Havacılık dizel: çıkmaz bir dal mı yoksa ?

Havacılık dizel: çıkmaz bir dal mı yoksa ?
Havacılık dizel: çıkmaz bir dal mı yoksa ?

Video: Havacılık dizel: çıkmaz bir dal mı yoksa ?

Video: Havacılık dizel: çıkmaz bir dal mı yoksa ?
Video: SİLAH ÇEKTİ VE POLİSİN ÖNÜNE ATTI ! 2024, Nisan
Anonim
Havacılık dizel: çıkmaz bir dal mı yoksa …?
Havacılık dizel: çıkmaz bir dal mı yoksa …?

Uçaklarla ilgili yayınımız sırasında uçak dizel motorları ile ilgili bir soru soruldu. Tartışılacak fazla bir şey olmadığı için konu hiç de eterik değil, ancak günümüzde devam eden ilginç anlar var.

Çünkü - işte burada, bir havacılık dizel motoru.

Genel olarak, dizelin havacılıkta mantıklı kullanımına sadece iki ülke ulaşmıştır. Almanya ve Sovyetler Birliği. Dizel bir Alman olduğu ve ölümünden sonraki tüm gelişmeler Almanya'da kaldığı için Tanrı'nın kendisi ilk emri verdi, ancak SSCB ayrı ve karmaşık bir konudur.

Aslında, her iki ülke de dizel temasını iyi bir hayattan değil geliştirmeye başladı. Motorlarla ilgili sorunlar vardı, Almanların hala yağ sıkıntısı vardı, normal işlemesi için teknolojimiz yoktu. Yüksek oktanlı benzinler SSCB için gerçekleşmemiş bir rüyaydı; tüm savaşı ithal yüksek oktanlı yakıtla verdiler.

Aslında, petrol planının özünde farklı olan sorunları dizel motorlara olan ilgiyi artırdı. Ve neydendi.

Dizel motorun büyük bir avantajı, benzinle değil, şimdi dedikleri gibi alternatif yakıtlar üzerinde çalışma yeteneği olarak kabul edildi. Yani, gazyağı ve dizel yakıt. Evet, o zamanın gazyağı normalde bir dizel motora doldurulabilirdi ve motor onu mükemmel bir şekilde çiğnedi. Modern dizel motorlar bile gazyağı çok düşük sıcaklıklarda kış yakıtı olarak kullanabilir, sadece setan arttırıcı katkı maddelerinin eklenmesi gerekir.

Gazyağı, havacılık benzini kadar yanıcı değildi ve 1746'dan beri petrolden damıtılmasıyla ilgili herhangi bir sorun yaşanmamıştı.

Dezavantajı, dizel motorun benzinli muadili ile karşılaştırıldığında büyük kütlesidir.

Sonuç, daha kolay sürülebilecek yakıtla çalışan uçaklar için motor geliştirmeye çalışmamanın günah olduğu bir durumdu. Mantıklı, değil mi? Özellikle gelişmeler olduğunda. Almanlar tariflerini çok dostane bir şekilde paylaştılar ve SSCB'deki çalışmalar da kaynamaya başladı.

Her ülke kendi yoluna gitti.

Çalışma ilerledikçe, dizel motorun bir savaş uçağı motoru olmadığı anlaşıldı. Çok acelesiz çıktı, ciroyu hızla artırmak için talebe cevap veremedi. Ancak, bu şimdi hala alakalı.

Bu nedenle, Sovyet (bizden başlayalım) tasarımcıları, uçak dizelleri için uzun menzilli ve ağır bombardıman uçakları için hemen bir niş atadılar. Birincisi, uçakların kendileri büyüktü ve motorun kütlesinden korkmuyorlardı ve ikincisi, menzilin belirleyici faktör olduğu anlamına gelen verimlilik.

Almanlardan farklı olarak, tasarımcılarımız dizel motorlardan mümkün olan maksimum 1300-1500 hp gücünü çıkarmakla görevlendirildi, bu biraz fantastik bir rakamdı. O zaman, ülke böyle bir güçte bir benzinli motor yaratamadı, ama burada bir dizel motor …

Ancak, 13-15 ton ağırlığındaki bir bombardıman uçağını kabul edilebilir bir 400 km / s hıza hızlandırabilecek ve Sovyet tasarımcılarının odaklandığı 2500-3000 km menzili sağlayabilecek tam olarak bu gücün motorları üzerindeydi.

Andrei Dmitrievich Charomsky, ülkenin ana dizel operatörü olarak kabul edilmelidir.

resim
resim

Liderliği altında, CIAM ekibi (PI Baranov'un adını taşıyan Merkez Havacılık Motorları Enstitüsü), düşük (2500 m'ye kadar) irtifalarda kesinlikle benzinli motorlardan daha düşük olmayan 900 hp AN-1A dizel motor geliştirdi. AN-1A, TB-3D bombardıman uçağındaki testleri başarıyla geçerek bu motorların daha da geliştirilmesinin temeli oldu.

resim
resim

Ardından Charomsky bir haşere olarak tutuklandı ve AN-1A temelinde iki motor geliştirdiler, M-40 (çalışma, V. M. Yakovlev) ve M-30 (S. I. Zhilin ve A. G. Takanaev önderliğinde Moskova'daki 82 numaralı tesiste "Sharaga").

resim
resim

Çalışma "çok gizli" modda gerçekleştirildi, çılgınlık noktasına ulaştı: başka bir departmandan olan askeri temsilciler, ürünlerin kalitesini kontrol etmek için motorlara erişemedi. İzinler, Havacılık Endüstrisi Halk Komiseri A. I. Shakhurin tarafından şahsen verildi.

Her iki motor modelinin de geliştirilmesi, artan kalkış gücü ve motor irtifası yönünde çalışma hacmi, silindir çapı ve piston strokunun korunması yönünde gerçekleştirilmiştir. Motorların yüksekliği, M-40'ta TK-88 ve M-30'da TK-82 olmak üzere iki kademeli turboşarjlarla sağlanacaktı. Her motora dört turboşarj takıldı.

1940'a gelindiğinde, motorlar bitmemişti, ancak onlara da çok az ihtiyaç vardı. Dizel, yalnızca M. M. Gromov'un kontrolü altında rekor bir uçağın dünya çapında uçuşunu sağlayabilen siyasi bir motor olarak görülüyordu. Böyle bir proje vardı.

Her iki motordan da gerekli olan 100 saatlik motor kaynağına ulaşamadıkları için uçuş gerçekleşmedi. Tesislere ve tasarımcılara, Ağustos 1940'a kadar tezgah testleri yapma ve sonbaharda, uçuş testleri için TB-7 ve DB-240 uçaklarına (gelecekteki Er-2) motorları kurma görevi verildi.

resim
resim

Dürüst olalım, dizeller abartılıyor. Sovyet havacılık liderliğinin motorlardan bir tür mucize beklediği izlenimi edinildi, çünkü 1941'de Hava Kuvvetleri Araştırma Enstitüsü'nde zorunlu M-40F dizel motorları altında yeni bir uçağın gereksinimlerini belirleyen bir komisyon bir araya geldi. 6.000 kg'a kadar bomba yükü !!!

Komisyona göre (Tümgeneral Filin liderliğindeki), geliştirilmekte olan uçağın bomba bölmesinde bir FAB-2000 bombası ve iki (!) Dış askıda taşıması gerekiyordu!

Tasarımcı Eromolaev'in ruhunda neler olup bittiğini söylemek zor, ama orada her şeyin mutlulukla parladığını düşünmüyorum. Sadece 1944'te Pe-8'e 4 ASh-82F motoru (1700 hp) kurulduğunda, ancak o zaman Pe-8, istisnai durumlarda ve kısa mesafelerde 6.000 kg bomba alabildi.

Ve sonra 1941 …

Ayrıca, testin başlamasını beklemeden, Shakhurin'in departmanı (NKAP), 1941'de M-40F dizel motorlu 90 Er-2 uçağı ve 800 makinenin inşası için bir siparişle Voronezh uçak fabrikası No. 18'e bir görev verdi. 1942.

resim
resim

Bütün bu planların savaş tarafından yok edildiği açıktır. Ancak böylesi daha iyi, çünkü savaş başlamadan hemen önce motorları uçuş durumuna getirebildiler.

Sadece 23 Temmuz 1941'de LII NKAP M. M. Gromov başkanı Er-2 uçağını M-40F motorlarıyla test etme yasasını onayladı. Testlerde dizel motorlu uçak, tahmini 480 km/s'de 448 km/s hız gösterdi. Çok sayıda eksikliğin giderilmesinden sonra, makinelere yeşil ışık yakıldı, ancak savaş başladı ve beraberinde dizel havacılığın sonunu getirdi.

Ağustos 1941'de Berlin'e yapılan ünlü baskınlardan bahsediyoruz. M-30 motorlu 8 TB-7 uçağı 10 Ağustos'ta harekata katılacaktı. Aslında, sekizincisi kalkış sırasında düştüğü için baskına yedi araba katıldı. Kalan yedi kişiden BİR (!) Uçak, Puşkin'deki havaalanına döndü. Gerisi, ne yazık ki, M-30 motorlarının arızaları nedeniyle tam olarak farklı yerlerde oturmak zorunda kaldı.

Bizimle her zamanki gibi, NKAP liderliğinin Berlin fiyaskosuna isteyerek göz yumduğu dizel motorların tüm eksiklikleri "aniden" ortaya çıktı ve dizelin neredeyse tamamen azaltılması için yeterli bir neden oldu. programı. Doğru, ilk başta M-40F'yi reddetmeye karar verildi ve M-30 biraz sonra "yasaklandı".

Ermolaev uçağı için sonuna kadar savaştı. 5 Ağustos 1941'de havacılık endüstrisi Halk Komiseri Shakhurin'e bir mektup gönderdi:

"Uzun menzilli bombardıman uçaklarında savunmamızın özel ihtiyacını göz önünde bulundurarak, fabrikamızın uçak - uzun menzilli bombardıman uçaklarının yaratılması konusundaki çalışmalarına devam etmenin gerekli olduğunu düşünüyoruz ve sizden … Er-2 2M-40F uçağının rafine edilmesini tamamlama fırsatını yarat."

Bununla birlikte, M-40F'nin kaderi, Berlin'deki başarısız TB-7 baskını tarafından pratik olarak belirlendi. Buna ek olarak, Kharkov kaybedildi, ancak şehrin kaybından önce bile, Kharkov Traktör Fabrikası V-2 dizel motorlarının ve T-34 tanklarının üretimine devredildi. Ve 1941 sonbaharında, Almanlar bir abluka başladığından beri Leningrad'daki M-40F üzerinde çalışmak imkansız hale geldi.

Tarihsel belgelere dönersek, Ermolaev Tasarım Bürosu tarafından dizel motorlar için eksiksiz bir belge setinin 1941'in ilk yarısında Voronezh'e aktarıldığını görebiliriz. Bununla birlikte, Bitki # 18, motorları değil, uçakları monte etti. Bu nedenle, Voronezh'de M-40F üretimini hızlı bir şekilde kurmak gerçekçi değildi. Ve 1942'de bu tesisin tahliyesi başladı.

Genel olarak, savaşın başlangıcında, SSCB'de her iki markanın yaklaşık 200 uçak dizeli üretildi. Her şeyden önce, motorlar TB-7'ye ve ikincisi Er-2'ye kuruldu. Sonuçlar hayal kırıklığı yarattı: Testler sırasında, M-40 motorlarının sadece %22'si ve M-30 motorlarının %10'u 50 saatten fazla çalışabilirken, yaklaşık her üç dizel motordan biri 10 saat bile hizmet vermeden arızalandı..

Aslında, uçak dizel programı kısıtlandı, serbest bırakılan Er-2, AM-35 ve AM-37'ye aktarıldı.

resim
resim

Ancak Ermolaev ve Charomsky pes etmedi. Hava Kuvvetlerinin uzun menzilli bir bombardıman uçağı almasını gerçekten istediler. Ve 1943'te Er-2'yi M-30B motorlarıyla mahkemeye sundular.

Motor adındaki "B" harfi, süper şarjın birleşik bir şekilde gerçekleştirildiği anlamına geliyordu: iki sol turboşarja ek olarak, Charomsky dizele AM-38 motorundan ödünç alınan bir tahrik süper şarj cihazı sağladı. Bu, motorun yüksek uçuş irtifalarında kararlı çalışmasını sağladı.

Aracın boş ağırlığı 10325 kg'a (Er-2 2AM-37'den neredeyse bir buçuk ton daha fazla) ve maksimum kalkış (hesaplanan) - 17650 kg'a yükseldi. Mürettebatın bileşimi değişmedi ve bir pilot, navigatör, topçu ve topçu-telsiz operatörü içeriyordu.

Testler, Şubat 1943'te Hava Kuvvetleri Araştırma Enstitüsü tarafından gerçekleştirildi. Uçak, mühendis-yarbay N. K. Kokorin ve pilotlar albay Alekseev ve binbaşı Lisitsin tarafından test edildi. Pilotlara göre, uçağın neredeyse tüm modlarda uçması kolaydı. AM-37 versiyonuna kıyasla maksimum hızı 429 km / s'ye düştü, ancak hesaplanan maksimum uçuş aralığı, Er-2 için orijinal olarak belirtilenleri aştı ve fantastik 5500 km'ye ulaştı.

Bombacı daha inatçı hale geldi, çünkü gazyağı soğuk havada son derece isteksizce tutuştu. Zırhın toplam kütlesi 180 kg'a ulaşırken, pilot 15 mm zırhlı sırt aldı. Üst taret, atıcının işini kolaylaştıran bir elektrikli tahrik ile donatıldı. Şimdi sadece 6 saniyede 360 ° dönüş yapıldı.

Hava Kuvvetleri Araştırma Enstitüsü başkanı Korgeneral PA Loskutov'a 1 Haziran 1943 tarihli bir mektupta Ermolaev, bombardıman uçağının yeni versiyonunun teslim edilen bomba sayısı bakımından Il-4'ün iki katı olduğunu belirtti. hedefe. Ek olarak, Er-2, hem yerde hem de yükseklikte uçuş hızında Ilyushin'in uçağına göre bir avantaja sahipti. Özellikle 3.000 km uçuş menzili ile IL-4 1.000 kg bomba, Er-2 2M-30B ise 2.000 kg bomba taşıyabilir.

Ancak dezavantajları da vardı. Düşük tırmanma hızı, uzun kalkış mesafesi, tek motorda irtifa kaybı olmadan uçamama. Arabanın fazla kilolu olduğu ortaya çıktı, motor gücü yine yeterli değildi.

Ancak şöyle bir açıklama da vardı:

“M-ZOB motorlarının kış ve yaz aylarında yer personeli tarafından bakımı, güvenilir çalışan enjeksiyon ekipmanı varlığında ateşleme sistemi ve karbüratörlerin olmaması nedeniyle benzinli motorlara servis vermekten daha kolaydır. M-ZOB'a takılan yakıt ekipmanı (TN-12 yakıt pompası ve TF-1 enjektörleri) güvenilir bir şekilde çalıştı ve tüm test süresi boyunca hiçbir kusuru olmadı.

Genel olarak, SSCB'de normal çalışan bir havacılık dizel motoru yapamadıkları kabul edilmelidir. Er-2, M-30 Er-2 ile donatılmış birkaç düzine savaş sırasında çok fazla sorti yapmadığından, savaş uçaklarının saflarında hiçbir zaman yer almadı.

resim
resim

800 hp kapasiteli M400 (M-50F-3) motoru M-30'un takipçisi olduğu için tüm çalışmaların boşuna olduğu söylenemez. ile birlikte. ve 1000 litre kapasiteli M-401 (turbo şarjlı). ile birlikte. Bu motorlar cennetten suya taşındı ve "Zarya", "Raketa", "Voskhod" ve "Meteor" yüksek hızlı gemilerine kuruldu.

resim
resim

Ne yazık ki, Sovyet bombardıman uçaklarındaki dizel motor önemli bir rol oynamadı.

resim
resim

Şimdi bakalım Almanların elinde ne varmış.

Ve Almanların Junkerleri vardı. Profesör Hugo Junkers.

resim
resim

Birinci Dünya Savaşı'nın sona ermesinden sonra, Junkers nakliye ve yolcu uçakları üzerinde çalışmaya başladı. 1923'te Junkers'daki üretimin genişlemesiyle birlikte, dizel motorlar da dahil olmak üzere uçak motorlarının yaratılması ve üretimi üzerinde çalışmaların başladığı Junkers Motrenbau GmbH kuruldu.

Junkers, 20 yıldır uçak dizeli üzerinde çalışıyor ve en iyi sonuçları Jumo.205 motoruyla elde etti.

resim
resim

Ancak ilk gerçek uçak dizeli, 740 hp on iki silindirli bir dizel motor olan Jumo 204 idi. Bu dizel motor, Junkers G24 uçağına kuruldu ve 1929'a kadar başarıyla kullanıldı.

resim
resim
resim
resim

Jumo 204 dizel, diğer uçaklarda da kullanılan başarılı bir motor olduğunu kanıtladı. Liste çok ünlü modellerden oluşuyor: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.

Ancak en iyi dizel uçak motoru, gelişimi 1932'de başlayan Jumo.205 olarak kabul edilebilir. Dünyadaki birkaç başarılı dizel uçak motorundan biriydi. Jumo.205, bütün bir dizel motor ailesinin yaratılmasının temeli oldu.

Motor, sabit yük altında kendini mükemmel bir şekilde gösterdi, ancak Sovyet motorları gibi hızdaki keskin bir artışa veya azalmaya, güçte bir düşüşle tepki verdi veya hatta durabilirdi. Artı, Jumo.205 yüksek irtifa motoru olarak adlandırılamazdı: 5000 metrenin üzerinde motor gücü %20-22 ve hatta daha fazla keskin bir şekilde düştü.

Motor şu uçak modellerinde kullanıldı: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.

resim
resim

Aslında, Junkers dizelleri, düşman avcı uçaklarıyla karşılaşmaya karşı garantili olan uçaklara kuruldu. Devriye okyanus ve deniz uçan botlar, izciler vb. Yani, kuvvetli manevra gerektirmeyen, ancak maksimum uçuş menzili gerektiren uçaklar.

Ancak, mükemmel ekonomiye ve buna bağlı olarak mükemmel menzile rağmen, Jumo.205 dizelleri beklentileri karşılamadı. Sabit ve uzun süreli yük altında iyi çalıştılar, ancak savaş manevrası için gerekli olan hız değişikliğine tolerans göstermediler. Bu eksiklik tam olarak giderilmemiştir.

Ayrıca Jumo.205 motorları, özel olarak eğitilmiş personel tarafından son derece yetenekli bakım gerektiriyordu. Ve eğer Luftwaffe bunu hala çözebilirse, o zaman Jumo.205'i "indirme" ve motoru bir tank motoru yapma girişimleri tamamen başarısız oldu. Tam olarak çünkü motor bakım açısından gereksiz yere zorluydu.

İyi bir uçak listesine rağmen, toplamın birkaç düzine dizel motorla donatıldı. Ve sonunda Luftwaffe'nin dizel motorlara olan ilgisi ortadan kalkmış olsa da, Junkers Jumo.205 uçak dizel motorunu geliştirmek için çalışmaya devam etti ve 1939'da iki santrifüj süper şarjlı Jumo.207 yüksek irtifa versiyonunu yayınladı: ilki egzoz tahriki, ikincisi mekanik tahrikli ve ara soğutuculu.

Junkers uçak dizel motorlarının gelişiminin zirvesi, Jumo.224 adlı gerçekten korkunç bir şeydi. Bu motor aslında dört Jumo.207 motorun bir eşkenar dörtgeniydi. 24 silindirli, 48 pistonlu, iki zamanlı, sıvı soğutmalı, zıt piston hareketine sahip dizel motor.

resim
resim

Bu kabus 2.600 kg ağırlığındaydı ve hesaplamalara göre 4.400 hp üretmeliydi. kalkışta ve 3.500 hp. 15 km yükseklikte. Motor test için bile monte edilmedi, zamanları yoktu. Bize ulaşan fotoğraflar prototiptir.

Bu, deyim yerindeyse, savaşın bitiminden sonra mühendislerimizin tasarımı çok ilgi gördü. Çalışmalar ve testler yapıldı, ancak Jumo.224 ayrı bir makalenin konusu, ancak burada sadece Havacılık Endüstrisi Bakan Yardımcısı Tümgeneral IAS MM Lukin'e bir muhtıra sunulduğunu söyleyeceğim. motor ve olasılıkları analiz ederek, aşağıdaki sonuçlara varıldı:

Sovyet mühendisleri, Jumo.4 ve Jumo.205 SSCB'de 30'larda satın alındığından ve çalışıldığından beri Jumo.224'ün öncülerine aşinaydı, bu nedenle uzmanlarımız bu tür motorların üretimindeki güçlerini mükemmel bir şekilde anladı ve ayık bir şekilde değerlendirdi.

Öyle oldu ki dizel hala cennetten dünyaya göç etti. Ancak bunun nedeni, sonunda hem benzinli hem de dizel motorların yerini alan turbojet motorlara yol açan temel teknik ilerlemeydi.

İki ülke, her biri gurur duyulacak bir şeye sahip olan uçak dizel motorları üretebildi. Dizel, uzun menzilli uçaklar için ilginç bir motordu, nakliye ve yolcu uçaklarını iyi taşıyabilirdi. Belki de bu ilk hataydı - dizel motorları savaş uçaklarına kurmak, ancak bu konuda yapabileceğiniz hiçbir şey yok.

Almanlarla aynı başarıyı elde ettiğimiz söylenemez. İki ülkenin tasarımcıları farklı yollar izlediler, Alman mühendisler belki de büyük başarılar elde ettiler ama: Diesel onlara her şeyi bıraktı. Mühendislerimiz kendi yollarına gittiler ve Charomsky ve öğrencileri bunu fazlasıyla layıkıyla geçtiler.

Önerilen: