Авиационные поршневые двигатели второй мировой войны – Глава первая. Закат славы поршневого авиационного двигателя. «Воздушно-реактивные двигатели»

Сердца и моторы. Самые быстрые истребители Второй мировой » Военное обозрение

Летний ветерок щекотал траву на летном поле аэродрома. Через 10 минут самолет набирал высоту 6000 метров, где температура за бортом опускалась ниже –20°, а атмосферное давление становилось вдвое ниже, чем у поверхности Земли. В таких условиях ему предстояло пролететь сотни километров, чтобы затем вступить в схватку с противником. Боевой разворот, бочка, потом — иммельман. Бешенная тряска при стрельбе из пушек и пулеметов. Перегрузки в несколько “же”, боевые повреждения от огня противника…

Авиационные поршневые моторы времен Второй мировой продолжали работу в любых, подчас самых жестоких условиях. Чтобы понять, о чем идет речь, переверните современный автомобиль “вверх тормашками” и посмотрите, куда потечет жидкость из расширительного бачка.

Вопрос про расширительный бачок был задан неспроста. Многие из авиационных моторов расширительных бачков попросту не имели и охлаждались воздухом, сбрасывая избыточное тепло цилиндров напрямую в атмосферу.

Увы, столь простого и очевидного пути придерживались далеко не все: половина парка истребителей ВМВ имела моторы жидкостного охлаждения. Со сложной и уязвимой “водяной рубашкой”, насосами и радиаторами. Где малейшая пробоина от осколка могла стать фатальной для самолета.

Появление моторов жидкостного охлаждения стало неизбежным следствием погони за скоростью: уменьшение площади поперечного сечения фюзеляжа и снижение силы лобового сопротивления. Остроносый стремительный “мессер” и тихоходный И-16 с тупым широким носом. Примерно так.

Нет, не так!

Во-первых, интенсивность теплопередачи зависит от градиента (разности) температур. Цилиндры моторов воздушного охлаждения при работе раскалялись до 200°, в то время как макс. температура в системе водяного охлаждения была ограничена температурой закипания этиленгликоля (~120°). В результате появлялась необходимость в громоздком радиаторе, что увеличивало лобовое сопротивление, нивелируя кажущуюся компактность моторов водяного охлаждения.

Дальше — больше! Эволюция авиационных моторов привела к появлению “двойных звезд”: 18-цилиндровых моторов воздушного охлаждения ураганной мощности. Расположенные друг за другом, оба блока цилиндров получали достаточно хороший обдув, в то же время такой мотор помещался в пределах сечения фюзеляжа обычного истребителя.

С двигателями водяного охлаждения было сложнее. Даже с учетом V-образного расположения разместить такое кол-во цилиндров в пределах длины моторного отсека представлялось весьма проблематичным.

Наконец, КПД мотора воздушного охлаждения всегда был несколько больше, ввиду отсутствия необходимости отбора мощности на привод насосов системы охлаждения.

В результате самые скоростные истребители Второй мировой зачастую не отличались грацией “остроносого мессершмитта”. Однако, установленные ими рекорды скорости поражают воображение даже в век реактивной авиации.

Советский Союз

Победители летали на истребителях двух основных семейств — Яковлева и Лавочкина. “Яки” традиционно оснащались моторами жидкостного охлаждения. “Ла” — воздушного.

Поначалу первенство было за “Яком”. Один из самых маленьких, легких и вертких истребителей Второй мировой, “Як” оказался идеально приспособлен к условям Восточного фронта. Там, где основная масса воздушных боёв происходила на высотах менее 3000 м, а главным боевым качеством истребителей считалась их маневренность.

К середине войны конструкция “Яков” была доведена до совершенства, а их скоростные качества не уступали американским и британским истребителям — гораздо более крупным и технически изощренным машинам с двигателями фантастической мощности.

Рекорд среди Яков с серийным мотором принадлежит Як-3. Различные модификации Як-3 развивали на высоте скорость 650…680 км/ч. Показатели были достигнуты с применением двигателя ВК-105ПФ2 (V12, 33 л, взлетная мощность 1290 л.с.).

Рекордным стал Як-3 с экспериментальным двигателем ВК-108. После войны на нем была достигнута скорость 745 км/ч.

Ахтунг! Ахтунг! В воздухе — Ла-5.

Пока КБ Яковлева пыталось решить с капризным двигателем ВК-107 (предыдущий ВК-105 к середине войны исчерпал резервы наращивания мощности), на горизонте стремительно взошла звезда Ла-5. Новый истребитель КБ Лавочкина, оснащенный 14-цилиндровой “двойной звездой” воздушного охлаждения.

В сравнении с легким, “бюджетным” Яком, могучий Ла-5 стал очередным этапом в карьерах прославленных советских асов. Наиболее известным пилотом Ла-5/Ла-7 стал самый результативных советский истребитель Иван Кожедуб.

Вершиной эволюции “Лавочкиных” военных лет были Ла-5ФН (форсированный!) и его еще более грозный преемник Ла-7 с моторами АШ-82ФН. Рабочий объем этих монстров 41 литр! Взлетная мощность 1850 л.с.

Неудивительно, что “тупоносые” Лавочкины ничуть не уступали Якам по своим скоростным характеристикам, превосходя последние по взлетной массе, и как следствие — по огневой мощи и совокупности боевых характеристик.

Рекорд скорости для истребителей своего семейства установил Ла-7 — 655 км/ч на высоте 6000 м.

Любопытно, что опытный Як-3У, оснащенный мотором АШ-82ФН развил большую скорость, чем его “остроносые” братья с моторами жидкостного охлаждения. Итого — 682 км/ч на высоте 6000 м.

Германия

Подобно ВВС РККА, на вооружении Люфтваффе стояло два основных типа истребителя: “Мессершмитт” с мотором жидкостного охлаждения и “Фокке-Вулф” с воздушным охлаждением.

Среди советских пилотов, наиболее опасным противником считался Мессершмитт Bf.109, концептуально близкий легкому маневренному Яку. Увы, несмотря на всю арийскую гениальность и новые модификации двигателя “Даймлер-Бенц”, к середине войны Bf.109 окончательно устарел и требовал немедленной замены. Которой взяться было не откуда. Так и продули войну.

На Западном ТВД, где воздушные бои велись преимущественно на больших высотах, прославились более тяжелые истребители с мощным двигателем воздушного охлаждения. Атаковать порядки стратегических бомберов было куда удобнее и безопаснее на тяжеловооруженных бронированных “Фокке-Вулфах”. Они, словно нож в масло, вонзались в порядки “Летающих крепостей”, круша все на своем пути (FW.190A-8/R8 “Штурмбок”). В отличие от легких “Мессершмиттов”, чьи моторы умирали с одного попадания пули 50-го калибра.

Большая часть “Мессершмиттов” комплектовалась 12-цилиндровыми моторами “Даймлер Бенц” линейки DB600, крайние модификации из которых развивали взлетную мощность свыше 1500 л.с. Максимальная скорость самых быстрых серийных модификаций достигала 640 км/ч.

Если с “Мессершмиттами” все понятно, то с “Фокке-Вулфом” произошла следующая история. Новый истребитель с радиальным двигателем хорошо зарекомендовал себя в первую половину войны, но к началу 1944 года случилось неожиданное. Немецкая суперпромышленность не осилила создание новых радиальных двигателей воздушного охлаждения, в то время как 14-цилиндровый BMW 801 достиг “потолка” в своем развитии. Арийские юберконструкторы быстро нашли выход: изначально спроектированный под радиальный двигатель, истребитель “Фокку-Вулф” закончил войну, имея под капотом V-образные двигатели жидкостного охлаждения (упоминавшийся выше “Даймлер-Бенц” и потрясающий Jumo-213).

Оснащенные Jumo-213 “Фокке-Вулфы” модификации D достигли больших высот, во всех смыслах этого слова. Но успех “длинноносых” FW.190 был связан отнюдь не с радикальным преимуществами системы жидкостного охлаждения, а банальным совершенством двигателей нового поколения, по сравнению с устаревшим BMW 801.

1750…1800 л.с. на взлете. Свыше двух тысяч “лошадей” при впрыске в цилиндры смеси Methanol-Wasser 50 !

Макс. скорость на больших высотах для “Фокке-Вулфов” с двигателем воздушного охлаждения колебалась в пределах 650 км/ч. Последние из FW.190 с двигателем Jumo 213 могли кратковременно развить на больших высотах скорость 700 и более км/ч. Дальнейшее развитие “Фокке-Вулфов”, Танк-152 с тем же Jumo 213 оказался еще быстрее, развив 759 км/ч на границе стратосферы (кратковременно, с применением закиси азота). Впрочем, этот выдающийся истребитель появился в последние дни войны и его сравнение с заслуженными ветеранами попросту некорректно.

Великобритания

Королевская авиация летала исключительно на двигателях с жидкостным охлаждением. Такая консервативность объясняется не столько верностью традициям, сколько созданием чрезвычайно удачного двигателя “Ролл-Ройс Мерлин”.

Если поставить один “Мерлин” — получится “Спитфайр”. Два — легкий бомбардировщик “Москито”. Четыре “Мерлина” — стратегический “Ланкастер”. Подобным приемом можно было получить истребитель “Харрикейн” или палубный торпедоносец “Барракуда” — всего более 40 моделей боевых самолетов различного назначения.

Кто бы что ни говорил о недопустимости подобной унификации и необходимости создания узко-специализированной техники, заточенной под конкретные задачи, подобная стандартизация пошла лишь на пользу Королевским ВВС.

Каждый из перечисленных самолетов мог считаться эталоном своего класса. Один из самых мощных и элегантных истребителей Второй мировой, “Супермарин Спитфайр” ни в чем не уступал своим ровесникам, а его летные характеристики всякий раз оказывались выше, чем у его аналогов.

Наибольшие показатели имели крайние модификации “Спитфайра”, оснащенные еще более мощным двигателем “Роллс-Ройс Грифон” (V12, 37 литров, жидкостное охлаждение). В отличие от немецкого “вундерваффе”, британские моторы с турбонаддувом имели превосходные высотные характеристики, могли продолжительное время выдавать мощность свыше 2000 л.с. (“Грифон” на высококачественном бензине с октановым числом 150 выдавал 2200 л.с.). Согласно официальным данным, “Спитфайр” подсерии XIV развивал скорость 722 км/ч на высоте 7 километров.

Hawker Tempest

Помимо легендарного “Мерлина” и менее известного “Грифона”, у британцев был еще один 24-цилиндровый супермотор “Нэйпиер Сейбр”. Оснащенный им истребитель “Хаукер Темпест” также считался одним из самых скоростных истребителей британской авиации на завершающем этапе войны. Установленный им рекорд на большой высоте составил 695 км/ч.

США

“Капитаны небес” пользовались широчайшим спектром истребительной авиатехники: “Киттихоки”, “Мустанги”, “Корсары”… Но в конечном итоге, все многообразие американской авиатехники сводилось к трём основным двигателям: “Паккард” V-1650 и “Аллисон” V-1710 с водяным охлаждением и чудовищной “двойной звезде” Пратт&Уитни R-2800 с воздушным охлаждением цилиндров.

Индекс 2800 был присвоен ей не спроста. Рабочий объем “двойной звезды” составлял 2800 куб. дюймов или 46 литров! В результате, её мощность превышала 2000 л.с., а у многих модификаций достигала 2400…2500 л.с.

R-2800 “Дабл Уосп” стал пламенным сердцем для палубных истребителей “Хэллкет” и “Корсар”, истребителя-бомбардировщика “Тандерболт”, ночного истребителя “Черная вдова”, палубного бомбардировщика “Саваж”, сухопутных бомбардировщиков A-26 “Инвейдер” и B-26 “Марадер” — всего около 40 типов боевых и транспортных летательных аппаратов!

Второй двигатель “Аллисон” V-1710 не снискал столь большую популярность, тем не менее, он использовался в конструкции могучих истребителей P-38 “Лайтнинг”, также в семействе знаменитых “кобр” (основной истребитель “Ленд-лиза”). Оснащенная этим двигателем P-63 “Кингкобра” развивала на высоте скорость 660 км/ч.

Гораздо больший интерес связан с третьим двигателем “Паккард” V-1650, который, при ближайшем рассмотрении, оказывается лицензионной копией… британского “Роллс-Ройс Мерлин”! Предприимчивые янки лишь оснастили его двухступенчатым турбонаддувом, что позволяло развивать мощность 1290 л.с. на высоте 9 километров. Для таких высот, это считалось невероятным большим результатом.

Именно с этим выдающимся мотором была связана слава истребителей “Мустанг”. Самый быстрый американский истребитель Второй мировой развивал на высоте скорость 703 км/ч.

Американцам на генетическом уровне была чужда концепция легкого истребителя. Но созданию крупных, хорошо оснащенных самолетов препятствовало основное уравнение существования авиации. Важнейшее правило, согласно которому невозможно изменить массу одного элемента, не затронув остальные элементы конструкции (при условии сохранения изначально заданных ТТХ). Установка новой пушки/бака с топливом неизбежно повлечет за собой увеличение площади поверхности крыла, что, в свою очередь, вызовет дальнейший рост массы конструкции. “Весовая спираль” будет виться до тех пор, пока все элементы самолета не увеличатся в массе, а их соотношение не станет равным первоначальному (до установки дополнительного оборудования). В этом случае, летные характеристики сохранятся на прежнем уровне, но все упрется в мощность силовой установки…

Отсюда — яростное стремление янки к созданию сверхмощных моторов.

Истребитель-бомбардировщик (истребитель дальнего сопровождения) Рипаблик P-47 “Тандерболт” имел взлетную массу, вдвое большую, чем масса советского “Яка”, а его боевая нагрузка превышала нагрузку двух штурмовиков Ил-2. По оснащению кабины “Тандерболт” мог дать фору любому истребителю своего времени: автопилот, многоканальная радиостанция, кислородная система, писсуар… 3400 патронов хватало на 40-секундную очередь из шести “Браунингов” 50-го калибра. При всем при этом, неуклюжий с виду “Тандерболт” являлся одним из самых быстрых истребителей Второй мировой. Его достижение — 697 км/ч!

Появление “Тандерболта” было не столько заслугой авиаконструктора Александра Картвелишвили, сколько сверхмощной двойной звезды “Дабл Уосп”. Кроме того, сыграла роль культура производства — ввиду грамотной конструкции и высокого качества сборки, коэффициент лобового сопротивления (Сх) у толстолобого “Тандерболта” был меньше, чем у остроносого немецкого “Мессершмитта”!

Япония

Самураи отвоевали войну исключительно на двигателях воздушного охлаждения. Это никак не связано с требованиями кодекса Бушидо, но всего лишь показатель отсталости японского ВПК. Японцы вступили в войну на весьма удачном истребителе “Митсубиши А6М Зеро” с 14-цилиндровым мотором “Накадзима Сакае” (1130 л.с. на высоте). С этим же истребителем и мотором Япония закончила войну, безнадежно уступив господство в воздухе уже к началу 1943 года.

Любопытно, что благодаря мотору с воздушным охлаждением японский “Зеро” обладал не столь низкой живучестью, как это принято считать. В отличие от того же немецкого “Мессершмитта”, японский истребитель нельзя было вывести из строя попаданием одной шальной пули в двигатель.

topwar.ru

Война моторов. История становления боевой авиации. (часть I)

Борьба за господство в воздухе — это прежде всего ВОЙНА МОТОРОВ. Опыт Второй Мировой показал, что именно превосходство в скорости является решающим фактором в воздушном бою, а отставание СССР в моторостроении стало главной «ахиллесовой пятой» наших ВВС в Великой Отечественной войне. Вся история авиации есть ожесточенная БИТВА ЗА СКОРОСТЬ, а значит — за мощность авиадвигателей, по праву считающихся вершиной технологии и доказательством научно-технической состоятельности государства.

К сожалению, до сих пор нет доступного и системного изложения истории отечественного авиационного моторостроения. В силу этого попробую для начала сформировать ретроспектив­ную компиляцию по методу » с миру по нитке …» в продолжение http://alternathistory.com/nikolai-brilling-ob-organizatsii-motorostroen… и http://alternathistory.com/serdtse-plamennyi-motor. Рассчитываю на понимание и посильную помощь.

Итак, начало 20-х годов XX века. Молодой стране Советов досталось скромное наследство в области авиационной техники, но особенно плохо обстояло дело с авиационными двигателями. В двадцатые годы эксплуатировался ротативный двигатель, в котором вращался блок цилиндров, а вместе с ним и воздушный винт, двигатель воздушного охлаждения М-2 мощностью 120 л. с. Строился он по образцу 9-цилиндрового французского двигателя «Рон». Затем осваивался 12-цилиндровый двигатель водяного охлаждения М-5 мощностью 420 л. с. — копия американского «Либерти» и, наконец, V-образный двигатель М-6 мощностью 300 л. с. по образцу французского «Испано-Сюиза». Устанавливались они на самолетах марки «Авро», «Ньюпор», «Фоккер», «Хавеланд», а также на некоторых других, составлявших материальную основу наших ВВС, и имели очень небольшой ресурс работы. Однако это обращение к иностранным образцам позволило готовить собственных специалистов и организовать планомерную разработку отечественных авиационных моторов.

М-2-120 — копия двигателя Le Rhone 9Jb с алюминиевыми поршнями, мощность 120 л.с.

Пришло время, когда стало необходимым создание специализированных научно-исследо­ватель­ских и опытно-конструкторских организаций. Рабочие группы профессора Н. Р. Брилинга явились теми небольшими ячейками, с которых началась организация отечественного моторостроения. В 1918 г., одновременно с созданием Н. Е. Жуковским ЦАГИ, Н. Р. Брилинг создал НАМИ (Научно-автомоторный институт) и конструкторское бюро при нем преимущественно из выпускников МВТУ. Будущие главные конструкторы В. Я. Климов, А. А. Микулин, А. Д. Швецов, А. Д. Чаромский, В. А. Добрынин, Е. В. Урмин начинали работать под его руководством. Кроме того, сам будучи профессором МВТУ, он читал лекции по двигателям внутреннего сгорания. Позднее было разработано несколько проектов двигателей. Тем не менее, поскольку техническая база в стране оставалась слабой, авиационные двигатели в больших количествах закупались за границей.

Огромную роль в организации, становлении и создании отечественного моторостроения сыграл заместитель Народного комиссара тяжелой промышленности, который до 1931 г. являлся и начальником Военно-воздушных сил, Петр Ионович Баранов, Он всегда поддерживал опытные работы, направленные на развитие авиации, и отлично понимал, какую роль сыграет в совер­шенствовании моторостроения собственный научно-исследовательский центр, которым стал Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ). Этот институт объединил научные и отчасти конструкторские силы, работавшие в этой области. В него вошли винтомоторный отдел ЦАГИ, руководимый Б. С. Стечкиным, а также авиационный отдел Автомоторного института с конструкторами А. А. Микулиным, В. Я. Климовым, В. А. Добрыниным и другими.

Основным авиадвигателем этого времени (1931–1934) в советской авиации стал немецкий лицензионный 12-цилиндровый V-образный мотор М-17 (BMW-VI) мощностью 680 л.с., производившийся в Рыбинске на заводе № 26.

  

Этот завод — старейший в российском авиапроме. Он был основан по указу Николая II во время Первой мировой войны (в 1916 г.) в тылу как один из пяти автомобильных заводов (филиал петербургского завода «Русский Рено»). А в 1924 г. завод, к тому времени закрытый из-за кризиса, был взят на баланс передачей из автопрома в авиапром и получил обозначение как ГАЗ (Государственный авиационный завод) № 6 (с 1928 г. — № 26).

В 1927 г. в СССР в связи с военной угрозой после разрыва дипотношений с Англией стали концентрировать оборонную промышленность под единым государственным управлением. Ситуация с производством военного снаряжения в то время была катастрофическая. Так, мощность авиационных заводов в 1927 г. составляла только 15 % французского авиапрома. В техническом плане отставание было еще больше: ни мощных моторов, ни современных разработок самолетов не было. Появился и мобилизационный план (С-30) на случай войны и на его основе сформированы задания на строительство и оснащение современным импортным оборудованием оборонных заводов. Эти задания и вошли в план Первой пятилетки. Было выделено 56 действующих заводов военно-промышленного комплекса и им присвоены порядковые номера. Заводы стали «номерные», как тогда говорили, в документах же они именовались «кадровыми». Символично, что номер «первый» получил именно авиационный завод (им. Авиахима у метро «Динамо»).

В 1928 г. оборонные заводы были объединены в шесть трестов (типа сегодняшних холдингов), работающих на хозрасчете, т. е. заводы работали уже достаточно экономически эффективно. Координация была возложена на Главное управление военной промышленности (ГУВП) ВСНХ (Высший Совет народного хозяйства). В авиатресте в это время было 11 авиационных заводов. Но тресты просуществовали недолго — в 1932 г. «кадровые» заводы передаются в Нарком­тяжпром, в котором организуется авиационный главк (главное управление), объединяющий 17 заводов.

В 1935 году подвели первые итоги: основные моторные заводы (№ 24 в Москве — 15 тыс. моторов/год; № 19 в Перми — 6 тыс. моторов/год; № 26 в Рыбинске — 10 тыс. моторов/год; № 29 в Запорожье — 5 тыс. моторов/год; № 16 в Воронеже — 16 тыс. маломощных моторов М-11 /год; новый завод в Казани № 27 — 6 тыс. моторов/год) модернизированы и построены. В СССР появилась современная авиамоторная промышленность, планировалось к 1939 г. нарастить суммарную мощность авиамоторных заводов до 57 тыс. штук в год.

В 1936 г. в связи с расширением объема производства из Наркомтяжпрома выделяют Наркомат оборонной промышленности, а в 1939 г. по той же причине из него Наркомат авиационной промышленности, ставший самым крупным подразделением оборонной промышленности. В него входило 86 заводов, 9 НИИ и КБ, 5 стройтрестов, 7 институтов и 15 техникумов. По объему выпускаемого валового продукта, численности работающих и объему капитального строительства Наркомат авиационной промышленности составлял 30 % всей оборонной промышленности.

Еще в 1927 г., пользуясь только что (1926 г.) подписанным договором с Германией, в Мюнхен на стажировку выезжает группа специалистов завода, а в октябре того же года подписывается договор об оказании технической помощи заводу со стороны Баварских моторных заводов (БМВ), включая покупку лицензии на производство мотора BMW-VI, или, по советской классификации, М-17. Этот мотор производился с небольшими модификациями десять лет — с 1928 по 1938 г. Первые два года мотор собирался в Рыбинске из немецких комплектов деталей, а с 1930 г. — полностью отечественного производства. Всего было выпущено 8 тыс. моторов. Этот мотор стоял тогда на всех основных типах советских самолетов: поликарповском биплане Р-5, морском ближнем разведчике Григоровича МБР-2, туполевских бомбардировщиках ТБ-1 и ТБ-3.

Вообще в начале 1930-х гг. старую инженерную школу МВТУ в авиации потеснили более энергичные и имевшие связи наверху военные — выпускники ВВИА им. Жуковского. Нельзя сказать, что это дало положительные результаты — фундаментальная подготовка этих двух инженерных школ сильно отличалась не в пользу военных, а амбиции у последних были большие. Собственно же авиационная инженерная школа только начала создаваться — в 1928 г. от МВТУ отпочковалось ВАМУ (Высшее Аэро-Механическое училище, позже, с 1929 г., ставшее Московским авиационным институтом).

Во многом именно это определило дальнейшее отставание нашего моторостроения, активная молодежь успешно отодвигала грамотных и опытных специалистов, вначале в моторостроении, а позднее и в самолетостроении.

А.А. Микулин разрабатывает в ЦИАМе вначале проект модификации мотора М-17, а именно М-34 (АМ-34). Оставив неизменной поршневую группу, Микулин сосредоточился на изменении силовой схемы корпуса. В тени Микулина работает его бывший коллега по конструкторскому бюро в НАМИ В. А. Добрынин, на плечи которого ляжет основная работа по доводке М-34 в Рыбинске. Став в 1936 г. во главе КБ завода № 24, Микулин с коллегами к 1941 г. разрабатывают самый мощный мотор того времени АМ-35 (1350 л.с.), оказавшийся, однако, неудачным (тяжелым) приме­нительно к истребителю. Позже на его основе был создан АМ-38 для штурмовика Ил-2.

Добрынин из-за разногласий с Микулиным уходит из его КБ и в 1939 г. фактически становится главным конструктором КБ-2 при МАИ, в котором начинается разработка мощного (2500 л.с.) 24-цилиндрового мотора водяного охлаждения Х-образной схемы М-250 (по 6 цилиндров в четырех рядах). Эта незаконченная разработка, имевшая драматическую судьбу в связи со вскоре начавшейся войной, сыграет-таки свою роль в истории советского авиамоторостроения. В ее ходе создавалась новая конструкторская школа. А в негласном споре конструкторских школ бывших коллег Микулина и Добрынина в конечном счете победит Добрынин.

Самолетостроение очень быстро развивается (нарастает инновационная волна), и ему нужны все более мощные и надежные двигатели, которых в стране нет. Время является критическим фактором в предвоенной гонке: в том, что война неизбежна (или с Англией, или с Польшей, или с Японией), никто не сомневается. В СССР — состояние враждебного окружения капиталистических государств. Используя мировой экономический кризис и связанную с этим благоприятную конъюнктуру (кроме СССР, заказчиков нет), правительство принимает решение о закупке лицензий и целых заводов за рубежом. В качестве партнеров, выбираются уже известные нам французские компании «Гном-Рон» и «Испано-Сюиза» и американская «Райт».

Еще до решения о закупке лицензий разворачиваются строительные работы по расширению и возведению заводов с нулевого цикла для серийного производства современных авиамоторов в Запорожье («Гном-Рон»), Рыбинске («Испано-Сюиза») и Перми (вначале планировалось производство мотора М-22, т. е. лицензионного мотора воздушного охлаждения фирмы «Гном-Рон», а затем было принято решение о договоре с «Кертис-Райт».

Во Францию выезжает В. Я. Климов, а в США — будущий директор Пермского завода, крупный организатор Авиапрома И. И. Побережский и технический директор А. Д. Швецов для принятия решения о закупке лицензий и технологий. Выбраны три самых современных двигателя: 14-цилиндровая двухрядная звезда воздушного охлаждения «Мистраль-Мажор» мощностью 725 л.с. («Гном-Рон»), классический 12-цилиндровый V-образный двигатель жидкостного охлаждения HS-12Y («Испано-Сюиза») и 9-цилиндровая однорядная звезда воздушного охлаждения «Циклон» («Кертис-Райт») мощностью 635 л.с. Соответственно конструкторское сопровождение произ­водства этих двигателей, получивших традиционную маркировку «М», и их дальнейшую модификацию на новых заводах осуществляют Назаров А. С. (Запорожье, завод № 29), Климов В. Я. (Рыбинск, завод № 26) и Швецов А. Д. (Пермь, завод № 19). Соответственно советские аналоги лицензионных моторов получают индексы М-85, М-100, М-25. Так сформировались основные моторные школы в СССР.

 

M-25 — авиационный двигатель, выпускавшийся в СССР в 1930-е и 40-е годы по лицензии на американский двигатель Wright «Cyclone» R-1820

Советская копия двигателя Gnome-Rhone «Mistral Major» 14Kdrs соответствовала оригиналу по мощности и расходу топлива, но отличалась большим расходом масла и имела меньший срок межремонтного ресурса.

 

Поршневой авиационный двигатель M-100 (Hispano-Suiza 12YBbrs).

Список источников:

Валерий Августинович. Битва за скорость. Великая война моторов.

В.Р.Котельников. Поршневые моторы А.А.Микулина. Отечественные авиационные поршневые моторы.

Л.Берне, В.Перов. Александр Микулин: человек-легенда.

Л.Берне. Создатель трёх ОКБ.

alternathistory.com

Поршневой авиационный двигатель | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.

Работа радиального поршневого двигателя.

Привет, друзья!

Сегодня начинаем серию статей о конкретных типах авиационных двигателей. Первый движок, который удостоится нашего внимания – это поршневой авиационный двигатель. Он имеет полное право быть первым, потому что он – ровесник современной авиации. Один из первых самолетов, поднявшихся в воздух был Флайер-1 братьев Райт (я думаю вы читали об этом здесь :-)). И на нем стоял поршневой двигатель авторской разработки, работавший на бензине.

Долгое время этот тип движка оставался единственным, и только в 40-е годы 20-го века началось внедрение двигателя совсем иного принципа действия. Это был турбореактивный двигатель. Из-за чего это произошло читайте тут. Однако поршневой движок, хоть и утратил свои позиции, но со сцены не сошел, и теперь в связи с достаточно интенсивным развитием так называемой малой авиации (или же авиации общего назначения) он просто получил второе рождение. Что же из себя представляет авиационный поршневой двигатель?

Работа двигателя внутреннего сгорания (тот же рядный поршневой двигатель).

Как всегда :-)… В принципиальном плане ничего сложного (ТРД значительно сложнее :-)). По сути дела – это обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), такой же, как на наших с вами автомобилях. Кто забыл, что такое ДВС, в двух словах напомню. Это, попросту говоря, полый цилиндр, в который вставлен цилиндр сплошной, меньший по высоте (это и есть поршень). В пространство над поршнем в нужный момент подается смесь из топлива (обычно это бензин) и воздуха. Эта смесь воспламеняется от искры (от специальной электрической свечи) и сгорает. Добавлю, что воспламенение может происходить и без искры, в результате сжатия. Так работает всем известный дизельный двигатель. В результате сгорания получаются газы высокого давления и температуры, которые давят на поршень и заставляют его двигаться. Вот это самое движение и есть суть всего вопроса. Далее оно передается через специальные механизмы в нужное нам место. Если это автомобиль, значит на его колеса, а если это самолет, то на его воздушный винт. Таких цилиндров может быть несколько, точнее даже много :-). От 4-х до 24-х. Такое количество цилиндров обеспечивает достаточную мощность и устойчивость работы двигателя.

Еще одна схема работы одного ряда цилиндров.

Конечно авиационный поршневой двигатель только принципиально похож на обычный ДВС. На самом деле здесь обязательно присутствует авиационная специфика. Двигатель самолета выполнен из более совершенных и качественных материалов, более надежен. При той же массе, он значительно мощнее автомобильного. Обычно может работать в перевернутом положении, ведь для самолета (особенно истребителя или спортивного) пилотаж – обычное дело, а автомобилю это, естественно, не нужно.

Двигатель М-17, поршневой, рядный, V-образный. Устанавливался на самолеты ТБ-3 (конец30-хгодов 20 в.)

Двигатель М-17 на крыле ТБ-3.

Поршневые двигатели могут различаться как по количеству цилиндров, так и по их расположению. Бывают рядные двигатели (цилиндры в ряд) и радиальные (звездообразные). Рядные двигатели могут быть однорядные, двухрядные, V-образные и т.д. В звездообразных цилиндры расположены по окружности (в виде звезды) и бывает их обычно от пяти до девяти (в ряду). Эти двигатели, кстати, тоже могут быть многорядными, когда цилиндры блоками стоят друг за другом. Рядные двигатели обычно имеют жидкостное охлаждение (как в автомашине :-), они и по виду больше похожи на автомобильные), а радиальные – воздушное. Они обдуваются набегающим потоком воздуха и цилиндры, как правило, имеют ребра для лучшего теплосъема.

Двигатель АШ-82, радиальный, двухрядный. Устанавливался на самолеты ЛА-5, ПЕ-2.

Самолет ЛА-5 с двигателем АШ-82.

Авиационные поршневые двигатели часто имеют такую особенность, как высотность. То есть с увеличением высоты, когда плотность и давление воздуха падают, они могут работать без потери мощности. Подвод топливно-воздушной смеси может осуществляться двумя способами. Здесь полная аналогия с автомашиной. Либо смесь готовится в специальном агрегате, называемом карбюратором и потом подается в цилиндры (карбюраторные двигатели), либо топливо непосредственно впрыскивается в каждый цилиндр в соответствии с количеством поступающего туда же воздуха. На автомобилях такого типа двигатели часто обзывают «инжекторными».

Современный поршневой радиальный двигатель ROTEC R2800.

Более мощный R3600 (большее количество цилиндров).

В отличие от обычного автомобильного ДВС, для самолетного поршневого движка не нужны громоздкие (ну и, естественно, тяжелые :-)) передаточные механизмы от поршней к колесам. Все эти оси, мосты, шестерни. Для самолета ведь вес очень важен. Здесь движение от поршня сразу через шатун передается на главный коленчатый вал, а на нем уже стоит вторая важная часть самолета с поршневым двигателем – воздушный винт. Винт – это, так сказать, самостоятельная (и очень важная) единица. В нашем случае он является «движителем» самолета, и от его корректной работы зависит качество полета. Винт – это не часть двигателя, но работают они в тесном сотрудничестве :-). Винт всегда подбирается или проектируется и рассчитывается под конкретный двигатель, либо же они создаются одновременно, так сказать комплектом :-).

Радиальный двигатель М-14П. Устанавливается на спортивные СУ-26, ЯК-55.

СУ-26 с двигателем М-14П.

Принцип работы винта – это достаточно серьезный ( и не менее интересный :-)) вопрос, поэтому я решил выделить его в отдельную статью, а сейчас пока вернемся к «железу».

Я уже говорил, что сейчас поршневой авиационный двигатель опять «набирает обороты». Правда состав авиации использующей эти двигатели теперь другой. Соответственно изменился и состав применяемых двигателей. Тяжелые и громоздкие рядные движки практически отошли в прошлое. Современный поршневой двигатель (чаще всего) – радиальный с количеством цилиндров 7-9, с хорошей топливной автоматикой с электронным управлением. Один из типичных представителей этого класса, например, двигатель ROTEC 2800 для легких самолетов, создан и производится в Австралии (между прочим выходцами из России :-)). Однако о рядных двигателях тоже не забывают. Таков, например, ROTAX-912. Так же хорошо известен двигатель отечественного производства М-14П, который устанавливается на спортивные самолеты ЯК-55 и СУ-26.

Двигатель Rotax-912, рядный. Устанавливается на легкие спортивные самолеты Sports-Star Max

Спортивный самолет Sport-Star Max c двигателем Rotax-912.

Существует практика применения дизельных двигателей ( как разновидность поршневых) в авиации, еще со времен войны. Однако широко этот двигатель пока не применяется из-за существующих проблем в разработке, в частности в области надежности. Но работы все равно ведутся, особенно в свете грядущего дефицита нефтепродуктов.

Поршневой авиационный двигатель вообще еще рано списывать со счетов :-). Ведь, как известно, новое – это хорошо забытое старое… Время покажет…

No related posts.

avia-simply.ru

Полуреактивные. На стыке эпох

%PDF-1.5 % 2 0 obj > /Lang (ru-RU) /Type /Catalog /Pages 4 0 R /MarkInfo > /Metadata 5 0 R /Outlines 6 0 R /StructTreeRoot 7 0 R >> endobj 5 0 obj > stream 2012-03-16T21:40:19+02:002012-03-20T02:38:24+02:00Microsoft® Office Word 2007Microsoft® Office Word 2007application/pdf

http://www.dogswar.ru

Полуреактивные. На стыке эпох

endstream endobj 3 0 obj > stream x]o{ڧ>(QH6ّڰ6@ž8*R8婾ImO%w-wf8:c6 Ѹahp0eGÉM&&[;YYd2x6)8`R .|29zg)>ǁ)ч sNcY]ri [Qx

airspot.ru

Deutsches Museum ч.7: Двигателя часть 1 поршневые.

Коли начали,то нужно завершить описание авиационных двигателей представленных в Немецком музее. До этого мы посмотрели на то,что выставлено в отдельном авиационном филиале музея,а теперь взглянем на основное здание.Порядок без всякой системы,но как есть.

Двигатель фирмы Pratt & Whitney R-1690 Hornet это очень широко использовавшийся авиационный двигатель.Создан Pratt & Whitney,было построено 2,944 с 1926 по 1942 годы. Его первый полет был в 1927 году. Это 9-цилиндровый,воздушного охлаждения радиальный двигатель.Объем составляет 1,690 кубических дюймов (27.7 L). Он также строился в Италии по лицензии как Fiat A.59. А в Германии BMW 132 был развитием этого двигателя. А R-1860 Hornet B был улучшенной версией ,производимой с 1929 года.

Основные параметры
9 цилиндров,радиальный ,воздушного охлаждения
Объем: 1,690.5 in³ (27.7 l)
Длина: 50.98 in (1,295 mm)
Диаметр: 54.41 in (1,382 mm)
Сухой вес: 1,014 lb (460 kg)
Топливо: 87 октановый бензин
Редуктор: 2:3
Мощность:
789 hp (589 kW) на 2,300 rpm для взлета
740 hp (552 kW) на 2,250 rpm на 2,135 m
Расход топлива: 0.6 lb/(hp•h) (362 g/(kW•h))

Этот двигатель можно было увидеть на самолетах:
Bach Air Yacht
Bellanca 31-40
Boeing 80
Boeing Model 95
Boeing 221
Boeing Model 299
Burnelli UB-14
Douglas O-38
Fokker F.32
Junkers Ju-52
Junkers Ju 86
Junkers W 34
Keystone B-3
Lockheed Model 14 Super Electra (L-14H)
Lockheed Lodestar (C-56A, C-56B, C-56C, C-56D, C-56E, C-59/Mk 1a)
Martin XB-14
Vought O2U Corsair
Sikorsky S-42
Sikorsky S-43
Wedell-Williams Model 44

Oberursel U.I был одним из первых немецких авиационных двигателей,которыми оснащались немецкие истребители в первой части первой мировой войны. Это 9-цилиндровый роторный двигатель с воздушным охлаждением,он представлял из себя, построенную по лицензии,копию Gnome Monosoupape. Он развивал 75 kW (100 hp).
Стоял на следующих самолетах:
AGO DV.3
Euler D.I
Euler D.II
Fokker D.II
Fokker D.V
Fokker E.II
Fokker E.III
Pfalz A.II
Pfalz E.II
Pfalz E.III
Pfalz E.VI
Siemens-Schuckert E.III

Идем дальше:
Siemens-Halske Sh.III это 11-цилиндровый,роторный двигатель воздушного охлаждения,созданный в Германии во время World War I, подобен Sh.I.
применения:

Albatros D.XI
Pfalz D.VIII
Roland D.XVI
Siemens-Schuckert D.II
Siemens-Schuckert D.III
Siemens-Schuckert D.IV

Параметры:
Объем: 18.6 L (1,135 cu in)
Сухой вес: 195 kg (430 lb)
Мощность: 120 kW (160 hp) (более поздние варианты выдавали до 200 hp)

BMW IV это шестицилиндровый рядный двигатель водяного охлаждения,построенный в Германии в 1920х. Мощность 180 kW (250 hp). IV также производился по лицензии фирмой Junkers как L2 на базе которого потом был создан L5.
17 июня, 1919, пионер авиации Franz Zeno Diemer установил рекорд высоты для самолетов 32,000 ft (9760 m).Это стало возможно благодаря двигателю BMW IIIa, на базе которого и был построен BMW IV.

Применение:

Arado SC I
Albatros L 72
Junkers A 35
Junkers F 13

RR Merlin III. Роллс-Ройс Мерлин (англ. Rolls-Royce Merlin) — семейство двенадцатицилиндровых V-образных авиационных поршневых двигателей спроектированных компанией Rolls-Royce Limited. Один из самых массовых авиационных двигателей, всего компанией Rolls-Royce Limited и по лицензии выпущено почти 150 000 штук. Применялся на Avro Lancaster, De Havilland Mosquito, Supermarine Spitfire, Hawker Hurricane, North American P-51 Mustang и многих других самолётах периода Второй мировой войны. Первоначально имел обозначение PV-12, затем в соответствии с традиционной системой наименования авиационных двигателей Роллс-Ройс по названиям хищных птиц получил имя Merlin — английское название дербника.Первый серийный Merlin III был получен 1 июля 1938.

Применение:

Armstrong Whitworth Whitley
Avro Athena
Avro Lancaster
Avro Lancastrian
Avro Lincoln
Avro Manchester III
Avro Tudor
Avro York
Boulton Paul Balliol
Boulton Paul Defiant
Bristol Beaufighter
CAC CA-18 Mark 23 Mustang
Canadair North Star
CASA 2.111
Cierva Air Horse
de Havilland Mosquito
de Havilland Hornet
Fairey Barracuda
Fairey Battle
Fairey Fulmar
Fairey P.4/34
Fiat G.59
FMA I.Ae. 30 Ñancú
Handley Page Halifax
Handley Page Halton
Hawker Hart
Hawker Henley
Hawker Horsley
Hawker Hotspur
Hawker Hurricane и Sea Hurricane
Hispano Aviación HA-1112
North American Mustang Mk X
Miles M.20
Renard R.38
Short Sturgeon
Supermarine Type 322
Supermarine Seafire
Supermarine Spitfire
Vickers F.7/41
Vickers Wellington
Vickers Windsor
Westland Welkin

Основные параметры:
Тип: 12-цилиндровый,турбированный,водяного охлаждения, 60° «Vee».
Объем: 1,647 cu in (27 L)
Длина: 88.7 in (225 cm)
Ширина: 30.8 in (78 cm)
Высота: 40 in (102 cm)
Сухой вес: 1,640 lb (744 kg)
Топливо: 100/130 бензин.
Охлаждающая система: 70% вода и 30% этиленгликоль.
Мощность: * 1,290 hp (962 kW) на 3,000 rpm на взлете.
1,565 hp (1,167 kW) на3,000 rpm на 12,250 ft (3,740 m)
1,580 hp (1,178 kW) на 3,000 rpm на 23,500 ft (7,200 m)
Расход топлива: минимум 39 Imp gal/h (177 L/h), макс 88 Imp gal/h (400 L/h)

BMW VI. В начале 1925 г. путем удвоения числа цилиндров мотора BMW IV фирма выпускает новый 12-цилиндровый, с V-образным расположением цилиндров двигатель BMW VI мощностью 500 л. с. Очень скоро BMW VI завоевал признание благодаря наличию целого ряда вариантов, делавших его пригодным для установки на самолетах самых различных типов. Производство BMW VI в короткий срок загрузило завод, поэтому изготовление прежних моторов типов BMW Ша и BMW IVa было прекращено в 1926 г. В последующие годы изготовление BMW VI нарастало: уже в 1928 г. выпуск моторов этого типа доходил до 60 единиц в месяц.

В Советском Союзе авиадвигатель BMW VI был запущен в серийное производство под обозначением М-17. В обычном варианте имел сухой вес 540 кг и развивал мощность 680 л. с., в форсированном варианте — М-17Ф — имел сухой вес 550 кг и развивал мощность у земли 730 л. с. С 1929 г. М-17 строился на авиационном заводе 26 в городе Рыбинске, применялся на самолетах И-3, И-7, Р-5 (наиболее массово), МБР-2, ТБ-1, ТБ-3, Р-б и АНТ-9. Впоследствии, с 1936 г., двигатель под обозначением М-17Т был приспособлен для установки на танки типов БТ-5 и БТ-7

Условное обозначение двигателя BMW VI 7.3Z
Рабочий объем, л 46.95
Степень сжатия 7.3
Количество цилиндров 12
Масса мотора, кг 510
Взлетный режим
Мощность, л.с. 750
Частота вращения, об/мин 1700
Номинальный режим
Мощность, л.с. 500
Частота вращения, об/мин 1530
Масса мотора, кг 510
Длина, мм 1810
Ширина, мм 844
Высота, мм 1103

Anzani это двигатель производимый компанией основанной итальянцем Alessandro Anzani (1877–1956),он производил собственные двигатели для самолетов,машин,лодок и мотоциклов на заводах в Британии,Франции и Италии.

Grade про него пока ничего не нашел

Daimler Mercedes

Mercedes DII это шестицилиндровый,рядный двигатель жидкостного охлаждения,построенный компанией Daimler во время начальной фазы World War I. Мощность от 110 до 120 hp,эта мощность была очень мала для подобных двигателей,и в целом двигатель проигрывал радиальным двигателям по соотношению вес-мощность. Также была жесткая конкуренция со стороны Ferdinand Porsche-разработавшего 120 сильный Austro-Daimler 6. Поэтому D.II производился в течении очень короткого времени,зато он стал основой для более позднего Mercedes D.III который уже гораздо шире использовался во время войны.

D.II основывался на Austro-Daimler. Подобно Austro-Daimler,он имел картер состоящий из двух частей и соединяемых болтами.
D.II достаточно быстро был заменен на D.III,и его производство завершилось в 1916 году.D.III был по существу увеличенным D.II.
Применение:

Aviatik B.II
Aviatik C.I
Albatros B.I
Albatros B.II
DFW B.II
Fokker D.I
Friedrichshafen FF.29
Halberstadt D.II
Junkers J 1 Blechesel
Zmaj Fizir FN

Основные параметры:
6 цилиндров, рядный поршневой
Объем: 579 cu in
Сухой вес: 449 lb
Мощность: 120 hp на 1,400 rpm

Hispano-Suiza 8B это двигатель V8 SOHC с жидкостным охлаждением производимый Hispano-Suiza в 1914 году и это был наиболее часто используемый двигатель в самолетах Антанты во время 1 мировой войны. Оригинальный Hispano-Suiza 8A выдавал 140 hp (102 kW) ,а более поздние Hispano-Suiza 8F достигали 300 hp (220 kW).
Было выпущено 49,800 двигателей HS-8 и его вариантов,под разными именами на 21 заводе в Испании,Франции,Британии,Италии и США. Производные от этого двигателя были также весьма распространены в разных странах.Развитием стал двигатель Hispano-Suiza HS-12Y (и его производная,советский Климов V12) послуживший Вторую Мировую войну.

Применение:

Austin-Ball A.F.B.1
Avia BH-21
Avia BH-22
Bartel BM-5
Bernard SIMB AB 10
Blanchard Brd.1
Caudron C.59
Caudron R.11
Fokker D.X
Fokker S.III
Gourdou-Leseurre GL.21
Martinsyde F.4 Buzzard
Nieuport 29 (8Fb)
S.E.5 and S.E.5a (8a and Viper),
Sopwith Dolphin (8B)
Sopwith Cuckoo
SPAD S.VII (8a)
SPAD S.XI (8Be)
SPAD S.XII (8Cb), with 37 mm calibre moteur-canon mount through the hollow propshaft
SPAD S.XIII (8Be)
Waco DSO (8a)
Wright-Hispano E
Boeing NB-2
AT-3
Consolidated PT-1
Cox-Klemin TW-2
Dayton-Wright TW-3
Huff-Daland TW-5
Curtiss AT-4
Vought VE-7
Waco DSO
Mitsubishi «Hi»shiki
версия 200 HP (8B)
Yokosuka Ro-go Ko-gata
Hansa-Brandenburg W.29 (Japanese version)
версия 300 HP (8F)
Mitsubishi 1MF
Mitsubishi 2MR

Основные параметры:
8-цилиндров жидкостное охлаждение V образный
Объем: 11.76 L (717.8 in3)
Сухой вес: 445 lb (202 kg)
Мощность: 150 hp (112 kW) на 1,700 rpm

Benz Bz3 это шестицилиндровый,рядный двигатель жидкостного охлаждения,разработанный в Германии в 1914 году для использования на самолетах . Развивал мощность 112 kW (150 hp) на 1,400 rpm с объема 14.3 L,он стоял на большом количестве немецких военных самолетах 1 мировой войны. Его заменил в производстве Benz Bz.IIIa,а далее V-8 Benz Bz.IIIb.

Применение:
AEG C.I
AEG C.II
AEG C.III
AEG C.IV
AEG G.II
Albatros C.I
Albatros C.II
Albatros C.III
Albatros D.I
Albatros G.II
Friedrichshafen FF.33
Friedrichshafen FF.41
Friedrichshafen G.I
Gotha G.I
Hansa-Brandenburg KDW
Hansa-Brandenburg W.29
R-planes – немецкие гигантские самолеты WWI

gnome et rhome 9krs mistral

Фото 20.

Benz Bz.IV это немецкий шестицилиндровый двигатель водяного охлаждения для использования в авиации.Поставки начались в 1916 году и всего было построено порядка 6400 штук.
Bz.IV имел два распредвала,с двумя впускными и двумя выпускными клапанами на цилиндр. Цилиндры были из чугуна,окруженного рубашкой из стали для охлаждения.Картер был алюминиевый,а поршни изначально были из стали,но позже их тоже начали делать из алюминия. Версия с увеличенной компрессией (Bz IVü) производилась с 1917 года и ее можно отличить по красным полосам на каждом цилиндре.

Применялся на
AEG C.VI
AEG J.I
AGO C.IV
Albatros C.VII
Albatros J.I
Chitty 2 (racing car)
DFW C.V
Dobi-II
Friedrichshafen FF.49
Friedrichshafen G.II
Halberstadt C.V
Junkers J.I
LVG C.VI
Pfalz D.XII
R-planes,

Технические характеристики:
Тип: 6-цилиндров,водяное охлаждение, рядный поршневой двигатель
Объем: 18.83 L (1,148.9 in³)
Длина: 1,990 mm (78 in)
Ширина: 530 mm (20 in)
Высота: 1,150 mm (45 in)
Вес сухого: 370 kg (820 lb)
Мощность: 170 kW (230 hp) на 1,400 rpm

Argus As 411A

L’Argus As 411 это авиационный 12 цилиндровый двигатель воздушного охлаждения с перевернутой Vобразностью ,производства Argus Motoren GmbH из Германии,во время WWII.
Это был модифицированная и более мощная версия известного As 410.
Поскольку большинство As 411 производились на французских заводах Renault,после оккупации Франции.После войны Renault производила их уже под именем Renault 12S.

Применение:
Arado Ar 96
Arado Ar 396
Focke-Wulf Fw 189
Siebel Si 204
Dassault MD 315 Flamant
SNCASO SO-93 Corse
Pilatus P-2

Описание
Число цилиндров: 12
Объем двигателя: 11,950 L
Вес: 375 kg
Мощность:600 лс (441 kW) на 3 100 об/min

Микулин АМ-42 Микулин АМ-42 — советский поршневой авиационный двигатель.
Был переработанной модификацией АМ-38Ф. АМ-42 использовался на самолётах Ил-10, Ил-8 и Ил-10.

29 сентября 1942 года приказом по НКАП № 732, главный конструктор ОКБ завода № 24 А. М. Микулин и директор завода М. С. Жезлов обязывались: к 1 января 1943 года построить и провести совместные 50-часовые испытания нового мотора АМ-42 с жидкостным охлаждением со следующими данными: взлетная мощность 2000 л. с. при 2350—2400 об/мин, номинальная мощность мотора должна была составить 1650 л. с. Этим же приказом они обязывались передать к 15 января 1943 года главному конструктору С. В. Ильюшину два мотора АМ-42 обеспечив к 1 марта окончание государственных испытаний опытного самолета-штурмовика с мотором АМ-42, а с апреля того же года приступить к серийному выпуску нового мотора.
Получив указание на разработку нового мотора, ОКБ и опытное производство завода № 24 в срочном порядке приступили к изготовлению деталей для 5 моторов.
Уже через 30 суток первый АМ-42 выпустили на заводские испытания. По их итогам мотор показал на взлетном режиме мощность 1978 л. с. при 2510 об/мин и давлении на всасывание 1325 мм рт. ст. При этом расход топлива не превысил 306 г/л. с. ч.
Разработка в столь сжатые сроки отра­зилась на качестве — требовалась тща­тельная доводка всех агрегатов и узлов. Завод ежемесячно собирал по три — пять экземпляров, на них опробовали различные усовершенствования.
Только в мае 1943 года АМ-42 удовлетворительно прошел 50-часовые испытания, на которых была получена взлетная мощность 1940 л. с. при 2518 об/мин и давлении наддува 1738 мм рт. ст. Однако расход топлива, в сравнении с первым вариантом мотора, возрос до 336 г/л. с. Номинальная мощность 1766 л. с. обеспечивалась при 2350 об/мин, давлении на всасывании 1340 мм рт. ст. и удельном расходе топлива 304 г/л. с. в час.

По итогам испытаний двигатель АМ-42 был запущен в серийное производство на заводе № 24 в июне 1944 года (серийное производство фактически раз­вертывали уже с начала года), не без ряда недостатков, которые устранить на тот момент так и не удалось. Мощность серийного двигателя на взлетном режиме составляла 2000 л.с. На расчетной высоте 1600 м он разви­вал 1770 л.с. Моторы 1-й и 2-й серий имели 100-часовой ресурс, у моторов 3-й серии его довели до 150 ч, а в даль­нейшем — до 200 ч.
АМ-42 в больших количествах выпус­кался в Куйбышеве до 1948 года, затем был вытеснен реактивными двигателями. Однако в начале 1951 года производство поршневых моторов восстановили и со­храняли его до 1954 года. Усовершенство­ванные АМ-42 выпуска 1950-х годов имели ресурс 400 ч.

bmw-132 про этот двигатель был уже рассказ

Фото 30.

Фото 31.

Packard-Merlin V-1650-1

Фото 34.

Фото 35.

Daimler-Benz Db-601A

Фото 38.

Daimler-Benz DB-603 E

Фото 41.

Jumo-213A

Фото 44.

Jumo 222 это авиационный двигатель разработанный под руководством Ferdinand Brandner в Junkers Motorenwerke. Он стал прорывом по сравнению с двигателями того времени и поэтому большинство разработок поршневых двигателей для самолетов Luftwaffe базировались на его дизайне. Конструкцию не довелось довести до ума,даже после нескольких лет работы над ней, что обрекло программу создания Bomber B. Лишь небольшое количество их было построено,они никогда так и не вышли из фазы прототипов.

Фото 47.

Фото 48.

Спецификация (Jumo 222A)
Тип: 24-цилиндровая жидкостного охлаждения звезда
Объем: 46.5 L (2,830 in³)
Длина: 2,400 mm (94.5 in)
Диаметр: 1,160 mm (45.7 in)
Вес сухого: 1,088 kg (2,399 lb)
Мощность:
1,838 kW (2,465 hp) на 3,200 rpm для взлета
1,397 kW (1,870 hp) крейсер

BMW-801 TJ этот двигатель мы тоже рассматривали в предыдущем посте

Фото 51.

Фото 52.

Wright turbo compound R-3350 tc 18

Применение:
Beechcraft XA-38 Grizzly
Boeing B-29 Superfortress
Boeing XC-97 Stratofreighter
Boeing XPBB Sea Ranger
Canadair CP-107 Argus
Consolidated B-32 Dominator
Curtiss XBTC-2
Curtiss XF14C
Curtiss XP-62
Douglas A-1 Skyraider
Douglas BTD Destroyer
Douglas DC-7
Douglas XB-19
Douglas XB-31
Fairchild C-119 Flying Boxcar
Fairchild AC-119
Lockheed Constellation
Lockheed L-049 Constellation
Lockheed C-69 Constellation
Lockheed L-649 Constellation
Lockheed L-749 Constellation
Lockheed L-1049 Super Constellation
Lockheed C-121 Constellation
Lockheed R7V-1 Constellation
Lockheed EC-121 Warning Star
Lockheed L-1649A Starliner
Lockheed P-2 Neptune
Lockheed XB-30
Martin JRM Mars
Martin XB-33 Super Marauder
Martin P5M Marlin
Stroukoff YC-134

Фото 56.

P&W Wasp Major R-4360

применение:
Aero Spacelines Mini Guppy
Aero Spacelines Pregnant Guppy
Boeing 377 Stratocruiser
Boeing B-50 Superfortress
Boeing C-97 Stratofreighter
Boeing KC-97 Stratotanker
Boeing XF8B
Boeing XB-44 Superfortress
Convair B-36
Convair XC-99
Curtiss XBTC
Douglas C-74 Globemaster
Douglas C-124 Globemaster II
Douglas TB2D Skypirate
Fairchild C-119 Flying Boxcar
Fairchild C-120 Packplane
Goodyear F2G Corsair
Hughes H-4 Hercules («Spruce Goose»)
Hughes XF-11
Lockheed R6V Constitution
Martin AM Mauler
Martin JRM Mars
Martin P4M Mercator
Northrop YB-35
Republic XP-72
Republic XF-12 Rainbow
SNCASE SE-2010 Armagnac
Vultee XA-41

Фото 60.

Фото 62.

Теперь настала очередь двигателей для малой авиации:
Daimler F 7502 b

Kroeber Koller M 4

Anzani Type Y

Salmson AD 9

Continental A50 однако 1937 года выпуска

Siemens Sh 14 A

Hirsh HM 504 A

Zundapp Z 92 (9-092) всего 50 лс

Argus As 8 мощность 95 лс

Limbach SL 1700 E такие движки сделанные из фольксвагеновских автомобильных двигателей,ставят например на моторные планера Falke,они выпускаются до сих пор

Solo Hirsh F10/560 всего 26 лс,также моторные планера

10 сильный двигатель Ванкеля для планеров: Fichtel & Sachs Wankel KM 48

Konig SC 430

Ну и ставший классикой Lycoming IGSO 540 A,подобный двигатель вы можете найти на любом аэродроме

Фото 86.

Continental GTS O-520 однако 440 сил,но с редуктором между двигателем и винтом

Такой вот набор поршневых двигателей можно найти в основном здании Немецкого музея в Мюнхене.

igor113.livejournal.com

Почему поршневой авиационный двигатель уступил реактивному

Здравствуйте!

Легендарный ЯК-3, один из лучших поршневых…

Любой, даже мало сведущий в авиации человек знает, что время в котором мы с вами живем – это эра реактивной авиации. Поршневой авиационный двигатель с воздушным винтом хоть и не канул в лету, но позиции свои уже давно сдал. Однако далеко не все задаются вопросом: « А почему, собственно, так произошло? Чем поршневой хуже реактивного?» Ответ достаточно прост, как всегда :-).

Со времен первого полета Братьев Райт авиация совершенствовалась все ускоряющимися темпами. Очень быстро стало ясно, что для войны и армии она имеет очень большое значение. Уже в Первую Мировую пока еще примитивные самолеты достаточно активно участвовали в боевых действиях. А во Второй Мировой роль авиации была просто огромной. Одна из важнейших характеристик военного самолета (хотя в наше время не только военного :-)) – это скорость, и вполне естественно, что задача ее увеличения всегда стояла перед создателями самолетов.

Первоначально эта задача довольно успешно выполнялась. Начиная с 50-ти км/ч для первых аэропланов, она выросла уже в 20-х годах до 320 км/ч. Интересно, что в это время человек на самолете обогнал самую быструю птицу на свете – сокола-сапсана, который не летает быстрее 315-ти км/ч. А уже к началу второй мировой войны максимально достигнутая скорость была порядка 750 км/ч. И вот тут дело, так сказать, застопорилось :-). Несмотря на постоянную работу по модернизации поршневых авиационных двигателей и их движителей винтов, становилось ясно (уже в конце 30-х годов), что они близки к границе своих возможностей.

Fokker DR-1. Самолет Первой Мировой войны. На таком летал Красный Барон.

Основные причины две. Первая – это сам поршневой авиационный двигатель (точнее принцип его действия). Для лучшего понимания позволю все-таки себе привести маленькую формулу :-). Дело в том, что для любого двигателя есть такое понятие, как полезная мощность Р. Она равна произведению тяги двигателя R (создаваемой, как мы помним, воздушным винтом) на скорость движения летательного аппарата (т.е. на его перемещение в единицу времени) V: P = RV. Мощность поршневого двигателя при изменении скорости меняется мало, поэтому из формулы видно, что при увеличении скорости ( то самое, к чему мы стремимся :-)) тяга двигателя будет падать.

Однако это как раз то, что нам совсем не нужно. Ведь с ростом скорости увеличивается сопротивление воздуха и единственное, что мы можем ему противопоставить – это тяга. Надо, чтобы движок «тянул» ( иначе самолет совсем остановится 🙂 (шучу)). Это сопротивление в зоне не очень больших скоростей увеличивается пропорционально квадрату скорости полета, а когда скорость полета приближается к скорости звука, то сопротивление уже растет пропорционально четвертой-шестой степени скорости полета. И для того, чтобы такое сопротивление преодолеть и далее разгонять самолет нужно мощность двигательной установки увеличивать пропорционально скорости полета в пятой-седьмой степени. Например, в околозвуковой области для того, чтобы увеличить скорость всего на 10%, нужно мощность двигателя увеличить вдвое.

Английский истребитель Supermarine Spitfire. Лучший истребитель наших союзников.

Но что такое мощность поршневого двигателя? Как бы не изощрялась наука и какие бы новые технологии не придумывались, в конечном итоге мощность зависит от количества цилиндров, площади поршней и т.д. То есть чем больше двигатель, тем он мощнее, а величина — это масса. А масса – это враг авиации. Зачастую при проектировании самолета идет битва чуть ли не за каждый грамм веса, особенно для истребителя. По примерным расчетам для совсем умеренной тяги в 3000 кг и средней скорости в 1000 км/ч масса авиационного поршневого двигателя составила бы примерно 15 тонн. Цифра совсем несуразная :-). Ведь, например, масса пустого истребителя СУ-27 – 16 тонн, МИГ-29, соответственно 10,9 тонны. И летают они с гораздо большей скоростью, чем 1000 км/ч. Думаю, здесь дальнейшие комментарии излишни :-)… Летать на больших скоростях с поршневым двигателем просто невозможно.

Однако считаю нужным упомянуть еще об одной причине, не напрямую, но все же касающейся нашего вопроса. Это воздушный винт. Для поршневого авиационного двигателя – это, к сожалению, единственный «преобразователь мощности в движение», то есть движитель. И у него существует такое неприятное явление, как «эффект запирания». Он выражается в том, что на больших скоростях при увеличении мощности винт уже не в состоянии увеличить тягу. Он как бы«запирается», становится «тормозом» 🙂 . Физика этого явления достаточно сложна, но по простому говоря это объясняется тем, что определенные участки лопастей (особенно близкие к концам) при увеличении скорости вращения (или же увеличении диаметра винта, что равносильно увеличению скорости вращения для концов лопастей) начинают двигаться в воздухе с около- или сверхзвуковой скоростью. А это уже аэродинамика сверхзвука, и законы в ней работают другие. Традиционный винт на таких скоростях уже не может корректно выполнять свое предназначение. Стоит сказать, что довольно давно ведутся работы по созданию сверхзвуковых винтов, но пока ощутимых практических результатов не достигнуто.

Lockheed SR-71 Blackbird. Знаменитый американский разведчик. Максимальная скорость в 3,3 раза превышает скорость звука. Какие уж тут винты :-)…

Вот, пожалуй, и все. Таковы основные причины, из-за которых турбореактивный двигатель сменил поршневой и стал основой современной авиации. Произошло это главным образом из-за того, что поршневой движок проиграл «битву за вес». ТРД при одинаковой мощности несравнимо легче поршневого, и тяга его во всем диапазоне скоростей меняется вобщем–то мало, что значительно повышает его конкурентноспособность. Поршневой авиационный двигатель на малых скоростях конечно гораздо экономичнее, чем ТРД, но многолетняя практика человечества говорит о том, что коэффициент полезного действия не всегда в нашей жизни является определяющим.

Фотографии кликабельны.

Related posts:

1. Поршневой авиационный двигатель.
2. Двигатель самолета — это его сердце.

avia-simply.ru

Авиационные двигатели — Портал Авиатехники № 1

admin Двигатели | 13.12.2013

Уже при строительстве первых самолётов было ясно, что возможности полета самолета определяют характеристики двигателя. На совершенствование и разработку силовых установок, обладающих высоким отношением мощности к весу, были затрачены огромные усилия.

Первые попытки в строительстве самолёта были не удачными, так как в качестве двигателя пытались применять паровые машины, однако они были малоэффективны и слишком тяжелы.

Первый удачный самолет был создан братьями Райт, которые применили поршневой двигатель, работающий на искровом зажигании. Именно так началась эра поршневых авиационных двигателей.

Поршневые авиационные двигатели

По сути, поршневой авиационный двигатель представляет ДВС (двигатель внутреннего сгорания), имеет такую же схему работы, как на обычных автомобилях. У него такой же принцип — газы высокой температуры и давления получаются в результате сгорания топлива, они давят на поршень, в результате чего он движется. Это самое движение и является источником тяги. Данное движение передаётся в нужное нам место через специальные механизмы. В автомобиле – на колёса, в самолёте — на воздушный винт. Цилиндров сгорания в самолёте может быть от 4 до 24-х. Их количество обеспечивает устойчивость и достаточную мощность работы двигателя.

У авиационных поршневых двигателей есть особенность — высотность. С увеличением высоты, когда давление и плотность воздуха падают, их работа идёт без потери мощности. Топливно-воздушная смесь может подводиться двумя способами в полной аналогии с автомобилями. Смесь готовится либо в специальном агрегате (карбюратор) и подается в карбюраторные двигатели (цилиндры), либо топливо впрыскивается непосредственно в каждый цилиндр в зависимости от поступающего туда же воздуха.

Конечно, авиационный и автомобильный двигатели похожи только принципиально. Здесь обязательно имеется авиационная специфика: двигатель самолёта более надежен, выполнен из более качественных и совершенных материалов. При одинаковой массе он на порядок мощнее автомобильного.

Авиационные двигатели второй мировой войны

Самолёты во второй мировой войне играли решающую роль в боях. Понимая это, каждая из сторон, участвовавших в войне, пыталась создать самолёты с лучшими характеристиками по скорости, манёвренности, лётной массе и так далее. Естественно, что особое внимание уделялось сердцу самолёту – двигателю. Каждый из них выделялся своими особенностями, что играло важнейшую роль в сражениях.

Непосредственно в начале войны, немецкие авиационные двигатели превосходили советские по своей мощности. «Мессершмитты» были лучше истребителей И-15 и И-16.

Авиационные двигатели России

Сегодня в России можно выделить несколько крупных производителей различных типов авиационных двигателей. Это Пермский моторостроительный комплекс», ОАО «Научно-производственное объединение «Сатурн» в городе Рыбинск, Омское моторостроительное конструкторское бюро, Омское моторостроительное предприятие им. П.И. Баранова, ФГУП Уфимское Агрегатное предприятие «Гидравлика» и Казанское моторостроительное производственное объединение.

НПО «Сатурн» выпускает 6 двигателей для транспортной и гражданской авиации:

1. Сатурн РД-600В – идёт на многоцелевые двухдвигательные вертолеты «Камов», «Ка-62» и его модификации.

2. ТВД-1500Б — для самолетов Ан-38, Т-101 «Грач».

3. Д-30КП — Ил-76 и его модификации.

4. Д-30КУ-154 — для среднемагистральных самолетов Ту-154М.

5. Д-ЗОКУ — межконтинентальные самолеты Ил-62М.

6. SaM146 – на RRJ, перспективный российский региональный самолет.

«Пермский моторостроительный комплекс» под брендом «Пермские моторы» выпускает 9 различных модификаций авиационных гражданских двигателей:

1. ПС-90 А — ИЛ-96-300, ТУ-204, ТУ-214 и модификации.

2. ПС-90А-76 — дальнемагистральные самолеты Ил-76, Ил-76МФ.

3. Д- 30КУ — дальнемагистральный самолет Ил-62М.

4. Д-30КУ 2 — Ил-76Т, Ил-76ТД, Ил- 76МД.

5. Д-30КП 2.

6. Д-30КУ-154.

7. Д-30, Д-25В — вертолеты Ми-6, Ми-10, Ми-10К.

8. Д-20П.

9. ТВ2-117 АГ — вертолет Ми-8.

Казанское моторостроительное производственное объединение выпускает 6 модификаций двигателей:

1. Аи-22 — для самолетов Ту-324, Як-48.

2. НК-93 — для самолетов Ту-204 и Ту-214.

3. НК-86 — Ил-86.

4. П-800 — малая авиация.

5. НК-8-2У — ТУ-154Б.

6. П-1000 — малая авиация.

Омское моторостроительное конструкторское бюро выпускает 6 типов газотурбинных двигателей:

1. ТВД-10Б — пассажирский самолет местных линий Ан-28.

2. ТВД-20 – для самолета сельскохозяйственной авиации Ан-3.

3. ВСУ-10 — для аэробусов Ил-86, Ил-96-300, Ан-218.

4. ТВ-0-100 — вертолет Ка-126.

5. ВГТД-43 — самолет Ту-204.

6. ТРДД-50 — легкие многоцелевые самолеты, мотопланеры, беспилотные летательные аппараты.

aviads.ru