О немецких авиамоторах из 1946 года
Е.В.Любановский
Зарубежное авиамоторостроение. 1946
Немецкие двигатели
В Германии получили развитие двигатели жидкостного охлаждения «Мерседес-Бенц» фирмы Даймлер-Бенц с марками DB и Юнкерес марками ЮМО. В ходе войны были разработаны и стали применяться также двигатели воздушного охлаждения фирмы БМВ. Характерным для всех этих двигателей является то, что все они выполнены с непосредственным впрыском топлива в цилиндры. Непосредственный впрыск был отработан незадолго до войны и принят как стандартное оборудование для всех мощных немецких двигателей.
В первые 2-2½ года войны единственным двигателем для истребительной авиации и частично для бомбардировочной был постепенно форсируемый двигатель DB-601. Это 12-цилиндровый Λ-образный двигатель с большой размерностью (диаметр цилиндра 150 мм и ход 160 мм) с взлетной мощностью в 1175 л. с.(DB-601A) при оборотах 2560 об/мин и высотностью 4100 м; конструкция этого двигателя неоднократно описывалась в нашей технической литературе. Дальнейшая его модификация DB-605 при той же размерности за счет числа оборотов развивала взлетную мощность 1350 л. с. при 2700 об/мин и имела номинальную мощность 1200 л. с. на высоте 5100 м.
Для дальнейшего повышения мощности этого двигателя фирма вынуждена была пойти на ряд конструктивных изменений, касающихся таких деталей, как блок, кривошипный механизм, нагнетатель и т. д. Двигатель DB-606A1 форсирован по сравнению со своим прототипом DB-601E увеличением рабочего объема с 33,9 до 36,7 л (путем увеличения диаметра цилиндра со 150 до 154 мм), повышением числа оборотов и увеличением высотности до 6000 м. Последнее было, достигнуто повышением окружной скорости крыльчатки нагнетателя (диаметр крыльчатки увеличен на 6 мм к увеличено число оборотов).
В результате указанных изменений двигатель DB-605A1 имел взлетную мощность 1560 л. с. при 2800 об/мин, а номинальную мощность 1350 л. с. он сохранил до высоты 6000 м. При этом характерно, что на всех указанных модификациях сохранялось одно и то же давление наддува, которое не превышало 1040 мм рт. ст. В отличие от фирм других стран фирма Даймлер-Бенц предпочла пойти на коренные конструктивные переделки двигателей, совершенно не используя пути форсирования мощности увеличением давления наддува. Этот факт многие были склонны объяснить тем, что- сорт топлива, которым располагали немцы, для всех модификаций был с октановым числом 87 (по немецкой шкале), но впоследствии выяснилось, что он обладает такой же детонационной стойкостью на богатых смесях, как английские и американские стооктановые топлива. Весьма возможно, что в отказе от применения наддува для форсажа своих двигателей немцы руководствовались желанием работать на экономических режимах (на сравнительно бедных смесях) даже для номинала и взлета; в этом случае их топлива действительно могли служить препятствием к повышению давления наддува.
В связи с увеличением числа оборотов на двигателе DB-605A1 пришлось пойти и на такое изменение конструкции, как замена роликовых подшипников шатунного механизма прежних модификаций на скользящие; это было необходимо для уменьшения веса шатунного механизма.
Тенденцию увеличить рабочий объем цилиндров без увеличения наддува можно видеть и в позднейших модификациях. Так, например, в 1944 г. двигатель марки DB-603E имел уже рабочий объем 44,5 л, для чего был увеличен диаметр цилиндра до 162 мм и ход до 180 мм. Ори этом он развивал на взлете 1800 л. с. при 2700 об/мин.
Однако все большее отставание немецких двигателей от двигателей союзников заставило немцев в последние два года войны искать новые пути увеличения мощности. Одним из них было рез-кое увеличение литража двигателя посредством удвоения числа Цилиндров (24 цилиндра вместо 12); другим путем было применение кратковременных боевых (чрезвычайных) режимов, обеспечиваемых впрыском охлаждающих жидкостей (вода и водоспиртовые смеси). В конце 1944 г. и в начале 1945 г. появились 24-цилиндровые двигатели фирмы Даймлер-Бенц DB-б10А и В с взлетной мощностью 2950 л с. при 2800 об/мин и фирмы Юнкере с ЮМО-222-АВ с взлетной мощностью 2500 л. с. при 3000 об/мин, и боевыми режимами 3100 л. с. и 3000 л. с. соответственно. Одновременно с этим на чрезвычайном режиме двигателя DB-605C на топливе С-3 с впрыском водо-спиртовой смеси наддув был увеличен до 1250 мм рт. ст., и мощность при этом ‘возросла примерна на 300 л. с.
В 1942 г. на немецких истребителях Фокке-Вульф 190 и бомбардировщиках Дорнье ДО-217 стал применяться мощный двигатель воздушного охлаждения БМВ-801. Это двухрядный 14-цилиндровый двигатель с рабочим объемом в 41,8 л с непосредственным впрыском топлива в цилиндры; он развивал взлетную мощность 1600 л. с. при 2700 об/мин и наддуве 990 мм рт. ст.
Этот двигатель имеет интересную особенность, заключающуюся в том, что он с самого начала был сконструирован как единая компактная моторная установка вместе с такими элементами, как капот, масляный радиатор и др.
В конструкцию моторной установки заложена идея максимального уменьшения лобового сопротивления, что осуществляется следующими конструктивными мероприятиями: малый ход поршня (равный диаметру - 156 мм), что уменьшает габаритный размер двигателя; компактный и удобообтекаемый капот, имеющий для регулировки охлаждения два кольца, расположенных в передней и задней части его и изменяющих величину выходной щели при передвижении в осевом направлении; отсутствуют выступающие наружу воздухоприемники, так как воздух всасывается двигателем изнутри капота; масляный радиатор расположен внутри капота.
Этот двигатель, кроме того, имеет еще следующие особенности.
1. Принудительный обдув для улучшения охлаждения на взлете и при подъеме, осуществляемый при помощи вентилятора; вентилятор установлен сзади винта, имеющего привод от редуктора с передаточным числом по отношению к коленчатому валу 1,72.
2. Единый рычаг управления, который связан с центральным постом автоматического управления на двигателе. Летчик имеет только один рычаг управления двигателем, устанавливаемый на заданные оптимальные значения давления наддува и числа оборотов. В центральном посте автоматического управления сосредоточены механизмы передач к автоматам, регулирующие, давление наддува, число оборотов, состав смеси, опережение зажигания, скорости нагнетателя и установку ВИШ.
3. Ряд устройств, обеспечивающих хорошую эксплоатацию в зимних условиях как-то: система подачи антиобледенительной жидкости на лопасти винта, специальная конструкция кожухов на выхлопных патрубках, используемых для подогрева воздуха, обогревающего кабину и передние кромки крыла; в масляной системе двигателя предусмотрена возможность заполнения ее горячим маслом или маслом пониженной вязкости через специальные самоуплотняющиеся муфты, что предохраняет от чрезмерного износа детали во время запуска при низкой температуре.
Наддув этого двигателя так же, как и других немецкий двигателей, был умеренный (990 мм рт. ст.). но в одной из последних модификаций он был повышен до 1210 мм рт. ст., благодаря чему мощность повысилась до 2000 л. с. без увеличения числа оборотов и рабочего объема.
Из краткого обзора видно, что немецкое авиамоторостроение характеризуется:
1) наличием отработанной стандартной системы непосредственного впрыска топлива в цилиндры;
2) сохранением умеренного наддува на всех двигателях и Форсированием мощности путем увеличения, гласным образом, рабочего объема цилиндров и, частично, числа оборотов;
3) широким внедрением автоматики, облегчающей управление двигателем в эксплоатации.
Зарубежное авиамоторостроение. 1946
Немецкие двигатели
В Германии получили развитие двигатели жидкостного охлаждения «Мерседес-Бенц» фирмы Даймлер-Бенц с марками DB и Юнкерес марками ЮМО. В ходе войны были разработаны и стали применяться также двигатели воздушного охлаждения фирмы БМВ. Характерным для всех этих двигателей является то, что все они выполнены с непосредственным впрыском топлива в цилиндры. Непосредственный впрыск был отработан незадолго до войны и принят как стандартное оборудование для всех мощных немецких двигателей.
В первые 2-2½ года войны единственным двигателем для истребительной авиации и частично для бомбардировочной был постепенно форсируемый двигатель DB-601. Это 12-цилиндровый Λ-образный двигатель с большой размерностью (диаметр цилиндра 150 мм и ход 160 мм) с взлетной мощностью в 1175 л. с.(DB-601A) при оборотах 2560 об/мин и высотностью 4100 м; конструкция этого двигателя неоднократно описывалась в нашей технической литературе. Дальнейшая его модификация DB-605 при той же размерности за счет числа оборотов развивала взлетную мощность 1350 л. с. при 2700 об/мин и имела номинальную мощность 1200 л. с. на высоте 5100 м.
Для дальнейшего повышения мощности этого двигателя фирма вынуждена была пойти на ряд конструктивных изменений, касающихся таких деталей, как блок, кривошипный механизм, нагнетатель и т. д. Двигатель DB-606A1 форсирован по сравнению со своим прототипом DB-601E увеличением рабочего объема с 33,9 до 36,7 л (путем увеличения диаметра цилиндра со 150 до 154 мм), повышением числа оборотов и увеличением высотности до 6000 м. Последнее было, достигнуто повышением окружной скорости крыльчатки нагнетателя (диаметр крыльчатки увеличен на 6 мм к увеличено число оборотов).
В результате указанных изменений двигатель DB-605A1 имел взлетную мощность 1560 л. с. при 2800 об/мин, а номинальную мощность 1350 л. с. он сохранил до высоты 6000 м. При этом характерно, что на всех указанных модификациях сохранялось одно и то же давление наддува, которое не превышало 1040 мм рт. ст. В отличие от фирм других стран фирма Даймлер-Бенц предпочла пойти на коренные конструктивные переделки двигателей, совершенно не используя пути форсирования мощности увеличением давления наддува. Этот факт многие были склонны объяснить тем, что- сорт топлива, которым располагали немцы, для всех модификаций был с октановым числом 87 (по немецкой шкале), но впоследствии выяснилось, что он обладает такой же детонационной стойкостью на богатых смесях, как английские и американские стооктановые топлива. Весьма возможно, что в отказе от применения наддува для форсажа своих двигателей немцы руководствовались желанием работать на экономических режимах (на сравнительно бедных смесях) даже для номинала и взлета; в этом случае их топлива действительно могли служить препятствием к повышению давления наддува.
В связи с увеличением числа оборотов на двигателе DB-605A1 пришлось пойти и на такое изменение конструкции, как замена роликовых подшипников шатунного механизма прежних модификаций на скользящие; это было необходимо для уменьшения веса шатунного механизма.
Тенденцию увеличить рабочий объем цилиндров без увеличения наддува можно видеть и в позднейших модификациях. Так, например, в 1944 г. двигатель марки DB-603E имел уже рабочий объем 44,5 л, для чего был увеличен диаметр цилиндра до 162 мм и ход до 180 мм. Ори этом он развивал на взлете 1800 л. с. при 2700 об/мин.
Однако все большее отставание немецких двигателей от двигателей союзников заставило немцев в последние два года войны искать новые пути увеличения мощности. Одним из них было рез-кое увеличение литража двигателя посредством удвоения числа Цилиндров (24 цилиндра вместо 12); другим путем было применение кратковременных боевых (чрезвычайных) режимов, обеспечиваемых впрыском охлаждающих жидкостей (вода и водоспиртовые смеси). В конце 1944 г. и в начале 1945 г. появились 24-цилиндровые двигатели фирмы Даймлер-Бенц DB-б10А и В с взлетной мощностью 2950 л с. при 2800 об/мин и фирмы Юнкере с ЮМО-222-АВ с взлетной мощностью 2500 л. с. при 3000 об/мин, и боевыми режимами 3100 л. с. и 3000 л. с. соответственно. Одновременно с этим на чрезвычайном режиме двигателя DB-605C на топливе С-3 с впрыском водо-спиртовой смеси наддув был увеличен до 1250 мм рт. ст., и мощность при этом ‘возросла примерна на 300 л. с.
В 1942 г. на немецких истребителях Фокке-Вульф 190 и бомбардировщиках Дорнье ДО-217 стал применяться мощный двигатель воздушного охлаждения БМВ-801. Это двухрядный 14-цилиндровый двигатель с рабочим объемом в 41,8 л с непосредственным впрыском топлива в цилиндры; он развивал взлетную мощность 1600 л. с. при 2700 об/мин и наддуве 990 мм рт. ст.
Этот двигатель имеет интересную особенность, заключающуюся в том, что он с самого начала был сконструирован как единая компактная моторная установка вместе с такими элементами, как капот, масляный радиатор и др.
В конструкцию моторной установки заложена идея максимального уменьшения лобового сопротивления, что осуществляется следующими конструктивными мероприятиями: малый ход поршня (равный диаметру - 156 мм), что уменьшает габаритный размер двигателя; компактный и удобообтекаемый капот, имеющий для регулировки охлаждения два кольца, расположенных в передней и задней части его и изменяющих величину выходной щели при передвижении в осевом направлении; отсутствуют выступающие наружу воздухоприемники, так как воздух всасывается двигателем изнутри капота; масляный радиатор расположен внутри капота.
Этот двигатель, кроме того, имеет еще следующие особенности.
1. Принудительный обдув для улучшения охлаждения на взлете и при подъеме, осуществляемый при помощи вентилятора; вентилятор установлен сзади винта, имеющего привод от редуктора с передаточным числом по отношению к коленчатому валу 1,72.
2. Единый рычаг управления, который связан с центральным постом автоматического управления на двигателе. Летчик имеет только один рычаг управления двигателем, устанавливаемый на заданные оптимальные значения давления наддува и числа оборотов. В центральном посте автоматического управления сосредоточены механизмы передач к автоматам, регулирующие, давление наддува, число оборотов, состав смеси, опережение зажигания, скорости нагнетателя и установку ВИШ.
3. Ряд устройств, обеспечивающих хорошую эксплоатацию в зимних условиях как-то: система подачи антиобледенительной жидкости на лопасти винта, специальная конструкция кожухов на выхлопных патрубках, используемых для подогрева воздуха, обогревающего кабину и передние кромки крыла; в масляной системе двигателя предусмотрена возможность заполнения ее горячим маслом или маслом пониженной вязкости через специальные самоуплотняющиеся муфты, что предохраняет от чрезмерного износа детали во время запуска при низкой температуре.
Наддув этого двигателя так же, как и других немецкий двигателей, был умеренный (990 мм рт. ст.). но в одной из последних модификаций он был повышен до 1210 мм рт. ст., благодаря чему мощность повысилась до 2000 л. с. без увеличения числа оборотов и рабочего объема.
Из краткого обзора видно, что немецкое авиамоторостроение характеризуется:
1) наличием отработанной стандартной системы непосредственного впрыска топлива в цилиндры;
2) сохранением умеренного наддува на всех двигателях и Форсированием мощности путем увеличения, гласным образом, рабочего объема цилиндров и, частично, числа оборотов;
3) широким внедрением автоматики, облегчающей управление двигателем в эксплоатации.