Under vår sending på fly ble det stilt spørsmål om dieselmotorer til fly. Temaet er slett ikke eterisk, siden det ikke er så mye å krangle om, men det er interessante øyeblikk som har blitt videreført i våre dager.
Fordi - her er den, en luftfart dieselmotor.
Generelt er det bare to land som har nådd fornuftig bruk av diesel i luftfarten. Tyskland og Sovjetunionen. Gud selv befalte den første, siden Diesel var tysker og all utvikling etter hans død forble i Tyskland, men Sovjetunionen er et eget og komplekst spørsmål.
Faktisk begynte begge land å utvikle dieseltemaet ikke fra et godt liv. Det var problemer med motorene, tyskerne hadde fortsatt mangel på olje, vi hadde ingen teknologi for normal behandling. Høyoktanbensin var en uoppfylt drøm for Sovjetunionen; de kjempet hele krigen mot importert høyoktanbrensel.
Faktisk ga de vesentlig forskjellige problemene med oljeplanen interesse for dieselmotorer. Og det var fra hva.
En stor fordel med en dieselmotor ble ansett som evnen til ikke å jobbe med bensin, men, som de vil si nå, på alternative drivstoff. Det vil si parafin og diesel. Ja, den tidens parafin kunne normalt settes inn i en dieselmotor, og motoren tygget den perfekt. Selv moderne dieselmotorer kan godt bruke parafin som vinterdrivstoff ved svært lave temperaturer, det er bare nødvendig å legge til cetanforbedrende tilsetningsstoffer.
Parafin var ikke like brannfarlig som flybensin, og det hadde ikke vært noen problemer med destillasjon fra olje siden 1746.
Ulempen er dieselmotorens store masse sammenlignet med bensinmotstykket.
Resultatet var en situasjon der det var synd å ikke prøve å utvikle motorer for fly som ville kjøre på drivstoffet som er lettere å kjøre ut. Det er fornuftig, ikke sant? Spesielt når det er utvikling. Tyskerne delte oppskriftene sine på en veldig vennlig måte, og arbeidet i Sovjetunionen begynte også å koke.
Hvert land gikk sin egen vei.
Etter hvert som arbeidet gikk, ble det klart at en dieselmotor ikke var en motor for et jagerfly. Han kom for raskt ut, og klarte ikke å svare på kravet om å raskt øke omsetningen. Dette er imidlertid fortsatt aktuelt nå.
Derfor tildelte de sovjetiske (la oss starte med oss) designere umiddelbart en nisje for langdistanse og tunge bombefly for flydiesel. For det første var flyene selv store og var ikke redde for motorens masse, og for det andre effektiviteten, noe som betyr at rekkevidden var den avgjørende faktoren.
I motsetning til tyskerne fikk våre designere i oppgave å fjerne maksimal effekt på 1300-1500 hk fra dieselmotorer, noe som var en litt fantastisk figur. På den tiden kunne ikke landet lage en bensinmotor med slik kraft, men her en dieselmotor …
Men det var nettopp på motorer med denne kraften som kunne akselerere et bombefly som veier 13-15 tonn til en akseptabel hastighet på 400 km / t og gi en rekkevidde på 2500-3000 km som sovjetiske designere var fokusert på.
Andrei Dmitrievich Charomsky må betraktes som den viktigste dieseloperatøren i landet.
Under hans ledelse utviklet CIAM-teamet (Central Institute of Aviation Motors oppkalt etter PI Baranov) en 900 hk AN-1A dieselmotor, som ved lave (opptil 2500 m) høyder absolutt ikke var dårligere enn bensinmotorer. AN-1A ble grunnlaget for videre utvikling av disse motorene, etter å ha bestått tester på TB-3D-bombeflyet.
Deretter ble Charomsky arrestert som et skadedyr, og på grunnlag av AN-1A utviklet de to motorer, M-40 (arbeidet ble utført på Kirov-anlegget i Leningrad under ledelse av V. M. Yakovlev) og M-30 ("Sharaga" ved anlegget nummer 82 i Moskva under ledelse av S. I. Zhilin og A. G. Takanaev).
Arbeidet ble utført i "topphemmelig" -modus, det nådde galskap: militære representanter, fra en annen avdeling, kunne ikke få tilgang til motorene for å kontrollere kvaliteten på produktene. Tillatelsene ble personlig utstedt av folkekommissæren for luftfartsindustrien A. I. Shakhurin.
Utviklingen av begge motormodellene ble utført i retning av å opprettholde arbeidsvolumet, sylinderhullet og stempelslaget i retning av økende startkraft og motorhøyde. Motorens høyde skulle leveres av totrinns turboladere, TK-88 på M-40 og TK-82 på M-30. Fire turboladere ble installert på hver motor.
I 1940 var ikke motorene ferdige, men det var lite behov for dem heller. Diesel ble utelukkende sett på som en politisk motor som var i stand til å gi en rekordflyvning rundt om i verden under kontroll av M. M. Gromov. Det var et slikt prosjekt.
Flyturen fant ikke sted, siden de ikke kunne oppnå den nødvendige motorressursen på 100 timer fra begge motorene. Planter og designere fikk i oppgave å utføre benketester innen august 1940, og til høsten å installere motorer på TB-7 og DB-240 flyene (fremtidige Er-2) for flytester.
La oss være ærlige, diesler er overvurdert. Man får inntrykk av at den sovjetiske luftfartsledelsen ventet et slags mirakel fra motorene, siden i 1941 møtte en kommisjon ved Air Force Research Institute, som bestemte kravene til et nytt fly under de tvungne M-40F-dieselmotorene, en bombelast på hele 6000 kg !!!
Flyet under utvikling skulle ifølge kommisjonen (ledet av generalmajor Filin) bære én FAB-2000-bombe i bomberommet, og to (!) På den ytre slyngen!
Det er vanskelig å si hva som foregikk i sjelen til designeren Eromolaev, men jeg tror ikke at alt var strålende der av lykke. For bare da 4 ASh-82F-motorer (1700 hk) ble installert på Pe-8 i 1944, var det bare da Pe-8, i unntakstilfeller og over korte avstander, kunne ta 6000 kg bomber.
Og så 1941 …
Pluss, uten å vente på starten av testen, ga Shakhurins avdeling (NKAP) en oppgave til Voronezh flyanlegg nr. 18 med en ordre om bygging av 90 Er-2-fly med M-40F-dieselmotorer i 1941, og 800 maskiner i 1942.
Det er klart at alle disse planene ble ødelagt av krigen. Men det er bedre på denne måten, fordi de var i stand til å bringe motorene til flygende tilstand like før krigen begynte.
Først 23. juli 1941 godkjente sjefen for LII NKAP M. M. Gromov loven om testing av Er-2-flyet med M-40F-motorer. På tester viste flyet med dieselmotorer en hastighet på 448 km / t til anslagsvis 480 km / t. Etter eliminering av mange mangler, ble maskinene gitt grønt lys, men krigen begynte og brakte slutten på dieselflyet.
Vi snakker om de berømte angrepene på Berlin i august 1941. 8 TB-7-fly med M-30-motorer skulle delta i operasjonen 10. august. Faktisk deltok sju biler i raidet, siden den åttende krasjet under start. Av de syv som var igjen, returnerte ET (!) Fly til flyplassen i Pushkin. Resten ble dessverre tvunget til å sitte på forskjellige steder nettopp på grunn av feilene i M-30-motorene.
Vel, som vanlig hos oss, kom alle manglene ved dieselmotorer, som ledelsen i NKAP villig blikket for Berlin -fiaskoen for, frem og ble en tilstrekkelig årsak til nesten fullstendig avkortning av dieselen. program. Det var sant at det først ble besluttet å avvise M-40F, og M-30 ble "utestengt" litt senere.
Ermolaev kjempet for flyet sitt til det siste. 5. august 1941 rettet han et brev til folkekommissæren for luftfartsindustrien, Shakhurin:
"Tatt i betraktning det spesielle behovet for vårt forsvar i langdistansebombere, anser vi det som nødvendig å fortsette arbeidet til anlegget vårt med å lage fly-langdistansebombere og vi ber deg … om å gi teamet til våre plant muligheten til å fullføre foredlingen av Er-2 2M-40F-flyet."
Imidlertid ble skjebnen til M-40F praktisk talt avgjort av det mislykkede raid-TB-7 på Berlin. I tillegg gikk Kharkov tapt, men allerede før tapet av byen ble Kharkov-traktoranlegget overført til produksjon av V-2-dieselmotorer og T-34-tanker. Og høsten 1941 ble det umulig å utføre arbeid på M-40F i Leningrad, siden tyskerne begynte en blokade.
Hvis vi går til de historiske dokumentene, kan vi se at det komplette settet med dokumentasjon for dieselmotorer av Ermolaev Design Bureau ble overført til Voronezh i første halvdel av 1941. Imidlertid monterte Plant # 18 fly, ikke motorer. Derfor var det ganske enkelt urealistisk å raskt etablere produksjonen av M-40F i Voronezh. Og i 1942 begynte evakueringen av dette anlegget.
Generelt, ved begynnelsen av krigen, ble det produsert rundt 200 flydieseler av begge merkene i Sovjetunionen. Først og fremst ble motorene installert på TB-7, og for det andre på Er-2. Resultatene var skuffende: under testene var det bare 22% av M-40-motorene og 10% av M-30-motorene som var i stand til å fungere i mer enn 50 timer, mens omtrent hver tredje dieselmotor mislyktes uten å ha tjent 10 timer.
Faktisk ble flyets dieselprogram redusert, den frigitte Er-2 ble overført til AM-35 og AM-37.
Men Ermolaev og Charomsky ga ikke opp. De ville virkelig at luftvåpenet skulle skaffe et langdistanse bombefly. Og i 1943 presenterte de Er-2 med M-30B-motorer for retten.
Bokstaven "B" i motorens navn betydde at overladningen ble utført på en kombinert måte: i tillegg til de to venstre turboladere, leverte Charomsky dieselen med en drivlader som var lånt fra AM-38-motoren. Dette sikret stabil drift av motoren i store flyhøyder.
Kjøretøyets egenvekt økte til 10325 kg (som er nesten halvannet tonn mer enn Er-2 2 AM-37), og maksimal start (beregnet)-opptil 17650 kg. Mannskapets sammensetning endret seg ikke og inkluderte en pilot, navigator, skytter og skytter-radiooperatør.
Testene ble utført i februar 1943 av Air Force Research Institute. Flyet ble testet av ingeniør-løytnant-oberst N. K. Kokorin og piloter oberst Alekseev og major Lisitsin. Ifølge pilotene var flyet lett å fly i nesten alle moduser. Maksimal hastighet, sammenlignet med AM-37-versjonen, gikk ned til 429 km / t, men det beregnede maksimale flyvningsområdet oversteg det opprinnelig angitte for Er-2 og nådde fantastiske 5500 km.
Bomberen ble mer seig, fordi parafin antennes ekstremt motvillig i kald luft. Den totale massen av rustningen nådde 180 kg, mens piloten fikk en 15 mm pansret rygg. Det øvre tårnet var utstyrt med en elektrisk stasjon, noe som gjorde skytterens arbeid lettere. Nå ble en 360 ° sving gjort på bare 6 sekunder.
I et brev til sjefen for Air Force Research Institute, generalløytnant PA Loskutov, datert 1. juni 1943, indikerte Ermolaev at den nye versjonen av bombeflyet hans var dobbelt så stor som Il-4 når det gjelder antall bomber som ble levert til målet. I tillegg hadde Er -2 en fordel i forhold til Ilyushins fly i flygehastighet - både på bakken og i høyden. Spesielt, med en flyvning på 3000 km, kunne IL-4 bære 1000 kg bomber, og Er-2 2M-30B kunne bære 2000 kg.
Det var imidlertid også ulemper. Lav stigning, lang startavstand, manglende evne til å fly uten å miste høyden på en motor. Bilen viste seg å være overvektig, motorkraften var igjen ikke nok.
Imidlertid var det også en slik merknad:
“Vedlikehold av M-ZOB-motorer av bakkepersonell om vinteren og sommeren er lettere enn å vedlikeholde bensinmotorer på grunn av fravær av tenningssystem og forgassere i nærvær av pålitelig fungerende injeksjonsutstyr. Drivstoffutstyret (TN-12 drivstoffpumpe og TF-1-injektorer) installert på M-ZOB fungerte pålitelig og hadde ingen feil under hele testperioden."
Generelt bør det innrømmes at de ikke kunne lage en normalt fungerende luftfartsdieselmotor i Sovjetunionen. Er-2 tok aldri plass i kampflyets rekker, siden flere titalls utstyrt med M-30 Er-2 ikke foretok så mange sorteringer under krigen.
Det kan ikke sies at alt arbeidet var forgjeves, siden M400 (M-50F-3) motoren med en kapasitet på 800 hk ble tilhenger av M-30. med. og M-401 (turboladet) med en kapasitet på 1000 liter. med. Disse motorene flyttet fra himmelen til vannet og ble installert på høyhastighetsfartøyene "Zarya", "Raketa", "Voskhod" og "Meteor".
Dieselmotoren på sovjetiske bombefly spilte dessverre ingen vesentlig rolle.
La oss nå se hva tyskerne hadde.
Og tyskerne hadde junkere. Professor Hugo Junkers.
Etter slutten av første verdenskrig gikk Junkers over til å jobbe med transport- og passasjerfly. Med utvidelsen av produksjonen på Junkers i 1923 ble Junkers Motrenbau GmbH etablert, hvor arbeidet begynte med opprettelse og produksjon av flymotorer, inkludert dieselmotorer.
Junkers har jobbet med flydiesel i 20 år og har oppnådd de beste resultatene med Jumo.205 -motoren.
Men den første virkelige flydieselen var Jumo 204, en tolv-sylindret dieselmotor på 740 hk. Denne dieselmotoren ble installert på Junkers G24 -fly og ble drevet frem til 1929.
Jumo 204 -dieselen viste seg å være en vellykket motor som også ble brukt på andre fly. Listen består av veldig kjente modeller: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Men den beste dieselflymotoren kan virkelig betraktes som Jumo.205, som utviklingen begynte i 1932. Det var en av få vellykkede dieselflymotorer i verden. Jumo.205 ble grunnlaget for etableringen av en hel familie av dieselmotorer.
Motoren viste seg utmerket under konstant belastning, men den reagerte på en kraftig økning eller reduksjon i hastighet, som sovjetiske motorer, med kraftfall eller kan til og med stoppe. Pluss at Jumo.205 ikke kunne kalles en motor i stor høyde: over 5000 meter falt motoreffekten kraftig med 20-22% og enda mer.
Motoren ble brukt på følgende flymodeller: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
Faktisk ble Junkers dieseler installert på de flyene som var garantert mot møter med fiendens jagerfly. Patruljer sjø- og sjøflygende båter, speidere og så videre. Det vil si fly som ikke krevde kraftig manøvrering, men som krevde maksimal rekkevidde.
Til tross for den utmerkede økonomien og følgelig et utmerket utvalg, levde Jumo.205 -dieselmotorer imidlertid ikke opp til forventningene. De jobbet godt under konstant og langvarig belastning, men de tolererte ikke endringen i hastighet, som var nødvendig for kampmanøvrering. Denne mangelen er ikke helt overvunnet.
Pluss at Jumo.205 -motorene krevde ekstremt dyktig vedlikehold av spesialtrent personell. Og hvis Luftwaffe fortsatt kunne løse dette, mislyktes forsøk på å "lande" Jumo.205 og gjøre motoren til en tankmotor helt. Nettopp fordi motoren var unødvendig krevende når det gjelder vedlikehold.
Til tross for en anstendig liste over fly, var flere titalls av de totale utstyrt med dieselmotorer. Og selv om interessen til Luftwaffe for dieselmotorer til slutt bleknet, fortsatte Junkers å jobbe med å forbedre Jumo.205 -flydieselmotoren og ga i 1939 ut en høyhøydeversjon - Jumo.207 med to sentrifugale superladere: den første med en eksosdrift, den andre med en mekanisk drivenhet. og med en intercooler.
Toppen av utviklingen av Junkers flydieselmotorer var en virkelig monstrøs ting som ble kalt Jumo.224. Denne motoren var faktisk en rombe med fire Jumo.207 -motorer. 24-sylindret, 48-stempel, totakts, væskekjølt dieselmotor med motsatt stempelbevegelse.
Dette marerittet veide 2600 kg og skulle ifølge beregninger ha produsert 4400 hk. ved start og 3.500 hk. i 15 km høyde. Motoren var ikke montert selv for testing, de hadde ikke tid. Bildene som har kommet ned til oss er prototyper.
Dette, hvis jeg kan si det, var designet veldig interessert i våre ingeniører etter krigens slutt. Studier og tester ble utført, men Jumo.224 er gjenstand for en egen artikkel, men her vil jeg bare si at et memorandum ble sendt til viseministeren for luftfartsindustrien, generalmajor IAS MM Lukin, der, etter å ha beskrevet motoren og analysere mulighetene, ble følgende konklusjoner gjort:
Sovjetiske ingeniører var kjent med forløperne til Jumo.224, siden Jumo.4 og Jumo.205 ble kjøpt og studert på 30 -tallet i Sovjetunionen, så våre spesialister forsto perfekt og nøktern evaluerte sine styrker i produksjonen av slike motorer.
Det skjedde slik at dieselen fortsatt vandret fra himmelen til jorden. Men årsaken til dette var elementær teknisk fremgang, som ga opphav til turbojetmotorer, som til slutt erstattet både bensin- og dieselmotorer.
To land har vært i stand til å bygge flydieselmotorer, som hver har noe å være stolt av. Diesel var en interessant motor for langdistansefly, den kunne godt bære transport- og passasjerfly. Kanskje dette var den første feilen - å installere dieselmotorer på kampfly, men det er ingenting du kan gjøre med det.
Det kan ikke sies at vi har oppnådd samme suksess som tyskerne. Designerne i de to landene fulgte forskjellige ruter, tyske ingeniører oppnådde kanskje stor suksess, men: Diesel forlot dem alt. Ingeniørene våre gikk sine egne veier, og Charomsky og studentene hans besto det mer enn verdig.
