesen v Voronež. Vendar pa je obrat št. 18 sestavil letala, ne motorjev. Zato je bilo preprosto nerealno hitro vzpostaviti proizvodnjo M-40F v Voronežu. In leta 1942 se je začela evakuacija te rastline.
Na splošno je bilo do začetka vojne v ZSSR proizvedenih približno 200 letalskih dizlov obeh blagovnih znamk. Najprej so bili motorji nameščeni na TB-7, drugič na Er-2. Rezultati so bili razočarani: med preskusi je le 22% motorjev M-40 in 10% motorjev M-30 lahko delovalo več kot 50 ur, medtem ko je približno vsak tretji dizelski motor odpovedal, ne da bi služil niti 10 ur.
Dejansko je bil program letalskega dizelskega motorja okrnjen, sproščeni Er-2 so prenesli na AM-35 in AM-37.
Toda Ermolaev in Charomsky nista obupala. Res so si želeli, da bi letalske sile dobile bombnika dolgega dosega. Leta 1943 so sodišču predstavili Er-2 z motorji M-30B.
Črka "B" v imenu motorja je pomenila, da je polnjenje izvedeno na kombiniran način: poleg dveh levih turbopolnilnikov je Charomsky dizlu dobavil pogonski polnilnik, izposojen pri motorju AM-38. To je zagotovilo stabilno delovanje motorja na velikih nadmorskih višinah.
Masa praznega vozila se je povečala na 10325 kg (kar je skoraj tono in pol več kot pri Er-2 2 AM-37), največji vzlet (izračunano)-do 17650 kg. Sestava posadke se ni spremenila in je vključevala pilota, navigatorja, strelca in strelca-radijskega operaterja.
Preskuse je februarja 1943 izvedel raziskovalni inštitut letalskih sil. Letalo sta preizkusila inženir-podpolkovnik N. K. Kokorin ter pilota polkovnik Alekseev in major Lisitsin. Po mnenju pilotov je bilo z letalom enostavno upravljati v skoraj vseh načinih. Njegova največja hitrost se je v primerjavi z različico AM-37 zmanjšala na 429 km / h, vendar je izračunani največji doseg leta presegel prvotno določeno za Er-2 in dosegel fantastičnih 5500 km.
Bombarder je postal bolj trmast, ker se je petrolej v hladnem zraku vnemal zelo nejevoljno. Skupna masa oklepa je dosegla 180 kg, pilot pa je prejel 15-milimetrski oklep. Zgornji stolp je bil opremljen z električnim pogonom, ki je strelcu olajšal delo. Zavoj za 360 ° je bil narejen v samo 6 sekundah.
V pismu vodji raziskovalnega inštituta letalskih sil generalpodpolkovniku PA Loskutovu z dne 1. junija 1943 je Ermolaev navedel, da je nova različica njegovega bombnika dvakrat večja od Il-4 glede na število dostavljenih bomb. do cilja. Poleg tega je imel Er -2 prednost pred Iljušinovim letalom v hitrosti letenja - tako na tleh kot na višini. Z dosegom leta 3000 km je lahko IL-4 nosil 1.000 kg bomb, Er-2 2M-30B pa 2.000 kg.
So pa bile tudi slabosti. Nizka stopnja vzpona, dolga vzletna razdalja, nezmožnost letenja brez izgube višine na enem motorju. Avto se je izkazal za pretežkega, moč motorja spet ni bila dovolj.
Vendar je bila tudi takšna pripomba:
»Vzdrževanje motorjev M-ZOB zemeljsko osebje pozimi in poleti je lažje kot servisiranje bencinskih motorjev zaradi odsotnosti sistema za vžig in uplinjačev ob prisotnosti zanesljivo delujoče opreme za vbrizgavanje. Oprema za gorivo (črpalka za gorivo TN-12 in injektorji TF-1), nameščena na M-ZOB, je delovala zanesljivo in ni imela napak v celotnem obdobju preskušanja."
Na splošno je treba priznati, da v ZSSR niso mogli izdelati normalno delujočega letalskega dizelskega motorja. Er-2 ni nikoli zasedel mesta v vrstah bojnih letal, saj več deset opremljenih z M-30 Er-2 med vojno ni opravilo toliko letov.
Ni mogoče reči, da je bilo vse delo zaman, saj je motor M400 (M-50F-3) z močjo 800 KM postal privrženec M-30. z. in M-401 (s turbopolnilnikom) s prostornino 1000 litrov. z. Ti motorji so se preselili iz nebes v vodo in so bili nameščeni na hitrih plovilih "Zarya", "Raketa", "Voskhod" in "Meteor".
Žal dizelski motor na sovjetskih bombnikih ni imel pomembne vloge.
Zdaj pa poglejmo, kaj so imeli Nemci.
In Nemci so imeli Junkers. Profesor Hugo Junkers.
Po koncu prve svetovne vojne so Junkers prešli na delo na transportnih in potniških letalih. Z razširitvijo proizvodnje v podjetju Junkers leta 1923 je bilo ustanovljeno podjetje Junkers Motrenbau GmbH, kjer so se začela dela na ustvarjanju in proizvodnji letalskih motorjev, tudi dizelskih.
Junkers že 20 let dela na letalskem dizelskem motorju in je dosegel najboljše rezultate z motorjem Jumo.205.
Toda prvi pravi letalski dizel je bil Jumo 204, dvanajstvaljni dizelski motor s 740 KM. Ta dizelski motor je bil nameščen na letalih Junkers G24 in je uspešno deloval do leta 1929.
Dizel Jumo 204 se je izkazal za uspešen motor, ki so ga uporabljali tudi na drugih letalih. Seznam sestavljajo zelo znani modeli: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Toda za najboljši dizelski letalski motor res lahko štejemo Jumo.205, katerega razvoj se je začel leta 1932. Bil je eden redkih uspešnih dizelskih letalskih motorjev na svetu. Jumo.205 je postal osnova za ustvarjanje celotne družine dizelskih motorjev.
Motor se je ob konstantni obremenitvi odlično izkazal, vendar se je na ostro povečanje ali zmanjšanje hitrosti, tako kot sovjetski motorji, odzval s padcem moči ali pa se je celo ustavil. Poleg tega Jumo.205 ni mogoče imenovati za motor z višino: več kot 5000 metrov se je moč motorja močno zmanjšala za 20-22% in še več.
Motor je bil uporabljen na naslednjih modelih letal: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
Pravzaprav so bili na letala nameščeni dizelski motorji Junkers, ki so bili zagotovljeni pred srečanji s sovražnimi lovci. Patruljirajo čolni na morju in morju, taborniki itd. To je letalo, ki ni zahtevalo močnega manevriranja, vendar je zahtevalo največji doseg leta.
Kljub odlični ekonomičnosti in s tem odličnemu dosegu dizli Jumo.205 niso upravičili pričakovanj. Delali so dobro pod stalnimi in dolgotrajnimi obremenitvami, vendar niso prenašali spremembe hitrosti, ki je bila potrebna za bojno manevriranje. Ta pomanjkljivost ni v celoti odpravljena.
Poleg tega so motorji Jumo.205 zahtevali izjemno usposobljeno vzdrževanje s posebno usposobljenim osebjem. In če bi Luftwaffe to še lahko rešil, so poskusi, da bi "pristali" Jumo.205 in motor naredili kot rezervoar, popolnoma propadli. Ravno zato, ker je bil motor glede vzdrževanja po nepotrebnem zahteven.
Kljub spodobnemu seznamu letal je bilo več deset skupaj opremljenih z dizelskimi motorji. In čeprav je na koncu zanimanje Luftwaffeja za dizelske motorje izginilo, je Junkers še naprej delal na izboljšanju dizelskega motorja letal Jumo.205 in leta 1939 izdal visoko nadmorsko različico - Jumo.207 z dvema centrifugalnima polnilnikoma: prvi z izpušni pogon, drugi z mehanskim pogonom in z vmesnim hladilnikom.
Vrhunec razvoja letalskih dizelskih motorjev Junkers je bila resnično pošastna stvar, imenovana Jumo.224. Ta motor je bil pravzaprav romb štirih motorjev Jumo.207. 24-valjni, 48-batni, dvotaktni, tekočinsko hlajeni dizelski motor z nasprotnim gibanjem bata.
Ta nočna mora je tehtala 2.600 kg in bi po izračunih morala proizvesti 4.400 KM. pri vzletu in 3.500 KM. na nadmorski višini 15 km. Motor ni bil sestavljen niti za testiranje, niso imeli časa. Fotografije, ki so prišle do nas, so prototipi.
Če lahko tako rečem, je oblikovanje po koncu vojne zelo zanimalo naše inženirje. Študije in testi so bili opravljeni, vendar je Jumo.224 predmet ločenega članka, tukaj pa bom povedal le, da je bil namestniku ministra za letalsko industrijo generalmajorju IAS MM Lukinu predložen memorandum, v katerem je po opisu motor in analizirali možnosti, so prišli do naslednjih zaključkov:
Sovjetski inženirji so bili seznanjeni s predhodniki Jumo.224, saj sta bila Jumo.4 in Jumo.205 kupljena in preučena v tridesetih letih prejšnjega stoletja v ZSSR, zato so naši strokovnjaki odlično razumeli in trezno ocenili njihove prednosti pri proizvodnji takšnih motorjev.
Zgodilo se je, da je dizel še vedno selil iz nebes na zemljo. Toda razlog za to je bil osnovni tehnični napredek, ki je povzročil nastanek turboreaktivnih motorjev, ki so sčasoma nadomestili bencinske in dizelske motorje.
Dve državi sta lahko izdelali letalske dizelske motorje, od katerih ima vsaka nekaj, na kar je lahko ponosna. Dizel je bil zanimiv motor za dolga letala, lahko je prevažal transportna in potniška letala. Morda je bila to začetna napaka - namestitev dizelskih motorjev na bojna letala, vendar glede tega ne morete storiti ničesar.
Ni mogoče reči, da smo dosegli enak uspeh kot Nemci. Oblikovalci obeh držav so šli po različnih poteh, nemški inženirji so morda dosegli velik uspeh, toda: Diesel jim je pustil vse. Naši inženirji so šli svojo pot, Charomsky in njegovi študentje pa so jo opravili več kot vredno.
