Poletni vetrič je žgečkal travo na letalnici letališča. Letalo se je v 10 minutah povzpelo na nadmorsko višino 6000 metrov, kjer se je temperatura na krovu spustila pod –20 °, atmosferski tlak pa je postal polovica tlaka zemeljske površine. V takih razmerah je moral leteti na stotine kilometrov, da bi se nato vključil v boj s sovražnikom. Bojni zavoj, sod, nato - immelman. Noro tresenje pri streljanju iz topov in mitraljezov. Preobremenitve so nekoliko "enake", bojna škoda zaradi sovražnikovega ognja …
Letalski batni motorji druge svetovne vojne so še naprej delovali v vseh, včasih najtežjih razmerah. Če želite razumeti, kaj je v igri, obrnite sodoben avto na glavo in poglejte, kam bo tekla tekočina iz ekspanzijske posode.
Vprašanje o ekspanzijski posodi je bilo zastavljeno z razlogom. Mnogi letalski motorji preprosto niso imeli ekspanzijskih posod in so bili zračno hlajeni, kar je odvajalo odvečno toploto jeklenke neposredno v ozračje.
Žal se vsi niso držali tako preproste in očitne poti: polovica flote borcev druge svetovne vojne je imela motorje s tekočinskim hlajenjem. S kompleksnim in ranljivim "vodnim plaščem", črpalkami in radiatorji. Kjer bi bila najmanjša luknja iz gelera lahko usodna za letalo.
Pojav motorjev s tekočinskim hlajenjem je bil neizogibna posledica iskanja hitrosti: zmanjšanje površine prečnega prereza trupa in zmanjšanje sile vlečenja. Hiter "Messer" z ostrim nosom in počasi premikajoč se I-16 s tupim širokim nosom. Kot to.
Ne, ne tako!
Prvič, hitrost prenosa toplote je odvisna od temperaturnega gradienta (razlike). Cilindri motorjev z zračnim hlajenjem so se med delovanjem segreli do 200 °, medtem ko je maks. temperatura v sistemu vodnega hlajenja je bila omejena z vreliščem etilen glikola (~ 120 °). Posledično je nastala potreba po obsežnem radiatorju, ki je povečal upor in izravnal navidezno kompaktnost motorjev z vodnim hlajenjem.
Še več! Razvoj letalskih motorjev je privedel do nastanka "dvojnih zvezd": 18-valjnih zračno hlajenih motorjev orkanske moči. Nahajata se drug za drugim, oba cilindrična bloka sta prejemala precej dober pretok zraka, hkrati pa je bil tak motor nameščen v odseku trupa običajnega lovca.
Motorji z vodnim hlajenjem so bili težji. Tudi ob upoštevanju razporeditve v obliki črke V se je zdelo, da je takšno število valjev znotraj dolžine motornega prostora zelo problematično.
Nazadnje je bila učinkovitost motorja z zračnim hlajenjem vedno nekoliko višja zaradi odsotnosti potrebe po odvzemu moči za pogon črpalk hladilnega sistema.
Posledično najhitrejši borci druge svetovne vojne pogosto niso odlikovali miline "ostrega nosa Messerschmitta". Vendar pa so hitrostni rekordi, ki so jih postavili, neverjetni tudi v dobi reaktivnih letal.
Sovjetska zveza
Zmagovalci so leteli borci dveh glavnih družin - Yakovlev in Lavochkin. "Yaks" so bili tradicionalno opremljeni s tekočinsko hlajenimi motorji. "La" - zrak.
Sprva je bil vodja "Yak". Kot eden najmanjših, najlažjih in najbolj agilnih lovcev druge svetovne vojne se je Yak izkazal za idealnega za razmere Vzhodne fronte. Kjer je večina letalskih bojev potekala na nadmorski višini manj kot 3000 m, njihova manevrska sposobnost pa je veljala za glavno bojno kakovost borcev.
Do sredine vojne je bila zasnova Yakov izpopolnjena, njihova hitrost pa ni bila slabša od ameriških in britanskih lovcev - veliko večjih in tehnično dovršenejših strojev z motorji fantastične moči.
Rekord med Yaki s serijskim motorjem pripada Yak-3. Različne modifikacije Yak-3 so na višini razvile hitrost 650 … 680 km / h. Številke so bile dosežene z motorjem VK-105PF2 (V12, 33 litrov, vzletna moč 1290 KM).
Rekord je bil Yak-3 z eksperimentalnim motorjem VK-108. Po vojni je dosegel hitrost 745 km / h.
Ahtung! Ahtung! V zraku - La -5.
Medtem ko je oblikovalski urad Yakovlev poskušal rešiti z muhastim motorjem VK-107 (prejšnji VK-105 do sredine vojne je izčrpal rezerve naraščajoče moči), se je zvezda La-5 hitro dvignila na obzorju. Novi borec oblikovalskega biroja Lavochkin, opremljen z zračno hlajenim 14-valjnim "dvojnim zvezdnikom".
V primerjavi z lahkim, "proračunskim" Jakom je mogočni La-5 postal naslednja stopnja v karieri slavnih sovjetskih asov. Najbolj znan pilot La-5 / La-7 je bil najuspešnejši sovjetski borec Ivan Kozhedub.
Vrhunec Lavochkinove evolucije v vojnih letih je bil La-5FN (prisiljen!) In njegov še močnejši naslednik La-7 z motorji ASh-82FN. Delovna prostornina teh pošasti je 41 litrov! Vzletna moč 1850 KM
Ni presenetljivo, da "tupi nos" Lavochkin po svojih hitrostnih lastnostih nikakor ni bil slabši od Yakov, ki so po vzletni teži presegli slednje in posledično-po ognjeni moči in agregatnih bojnih lastnostih.
Rekord hitrosti za borce svoje družine je postavil La -7 - 655 km / h na nadmorski višini 6000 m.
Zanimivo je, da je izkušeni Yak-3U, opremljen z motorjem ASh-82FN, z motorji s tekočim hlajenjem razvil večjo hitrost kot njegovi "ostri nosniki". Skupaj - 682 km / h na nadmorski višini 6000 m.
Nemčija
Tako kot letalstvo Rdeče armade je bila Luftwaffe oborožena z dvema glavnima vrstama lovcev: "Messerschmitt" s tekočinsko hlajenim motorjem in "Focke-Wolf" zračno hlajenim.
Med sovjetskimi piloti je bil najnevarnejši sovražnik Messerschmitt Bf 109, konceptualno blizu lahkega manevriranega Jaka. Žal, kljub vsemu arijskemu geniju in novim modifikacijam motorja Daimler-Benz, je bil sredi vojne Bf.109 popolnoma zastarel in je zahteval takojšnjo zamenjavo. Ki ni imela od kod. In tako je vojna zasenčena.
V zahodnem gledališču operacij, kjer so se letalske bitke vodile predvsem na velikih nadmorskih višinah, so zasloveli težji lovci z zmogljivim zračno hlajenim motorjem. Bilo je veliko bolj priročno in varneje napadati ukaze strateških bombnikov na močno oklepnih Focke-Wolvesih. Kot nož v maslu so se potopili v ukaze "letečih trdnjav" in uničili vse na svoji poti (FW.190A-8 / R8 "Shturmbok"). Za razliko od lahkih "Messerschmittov", katerih motorji so umrli zaradi enega zadetka krogle 50-kalibra.
Večina Messerschmittov je bila opremljenih z 12-valjnimi motorji Daimler Benz linije DB600, katerih ekstremne spremembe so razvile vzletno moč nad 1500 KM. Najhitrejše serijske spremembe so dosegle največjo hitrost 640 km / h.
Če je z Messerschmitti vse jasno, se je s Focke-Wolfeom zgodila naslednja zgodba. Novi borec z radialnim pogonom se je v prvi polovici vojne dobro odrezal, vendar se je v začetku leta 1944 zgodilo nepričakovano. Nemška superindustrija ni obvladala ustvarjanja novih motorjev z radialnim zračnim hlajenjem, medtem ko je 14-valjni BMW 801 pri svojem razvoju dosegel "zgornjo mejo". Arijski uber oblikovalci so hitro našli izhod: borec Focku-Wolfe, prvotno zasnovan za radialni motor, je vojno končal s tekočinsko hlajenimi V-motorji (prej omenjeni Daimler-Benz in osupljiv Jumo-213).
Opremljene z Jumo-213 Focke-Wolves, so modifikacije D dosegle velike višine v vseh pomenih te besede. A uspeh "dolgodlakega" FW.190 nikakor ni bil povezan z radikalnimi prednostmi hladilnega sistema s tekočino, ampak z banalno popolnostjo motorjev nove generacije v primerjavi z zastarelim BMW 801.
1750 … 1800 KM pri vzletu. Več kot dva tisoč "konjev", ko jih vbrizgate v jeklenke z Metanolom-Wasserjem 50!
Maks. hitrost pri velikih nadmorskih višinah za Focke-Wulfs z zračno hlajenim motorjem je nihala okoli 650 km / h. Zadnji od FW.190 z motorjem Jumo 213 bi lahko za kratek čas razvil hitrosti 700 km / h ali več na velikih nadmorskih višinah. Nadaljnji razvoj Focke-Wolf, Tank-152 z istim Jumo 213 se je izkazal za še hitrejšega, saj je na meji stratosfere (za kratek čas z uporabo dušikovega oksida) razvil 759 km / h. Vendar se je ta izjemen borec pojavil v zadnjih dneh vojne in njegova primerjava s častnimi veterani je preprosto napačna.
Združeno kraljestvo
Kraljevske letalske sile so letele izključno na motorjih s tekočinskim hlajenjem. Ta konzervativnost ni razložena toliko z zvestobo tradiciji, kot z ustvarjanjem izjemno uspešnega motorja Roll-Royce Merlin.
Če postavite en "Merlin" - dobite "Spitfire". Dva - lahki bombnik proti komarjem. Four Merlin - strateški Lancaster. Takšno tehniko bi lahko uporabili za pridobitev lovca Hurricane ali torpednega bombnika na nosilcu Barracuda - več kot 40 modelov bojnih letal za različne namene.
Kdor koli je rekel o nedopustnosti take združitve in potrebi po ustvarjanju visoko specializirane opreme, izostrene za posebne naloge, je takšna standardizacija koristila le kraljevskim letalskim silam.
Vsako od navedenih letal bi lahko veljalo za standard svojega razreda. Eden najmočnejših in najelegantnejših lovcev druge svetovne vojne, Supermarine Spitfire ni bil v ničemer slabši od svojih vrstnikov, njegove letalske lastnosti pa so se vsakič izkazale za višje od svojih kolegov.
Ekstremne spremembe Spitfirea, opremljene s še močnejšim motorjem Rolls-Royce Griffin (V12, 37 litrov, tekoče hlajenje), so imele najvišje stopnje. Za razliko od nemškega "wunderwaffeja" so imeli britanski motorji s turbopolnilnikom odlične višinske lastnosti, ki so lahko dolgo časa proizvajali več kot 2000 KM. ("Griffin" na visokokakovostnem bencinu z oktansko vrednostjo 150 je proizvedel 2200 KM). Po uradnih podatkih je "Spitfire" iz Podserije XIV razvil hitrost 722 km / h na nadmorski višini 7 kilometrov.
Hawkerjeva nevihta
Poleg legendarnega Merlina in manj znanega Griffina so imeli Britanci še en 24-valjni supermotor, Napier Sabre. Z njim opremljen borec Hawker Tempest je v zadnji fazi vojne veljal tudi za enega najhitrejših lovcev britanskega letalstva. Rekord, ki ga je postavil na visoki nadmorski višini, je bil 695 km / h.
ZDA
"Captain of Heaven" je uporabil najširšo paleto lovskih letal: Kittyhokes, Mustangs, Corsairs … Toda na koncu se je vsa raznolikost ameriških letal zmanjšala na tri glavne motorje: Packard V-1650 in Allison V-1710 z vodnim hlajenjem in pošastne zračno hlajene jeklenke z dvojno zvezdo Pratt & Whitney R-2800.
Indeks 2800 mu je bil dodeljen z razlogom. Delovna prostornina "dvojne zvezde" je bila 2800 kubičnih metrov. palcev ali 46 litrov! Posledično je njegova moč presegla 2000 KM, v številnih modifikacijah pa je dosegla 2400 … 2500 KM.
R-2800 Double Wasp je postal ognjeno srce lovcev na letalskih nosilcih Hullcut in Corsair, lovca-bombnika Thunderbolt, nočnega lovca Black Widow, bombnika na nosilcu Savage, kopenskih bombnikov A-26 Invader in B -26 "Marader" - približno 40 tipov bojnih in transportnih letal!
Drugi motor Allison V-1710 ni pridobil toliko popularnosti, vendar so ga uporabili pri gradnji močnih lovcev P-38 Lightning, tudi v družini slavnih Cobr (glavni borec Lend-Lease). Opremljen s tem motorjem se je P-63 "Kingcobra" razvil na nadmorski višini 660 km / h.
Veliko več zanimanja je povezano s tretjim motorjem Packard V-1650, ki se ob natančnejšem pregledu izkaže za licencirano kopijo … britanskega Rolls-Royce Merlina! Podjetni Jenkiji so ga opremili le z dvostopenjskim turbopolnilnikom, kar je omogočilo razvoj moči 1290 KM. na nadmorski višini 9 kilometrov. Za take višine je to veljalo za neverjetno odličen rezultat.
S tem izjemnim motorjem je bila povezana slava borcev Mustang. Najhitrejši ameriški borec druge svetovne vojne se je razvil na nadmorski višini 703 km / h.
Koncept lahkega lovca je bil Američanom genetsko tuj. Toda ustvarjanje velikih, dobro opremljenih letal je ovirala osnovna enačba letalstva. Najpomembnejše pravilo, po katerem je nemogoče spremeniti maso enega elementa, ne da bi to vplivalo na ostale strukturne elemente (pod pogojem, da se ohranijo prvotno določene lastnosti delovanja). Namestitev novega topa / rezervoarja za gorivo bo neizogibno povzročila povečanje površine krila, kar bo povzročilo nadaljnje povečanje mase konstrukcije. "Spirala teže" se bo vijela, dokler se vsi elementi letala ne povečajo, njihovo razmerje pa postane enako začetnemu (pred namestitvijo dodatne opreme). V tem primeru bodo lastnosti letenja ostale na isti ravni, vendar bo vse ostalo na moči elektrarne …
Zato - ostra želja Yankeesa po ustvarjanju super zmogljivih motorjev.
Lovski bombnik Ripablik P-47 Thunderbolt (spremljevalec na dolge razdalje) je imel vzletno maso dvakrat večjo od sovjetskega Jaka, njegova bojna obremenitev pa je presegla obremenitev dveh napadalnih letal Il-2. Z opremljanjem pilotske kabine je "Thunderbolt" lahko dal kvote vsakemu borcu svojega časa: avtopilotu, večkanalni radijski postaji, kisikovemu sistemu, pisoarju … 3400 nabojev je bilo dovolj za 40-sekundni rafal šestih "Browning" 50 kalibra. Ob vsem tem je bil neroden "Thunderbolt" eden najhitrejših borcev druge svetovne vojne. Njegov dosežek je 697 km / h!
Pojav "Thunderbolta" ni bil toliko zasluga letalskega oblikovalca Aleksandra Kartvelishvilija, kot supermočne dvojne zvezde "Double Wasp". Poleg tega je igrala tudi kultura proizvodnje-zaradi kompetentne zasnove in visoke kakovosti izdelave je bil koeficient upora (Cx) debelo sprednjega Thunderbolta manjši kot pri ostrim nosom nemškega Messerschmitta!
Japonska
Samuraj se je v vojni boril le na motorjih z zračnim hlajenjem. To nima nič opraviti z zahtevami kodeksa Bushido, ampak le kot pokazatelj zaostalosti japonskega vojaško-industrijskega kompleksa. Japonci so v vojno vstopili z zelo uspešnim lovcem Mitsubishi A6M Zero s 14-valjnim motorjem Nakajima Sakae (1130 KM na višini). Z istim lovcem in motorjem je Japonska končala vojno in do začetka leta 1943 brezupno izgubila nadvlado v zraku.
Zanimivo je, da japonski "Zero", zahvaljujoč zračno hlajenemu motorju, ni imel tako nizke preživetja, kot se običajno verjame. Za razliko od istega nemškega "Messerschmitta" japonskega lovca ni bilo mogoče onemogočiti z udarcem ene potepuške krogle v motor.
