НПЗ Кюрасао в Битве за Британию
"Above all, petrol governed every movement." - Winston Churchill
В начале 1930-х годов Роллс-Ройс начал программу разработки перспективного авиационного двигателя. Существоваший на тот момент удачный 12.22-литровый Kestrel был основательно переработан, увеличен в рабочем объёме почти вдвое, снабжён турбонаддувом, и в результате получился 700-сильный Peregrine. Два таких двигателя с приводом на один вал дали 44-литровый 1700-сильный Vulture, широко использовавшийся на тяжёлых самолётах. Существовал также и ещё один, спортивный вариант раздутого Kestrel-a, знаменитый 36-литровый 1500-сильный “R”, позднее пошедший в серию как Buzzard, и ставший «отцом» позднейшего Грифона.
Однако к середине 1930-х роллсовцам стало понятно, что образовалась дыра в линейке мощностей между 500 и 1500 л.с., к тому же масса всех потомков Kestrel-а стала выглядеть откровенно завышенной. В частном порядке, за свой счёт, без заказа министерства фирма начала разрабатывать новый двигатель, так и названный, “Private Venture” PV-12. В названии также отражена обида за то, что правительство не заплатило ни пенса за разработку двигателя биплана Хоукер Харт с испарительным охлаждением (антифриз появился парой лет позже).
В 1936 ВВС (Air Ministry) объявило конкурс на увеличение скорости истребителей до 480 км/ч. И по результатам испытаний на двух машинах - Хоукер Харрикейн и Супрермарин Спитфайр абсолютною победу одержал припрятанный ролссовцами в кустах PV-12.
И в 1938 году 1030-сильный двигатель пошёл в серию под названием Мерлин, за два последующих года доработанный до одного из лучших, если не лучшего механизма Второй Мировой. Достаточно сказать, что на предельных оборотах он мог непрерывно работать без отказа восемь часов!
Двигатель дорабатывался и увеличивал мощность на протяжении всей войны до 1300, затем 1600 и наконец до необыкновенных 2070 л/с и даже 2640 л/с (првавда на 15 минут) для ДеХевилэнда Хорнет DH-103, служившего аж до 1956 года.
Его основной соперник в небе, даймлеровский DB 601, (поднее подтянулся и баварский BMW 801) был также очень неплох, и вначале вполне сравним с Мерлином. Например, имея более слабый наддув он был изначально оснащён примитивной одноточечной до-дроссельной системой впрыска топлива. Однако чем дальше шло дело, тем Мерлин всё больше уходил в отрыв, и к концу войны Merlin 130 далеко опережал более крупнообъёмный DB 605.
Причина в первую очередь заключалась в топливе, доступном британцам.
Основные поставщики бензинов, особенно авиационных в Британию изначально были американские НПЗ в районе Карибского моря. Бурно развивающаяся в США нефтехимия позволила уже в начале 1930-х годов получить изомеризацией энергетически богатые топлива из отличной нефти Мексиканского залива. При этом американским нефтянникам (тут огромную роль, кстати, сыграл русский/советский генерал Ипатьев, которого американцы считают не больше не меньше отцом современой нефтехимии) удалось в начале 1930-х создать топлива с октановым числом, превысившим 100 единиц.
Справка
Октановое число - это показатель стойкости топливной смеси к детонации, т.е. насколько сильно можно сжать смесь в цилиндрах до её самовоспламенения, т.е. до перехода в дизельный режим.
Чем больше сжатие, тем большую мощность можно выжать из единицы массы двигателя.
Не сильно принципиальное в наземном транспорте, октановое число для боевых самолётов становится в один ряд с энергетической ценностью топлива.
Измеряется как проценты изо-октана в аналогично детонирующей смеси изо-октана и н-гептана, т.е. чистый н-гептан - 0, чистый изо-октан - 100.
Шкала принята как временная - и в то время было понятно, что есть в-ва и с отрицательным, и с большим 100 (напр. спирты) октановым числом, но прижилась и используется уже почти 100 лет.
RAF получал от американцев произведённый по процессу Эужена Одри 100-октановый бензин с конца 1930-х, от компании Sun Oil и можно утверждать, что конструкторы Мерлина пришли к Битве за Британию с моторами, рассчитанными и на этот сорт.
Люфтваффе также снабжался похожими по октановому числу бензинами вплоть до конца войны, что и подтвердила специальная комиссия ВС США, порывшись в архивах Шпеера и изучив полученные образцы. Небольшое недопонимание, существовашее у союзников относительно немецкого авиационного топлива С-2 связано с тем, что немцы заявляли октан 87 единиц.
Справка
Дело в том, что это был бензин с тем же октановым числом, но измеренным по «моторному методу», т.е. в испытательной машине переменного объёма, работающей на 900 оборотах, в то время как британцы меряли «исследовательское число», при 600 об/мин. Первое характеризует свойства топлива на нагруженном двигателе, второе - на холостом ходу. То, что вы сейчас видите на заправках - это RON, research octane number, исследовательское число. То есть например старый советский А-76 (по MON) - это современный АИ-80 (по RON).
Итак, начав войну в 1939 британцы и немцы имели примерно одинаковые позиции в топливе. Затем в конце 1941-начале 1942 RAF начали получать, а мотористы соответственно приспосабливать Мерлины к 130-октановому топливу. А в конце 1943-го в Британию пришли первые танкера с 150-октановым авиационным бензином светло-зелёного цвета и необычного запаха.
Но от 150-го довольно скоро отказались. Пилоты посчитали, что несколько катастроф связано именно с ним, и элементарно устроили забастовку, заставив командование вернуться к 100-му и 130-му. По свидетельству очевидцев при выходе на форсаж истребитель, заряженный 150-м бензином выбивал из выхлопных патрубков мощные струи пламени.
Проиграли немецкие нефтянники американцам и по важнейшему параметру топлива - энергетической ценности (калорийности). Основной метод увеличения октанового числа в Германии был купленный до войны у американцев патент на ТЭС - тетраэтилсвинец. Только где-то к концу 1944 Германия наконец озаботилась не только наращиванием октанового числа, но и энергетической ценностью, и было принято решение по увеличению производства изопарафинов, не лучший, скажем честно, выход.
Широко развившееся производство синтетического топлива давало довольно низкокалорийные продукты.
Старый нефтеперегонный завод в Кюрасао
В США помимо новейших методов глубокой переработки нефти (а не простой перегонки, как на большинстве подконтрольных Гитлеру производств) получали бензины с высоким содержанием ароматики, гидрокодимера (изо-октан), алкилатов, Как антидетонатор шёл монометил анилин.
Может быть превосходство американского топлива над германским было и не такое уж потрясающее, как и отметила та американская послевоенная комиссия, но свою немалую роль крекинг в Битве за Британию сыграл определённо.
Пока остановимся. Слишком много букв.
Если у меня будет настроение и время, а у вас интерес и желание, я потом подкину данные по немецкой синтетике Фишера-Тропша, по Майкопу и Индонезийским НПЗ, по японским спиртовым газохолам и команде Эриха Хомбурга, и т.д.