În timpul difuzării noastre pe avioane, s-a pus o întrebare despre motoarele diesel ale avioanelor. Subiectul nu este deloc eteric, deoarece nu există prea multe de argumentat, dar există momente interesante care au fost continuate în zilele noastre.
Pentru că - iată-l, un motor diesel de aviație.
În general, doar două țări au ajuns la utilizarea sensibilă a motorinei în aviație. Germania și Uniunea Sovietică. Dumnezeu însuși a poruncit prima, deoarece Diesel era german și toate evoluțiile de după moartea sa au rămas în Germania, dar URSS este o problemă separată și complexă.
De fapt, ambele țări au început să dezvolte tema diesel nu dintr-o viață bună. Au existat probleme cu motoarele, nemții aveau încă un deficit de ulei, nu aveam tehnologie pentru procesarea normală a acestuia. Benzinele cu conținut ridicat de octanism au fost un vis neîmplinit pentru URSS; au purtat întregul război asupra combustibilului importat cu octanie ridicată.
De fapt, problemele esențial diferite ale planului de petrol au dat naștere interesului pentru motoarele diesel. Și a fost din ce.
Un avantaj imens al unui motor diesel a fost considerat capacitatea de a lucra nu pe benzină, ci, așa cum s-ar spune acum, pe combustibili alternativi. Adică, kerosen și motorină. Da, kerosenul de atunci putea fi încărcat în mod normal într-un motor diesel, iar motorul îl mesteca perfect. Chiar și motoarele diesel moderne pot folosi kerosenul ca combustibil de iarnă la temperaturi foarte scăzute, este necesar doar să adăugați aditivi care îmbunătățesc cetanul.
Kerosenul nu a fost la fel de inflamabil ca benzina de aviație și nu a existat nicio problemă cu distilarea acestuia din petrol din 1746.
Dezavantajul este masa mare a motorului diesel în comparație cu omologul pe benzină.
Rezultatul a fost o situație în care a fost un păcat să nu încercăm să dezvoltăm motoare pentru aeronave care să funcționeze cu combustibilul mai ușor de scos. Are sens, nu-i așa? Mai ales atunci când există evoluții. Germanii și-au împărtășit rețetele într-un mod foarte prietenos, iar munca în URSS a început să fiarbă.
Fiecare țară a mers pe drumul său.
Pe măsură ce lucrările au progresat, a devenit clar că un motor diesel nu era un motor pentru un avion de luptă. A ieșit prea nerăbdător, incapabil să răspundă cererii de creștere rapidă a cifrei de afaceri. Cu toate acestea, acest lucru este încă relevant acum.
Prin urmare, proiectanții sovietici (să începem cu noi) au atribuit imediat o nișă pentru bombardierele cu rază lungă de acțiune și grele pentru avioanele diesel. În primul rând, avioanele în sine erau mari și nu se temeau de masa motorului și, în al doilea rând, eficiența, ceea ce înseamnă că gama a fost factorul determinant.
Spre deosebire de germani, designerii noștri au avut sarcina de a elimina puterea maximă posibilă de 1300-1500 CP de pe motoarele diesel, ceea ce a fost o cifră oarecum fantastică. La acea vreme, țara nu putea crea un motor pe benzină de o asemenea putere, dar aici un motor diesel …
Dar tocmai pe motoarele cu această putere ar putea accelera un bombardier care cântărește 13-15 tone la o viteză acceptabilă de 400 km / h și să ofere o autonomie de 2500-3000 km pe care s-au concentrat proiectanții sovietici.
Andrei Dmitrievich Charomsky trebuie considerat principalul operator diesel al țării.
Sub conducerea sa, echipa CIAM (Institutul Central de Motoare Aviatice, numită după PI Baranov) a dezvoltat un motor diesel AN-1A de 900 CP, care la altitudini mici (până la 2500 m) nu era absolut inferior motoarelor pe benzină. AN-1A a devenit baza pentru dezvoltarea ulterioară a acestor motoare, după ce a trecut cu succes testele pe bombardierul TB-3D.
Apoi Charomsky a fost arestat ca un dăunător și, pe baza AN-1A, au dezvoltat două motoare, M-40 (lucrarea a fost efectuată la uzina Kirov din Leningrad sub conducerea lui V. M. Yakovlev) și M-30 („Sharaga” la uzina numărul 82 din Moscova sub conducerea lui S. I. Zhilin și A. G. Takanaev).
Lucrarea s-a desfășurat în modul „top secret”, a ajuns la punctul de nebunie: reprezentanții militari, fiind din alt departament, nu puteau obține acces la motoare pentru a controla calitatea produselor. Autorizațiile au fost emise personal de către comisarul popular al industriei aeronautice A. I. Shakhurin.
Dezvoltarea ambelor modele de motoare a fost realizată în direcția menținerii volumului de lucru, alezajului cilindrului și a cursei pistonului în direcția creșterii puterii la decolare și a altitudinii motorului. Altitudinea motoarelor urma să fie asigurată de turbocompresoare în două trepte, TK-88 pe M-40 și TK-82 pe M-30. Patru turbocompresoare au fost instalate pe fiecare motor.
Până în 1940, motoarele nu erau terminate, dar nici nu era nevoie de ele. Motorina a fost privită exclusiv ca un motor politic capabil să asigure un zbor în jurul valorii de lume a unui avion record sub controlul lui M. M. Gromov. A existat un astfel de proiect.
Zborul nu a avut loc, deoarece nu au putut atinge resursa motrică necesară de 100 de ore de la ambele motoare. Plantelor și proiectanților li s-a atribuit sarcina de a efectua teste pe bancă până în august 1940 și, până în toamnă, să instaleze motoare pe avioanele TB-7 și DB-240 (viitorul Er-2) pentru teste de zbor.
Să fim sinceri, dieselurile sunt supraestimate. Se are impresia că conducerea aviației sovietice se aștepta la un fel de miracol de la motoare, deoarece în 1941 s-a întâlnit o comisie la Institutul de Cercetare a Forțelor Aeriene, care a stabilit cerințele pentru o nouă aeronavă sub motoarele diesel forțate M-40F, un încărcătură cu bombă de până la 6.000 kg !!!
Avionul aflat în curs de dezvoltare ar fi trebuit, potrivit comisiei (condusă de generalul-maior Filin), să transporte o bombă FAB-2000 în compartimentul pentru bombe și două (!) Pe praștea externă!
Este dificil de spus ce se întâmpla în sufletul designerului Eromolaev, dar nu cred că totul a strălucit acolo de fericire. Căci numai atunci când 4 motoare ASh-82F (1700 CP) au fost instalate pe Pe-8 în 1944, doar atunci Pe-8, în cazuri excepționale și pe distanțe scurte, a fost capabil să ia 6.000 kg de bombe.
Și apoi 1941 …
În plus, fără a aștepta începerea testării, departamentul Shakhurin (NKAP) a emis o sarcină către fabrica de avioane nr. 18 Voronezh cu un ordin pentru construirea a 90 de avioane Er-2 cu motoare diesel M-40F în 1941 și 800 de mașini în 1942.
Este clar că toate aceste planuri au fost distruse de război. Dar este mai bine așa, deoarece au reușit să aducă motoarele în stare de zbor chiar înainte de începerea războiului.
Abia pe 23 iulie 1941, șeful LII NKAP M. M. Gromov a aprobat actul privind testarea avionului Er-2 cu motoare M-40F. La teste, aeronava cu motoare diesel a arătat o viteză de 448 km / h la aproximativ 480 km / h. După eliminarea numeroaselor neajunsuri, mașinilor li s-a dat undă verde, dar războiul a început, aducând cu sine sfârșitul aviației diesel.
Vorbim despre renumitele raiduri asupra Berlinului din august 1941. 8 avioane TB-7 cu motoare M-30 urmau să participe la operațiune pe 10 august. De fapt, șapte mașini au participat la raid, din moment ce a opta sa prăbușit în timpul decolării. Dintre cele șapte rămase, ONE (!) Plane s-a întors la aerodromul său din Pușkin. Restul, din păcate, au fost forțați să stea în locuri diferite tocmai din cauza defecțiunilor motoarelor M-30.
Ei bine, ca de obicei la noi, toate neajunsurile motoarelor diesel, la care conducerea NKAP a înviat de bună voie fiasco-ul de la Berlin, a apărut „brusc” și a devenit un motiv suficient pentru reducerea aproape completă a motorinei program. Este adevărat, la început s-a decis respingerea M-40F, iar M-30 a fost „interzis” puțin mai târziu.
Ermolaev a luptat pentru avionul său până la ultimul. La 5 august 1941, a adresat o scrisoare comisarului popular al industriei aeronautice, Shakhurin:
„Ținând cont de nevoia specială a apărării noastre în bombardierele cu rază lungă de acțiune, considerăm că este necesar să continuăm lucrările fabricii noastre privind crearea de avioane - bombardiere cu rază lungă de acțiune și vă rugăm … să oferiți echipei noastre să ofere posibilitatea de a termina rafinamentul avionului Er-2 2M-40F."
Cu toate acestea, soarta M-40F a fost practic decisă de raidul nereușit TB-7 asupra Berlinului. În plus, Harkov a fost pierdut, dar chiar înainte de pierderea orașului, uzina de tractoare Kharkov a fost transferată la producția de motoare diesel V-2 și tancuri T-34. Și în toamna anului 1941, a devenit imposibil să se efectueze lucrări la M-40F în Leningrad, deoarece germanii au început o blocadă.
Dacă ne întoarcem la documentele istorice, putem vedea că setul complet de documentație pentru motoarele diesel de către Biroul de proiectare Ermolaev a fost transferat la Voronej în prima jumătate a anului 1941. Cu toate acestea, planta # 18 a asamblat aeronave, nu motoare. Prin urmare, a fost pur și simplu nerealist să stabilim rapid producția M-40F în Voronezh. Și în 1942, a început evacuarea acestei plante.
În general, până la începutul războiului, în URSS au fost produse aproximativ 200 de avioane diesel ale ambelor mărci. În primul rând, motoarele au fost instalate pe TB-7 și, în al doilea rând, pe Er-2. Rezultatele au fost dezamăgitoare: în timpul testelor, doar 22% din motoarele M-40 și 10% din motoarele M-30 au reușit să funcționeze mai mult de 50 de ore, în timp ce aproximativ fiecare al treilea motor diesel a eșuat fără să fi servit nici măcar 10 ore.
De fapt, programul diesel al aeronavei a fost restrâns, Er-2 lansat a fost transferat pe AM-35 și AM-37.
Dar Ermolaev și Charomsky nu au renunțat. Își doreau cu adevărat ca Forțele Aeriene să obțină un bombardier cu rază lungă de acțiune. Și în 1943, au prezentat la curte Er-2 cu motoare M-30B.
Litera „B” din numele motorului însemna că supraalimentarea a fost efectuată într-un mod combinat: pe lângă cele două turbocompresoare din stânga, Charomsky a furnizat motorinei un supraalimentator de acționare împrumutat de la motorul AM-38. Acest lucru a asigurat o funcționare stabilă a motorului la altitudini mari de zbor.
Greutatea goală a vehiculului a crescut la 10325 kg (care este cu aproape o tonă și jumătate mai mult decât cea a Er-2 2 AM-37), iar decolarea maximă (calculată) - până la 17650 kg. Compoziția echipajului nu s-a schimbat și a inclus un pilot, navigator, tuner și tuner-operator radio.
Testele au fost efectuate în februarie 1943 de către Institutul de Cercetare a Forțelor Aeriene. Aeronava a fost testată de inginerul-locotenent colonel N. K. Kokorin și de piloții colonel Alekseev și maiorul Lisitsin. Potrivit piloților, aeronava era ușor de zburat în aproape toate modurile. Viteza sa maximă, comparativ cu versiunea AM-37, a scăzut la 429 km / h, dar raza maximă de zbor calculată a depășit cea specificată inițial pentru Er-2 și a atins un fantastic 5500 km.
Bombardierul a devenit mai tenace, deoarece kerosenul s-a aprins în aerul rece extrem de reticent. Masa totală a armurii a ajuns la 180 kg, în timp ce pilotul a primit un spate blindat de 15 mm. Turela superioară a fost echipată cu o acționare electrică, care a ușurat munca trăgătorului. Acum s-a făcut o virare de 360 ° în doar 6 secunde.
Într-o scrisoare către șeful Institutului de Cercetare a Forțelor Aeriene, general-locotenent PA Loskutov, din 1 iunie 1943, Ermolaev a indicat că noua versiune a bombardierului său era de două ori mai mare decât Il-4 în ceea ce privește numărul de bombe livrate. la țintă. În plus, Er-2 avea un avantaj față de aeronava lui Ilyushin în ceea ce privește viteza de zbor - atât la sol, cât și la altitudine. În special, cu o autonomie de zbor de 3.000 km, IL-4 ar putea transporta 1.000 kg de bombe, iar Er-2 2M-30B ar putea transporta 2.000 kg.
Cu toate acestea, au existat și dezavantaje. Rată mică de urcare, distanță mare de decolare, incapacitate de a zbura fără pierderea altitudinii pe un singur motor. Mașina s-a dovedit a fi supraponderală, iar puterea motorului nu a fost din nou insuficientă.
Cu toate acestea, a existat și o astfel de remarcă:
„Întreținerea motoarelor M-ZOB de către personalul de la sol pe timp de iarnă și vară este mai ușoară decât întreținerea motoarelor pe benzină din cauza absenței unui sistem de aprindere și a carburatoarelor în prezența echipamentelor de injecție care funcționează în mod fiabil. Echipamentul de combustibil (pompa de combustibil TN-12 și injectoarele TF-1) instalate pe M-ZOB a funcționat în mod fiabil și nu a avut defecte pe toată durata testului."
În general, ar trebui să se admită că nu au putut produce un motor diesel de aviație care funcționează normal în URSS. Er-2 nu a avut loc niciodată în rândul avioanelor de luptă, deoarece câteva zeci echipate cu M-30 Er-2 nu au făcut atât de multe ieșiri în timpul războiului.
Nu se poate spune că toată munca a fost în zadar, deoarece motorul M400 (M-50F-3) cu o capacitate de 800 CP a devenit adeptul M-30. cu. și M-401 (turbo) cu o capacitate de 1000 de litri. cu. Aceste motoare s-au mutat din cer în apă și au fost instalate pe navele de mare viteză „Zarya”, „Raketa”, „Voskhod” și „Meteor”.
Din păcate, motorul diesel al bombardierelor sovietice nu a jucat niciun rol semnificativ.
Acum să vedem ce au avut germanii.
Iar germanii aveau Junkers. Profesorul Hugo Junkers.
După sfârșitul primului război mondial, Junkers a trecut la activități de transport și avioane de pasageri. Odată cu extinderea producției la Junkers în 1923, a fost înființată Junkers Motrenbau GmbH, unde au început lucrările pentru crearea și producția de motoare pentru avioane, inclusiv motoare diesel.
Junkers lucrează la avionul diesel de 20 de ani și a obținut cele mai bune rezultate cu motorul Jumo.205.
Dar primul avion diesel real a fost Jumo 204, un motor diesel cu doisprezece cilindri de 740 CP. Acest motor diesel a fost instalat pe avionul Junkers G24 și a funcționat cu succes până în 1929.
Motorul diesel Jumo 204 s-a dovedit a fi un motor de succes care a fost folosit și pe alte aeronave. Lista este formată din modele foarte renumite: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Dar cel mai bun motor de aeronave diesel poate fi considerat Jumo.205, a cărui dezvoltare a început în 1932. A fost unul dintre puținele motoare de avioane diesel de succes din lume. Jumo.205 a devenit baza pentru crearea unei întregi familii de motoare diesel.
Motorul s-a arătat excelent sub sarcină constantă, cu toate acestea, a reacționat la o creștere sau scădere bruscă a turației, ca și motoarele sovietice, cu o scădere a puterii sau ar putea chiar să se oprească. În plus, Jumo.205 nu putea fi numit un motor la mare altitudine: peste 5000 de metri, puterea motorului a scăzut brusc cu 20-22% și chiar mai mult.
Motorul a fost utilizat pe următoarele modele de aeronave: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
De fapt, dieselurile Junkers au fost instalate pe acele avioane care erau garantate împotriva întâlnirilor cu luptătorii inamici. Patrulați bărci zburătoare oceanice și maritime, cercetași și așa mai departe. Adică aeronavele care nu au necesitat o manevră viguroasă, dar au necesitat raza maximă de zbor.
Cu toate acestea, în ciuda economiei excelente și, în consecință, a gamei excelente, motorina Jumo.205 nu a fost la înălțimea așteptărilor. Au funcționat bine sub sarcină constantă și prelungită, dar nu au tolerat schimbarea de viteză, care era necesară pentru manevrele de luptă. Acest neajuns nu a fost depășit pe deplin.
În plus, motoarele Jumo.205 au necesitat o întreținere extrem de calificată de către personal special instruit. Și dacă Luftwaffe ar putea totuși să rezolve acest lucru, atunci încercările de a „ateriza” Jumo.205 și de a transforma motorul într-un rezervor au eșuat complet. Tocmai pentru că motorul era inutil în ceea ce privește întreținerea.
În ciuda unei liste decente de aeronave, câteva zeci din total au fost echipate cu motoare diesel. Și, deși în cele din urmă interesul Luftwaffe pentru motoarele diesel a dispărut, Junkers a continuat să lucreze la îmbunătățirea motorului diesel al avionului Jumo.205 și în 1939 a lansat o versiune la mare altitudine - Jumo.207 cu două supraîncărcătoare centrifuge: primul cu o unitate de evacuare, a doua cu o acționare mecanică și cu un intercooler.
Vârful dezvoltării motoarelor diesel pentru avioane Junkers a fost un lucru cu adevărat monstruos numit Jumo.224. Acest motor a fost, de fapt, un romb de patru motoare Jumo.207. Motor diesel cu 24 de cilindri, 48 de pistoane, în doi timpi, răcit cu lichid, cu mișcare opusă a pistonului.
Acest coșmar cântărea 2.600 kg și, conform calculelor, ar fi trebuit să producă 4.400 CP. la decolare și 3.500 CP. la o altitudine de 15 km. Motorul nu a fost asamblat nici măcar pentru testare, nu au avut timp. Fotografiile care au ajuns la noi sunt prototipuri.
Acest lucru, dacă îmi permite, proiectul a fost foarte interesat de inginerii noștri după sfârșitul războiului. Au fost efectuate studii și teste, dar Jumo.224 face obiectul unui articol separat, dar aici voi spune doar că un memorandum a fost prezentat ministrului adjunct al industriei aeronautice, general-maior IAS MM Lukin, în care, după descrierea motorul și analizând posibilitățile, s-au făcut următoarele concluzii:
Inginerii sovietici erau familiarizați cu înaintașii Jumo.224, deoarece Jumo.4 și Jumo.205 au fost achiziționați și studiați în anii 30 în URSS, astfel încât specialiștii noștri au înțeles perfect și și-au evaluat în mod sobru punctele forte în producția de astfel de motoare.
Sa întâmplat că motorina a migrat încă din cer pe pământ. Motivul a fost însă progresul tehnic elementar, care a dat naștere motoarelor cu turboreactor, care în cele din urmă au înlocuit atât motoarele pe benzină, cât și cele diesel.
Două țări au reușit să construiască motoare diesel pentru avioane, fiecare dintre ele având ceva de care să fie mândru. Motorina era un motor interesant pentru avioanele cu rază lungă de acțiune, putând transporta avioane de transport și de pasageri. Poate că aceasta a fost greșeala inițială - să instalați motoare diesel pe avioane de luptă, dar nu puteți face nimic în acest sens.
Nu se poate spune că am obținut același succes ca și germanii. Designerii celor două țări au urmat rute diferite, inginerii germani, probabil, au obținut un mare succes, dar: Diesel le-a lăsat totul. Inginerii noștri au mers pe drumul lor, iar Charomsky și studenții săi au trecut-o mai mult decât demn.
