По време на нашето излъчване на самолети беше зададен въпрос за самолетни дизелови двигатели. Темата изобщо не е ефирна, тъй като няма много за спорове, но има интересни моменти, които са продължени и в наши дни.
Защото - ето го, авиационен дизелов двигател.
Като цяло само две държави са постигнали разумно използване на дизеловото гориво в авиацията. Германия и Съветския съюз. Самият Бог командва първото, тъй като Дизел е германец и всички събития след смъртта му остават в Германия, но СССР е отделен и сложен въпрос.
Всъщност и двете страни започнаха да развиват темата за дизела не от добър живот. Имаше проблеми с двигателите, германците все още имаха недостиг на масло, нямахме технология за нормалната му обработка. Високооктановите бензини бяха неосъществена мечта за СССР; те водеха цялата война с вносно високооктаново гориво.
Всъщност различните по същество проблеми на плана за петрола породиха интерес към дизеловите двигатели. И беше от какво.
Огромно предимство на дизеловия двигател се счита за способността да работи не на бензин, а, както биха казали сега, на алтернативни горива. Тоест керосин и дизелово гориво. Да, керосин от онова време обикновено можеше да се зарежда в дизелов двигател и двигателят го дъвчеше перфектно. Дори съвременните дизелови двигатели могат да използват керосин като зимно гориво при много ниски температури, необходимо е само да се добавят добавки, повишаващи цетана.
Керосинът не е бил толкова запалим, колкото авиационния бензин и от 1746 г. не е имало проблеми с дестилацията му от петрол.
Недостатъкът е голямата маса на дизеловия двигател в сравнение с бензиновия аналог.
Резултатът беше ситуация, в която беше грях да не се опитаме да разработим двигатели за самолети, които да работят с горивото, което е по -лесно за изгонване. Има смисъл, нали? Особено когато има развитие. Германците споделиха своите рецепти по много приятелски начин и работата в СССР също започна да кипи.
Всяка страна вървеше по своя път.
С напредването на работата стана ясно, че дизеловият двигател не е двигател за изтребител. Той излезе твърде бърз, неспособен да отговори на искането за бързо увеличаване на оборота. Това обаче е актуално и сега.
Следователно съветските (нека започнем с нас) дизайнери незабавно отреждат ниша за далечни и тежки бомбардировачи за самолетни дизели. Първо, самите самолети бяха големи и не се страхуваха от масата на двигателя, и второ, от ефективността, което означава, че обхватът е определящият фактор.
За разлика от германците, нашите дизайнери бяха натоварени да премахнат максималната възможна мощност от 1300-1500 к.с. от дизеловите двигатели, което беше донякъде фантастична цифра. По това време страната не можеше да създаде бензинов двигател с такава мощност, но тук дизелов двигател …
Но именно на двигатели с тази мощност биха могли да ускорят бомбардировач с тегло 13-15 тона до приемлива скорост от 400 км / ч и да осигурят пробег от 2500-3000 км, върху който се фокусираха съветските конструктори.
Андрей Дмитриевич Чаромски трябва да се счита за основния дизелов оператор на страната.
Под негово ръководство екипът на CIAM (Централен институт по авиационни двигатели на името на П. И. Баранов) разработва дизелов двигател AN-1A с мощност 900 к.с., който на ниски (до 2500 м) надморска височина абсолютно не отстъпва на бензиновите двигатели. AN-1A стана основа за по-нататъшно развитие на тези двигатели, след като успешно премина тестове на бомбардировача TB-3D.
Тогава Чаромски е арестуван като вредител и на базата на АН-1А те разработват два двигателя, М-40 (работата се извършва в завода в Киров в Ленинград под ръководството на В. М. Яковлев) и М-30 („Шарага“в завода номер 82 в Москва под ръководството на С. И. Жилин и А. Г. Таканаев).
Работата се извършваше в режим „строго секретно“, достигна до точката на лудост: военните представители, тъй като бяха от друг отдел, не можеха да получат достъп до двигателите, за да контролират качеството на продуктите. Разрешенията са издадени лично от народния комисар на авиационната индустрия А. И. Шахурин.
Разработването на двата модела двигател се извършва в посока поддържане на работния обем, отвора на цилиндъра и хода на буталото в посока на увеличаване на излитателната мощност и височината на двигателя. Височината на двигателите трябваше да се осигурява от двустепенни турбокомпресори, ТК-88 на М-40 и ТК-82 на М-30. На всеки двигател бяха монтирани четири турбокомпресора.
До 1940 г. двигателите не са завършени, но и от тях има малка нужда. Дизелът се разглеждаше изключително като политически двигател, способен да осигури полет по целия свят на рекорден самолет под контрола на М. М. Громов. Имаше такъв проект.
Полетът не се състоя, тъй като те не можаха да постигнат необходимия двигателен ресурс от 100 часа от двата двигателя. Заводите и дизайнерите получиха задачата да проведат щандови изпитания до август 1940 г., а до есента да инсталират двигатели на самолетите TB-7 и DB-240 (бъдещ Er-2) за летателни изпитания.
Нека бъдем честни, дизелите са надценени. Създава се впечатлението, че съветското авиационно ръководство очакваше някакво чудо от двигателите, тъй като през 1941 г. в Изследователския институт на ВВС се събра комисия, която определи изискванията за нов самолет под принудителните дизелови двигатели M-40F. бомбен товар от цели 6000 кг !!!
Разработваният самолет е трябвало, според комисията (ръководен от генерал-майор Филин), да носи една бомба FAB-2000 в отделението за бомби и две (!) На външната прашка!
Трудно е да се каже какво се е случвало в душата на дизайнера Еромолаев, но не смятам, че там всичко е греело от щастие. Защото само когато бяха инсталирани 4 двигателя ASh-82F (1700 к.с.) на Pe-8 през 1944 г., само тогава Pe-8, в изключителни случаи и на къси разстояния, успя да поеме 6000 кг бомби.
И тогава 1941 …
Освен това, без да чака началото на изпитанията, отделът на Шахурин (NKAP) издаде задача на Воронежския самолетен завод № 18 със заповед за изграждането на 90 самолета Er-2 с дизелови двигатели M-40F през 1941 г. и 800 машини в 1942 г.
Ясно е, че всички тези планове са унищожени от войната. Но е по -добре по този начин, защото те успяха да доведат моторите до летателно състояние точно преди началото на войната.
Едва на 23 юли 1941 г. началникът на LII NKAP М. М. Громов одобрява акта за изпитване на самолета Er-2 с двигатели M-40F. На тестовете самолетът с дизелови двигатели показва скорост от 448 км / ч при приблизително 480 км / ч. След отстраняването на многобройни недостатъци, машините получиха зелена светлина, но войната започна, довеждайки със себе си края на дизеловата авиация.
Говорим за прочутите набези на Берлин през август 1941 година. 8 самолета ТБ-7 с двигатели М-30 трябваше да участват в операцията на 10 август. Всъщност седем коли участваха в набега, тъй като осмата се разби при излитане. От останалите седем, ЕДИН (!) Самолет се върна на летището си в Пушкин. Останалите, уви, бяха принудени да седнат на различни места именно поради повредите на двигателите М-30.
Е, както обикновено при нас, всички недостатъци на дизеловите двигатели, на които ръководството на NKAP охотно си затваряше очите за берлинското фиаско, „изведнъж“излязоха наяве и станаха достатъчна причина за почти пълното съкращаване на дизела програма. Вярно, първоначално беше решено да се отхвърли М-40F, а М-30 беше "забранен" малко по-късно.
Ермолаев се бори за своя самолет до последно. На 5 август 1941 г. той отправя писмо до Народния комисар на авиационната индустрия Шахурин:
„Като се вземат предвид особените нужди на нашата отбрана при бомбардировачи на далечни разстояния, считаме за необходимо да продължим работата на нашия завод по създаването на самолети-бомбардировачи на далечни разстояния и ви молим … да предоставите екипа на нашия ще даде възможност да завърши усъвършенстването на самолета Er-2 2M-40F."
Съдбата на М-40Ф обаче беше практически решена от неуспешния набег на ТБ-7 в Берлин. Освен това Харков беше загубен, но още преди загубата на града Харковският тракторен завод беше прехвърлен в производството на дизелови двигатели V-2 и танкове Т-34. И през есента на 1941 г. стана невъзможно да се извърши работа по М-40F в Ленинград, тъй като германците започнаха блокада.
Ако се обърнем към историческите документи, можем да видим, че целият набор от документация за дизеловите двигатели от Ермолаевското конструкторско бюро е прехвърлен във Воронеж през първата половина на 1941 г. Завод № 18 обаче сглобява самолети, а не двигатели. Следователно беше просто нереално бързо да се установи производството на М-40F във Воронеж. И през 1942 г. започва евакуацията на това растение.
Като цяло до началото на войната в СССР са произведени около 200 самолетни дизела от двете марки. На първо място, двигателите бяха инсталирани на TB-7, и второ, на Er-2. Резултатите бяха разочароващи: по време на тестовете само 22% от двигателите М-40 и 10% от двигателите М-30 успяха да работят повече от 50 часа, докато приблизително всеки трети дизелов двигател се повреди, без да е служил дори 10 часа.
Всъщност самолетната дизелова програма беше съкратена, освободеният Er-2 беше прехвърлен на AM-35 и AM-37.
Но Ермолаев и Чаромски не се отказаха. Те наистина искаха ВВС да получат бомбардировач на далечни разстояния. И през 1943 г. те представят Er-2 с двигатели M-30B на съда.
Буквата "B" в името на двигателя означава, че презареждането се извършва по комбиниран начин: в допълнение към двата леви турбокомпресора, Charomsky доставя на дизела задвижващ компресор, заимстван от двигателя AM-38. Това гарантира стабилна работа на двигателя на голяма височина на полета.
Теглото на празното превозно средство се е увеличило до 10325 кг (което е почти с един и половина тона повече от това на Er-2 2 AM-37), а максималното излитане (изчислено)-до 17650 кг. Съставът на екипажа не се променя и включва пилот, навигатор, стрелец и стрелец-радист.
Тестовете са проведени през февруари 1943 г. от Изследователския институт на ВВС. Самолетът е тестван от инженер-подполковник Н. К. Кокорин и пилоти полковник Алексеев и майор Лисицин. Според пилотите, самолетът е лесен за летене в почти всички режими. Максималната му скорост, в сравнение с версията AM-37, намалява до 429 км / ч, но изчисленият максимален обхват на полета надвишава първоначално определения за Er-2 и достига фантастичните 5500 км.
Бомбардировачът стана по -упорит, защото керосинът се запали в студения въздух изключително неохотно. Общата маса на бронята достигна 180 кг, докато пилотът получи 15-мм брониран гръб. Горната кула е оборудвана с електрическо задвижване, което улеснява работата на стрелеца. Сега завъртането на 360 ° беше направено само за 6 секунди.
В писмо до ръководителя на Изследователския институт на ВВС генерал-лейтенант П. А. Лоскутов от 1 юни 1943 г. Ермолаев посочва, че новата версия на бомбардировача му е два пъти по-голяма от Ил-4 по отношение на броя на доставените бомби към целта. Освен това Ер -2 имаше предимство пред самолета на Илюшин по скорост на полета - както на земята, така и на височина. По-специално, с обхват на полет от 3000 км, IL-4 може да носи 1000 кг бомби, а Er-2 2M-30B може да носи 2000 кг.
Имаше обаче и недостатъци. Ниска скорост на изкачване, дълго излитащо разстояние, невъзможност за полет без загуба на височина на един двигател. Колата се оказа с наднормено тегло, мощността на двигателя отново не беше достатъчна.
Имаше обаче и такава забележка:
„Поддръжката на двигатели M-ZOB от наземния персонал през зимата и лятото е по-лесна от обслужването на бензинови двигатели поради липсата на запалителна система и карбуратори при наличието на надеждно работещо инжекционно оборудване. Горивното оборудване (горивна помпа TN-12 и инжектори TF-1), инсталирани на M-ZOB, работеше надеждно и нямаше дефекти през целия период на изпитване."
Като цяло трябва да се признае, че те не могат да направят нормално работещ авиационен дизелов двигател в СССР. Er-2 никога не е заемал място в редиците на бойните самолети, тъй като няколко десетки оборудвани с M-30 Er-2 не са правили толкова много полети по време на войната.
Не може да се каже, че цялата работа е напразна, тъй като двигателят M400 (M-50F-3) с мощност 800 к.с. стана последовател на M-30. с. и М-401 (с турбокомпресор) с вместимост 1000 литра. с. Тези двигатели се преместиха от небето във вода и бяха инсталирани на високоскоростни кораби „Заря“, „Ракета“, „Восход“и „Метеор“.
Уви, дизеловият двигател на съветските бомбардировачи не играе съществена роля.
Сега да видим какво са имали германците.
И германците имаха юнкерси. Професор Уго Юнкерс.
След края на Първата световна война Юнкерс преминава към работа по транспортни и пътнически самолети. С разширяването на производството в Junkers през 1923 г. се създава Junkers Motrenbau GmbH, където започва работа по създаването и производството на самолетни двигатели, включително дизелови двигатели.
Junkers работи върху самолетния дизел в продължение на 20 години и е постигнал най -добри резултати с двигателя Jumo.205.
Но първият истински самолетен дизел беше Jumo 204, дванадесет цилиндров двигател със 740 к.с. Този дизелов двигател е инсталиран на самолети Junkers G24 и успешно работи до 1929 г.
Дизелът Jumo 204 се оказа успешен двигател, използван и на други самолети. Списъкът се състои от много известни модели: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Но най -добрият дизелов самолетен двигател наистина може да се счита за Jumo.205, чието развитие започва през 1932 г. Това беше един от малкото успешни дизелови самолетни двигатели в света. Jumo.205 стана основа за създаването на цяло семейство дизелови двигатели.
Двигателят се показа отлично при постоянно натоварване, но реагира на рязко увеличаване или намаляване на скоростта, подобно на съветските двигатели, с спад на мощността или дори може да спре. Освен това Jumo.205 не може да се нарече високопланен двигател: над 5000 метра мощността на двигателя рязко спадна с 20-22% и дори повече.
Двигателят е използван на следните модели самолети: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
Всъщност на тези самолети бяха инсталирани дизели Junkers, които бяха гарантирани срещу срещи с вражески изтребители. Патрулни океански и морски летящи лодки, разузнавачи и така нататък. Тоест самолети, които не изискват енергично маневриране, но изискват максималния обхват на полета.
Въпреки отличната икономичност и съответно отличната гама, дизелите Jumo.205 не оправдаха очакванията. Те работеха добре при постоянно и продължително натоварване, но не понасяха промяната в скоростта, която беше необходима за бойно маневриране. Този недостатък не е напълно преодолян.
Освен това двигателите Jumo.205 изискват изключително квалифицирана поддръжка от специално обучен персонал. И ако Луфтвафе все още може да реши това, тогава опитите да се "приземи" Jumo.205 и да направи двигателя танков двигател се провалят напълно. Точно защото двигателят беше ненужно взискателен по отношение на поддръжката.
Въпреки приличния списък на самолетите, няколко десетки от общия брой бяха оборудвани с дизелови двигатели. И въпреки че в крайна сметка интересът на Луфтвафе към дизеловите двигатели отшумя, Junkers продължи да работи за подобряване на самолетния дизелов двигател Jumo.205 и през 1939 г. пусна високопланинска версия - Jumo.207 с два центробежни компресора: първият с изпускателен механизъм, вторият с механично задвижване и с интеркулер.
Върхът на развитието на самолетните дизелови двигатели на Junkers беше наистина чудовищно нещо, наречено Jumo.224. Този двигател всъщност беше ромб от четири двигателя Jumo.207. 24-цилиндров, 48-бутален, двутактов дизелов двигател с течно охлаждане с противоположно движение на буталото.
Този кошмар е тежал 2600 кг и според изчисленията е трябвало да произведе 4400 к.с. при излитане и 3500 к.с. на височина 15 км. Двигателят не беше сглобен дори за тестване, нямаха време. Снимките, които стигнаха до нас, са прототипи.
Това, ако мога да кажа така, дизайнът беше много заинтересован от нашите инженери след края на войната. Проведени са проучвания и изпитания, но Jumo.224 е предмет на отделна статия, но тук само ще кажа, че е бил представен меморандум на заместник -министъра на авиационната индустрия, генерал -майор IAS М. М. Лукин, в който, след като описва двигателя и анализирайки възможностите, бяха направени следните заключения:
Съветските инженери бяха запознати с предшествениците на Jumo.224, тъй като Jumo.4 и Jumo.205 бяха закупени и проучени през 30 -те години в СССР, така че нашите специалисти отлично разбраха и трезво оцениха силните им страни в производството на такива двигатели.
Случи се така, че дизелът все още мигрира от небето на земята. Но причината за това беше елементарният технически прогрес, който даде началото на турбореактивни двигатели, които в крайна сметка замениха както бензиновите, така и дизеловите двигатели.
Две държави са успели да създадат самолетни дизелови двигатели, всеки от които има с какво да се гордее. Дизелът беше интересен двигател за самолети на дълги разстояния, можеше да превозва транспортни и пътнически самолети. Може би това беше първоначалната грешка - да инсталирате дизелови двигатели на бойни самолети, но нищо не можете да направите по въпроса.
Не може да се каже, че сме постигнали същия успех като германците. Дизайнерите на двете страни следват различни маршрути, немските инженери може би са постигнали голям успех, но: Дизел им остави всичко. Нашите инженери тръгнаха по своя път, а Чаромски и неговите ученици го преминаха повече от достойно.
