Under vores udsendelse om fly blev der stillet et spørgsmål om dieselmotorer til fly. Emnet er slet ikke æterisk, da der ikke er meget at skændes om, men der er interessante øjeblikke, der er blevet videreført i vore dage.
Fordi - her er den, en luftfart dieselmotor.
Generelt er det kun to lande, der har nået den fornuftige brug af diesel i luftfarten. Tyskland og Sovjetunionen. Gud selv befalede den første, da Diesel var tysker og alle udviklinger efter hans død forblev i Tyskland, men Sovjetunionen er et separat og komplekst spørgsmål.
Faktisk begyndte begge lande at udvikle dieseltemaet ikke fra et godt liv. Der var problemer med motorerne, tyskerne havde stadig mangel på olie, vi havde ingen teknologi til dens normale forarbejdning. Højoktangasiner var en uopfyldt drøm for Sovjetunionen; de kæmpede hele krigen mod importeret højoktanbrændstof.
Faktisk gav de væsentligt forskellige problemer ved olieplanen interesse for dieselmotorer. Og det var fra hvad.
En kæmpe fordel ved en dieselmotor blev betragtet som evnen til ikke at arbejde på benzin, men, som de ville sige nu, på alternative brændstoffer. Det vil sige petroleum og dieselolie. Ja, den tids petroleum kunne normalt oplades i en dieselmotor, og motoren tyggede den perfekt. Selv moderne dieselmotorer kan godt bruge petroleum som vinterbrændstof ved meget lave temperaturer, det er kun nødvendigt at tilføje cetanforbedrende tilsætningsstoffer.
Parafin var ikke så brandfarligt som luftfartsbenzin, og der havde ikke været problemer med destillation fra olie siden 1746.
Bagsiden er dieselmotorens store masse sammenlignet med benzinmodstykket.
Resultatet var en situation, hvor det var synd ikke at forsøge at udvikle motorer til fly, der ville køre på det brændstof, der er lettere at køre ud. Det giver mening, ikke sandt? Især når der sker udviklinger. Tyskerne delte deres opskrifter på en meget venlig måde, og arbejdet i Sovjetunionen begyndte også at koge.
Hvert land gik sin egen vej.
Efterhånden som arbejdet skred frem, blev det klart, at en dieselmotor ikke var en motor til et kampfly. Han kom alt for hurtigt ud, ude af stand til at imødekomme kravet om hurtigt at øge omsætningen. Dette er dog stadig relevant nu.
Derfor tildelte de sovjetiske (lad os starte med os) designere straks en niche til langdistance- og tunge bombefly til flydiesel. For det første var flyene selv store og var ikke bange for motorens masse og for det andet effektivitet, hvilket betyder, at rækkevidden var den afgørende faktor.
I modsætning til tyskerne fik vores designere til opgave at fjerne den maksimalt mulige effekt på 1300-1500 hk fra dieselmotorer, hvilket var et noget fantastisk tal. På det tidspunkt kunne landet ikke oprette en benzinmotor med sådan kraft, men her en dieselmotor …
Men det var netop på motorer af denne kraft, der ville kunne accelerere et bombefly, der vejer 13-15 tons til en acceptabel hastighed på 400 km / t og give en rækkevidde på 2500-3000 km, som sovjetiske designere var fokuseret på.
Andrei Dmitrievich Charomsky må betragtes som landets vigtigste dieseloperatør.
Under hans ledelse udviklede CIAM-teamet (Central Institute of Aviation Motors opkaldt efter PI Baranov) en 900 hk AN-1A dieselmotor, som ved lave (op til 2500 m) højder absolut ikke var ringere end benzinmotorer. AN-1A blev grundlaget for videreudvikling af disse motorer efter at have bestået test på TB-3D-bombeflyet.
Derefter blev Charomsky arresteret som skadedyr, og på basis af AN-1A udviklede de to motorer, M-40 (arbejdet blev udført på Kirov-fabrikken i Leningrad under ledelse af V. M. Yakovlev) og M-30 ("Sharaga" på fabrikken nummer 82 i Moskva under ledelse af S. I. Zhilin og A. G. Takanaev).
Arbejdet blev udført i tilstanden "top hemmelig", det nåede sindssygt: militære repræsentanter, der var fra en anden afdeling, kunne ikke få adgang til motorerne for at kontrollere produkternes kvalitet. Tilladelserne blev udstedt personligt af folkekommissæren for luftfartsindustrien A. I. Shakhurin.
Udviklingen af begge motormodeller blev udført i retning af at opretholde arbejdsvolumen, cylinderboring og stempelslag i retning af stigende startkraft og motorhøjde. Motorernes højde skulle leveres af to-trins turboladere, TK-88 på M-40 og TK-82 på M-30. Fire turboladere blev installeret på hver motor.
I 1940 var motorerne ikke færdige, men der var heller ikke behov for dem. Diesel blev udelukkende betragtet som en politisk motor, der var i stand til at levere en rekordflyvning rundt om i verden under kontrol af M. M. Gromov. Der var et sådant projekt.
Flyvningen fandt ikke sted, da de ikke kunne opnå den nødvendige motorressource på 100 timer fra begge motorer. Planter og designere fik til opgave at udføre bænktest inden august 1940 og til efteråret at installere motorer på TB-7 og DB-240 flyene (fremtidige Er-2) til flyvningstest.
Lad os være ærlige, diesels er overvurderet. Man får indtryk af, at den sovjetiske luftfartsledelse forventede et eller andet mirakel fra motorerne, da der i 1941 mødtes en kommission på Air Force Research Institute, som fastlagde kravene til et nyt fly under de tvungne M-40F-dieselmotorer, en bombelast på hele 6.000 kg !!!
Flyet under udvikling skulle ifølge kommissionen (ledet af generalmajor Filin) bære en FAB-2000-bombe i bomberummet og to (!) På den ydre slynge!
Det er svært at sige, hvad der foregik i designeren Eromolajevs sjæl, men jeg tror ikke, at alt var strålende der med lykke. For først da 4 ASh-82F-motorer (1700 hk) blev installeret på Pe-8 i 1944, var det kun da, at Pe-8 i undtagelsestilfælde og over korte afstande kunne tage 6.000 kg bomber.
Og så 1941 …
Plus, uden at vente på starten af testen, udsendte Shakhurins afdeling (NKAP) en opgave til Voronezh-flyfabrik nr. 18 med en ordre om konstruktion af 90 Er-2-fly med M-40F-dieselmotorer i 1941 og 800 maskiner i 1942.
Det er klart, at alle disse planer blev ødelagt af krigen. Men det er bedre på denne måde, fordi de var i stand til at bringe motorerne i flyvende stand lige før krigen begyndte.
Først den 23. juli 1941 godkendte chefen for LII NKAP M. M. Gromov loven om test af Er-2-flyet med M-40F-motorer. På test viste flyet med dieselmotorer en hastighed på 448 km / t til anslået 480 km / t. Efter fjernelsen af mange mangler fik maskinerne grønt lys, men krigen begyndte og bragte slutningen på dieselflyvningen med sig.
Vi taler om de berømte angreb på Berlin i august 1941. 8 TB-7 fly med M-30 motorer skulle deltage i operationen den 10. august. Faktisk deltog syv biler i razziaen, siden den ottende styrtede ned under start. Af de resterende syv vendte ET (!) Fly tilbage til sin flyveplads i Pushkin. Resten blev desværre tvunget til at sidde forskellige steder netop på grund af fejlene i M-30-motorerne.
Godt, som sædvanlig hos os, kom alle manglerne ved dieselmotorer, som ledelsen for NKAP villigt vendte blinde øje til i Berlin -fiaskoen, "pludselig" frem og blev en tilstrækkelig årsag til den næsten fuldstændige indskrænkning af dieselen program. Sandt nok blev det først besluttet at afvise M-40F, og M-30 blev "forbudt" lidt senere.
Ermolaev kæmpede for sit fly til det sidste. Den 5. august 1941 adresserede han et brev til folkekommissæren for luftfartsindustrien, Shakhurin:
"Under hensyntagen til det særlige behov for vores forsvar i langdistancebombefly, anser vi det for nødvendigt at fortsætte vores fabriks arbejde med oprettelsen af fly-langdistancebombefly, og vi beder dig … om at give teamet af vores plant muligheden for at afslutte forfining af Er-2 2M-40F flyet."
Imidlertid blev M-40Fs skæbne praktisk talt bestemt af det mislykkede TB-7-angreb på Berlin. Derudover gik Kharkov tabt, men allerede før tabet af byen blev Kharkov-traktoranlægget overført til produktion af V-2-dieselmotorer og T-34-tanke. Og i efteråret 1941 blev det umuligt at udføre arbejde på M-40F i Leningrad, siden tyskerne begyndte en blokade.
Hvis vi vender os til de historiske dokumenter, kan vi se, at det komplette sæt dokumentation for dieselmotorer fra Ermolaev Design Bureau blev overført til Voronezh i første halvdel af 1941. Men plant # 18 samlede fly, ikke motorer. Derfor var det simpelthen urealistisk hurtigt at etablere produktionen af M-40F i Voronezh. Og i 1942 begyndte evakueringen af dette anlæg.
Generelt blev der i begyndelsen af krigen produceret omkring 200 flydiesler af begge mærker i Sovjetunionen. Først og fremmest blev motorerne installeret på TB-7, og for det andet på Er-2. Resultaterne var skuffende: under testene var det kun 22% af M-40-motorerne og 10% af M-30-motorerne, der kunne køre i mere end 50 timer, mens cirka hver tredje dieselmotor mislykkedes uden selv at have tjent 10 timer.
Faktisk blev flyets dieselprogram indskrænket, den frigivne Er-2 blev overført til AM-35 og AM-37.
Men Ermolaev og Charomsky gav ikke op. De ville virkelig have, at luftvåbnet skulle få et langdistancebomber. Og i 1943 præsenterede de Er-2 med M-30B-motorer for retten.
Bogstavet "B" i motorens navn betød, at overladningen blev udført på en kombineret måde: ud over de to venstre turboladere forsynede Charomsky dieselen med en drivaggregat, der var lånt fra AM-38-motoren. Dette sikrede en stabil drift af motoren i store flyvehøjder.
Køretøjets tomvægt steg til 10325 kg (hvilket er næsten halvandet ton mere end Er-2 2 AM-37), og den maksimale start (beregnet)-op til 17650 kg. Besætningens sammensætning ændrede sig ikke og omfattede en pilot, navigator, skytte og skytter-radiooperatør.
Testene blev udført i februar 1943 af Air Force Research Institute. Flyet blev testet af ingeniør-løjtnant-oberst N. K. Kokorin og piloter oberst Alekseev og major Lisitsin. Ifølge piloterne var flyet let at flyve i næsten alle tilstande. Dens maksimale hastighed i forhold til AM-37-versionen faldt til 429 km / t, men det beregnede maksimale flyveområde oversteg det oprindeligt specificerede for Er-2 og nåede fantastiske 5500 km.
Bomberen blev mere vedholdende, fordi petroleum antændte i den kolde luft ekstremt modvilligt. Den samlede masse af rustningen nåede 180 kg, mens piloten modtog en 15 mm pansret ryg. Det øverste tårn var udstyret med et elektrisk drev, hvilket gjorde skytterens arbejde lettere. Nu blev der foretaget en 360 ° drejning på kun 6 sekunder.
I et brev til chefen for Air Force Research Institute, generalløjtnant PA Loskutov, dateret 1. juni 1943, angav Ermolaev, at den nye version af hans bombefly var dobbelt så stor som Il-4 med hensyn til antallet af leverede bomber til målet. Derudover havde Er -2 en fordel i forhold til Ilyushins fly i flyvehastighed - både på jorden og i højden. Især med en flyvning på 3.000 km kunne IL-4 bære 1.000 kg bomber, og Er-2 2M-30B kunne bære 2.000 kg.
Der var dog også ulemper. Lav stigning, lang startafstand, manglende evne til at flyve uden tab af højde på en motor. Bilen viste sig at være overvægtig, motoreffekten var igen ikke nok.
Der var imidlertid også en sådan bemærkning:
“Vedligeholdelse af M-ZOB-motorer af terrænpersonale om vinteren og sommeren er lettere end at servicere benzinmotorer på grund af fraværet af et tændingssystem og karburatorer i nærvær af pålideligt fungerende injektionsudstyr. Brændstofudstyret (TN-12 brændstofpumpe og TF-1 injektorer) installeret på M-ZOB fungerede pålideligt og havde ingen fejl i hele testperioden."
Generelt skal det indrømmes, at de ikke kunne lave en normalt fungerende luftfartsdieselmotor i Sovjetunionen. Er-2 tog aldrig plads i kampflyens rækker, da flere dusin udstyret med M-30 Er-2 ikke foretog så mange sorteringer under krigen.
Det kan ikke siges, at alt arbejde var forgæves, da M400 (M-50F-3) motoren med en kapacitet på 800 hk blev tilhængeren af M-30. med. og M-401 (turboladet) med en kapacitet på 1000 liter. med. Disse motorer flyttede fra himlen til vand og blev installeret på højhastighedsfartøjer "Zarya", "Raketa", "Voskhod" og "Meteor".
Dieselmotoren på sovjetiske bombefly spillede desværre ikke nogen væsentlig rolle.
Lad os nu se, hvad tyskerne havde.
Og tyskerne havde junkere. Professor Hugo Junkers.
Efter afslutningen af første verdenskrig skiftede Junkers til arbejde med transport- og passagerfly. Med udvidelsen af produktionen på Junkers i 1923 blev Junkers Motrenbau GmbH etableret, hvor arbejdet begyndte med oprettelse og produktion af flymotorer, herunder dieselmotorer.
Junkers har arbejdet med flyets diesel i 20 år og har opnået de bedste resultater med Jumo.205 -motoren.
Men den første rigtige flydiesel var Jumo 204, en tolvcylindret dieselmotor på 740 hk. Denne dieselmotor blev installeret på Junkers G24 -fly og blev kørt med succes indtil 1929.
Jumo 204 -dieselen viste sig at være en vellykket motor, der også blev brugt på andre fly. Listen består af meget kendte modeller: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Men den bedste dieselflymotor kan virkelig betragtes som Jumo.205, hvis udvikling begyndte i 1932. Det var en af de få succesfulde dieselflymotorer i verden. Jumo.205 blev grundlaget for oprettelsen af en hel familie af dieselmotorer.
Motoren viste sig fremragende under konstant belastning, men den reagerede på en kraftig stigning eller fald i hastighed, ligesom sovjetiske motorer, med et fald i kraft eller kunne endda gå i stå. Plus, Jumo.205 kunne ikke kaldes en motor i stor højde: over 5000 meter faldt motoreffekten kraftigt med 20-22% og endnu mere.
Motoren blev brugt 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 blev Junkers diesels installeret på de fly, der var garanteret mod møder med fjendtlige krigere. Patruljer hav- og havflyvende både, spejdere og så videre. Det vil sige fly, der ikke krævede kraftig manøvrering, men krævede det maksimale flyveområde.
På trods af den fremragende økonomi og dermed fremragende rækkevidde levede Jumo.205 dieselmotorer dog ikke op til forventningerne. De arbejdede godt under konstant og langvarig belastning, men de tolererede ikke den hastighedsændring, som var nødvendig for kampmanøvrering. Denne mangel er ikke fuldstændig overvundet.
Plus Jumo.205 -motorerne krævede ekstremt dygtig vedligeholdelse af specialuddannet personale. Og hvis Luftwaffe stadig kunne løse dette, så mislykkedes forsøg på at "lande" Jumo.205 og få motoren til en tankmotor helt. Netop fordi motoren var unødigt krævende med hensyn til vedligeholdelse.
På trods af en anstændig liste over fly var flere dusin af de samlede udstyret med dieselmotorer. Og selvom interessen for Luftwaffe i dieselmotorer til sidst forsvandt, fortsatte Junkers med at forbedre Jumo.205 -flyets dieselmotor og udgav i 1939 en stor højdeversion - Jumo.207 med to centrifugal -superladere: den første med et udstødningsdrev, det andet med et mekanisk drev. og med en intercooler.
Toppen af udviklingen af Junkers flydieselmotorer var en virkelig uhyrlig ting kaldet Jumo.224. Denne motor var faktisk en rombe af fire Jumo.207 -motorer. 24-cylindret, 48-stemplet, totakts, væskekølet dieselmotor med modsat stempelbevægelse.
Dette mareridt vejede 2.600 kg og skulle ifølge beregninger have produceret 4.400 hk. ved start og 3.500 hk. i 15 km højde. Motoren var ikke samlet selv til test, de havde ikke tid. De billeder, der er kommet ned til os, er prototyper.
Dette, hvis jeg må sige det, var designet meget interesseret i vores ingeniører efter krigens slutning. Undersøgelser og test blev udført, men Jumo.224 er genstand for en separat artikel, men her vil jeg kun sige, at et memorandum blev sendt til viceministeren for luftfartsindustrien, generalmajor IAS MM Lukin, hvori efter at have beskrevet motoren og analyse af mulighederne, blev følgende konklusioner truffet:
Sovjetiske ingeniører kendte forløberne til Jumo.224, da Jumo.4 og Jumo.205 blev købt og studeret i 30'erne i Sovjetunionen, så vores specialister forstod og nøgternt vurderede deres styrker i produktionen af sådanne motorer.
Det skete så, at diesel stadig vandrede fra himlen til jorden. Men årsagen til dette var elementær teknisk fremgang, som gav anledning til turbojetmotorer, som til sidst erstattede både benzin- og dieselmotorer.
To lande har været i stand til at bygge flydieselmotorer, der hver især har noget at være stolte af. Diesel var en interessant motor til langdistancefly, den kunne godt transportere transport- og passagerfly. Måske var dette den første fejl - at installere dieselmotorer på kampfly, men der er ikke noget, du kan gøre ved det.
Det kan ikke siges, at vi har opnået samme succes som tyskerne. Designerne i de to lande fulgte forskellige ruter, tyske ingeniører opnåede måske stor succes, men: Diesel efterlod dem alt. Vores ingeniører gik deres egne veje, og Charomsky og hans elever bestod det mere end værdigt.
