Počas nášho vysielania v lietadlách bola položená otázka o leteckých naftových motoroch. Táto téma nie je vôbec éterická, pretože nie je o čom sa hádať, ale existujú zaujímavé momenty, ktoré v našich dňoch pokračujú.
Pretože - tu to je, letecký naftový motor.
Vo všeobecnosti iba dve krajiny dosiahli rozumné využitie nafty v letectve. Nemecko a Sovietsky zväz. Prvému prikázal sám Boh, pretože Diesel bol Nemec a všetok vývoj po jeho smrti zostal v Nemecku, ale ZSSR je samostatná a zložitá otázka.
V skutočnosti obe krajiny začali rozvíjať tému nafty nie z dobrého života. Vyskytli sa problémy s motormi, Nemci mali stále nedostatok ropy, nemali sme technológiu na jej bežné spracovanie. Vysokooktánové benzíny boli pre ZSSR nesplneným snom; celú vojnu bojovali s dovážaným vysoko oktánovým palivom.
V zásade odlišné problémy ropného plánu viedli k záujmu o naftové motory. A bolo to z čoho.
Obrovskou výhodou naftového motora bola schopnosť pracovať nie na benzín, ale, ako by sa teraz hovorilo, na alternatívne palivá. To znamená petrolej a naftu. Áno, vtedajší petrolej sa dal bežne plniť do naftového motora a motor ho dokonale prežúval. Aj moderné dieselové motory môžu používať petrolej ako zimné palivo pri veľmi nízkych teplotách, je potrebné pridať iba prísady zvyšujúce cetán.
Petrolej nebol taký horľavý ako letecký benzín a s jeho destiláciou z ropy neboli od roku 1746 žiadne problémy.
Temnejšou stránkou je veľká hmotnosť naftového motora v porovnaní s benzínovým náprotivkom.
Výsledkom bola situácia, v ktorej bol hriech neskúsiť vyvinúť motory pre lietadlá, ktoré by poháňali palivom, ktoré je jednoduchšie vyhecovať. Dáva to zmysel, nie? Zvlášť, keď dôjde k vývoju. Nemci sa podelili o svoje recepty veľmi priateľským spôsobom a práca v ZSSR tiež začala vrieť.
Každá krajina išla svojou cestou.
Ako práce postupovali, vysvitlo, že naftový motor nie je motorom stíhačky. Vyšiel príliš uponáhľaný, neschopný reagovať na požiadavku rýchleho zvýšenia obratu. To je však stále aktuálne.
Preto sovietski (začnime s nami) okamžite priradili výklenok pre diaľkové a ťažké bombardéry pre leteckú naftu. Po prvé, samotné lietadlá boli veľké a nebáli sa hmotnosti motora a po druhé, účinnosť, čo znamená, že určujúcim faktorom bol dosah.
Na rozdiel od Nemcov mali naši konštruktéri za úlohu odstrániť z naftových motorov maximálny možný výkon 1 300-1 500 k, čo bol do istej miery fantastický údaj. V tom čase krajina nemohla vytvoriť benzínový motor s takým výkonom, ale tu dieselový motor …
Ale práve na motoroch tejto sily by boli schopné akcelerovať bombardér s hmotnosťou 13-15 ton na prijateľnú rýchlosť 400 km / h a poskytnúť dolet 2 500-3 000 km, na ktoré sa sovietski konštruktéri zamerali.
Andrei Dmitrievich Charomsky musí byť považovaný za hlavného prevádzkovateľa nafty v krajine.
Pod jeho vedením tím CIAM (Ústredný ústav leteckých motorov pomenovaný po PI Baranovovi) vyvinul dieselový motor AN-1A s výkonom 900 koní, ktorý v nízkych (do 2500 m) nadmorských výškach nebol absolútne nižší ako benzínové motory. Základom pre ďalší vývoj týchto motorov sa stal AN-1A, ktorý úspešne prešiel testami bombardéra TB-3D.
Potom bol Charomsky zatknutý ako škodca a na základe AN-1A vyvinuli dva motory M-40 (práca sa vykonávala v závode Kirov v Leningrade pod vedením V. M. Jakovlev) a M-30 („Sharaga“v závode číslo 82 v Moskve pod vedením S. I. Zhilina a A. G. Takanaeva).
Práce boli vykonávané v režime „prísne tajných“a dosiahli bod šialenstva: vojenskí predstavitelia, ktorí boli z iného oddelenia, nemohli získať prístup k motorom na kontrolu kvality výrobkov. Povolenia vydal osobne ľudový komisár leteckého priemyslu A. I. Shakhurin.
Vývoj oboch modelov motorov prebiehal v smere udržiavania pracovného objemu, vŕtania valca a zdvihu piestu v smere zvyšovania vzletového výkonu a nadmorskej výšky motora. Nadmorskú výšku motorov mali zabezpečiť dvojstupňové turbodúchadlá, TK-88 na M-40 a TK-82 na M-30. Na každom motore boli nainštalované štyri turbodúchadlá.
V roku 1940 už motory neboli hotové, ale bola tiež malá potreba. Na naftu sa hľadelo výlučne ako na politický motor, ktorý je schopný zabezpečiť let rekordným lietadlom po celom svete pod kontrolou M. M. Gromova. Bol tam taký projekt.
Let sa neuskutočnil, pretože z oboch motorov nemohli dosiahnuť požadovaný motorový zdroj 100 hodín. Závody a projektanti dostali za úlohu vykonať skúšky na lavičke do augusta 1940 a na jeseň nainštalovať motory do lietadiel TB-7 a DB-240 (budúce Er-2) na letové skúšky.
Buďme úprimní, diesely sú preceňované. Človek má dojem, že sovietske letecké vedenie očakávalo od motorov nejaký zázrak, pretože v roku 1941 sa vo Výskumnom ústave leteckých síl zišla komisia, ktorá určila požiadavky na nové lietadlo s nútenými naftovými motormi M-40F, bombová záťaž až 6 000 kg !!!
Vyvíjané lietadlo malo podľa komisie (vedenej generálmajorom Filinom) niesť jednu bombu FAB-2000 v priestore pre bomby a dve (!) Na vonkajšom závese!
Je ťažké povedať, čo sa odohrávalo v duši návrhára Eromolaeva, ale nemyslím si, že tam všetko žiarilo šťastím. Len vtedy, keď boli na Pe-8 v roku 1944 nainštalované 4 motory ASh-82F (1 700 k), až potom bol Pe-8 vo výnimočných prípadoch a na krátke vzdialenosti schopný odniesť 6 000 kg bômb.
A potom 1941 …
Navyše, bez čakania na začiatok testovania, Shakhurinovo oddelenie (NKAP) vydalo úlohu pre závod vo Voroneži č. 18 s objednávkou na stavbu 90 lietadiel Er-2 s naftovými motormi M-40F v roku 1941 a 800 strojov v r. 1942.
Je zrejmé, že všetky tieto plány zničila vojna. Ale je to takto lepšie, pretože dokázali dostať motory do lietajúceho stavu tesne pred začiatkom vojny.
Len 23. júla 1941 schválil vedúci LII NKAP M. M. Gromov zákon o testovaní lietadla Er-2 s motormi M-40F. Pri testoch lietadlo s naftovými motormi ukazovalo rýchlosť 448 km / h pri odhadovaných 480 km / h. Po odstránení početných nedostatkov dostali stroje zelenú, ale začala vojna, ktorá so sebou priniesla koniec leteckej nafty.
Hovoríme o známych nájazdoch na Berlín v auguste 1941. Na operácii sa malo 10. augusta zúčastniť 8 lietadiel TB-7 s motormi M-30. Náletu sa zúčastnilo skutočne sedem automobilov, pretože ôsme havarovalo počas štartu. Zo zvyšných siedmich sa JEDNO (!) Lietadlo vrátilo na svoje letisko v Puškine. Ostatní, bohužiaľ, boli nútení sedieť na rôznych miestach práve kvôli poruchám motorov M-30.
Ako to už u nás býva, všetky nedostatky naftových motorov, pred ktorými vedenie NKAP ochotne zatváralo oči pred berlínskym fiaskom, „zrazu“vyšli najavo a stali sa dostatočným dôvodom na takmer úplné obmedzenie nafty program. Je pravda, že spočiatku bolo rozhodnuté o odmietnutí M-40F a M-30 bol „zakázaný“o niečo neskôr.
Ermolaev bojoval o svoje lietadlo do posledného. 5. augusta 1941 adresoval list ľudovému komisárovi leteckého priemyslu Šachurinovi:
„S prihliadnutím na špeciálnu potrebu našej obrany v diaľkových bombardéroch považujeme za nevyhnutné pokračovať v práci nášho závodu na tvorbe lietadiel-diaľkových bombardérov a žiadame vás …, aby ste dali tímu nášho dať príležitosť dokončiť zdokonaľovanie lietadla Er-2 2M-40F. “
O osude M-40F však prakticky rozhodol neúspešný nálet TB-7 na Berlín. Charkov bol navyše stratený, ale ešte pred stratou mesta bol Charkovský traktorový závod prevedený na výrobu naftových motorov V-2 a tankov T-34. A na jeseň roku 1941 bolo nemožné vykonávať prácu na M-40F v Leningrade, pretože Nemci začali blokádu.
Ak sa obrátime na historické dokumenty, môžeme vidieť, že kompletná dokumentácia k dieselovým motorom od Ermolaev Design Bureau bola prenesená do Voroneže v prvej polovici roku 1941. Závod č. 18 však montoval lietadlá, nie motory. Preto bolo jednoducho nerealistické rýchlo založiť výrobu M-40F vo Voroneži. A v roku 1942 sa začala evakuácia tohto závodu.
Vo všeobecnosti bolo na začiatku vojny v ZSSR vyrobených asi 200 leteckých dieselov oboch značiek. V prvom rade boli motory nainštalované na TB-7 a za druhé na Er-2. Výsledky boli sklamaním: počas testov bolo iba 22% motorov M-40 a 10% motorov M-30 schopných pracovať viac ako 50 hodín, pričom približne každý tretí naftový motor zlyhal bez toho, aby slúžil dokonca 10 hodín..
V skutočnosti bol program leteckej nafty obmedzený, uvoľnený Er-2 bol prevedený na AM-35 a AM-37.
Ermolaev a Charomsky sa ale nevzdali. Naozaj chceli, aby letectvo získalo bombardér dlhého doletu. A v roku 1943 predložili súdu Er-2 s motormi M-30B.
Písmeno „B“v názve motora znamenalo, že preplňovanie sa uskutočňovalo kombinovane: okrem dvoch ľavých turbodúchadiel dodával Charomsky naftu aj preplňovaný pohon požičaný z motora AM-38. To zaisťovalo stabilnú prevádzku motora vo vysokých letových výškach.
Prázdna hmotnosť vozidla sa zvýšila na 10325 kg (čo je takmer o jeden a pol tony viac ako v prípade Er-2 2 AM-37) a maximálny vzlet (vypočítaný)-až na 17 650 kg. Zloženie posádky sa nezmenilo a zahŕňal pilota, navigátora, strelca a strelca-radistu.
Testy vykonal vo februári 1943 Výskumný ústav leteckých síl. Lietadlo testovali inžinier-podplukovník N. K. Kokorin a piloti plukovník Alekseev a major Lisitsin. Podľa pilotov bolo lietadlo ľahké lietať takmer vo všetkých režimoch. Jeho maximálna rýchlosť v porovnaní s verziou AM-37 síce klesla na 429 km / h, ale vypočítaný maximálny letový dosah prekročil pôvodne určený pre Er-2 a dosiahol fantastických 5500 km.
Bombardér sa stal húževnatejším, pretože petrolej sa v chladnom vzduchu vznietil mimoriadne neochotne. Celková hmotnosť panciera dosiahla 180 kg, pričom pilot dostal 15 mm obrnený chrbát. Horná veža bola vybavená elektrickým pohonom, ktorý strelcovi uľahčoval prácu. Teraz bolo otočenie o 360 ° vykonané za pouhých 6 sekúnd.
V liste vedúcemu Výskumného ústavu leteckých síl generálporučíka PA Loskutova z 1. júna 1943 Ermolaev naznačil, že nová verzia jeho bombardéra bola z hľadiska počtu dodaných bômb dvakrát väčšia ako Il-4. k cieľu. Er -2 mal navyše oproti Iľjušinovým lietadlám výhodu v rýchlosti letu - na zemi aj vo výške. Najmä s letovým dosahom 3 000 km mohol IL-4 uniesť 1 000 kg bômb a Er-2 2M-30B 2 000 kg.
Existovali však aj nevýhody. Nízka rýchlosť stúpania, dlhá vzletová vzdialenosť, neschopnosť lietať bez straty nadmorskej výšky na jeden motor. Auto sa ukázalo byť nadváhou, výkon motora opäť nestačil.
Bola tu však aj taká poznámka:
„Údržba motorov M-ZOB pozemným personálom v zime a v lete je jednoduchšia ako údržba benzínových motorov kvôli absencii zapaľovacieho systému a karburátorov v prítomnosti spoľahlivo fungujúceho vstrekovacieho zariadenia. Palivové zariadenie (palivové čerpadlo TN-12 a vstrekovače TF-1) nainštalované na M-ZOB fungovalo spoľahlivo a počas celého testovacieho obdobia nemalo žiadne chyby. “
Vo všeobecnosti treba priznať, že v ZSSR nemohli vyrábať normálne fungujúci letecký naftový motor. Er-2 nikdy nezastúpil v radoch bojových lietadiel, pretože niekoľko desiatok vybavených M-30 Er-2 počas vojny nerobilo toľko bojových letov.
Nedá sa povedať, že všetka práca bola márna, pretože nasledovníkom M-30 sa stal motor M400 (M-50F-3) s výkonom 800 koní. s. a M-401 (preplňovaný) s objemom 1 000 litrov. s. Tieto motory sa presťahovali z neba do vody a boli inštalované na vysokorýchlostných plavidlách „Zarya“, „Raketa“, „Voskhod“a „Meteor“.
Dieselový motor na sovietskych bombardéroch, bohužiaľ, nehral žiadnu významnú úlohu.
Teraz sa pozrime, čo mali Nemci.
A Nemci mali Junkers. Profesor Hugo Junkers.
Po skončení prvej svetovej vojny prešiel Junkers k práci v dopravných a osobných lietadlách. S rozšírením výroby v spoločnosti Junkers v roku 1923 vznikla spoločnosť Junkers Motrenbau GmbH, kde sa začalo pracovať na výrobe a výrobe leteckých motorov vrátane dieselových.
Junkers pracuje na leteckej nafte už 20 rokov a najlepšie výsledky dosiahol s motorom Jumo.205.
Ale prvým skutočným leteckým dieselovým motorom bol Jumo 204, dvanásťvalcový dieselový motor s výkonom 740 koní. Tento naftový motor bol nainštalovaný do lietadla Junkers G24 a bol úspešne prevádzkovaný až do roku 1929.
Dieselový motor Jumo 204 sa ukázal ako úspešný motor, ktorý bol použitý aj v iných lietadlách. Zoznam pozostáva z veľmi známych modelov: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Ale za najlepší naftový letecký motor možno skutočne považovať Jumo.205, ktorého vývoj sa začal v roku 1932. Bol to jeden z mála úspešných dieselových leteckých motorov na svete. Jumo.205 sa stal základom pre vytvorenie celej rodiny naftových motorov.
Motor sa vynikajúco prejavoval pri konštantnom zaťažení, na prudké zvýšenie alebo zníženie rýchlosti, podobne ako sovietske motory, reagoval poklesom výkonu alebo sa dokonca mohol zastaviť. Navyše, Jumo.205 sa nedal nazvať vysokohorským motorom: nad 5000 metrov výkon motora prudko klesol o 20-22% a ešte viac.
Motor bol použitý na nasledujúcich modeloch lietadiel: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
V skutočnosti boli dieselové motory Junkers nainštalované na tie lietadlá, ktoré boli zaručené proti stretu s nepriateľskými stíhačkami. Hliadkujte na oceánskych a morských lietajúcich člnoch, skautoch a podobne. To znamená lietadlo, ktoré nevyžadovalo dynamické manévrovanie, ale vyžadovalo maximálny letový dosah.
Napriek vynikajúcej ekonomike a podľa toho vynikajúcemu dojazdu diesely Jumo.205 nesplnili očakávania. Pracovali dobre pri konštantnom a dlhšom zaťažení, ale netolerovali zmenu rýchlosti, ktorá bola potrebná pre bojové manévrovanie. Tento nedostatok nebol úplne prekonaný.
Motory Jumo.205 navyše vyžadovali mimoriadne kvalifikovanú údržbu špeciálne vyškoleným personálom. A ak by to Luftwaffe ešte dokázala vyriešiť, potom pokusy o „pristátie“Jumo.205 a urobiť z motora cisternový motor úplne zlyhal. Práve preto, že motor bol na údržbu zbytočne náročný.
Napriek slušnému zoznamu lietadiel bolo niekoľko desiatok z nich vybavených naftovými motormi. A hoci nakoniec záujem Luftwaffe o naftové motory vyprchal, Junkers pokračoval v práci na zdokonalení vznetového motora lietadla Jumo.205 a v roku 1939 vydal vysokohorskú verziu - Jumo.207 s dvoma odstredivými kompresormi: prvý s výfukový pohon, druhý s mechanickým pohonom a medzichladičom.
Vrcholom vývoja leteckých dieselových motorov Junkers bola skutočne obludná vec s názvom Jumo.224. Tento motor bol v skutočnosti kosoštvorcom štyroch motorov Jumo.207. 24-valcový, 48-piestový, dvojtaktný, kvapalinou chladený naftový motor s opačným pohybom piestu.
Táto nočná mora vážila 2 600 kg a podľa prepočtov mala vyprodukovať 4 400 koní. pri štarte a 3 500 hp. vo výške 15 km. Motor nebol zmontovaný ani na testovanie, nemali čas. Fotografie, ktoré sa k nám dostali, sú prototypmi.
Toto, ak to môžem povedať, dizajn našich inžinierov po skončení vojny veľmi zaujal. Boli vykonané štúdie a testy, ale Jumo.224 je predmetom samostatného článku, ale tu poviem len to, že námestníkovi ministra leteckého priemyslu generálmajorovi IAS MM Lukinovi bolo predložené memorandum, v ktorom sa po opise motora a analýzou možností sa urobili tieto závery:
Sovietski inžinieri boli oboznámení s predchodcami Jumo.224, pretože Jumo.4 a Jumo.205 boli zakúpené a študované v 30. rokoch v ZSSR, takže naši špecialisti dokonale porozumeli a triezvo vyhodnotili svoje silné stránky vo výrobe takýchto motorov.
Stalo sa, že nafta stále migrovala z neba na zem. Dôvodom bol však elementárny technický pokrok, ktorý spôsobil vznik prúdových motorov, ktoré nakoniec nahradili benzínové aj naftové motory.
Dve krajiny dokázali postaviť letecké dieselové motory, pričom každá z nich má byť na čo hrdá. Diesel bol zaujímavým motorom pre lietadlá dlhého doletu, mohol dobre prepravovať dopravné aj osobné lietadlá. Možno to bola počiatočná chyba - nainštalovať dieselové motory na bojové lietadlá, ale s tým nemôžete nič robiť.
Nedá sa povedať, že sme dosiahli rovnaký úspech ako Nemci. Dizajnéri týchto dvoch krajín sa vydali rôznymi cestami, nemeckí inžinieri možno dosiahli veľký úspech, ale: Diesel im nechal všetko. Naši inžinieri išli vlastnou cestou a Charomsky a jeho študenti to zvládli viac ako dôstojne.
