Flymotor: luft- eller vandkølet?

Indholdsfortegnelse:

Flymotor: luft- eller vandkølet?
Flymotor: luft- eller vandkølet?

Video: Flymotor: luft- eller vandkølet?

Video: Flymotor: luft- eller vandkølet?
Video: What's the point of new unarmored vehicles? 2024, April
Anonim
Billede
Billede

Så efter at have overvejet de bedste repræsentanter for motorerne fra Anden Verdenskrig, beordrer motorens gud selv at reflektere over, hvilken af heltene der var mere rentabel og sejere. Der er mange meninger her, men lad os prøve at se på motorerne upartisk og med lidt lyst.

Vi vil overveje eksemplerne på krigere, simpelthen fordi bombeflyet med sine opgaver i princippet ikke er ligegyldigt hvilken motor der skal flyves. Vi flyver og vi flyver, vi fløj, bomber faldt, vi flyver tilbage. For krigerne var alt noget mere kompliceret med hensyn til missioner.

Så hvad var bedre: en luftkølet motor eller en vandkølet?

Ja, vi vil kalde den flydende kølemotor ud af vanevand, for hvilken slags frostvæske var der i 30-40'erne i forrige århundrede? I bedste fald vand med ethylenglycol. I værste fald vand og salt eller bare vand.

Ved skruer!

Billede
Billede

Konfrontationen mellem "flydende" og "luft" -motorer begyndte, da disse motorer dukkede op. Mere præcist, da ingeniørerne kom på ideen om, at det var værd at stoppe med at rotere cylindrene i den roterende motor rundt om krumtapakslen. Og så dukkede "luftstjernen" op. Ret normal motor, ingen særegenheder og problemer. Men i slutningen af første verdenskrig var ingeniører ganske i stand til at tilpasse en vandkølet bilmotor, så konkurrencen begyndte allerede da.

Og gennem hele sin eksistens konkurrerede væskekølede V-motorer og luftkølede radialmotorer med hinanden.

Hver af disse motorer har fordele og ulemper. For at sammenligne, lad os tage et par motorer fra begge kategorier. Lad os bare sige det bedste af det bedste.

ASh-82 og Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp spiller for flyverne, Rolls-Royce Merlin X, Daimler-Benz DB 605, Klimov VK-105 spiller for vandmændene.

Billede
Billede

Der er en uretfærdighed i tabellen. Kendere vil straks forstå, hvad det handler om: selvfølgelig er det vægt. For "vand" i ydeevneegenskaberne gives altid den såkaldte "tørre" vægt, det vil sige uden vand / frostvæske. Derfor vil de være bag kulisserne, det vil sige på landingsbanen, tungere. Et sted med 10-12%, hvilket er meget.

Lad os nu sammenligne.

Design

Strukturelt er det naturligvis lettere at lufte. Ingen kølekappe nødvendig, ingen radiator nødvendig, ingen rustning, der beskytter radiatoren, rør, radiatorskodder.

Luftmotoren er enklere og derfor billigere at fremstille og vedligeholde. Og sikrere i kamp. Det vides, at luftkølede motorer modstod flere slag og fortsatte med at arbejde, efter at have mistet to eller endda tre cylindre. Men vandmotoren svigtede let i tilfælde af et slag i køleren.

1: 0 til fordel for luftmotorer.

Afkøling

Mere effektiv generelt luft. Hovedproblemet med dobbeltstjerner var fjernelse af varme fra den anden række cylindre. Hvis designerne kunne klare det, var alt bare fint.

Under flyvningen gav flyet stille og roligt den nødvendige mængde luft til at køle topstykker. Og vandmotoren havde en begrænsning i form af væsketemperatur, som var begrænset af kogepunktet for vand / frostvæske. Temperaturen på topstykker på en luftmotor er under alle omstændigheder højere end kølevæsketemperaturen, så med samme luftmængde, der passerer gennem luftens cylinderhoveder og vandmotorernes radiator, var luft mere effektiv, da radiatorområdet klart var ringere end stjernens område. Og fjernelsen af en varmeenhed krævede et større volumen luft end fra topstykker.

Især når radiatorerne med tiden var skjult i tunnelerne.

2: 0 til fordel for luft.

Aerodynamik

Ja, vandmotorer havde bestemt en fordel her. Tyndere og skarpere næse, smallere skrog-vanddrevne fly var mærkbart hurtigere end deres luftdrevne konkurrenter.

Billede
Billede

Den tykke pande på et luftdrevet fly er et alvorligt slag mod flyets aerodynamik. Og i begyndelsen af rejsen og generelt blev Townend -ringen betragtet som toppen af aerodynamiske opfindelser.

Og i begyndelsen af 40'erne var der en slags sådan opdeling: fly med vandmotorer var hurtigere, fly med fly var mere manøvredygtige.

Det er værd at bemærke her, at den lettere I-16, A6M, "Rock" faktisk var meget manøvredygtige maskiner. Men de var ringere i hastighed end deres vandkonkurrenter.

Det bedste eksempel her er vores I-16.

Billede
Billede

Faktisk med "Cyclone" fra firmaet "Wright" slog I-16 let Bf-109B i Spanien. Så snart tyskerne fik DB-600, hvilket gav Emil fordelen i hastighed og lodret, ændrede rollerne sig med det samme, og gårsdagens jæger blev et spil.

Billede
Billede

I virkeligheden var det ikke kun en mere kraftfuld generation af motorer, det var også et spørgsmål om aerodynamik. Flyene blev tyndere og glattere, radiatorerne blev forsænket i vingerne og skrogene, og brugen af frostvæske gjorde det muligt at forbedre varmeoverførslen og reducere størrelsen og - vigtigst - vægten af radiatorer og kølevæske, som skulle hældes ind i systemet.

Altså 2: 1 til fordel for luft.

Bevæbning

Og her er der en masse nuancer.

Vandmotoren blev simpelthen skabt til rigtige luftskytter, da den tillod brug af sådan en vidunderlig ting som en motorpistol. Pistolen var rettet præcist mod flyets næse, ikke noget problem. Plus, et par maskingeværer kunne placeres omkring cylinderblokken.

Billede
Billede

Alt dette gav en meget god anden volley med minimal spredning. Et meget vigtigt punkt.

Her skal du straks give et point til vandmændene. 2: 2.

Hvem sagde dog, at de luftkølede krigere var kede af det? Absolut ikke!

Lad os starte med, at der var to unikke jagere, La-5 og La-7, som ASh-82-motoren gjorde det muligt at placere to og tre synkrone ShVAK-kanoner med. Ja, ammunitionslasten var ganske anstændig, omkring 120 runder pr. Kanon, dette var nok over taget til at føre en kamp og ødelægge enhver fjendtlig bombefly.

Flymotor: luft- eller vandkølet?
Flymotor: luft- eller vandkølet?

Men Lavochkins krigere er en meget interessant undtagelse fra reglen.

Men alle andre, tyskere, japanere, amerikanere, foretrak at drage fordel af det faktum, at der ikke er store køleradiatorer i og omkring vingen, og placerede hele batterier i vingerne.

Billede
Billede

Der er i øvrigt også plusser nok. Lettere at vedligeholde … nej, ikke våben. Bare en motor, omkring hvilken kanoner, maskingeværer og patroner / skaller ikke sidder fast. Der er henholdsvis mere plads i vingen, du kan markere mere ammunition og et større antal tønder.

Focke-Wulf 190A-2, ejeren af en af de mest imponerende anden runder, bar fire 20 mm kanoner i vingerne. Sandt nok var der en "hemmelighed". Roden (placeret tættere på flykroppen) kanoner havde 200 runder ammunition, og de fjerne kun 55. Men stadig imponerende. Plus to synkrone maskingeværer.

Billede
Billede

Japanerne på Ki-84 "Hayate" kostede mindre ammunition til vingekanoner, kun 150 runder og 350 runder for synkrone maskingeværer.

Men efter min mening har amerikanerne opnået den mest betydningsfulde succes med hensyn til indsættelse af våben. P-47 med otte 12,7 mm Browning og F4U Corsair med seks er ganske. Plus en ammunitionslast på 400-440 runder pr. Tønde. På vingen yderst fra skroget kunne sidekassen reduceres til 280 runder, men dette er virkelig ubetydeligt.

Billede
Billede

Du kan tale længe om emnet, der er bedre, to kanoner eller seks maskingeværer i stor kaliber, men dette er et emne for en separat undersøgelse. Der er fordele og ulemper. Under alle omstændigheder 3.000 runder mod 300-400 runder - der er noget at tale om.

Billede
Billede

Så i de kvantitative termer af udsendelse af våben viste kampflyene med luftmotorer sig ikke at være værre end deres kolleger. Da luftmotorerne var mere kraftfulde end vandmaskinerne, tillod de derfor at tage mest om bord. Det er logisk.

Og hvis vi til sammenligning tager Yak-9 med en 20 mm kanon og et 12,7 mm maskingevær mod en amerikansk jagerfly med et batteri på otte 12,7 mm "Browning", er det meget svært at sige, hvem der bliver vinder. Asu-snigskytter vil naturligvis kun have brug for et dusin eller to skaller, men hvis vi taler om mid-plane piloter … Der bliver maskingeværne mere interessante, for der vil i det mindste ramme noget.

Luft score. 3: 2.

Beskyttelse

Alt er helt anderledes her. Vandmotoren skulle beskyttes. Beskyt selve motoren mod lumbago, beskytt radiatoren, beskyt alle beslag. For et eller to slag i motorjakken eller radiatoren - og det var det, de ankom. Ja, der er noget tid, før motoren sætter sig fast af overophedning. Og du kan prøve at nå et bekvemt sted enten på dit område eller - en faldskærm. Ikke særlig pålidelig, ikke særlig praktisk.

En luftstjerne kunne simpelthen forsvares som en panserplade. Disse motorer var naturligvis bange for lumbago, men der var tilfælde, hvor Focke-Wulfs røg uden et par cylindre, men fløj. Og vores "La" kravlede ganske normalt til flyvepladser med tre slåede cylindre. Der er mange sådanne tilfælde registreret i historien.

Derfor viste La, Thunderbolt og Focke-Wulf sig at være meget gode angrebsfly. Luftmotoren kunne gemme sig for små kaliber luftværnskanoner og bære alt på sin vej. Og mere kraftfulde motorer tillod let at tage bomber om bord. La -5 - 200 kg, "Focke -Wulf" 190 serie F - op til 700 kg og "Thunderbolt" serie D - op til 1135 kg.

Nu vil nogle sige, at det bedste angrebsfly fra Anden Verdenskrig fløj på en vandmotor, og de vil have ret.

Billede
Billede

Imidlertid er Il-2 et angrebsfly, der blev født som et angrebsfly. Og ovenover handlede det om krigere, der blev angrebsfly. Der er en forskel, og primært hvad angår beskyttelse.

Og hvad angår beskyttelse, er luftkølede motorer bestemt foran. 4: 2.

Dette er billedet. Årsagen til dette er naturligvis de dobbeltrækkede stjerner, der dukkede op i begyndelsen af 1940'erne. Og de har formørket vandmotorerne, som har taget et stort skridt fremad siden deres begyndelse.

Hovedtrinnet i udviklingen af luftkølede motorer var det øjeblik, hvor designerne klarede problemet med at køle den anden række cylindre. Meget er gjort for dette: Rækkerne af cylindre blev skubbet fra hinanden for at tillade luft bedre at strømme rundt om topstykkerne, oliekølernes areal blev øget, da det meste af varmen blev fjernet præcist gennem olien, og finnerne på cylindrene blev øget.

Det var løsningen på køleproblemet, der satte stjernerne foran med hensyn til kraft og masse. Det var enkelt: dobbeltstjernen havde en større forskydning i forhold til vandmotoren. Derfor den store magt.

Hvis vi sammenligner den specifikke effekt af vores motorer i niveauet 1943, så havde ASh-82F en indikator på 1,95 hk / kg og VK-105P-2,21 hk / kg motorvægt. Det ser ud til, at VK-105P var bedre. Og ethvert fly med det burde have haft en fordel.

Men hvis vi tager et fly, der fløj både VK-105 og ASh-82 og sammenligner, vil vi ikke blive overrasket over at se, at LaGG-3 med VK-105P med hensyn til flypræstation tabte til La-5 med ASh-82 i alle henseender. Og dette på trods af at La-5, lad os sige, ikke skinnede aerodynamisk.

Kraften i ASh-82 dobbeltstjernen løste alle de aerodynamiske problemer ved blot at trække flyet ud på bekostning af de "ekstra" 500 hk.

Billede
Billede

Naturligvis ville designerne af vandmotorerne ikke give op og forsøgte at indhente ventilationsåbningerne. Der har været forsøg på at parre motorerne, så de to motorer arbejder gennem en gearkasse på en enkelt propel. I virkeligheden lykkedes det ingen.

Smartere var designet af H- og X-formede motorer, da flere cylinderblokke ville fungere på en krumtapaksel. Sådan en motor kom fra briterne, Napier "Sabre", et 24-cylindret monster. "Typhoon" fløj selvfølgelig med ham, men så snart briterne fik tanken om deres luft Bristol "Centaur", så glemte de sikkert "Sabre".

Helt i slutningen af Anden Verdenskrig dukkede en ny generation vandmotorer op med en øget forskydning hovedsagelig på grund af en stigning i stempeldiameteren og en udtynding af blokvæggene. På den ene side påvirkede dette ressourcen, på den anden side gav den den nødvendige kraft. AM-42, "Griffon", DB-603, Yumo-213-de var alle gode i denne henseende, men var sent til krigen.

For at sætte sidste hånd på stempelmotorkonkurrencen er det værd at se på slutningen af deres karriere.

Da turbojet -motorer dukkede op, måtte stempelmotorer gå på pension.

Let og sportsfly blev domænet for forbrændingsmotorer, som havde sine egne krav til motorer.

Billede
Billede

Luftmotorer besatte sportsflyvning, men vandmotorer måtte simpelthen forlade det hele. Sandt nok har der i de senere år været en tendens til at returnere dieselmotorer til luftfart, men under alle omstændigheder er det ikke så meget luftfartsmotorer som bilmotorer.

Så opsummerende ville jeg tage ansvar for at argumentere for, at luftkølede flyforbrændingsmotorer var mere effektive end deres væskekølede modstykker på flere måder.

Det faktum, at mirakelmotoren ASh-82 stadig fungerer både i fly og i helikoptere, bekræfter kun denne erklæring.

Billede
Billede

Så hvis nogen tænker anderledes, er der, hvor man skal tale og efterlade sin stemme i den passende form.

Anbefalede: