Trong buổi phát sóng của chúng tôi về máy bay, một câu hỏi đã được đặt ra về động cơ diesel của máy bay. Chủ đề này không hề cao siêu, vì không có nhiều điều để tranh cãi, nhưng có những khoảnh khắc thú vị đã được tiếp tục trong thời của chúng ta.
Bởi vì - nó đây, một động cơ diesel hàng không.
Nhìn chung, chỉ có hai quốc gia đạt được việc sử dụng hợp lý dầu diesel trong ngành hàng không. Đức và Liên Xô. Chính Chúa đã ra lệnh đầu tiên, vì Diesel là người Đức và mọi sự phát triển sau khi ông qua đời vẫn ở Đức, nhưng Liên Xô là một vấn đề riêng biệt và phức tạp.
Trên thực tế, cả hai quốc gia bắt đầu phát triển chủ đề động cơ diesel không phải từ một cuộc sống tốt đẹp. Có vấn đề với động cơ, người Đức vẫn thiếu dầu, chúng tôi không có công nghệ để xử lý bình thường. Khí đốt có trị số octan cao là một giấc mơ chưa thành của Liên Xô; họ đã chiến đấu trong toàn bộ cuộc chiến về nhiên liệu có trị số octan cao nhập khẩu.
Trên thực tế, các vấn đề cơ bản khác nhau của kế hoạch dầu đã làm nảy sinh sự quan tâm đến động cơ diesel. Và nó là từ cái gì.
Một lợi thế to lớn của động cơ diesel được coi là khả năng hoạt động không phải bằng xăng, mà như họ thường nói bây giờ, trên các nhiên liệu thay thế. Đó là, dầu hỏa và nhiên liệu diesel. Đúng vậy, dầu hỏa thời đó thường có thể được sạc vào động cơ diesel, và động cơ này đã nhai nó một cách hoàn hảo. Ngay cả các động cơ diesel hiện đại cũng có thể sử dụng dầu hỏa làm nhiên liệu mùa đông ở nhiệt độ rất thấp, chỉ cần thêm các chất phụ gia tăng cường cetan.
Dầu hỏa không dễ cháy như xăng hàng không và không có vấn đề gì với việc chưng cất dầu từ năm 1746.
Nhược điểm là khối lượng lớn của động cơ diesel so với động cơ xăng.
Kết quả là thật tội lỗi nếu không cố gắng phát triển động cơ cho máy bay chạy bằng nhiên liệu dễ lái hơn. Nó có ý nghĩa, phải không? Đặc biệt là khi có những diễn biến. Người Đức chia sẻ công thức nấu ăn của họ một cách rất thân thiện, và công việc ở Liên Xô cũng bắt đầu sôi sục.
Mỗi quốc gia đã đi theo con đường riêng của mình.
Khi công việc tiến triển, rõ ràng là động cơ diesel không phải là động cơ cho máy bay chiến đấu. Anh ta đi ra quá vội vàng, không thể đáp ứng nhu cầu tăng nhanh doanh thu. Tuy nhiên, điều này vẫn còn phù hợp bây giờ.
Do đó, các nhà thiết kế Liên Xô (hãy bắt đầu với chúng tôi) ngay lập tức chỉ định một vị trí thích hợp cho máy bay ném bom tầm xa và hạng nặng cho động cơ diesel của máy bay. Thứ nhất, bản thân các máy bay lớn và không sợ khối lượng của động cơ, và thứ hai, hiệu quả, nghĩa là tầm bay là yếu tố quyết định.
Không giống như người Đức, các nhà thiết kế của chúng tôi được giao nhiệm vụ loại bỏ công suất tối đa có thể là 1300-1500 mã lực khỏi động cơ diesel, một con số hơi tuyệt vời. Vào thời điểm đó, đất nước này chưa thể tạo ra động cơ xăng có sức mạnh như vậy, mà ở đây là động cơ diesel …
Nhưng chính động cơ có sức mạnh này mới có thể tăng tốc máy bay ném bom nặng 13-15 tấn lên tốc độ chấp nhận được là 400 km / h và cung cấp tầm hoạt động 2500-3000 km mà các nhà thiết kế Liên Xô đã chú trọng.
Andrei Dmitrievich Charomsky phải được coi là nhà điều hành động cơ diesel chính của đất nước.
Dưới sự lãnh đạo của ông, nhóm CIAM (Viện Động cơ Hàng không Trung ương đặt theo tên PI Baranov) đã phát triển động cơ diesel AN-1A 900 mã lực, ở độ cao thấp (tới 2500 m) hoàn toàn không thua kém động cơ xăng. AN-1A đã trở thành cơ sở để phát triển thêm các động cơ này, sau khi đã vượt qua thành công các cuộc thử nghiệm trên máy bay ném bom TB-3D.
Sau đó Charomsky bị bắt vì là kẻ gây hại, và trên cơ sở AN-1A, họ đã phát triển hai động cơ, M-40 (công việc được thực hiện tại nhà máy Kirov ở Leningrad dưới sự lãnh đạo của V. M. Yakovlev) và M-30 ("Sharaga" tại nhà máy số 82 ở Moscow dưới sự lãnh đạo của S. I. Zhilin và A. G. Takanaev).
Công việc được thực hiện trong chế độ "tuyệt mật", nó đã đến mức điên rồ: các đại diện quân đội, đến từ một bộ phận khác, không thể tiếp cận với động cơ để kiểm soát chất lượng sản phẩm. Giấy phép được cấp bởi ủy viên nhân dân của ngành công nghiệp hàng không A. I. Shakhurin.
Việc phát triển cả hai kiểu động cơ được thực hiện theo hướng duy trì thể tích làm việc, hành trình của xylanh và piston theo hướng tăng công suất cất cánh và độ cao động cơ. Độ cao của động cơ được cung cấp bởi bộ tăng áp hai giai đoạn, TK-88 trên M-40 và TK-82 trên M-30. Bốn bộ tăng áp đã được lắp đặt trên mỗi động cơ.
Đến năm 1940, các động cơ vẫn chưa được hoàn thiện, nhưng cũng có rất ít nhu cầu về chúng. Diesel được xem độc quyền như một động cơ chính trị có khả năng cung cấp chuyến bay vòng quanh thế giới của một chiếc máy bay kỷ lục dưới sự điều khiển của M. M. Gromov. Đã có một dự án như vậy.
Chuyến bay đã không diễn ra, vì họ không thể đạt được nguồn động cơ cần thiết trong 100 giờ từ cả hai động cơ. Các nhà máy và nhà thiết kế được giao nhiệm vụ tiến hành các cuộc thử nghiệm trên băng ghế dự bị vào tháng 8 năm 1940, và vào mùa thu để lắp đặt động cơ trên máy bay TB-7 và DB-240 (Er-2 trong tương lai) để bay thử.
Thành thật mà nói, động cơ diesel được đánh giá quá cao. Người ta có ấn tượng rằng giới lãnh đạo hàng không Liên Xô đã mong đợi một phép màu nào đó từ các động cơ, kể từ năm 1941, một ủy ban đã họp tại Viện Nghiên cứu Không quân, nơi xác định các yêu cầu đối với một chiếc máy bay mới dưới động cơ diesel M-40F bắt buộc, một tải trọng bom lên tới 6.000 kg !!!
Theo ủy ban (do Thiếu tướng Filin đứng đầu), chiếc máy bay đang được phát triển được cho là mang một quả bom FAB-2000 trong khoang chứa bom và hai quả (!) Trên dây treo bên ngoài!
Thật khó để nói điều gì đã diễn ra trong tâm hồn của nhà thiết kế Eromolaev, nhưng tôi không nghĩ rằng mọi thứ ở đó đều rạng ngời hạnh phúc. Chỉ khi 4 động cơ ASh-82F (1700 mã lực) được lắp đặt trên Pe-8 vào năm 1944, thì chỉ khi đó Pe-8, trong những trường hợp đặc biệt và ở cự ly ngắn, mới có thể mang 6.000 kg bom.
Và sau đó năm 1941 …
Ngoài ra, không cần đợi bắt đầu thử nghiệm, bộ phận của Shakhurin (NKAP) đã giao nhiệm vụ cho nhà máy máy bay Voronezh số 18 với đơn đặt hàng chế tạo 90 máy bay Er-2 với động cơ diesel M-40F vào năm 1941, và 800 máy trong Năm 1942.
Rõ ràng là tất cả những kế hoạch này đã bị phá hủy bởi chiến tranh. Nhưng tốt hơn là theo cách này, vì họ có thể đưa động cơ về trạng thái bay ngay trước khi bắt đầu chiến tranh.
Chỉ vào ngày 23 tháng 7 năm 1941, người đứng đầu LII NKAP M. M. Gromov đã phê duyệt hành động thử nghiệm máy bay Er-2 với động cơ M-40F. Trong các cuộc thử nghiệm, máy bay với động cơ diesel cho thấy tốc độ 448 km / h, ước tính khoảng 480 km / h. Sau khi loại bỏ nhiều thiếu sót, các cỗ máy được bật đèn xanh, nhưng chiến tranh bắt đầu, kéo theo sự kết thúc của ngành hàng không diesel.
Chúng ta đang nói về các cuộc đột kích nổi tiếng vào Berlin vào tháng 8 năm 1941. 8 máy bay TB-7 với động cơ M-30 sẽ tham gia hoạt động vào ngày 10 tháng 8. Trên thực tế, có bảy chiếc xe đã tham gia cuộc đột kích, kể từ chiếc thứ tám bị rơi khi cất cánh. Trong số bảy chiếc còn lại, ONE (!) Máy bay quay trở lại sân bay của nó ở Pushkin. Những người còn lại, than ôi, buộc phải ngồi ở những nơi khác nhau vì lỗi động cơ M-30.
Vâng, như thường lệ với chúng tôi, tất cả những thiếu sót của động cơ diesel, mà ban lãnh đạo NKAP sẵn sàng làm ngơ trước sự thất bại ở Berlin, "đột nhiên" được đưa ra ánh sáng và trở thành lý do chính đáng cho việc cắt giảm gần như hoàn toàn động cơ diesel. chương trình. Đúng vậy, lúc đầu người ta quyết định từ chối M-40F, và M-30 bị "cấm" sau đó ít lâu.
Ermolaev đã chiến đấu cho chiếc máy bay của mình đến người cuối cùng. Vào ngày 5 tháng 8 năm 1941, ông đã gửi một lá thư cho Ủy ban nhân dân của ngành hàng không, Shakhurin:
"Có tính đến nhu cầu đặc biệt của quốc phòng về máy bay ném bom tầm xa, chúng tôi cho rằng cần tiếp tục công việc của nhà máy về việc tạo ra máy bay - máy bay ném bom tầm xa và chúng tôi yêu cầu bạn … cung cấp cho nhóm của chúng tôi tạo cơ hội hoàn thành việc cải tiến máy bay Er-2 2M-40F."
Tuy nhiên, số phận của M-40F trên thực tế đã được quyết định bởi cuộc đột kích bất thành của TB-7 vào Berlin. Ngoài ra, Kharkov đã bị mất, nhưng ngay cả trước khi mất thành phố, Nhà máy Máy kéo Kharkov đã được chuyển sang sản xuất động cơ diesel V-2 và xe tăng T-34. Và vào mùa thu năm 1941, việc chế tạo M-40F ở Leningrad đã trở nên bất khả thi do quân Đức bắt đầu phong tỏa.
Nếu lật lại các tài liệu lịch sử, chúng ta có thể thấy rằng bộ tài liệu hoàn chỉnh về động cơ diesel của Phòng thiết kế Ermolaev đã được chuyển giao cho Voronezh vào nửa đầu năm 1941. Tuy nhiên, Plant # 18 đã lắp ráp máy bay, không phải động cơ. Do đó, việc nhanh chóng thiết lập việc sản xuất M-40F ở Voronezh là không thực tế. Và vào năm 1942, việc sơ tán nhà máy này bắt đầu.
Nhìn chung, vào thời điểm bắt đầu chiến tranh, khoảng 200 động cơ diesel của cả hai thương hiệu đã được sản xuất tại Liên Xô. Trước hết, động cơ được lắp trên TB-7, và thứ hai, trên Er-2. Kết quả thật đáng thất vọng: trong các cuộc thử nghiệm, chỉ 22% số động cơ M-40 và 10% số động cơ M-30 có thể hoạt động trong hơn 50 giờ, trong khi khoảng mỗi động cơ diesel thứ ba bị lỗi mà không hoạt động dù chỉ 10 giờ..
Trên thực tế, chương trình động cơ diesel cho máy bay đã bị cắt ngang, Er-2 được phát hành đã được chuyển sang AM-35 và AM-37.
Nhưng Ermolaev và Charomsky không bỏ cuộc. Họ thực sự muốn Không quân có được một máy bay ném bom tầm xa. Và vào năm 1943, họ đã trình bày chiếc Er-2 với động cơ M-30B trước tòa án.
Chữ "B" trong tên động cơ có nghĩa là quá trình tăng áp được thực hiện theo cách kết hợp: ngoài hai bộ tăng áp bên trái, Charomsky còn cung cấp động cơ diesel với một bộ tăng áp truyền động mượn từ động cơ AM-38. Điều này đảm bảo động cơ hoạt động ổn định ở độ cao bay lớn.
Trọng lượng rỗng của xe tăng lên 10325 kg (nhiều hơn gần 1,5 tấn so với Er-2 2 AM-37), và khả năng cất cánh tối đa (được tính toán) - lên tới 17650 kg. Thành phần của thủy thủ đoàn không thay đổi và bao gồm một phi công, hoa tiêu, xạ thủ và xạ thủ - điều hành viên vô tuyến điện.
Các cuộc thử nghiệm được thực hiện vào tháng 2 năm 1943 bởi Viện Nghiên cứu Không quân. Máy bay đã được thử nghiệm bởi kỹ sư-trung tá N. K. Kokorin và đại tá phi công Alekseev và thiếu tá Lisitsin. Theo các phi công, máy bay dễ dàng bay ở hầu hết các chế độ. Tốc độ tối đa của nó, so với phiên bản AM-37, giảm xuống 429 km / h, nhưng phạm vi bay tối đa được tính toán đã vượt quá quy định ban đầu cho Er-2 và đạt 5500 km tuyệt vời.
Máy bay ném bom trở nên ngoan cường hơn, vì dầu hỏa bốc cháy trong không khí lạnh một cách cực kỳ miễn cưỡng. Tổng khối lượng của bộ giáp đạt 180 kg, trong khi phi công được bọc giáp 15 mm phía sau. Tháp pháo phía trên được trang bị ổ điện giúp công việc của người bắn dễ dàng hơn. Giờ đây, một lượt quay 360 ° đã được thực hiện chỉ trong 6 giây.
Trong một lá thư gửi cho người đứng đầu Viện Nghiên cứu Không quân, Trung tướng PA Loskutov, ngày 1 tháng 6 năm 1943, Ermolaev chỉ ra rằng phiên bản máy bay ném bom mới của ông lớn gấp đôi Il-4 về số lượng bom được chuyển giao. đến mục tiêu. Ngoài ra, Er-2 có lợi thế hơn máy bay của Ilyushin về tốc độ bay - cả trên mặt đất và trên độ cao. Đặc biệt, với tầm bay 3.000 km, IL-4 có thể mang 1.000 kg bom, Er-2 2M-30B có thể mang 2.000 kg.
Tuy nhiên, cũng có những nhược điểm. Tốc độ lên cao thấp, khoảng cách cất cánh dài, không thể bay mà không bị mất độ cao trên một động cơ. Chiếc xe trở nên quá tải, công suất máy lại không đủ.
Tuy nhiên, cũng có một nhận xét như vậy:
“Việc bảo dưỡng động cơ M-ZOB bởi nhân viên mặt đất vào mùa đông và mùa hè dễ dàng hơn so với bảo dưỡng động cơ xăng do không có hệ thống đánh lửa và bộ chế hòa khí khi có thiết bị phun làm việc đáng tin cậy. Thiết bị nhiên liệu (bơm nhiên liệu TN-12 và kim phun TF-1) được lắp đặt trên M-ZOB đã hoạt động đáng tin cậy và không có khuyết tật trong toàn bộ thời gian thử nghiệm."
Nhìn chung, cần phải thừa nhận rằng họ không thể chế tạo động cơ diesel hàng không hoạt động bình thường ở Liên Xô. Er-2 chưa bao giờ có một vị trí trong hàng ngũ máy bay chiến đấu, vì vài chục chiếc được trang bị M-30 Er-2 đã không xuất kích nhiều như vậy trong chiến tranh.
Không thể nói rằng tất cả công việc đều vô ích, vì động cơ M400 (M-50F-3) công suất 800 mã lực đã trở thành tín đồ của M-30. với. và M-401 (tăng áp) dung tích 1000 lít. với. Những động cơ này di chuyển từ trên trời xuống nước và được lắp đặt trên các tàu cao tốc "Zarya", "Raketa", "Voskhod" và "Meteor".
Than ôi, động cơ diesel trên máy bay ném bom Liên Xô không đóng vai trò quan trọng nào.
Bây giờ chúng ta hãy xem những gì người Đức đã có.
Và người Đức có Junkers. Giáo sư Hugo Junkers.
Sau khi Chiến tranh thế giới thứ nhất kết thúc, Junkers chuyển sang làm việc trên máy bay vận tải và chở khách. Với việc mở rộng sản xuất tại Junkers vào năm 1923, Junkers Motrenbau GmbH được thành lập, nơi bắt đầu công việc chế tạo và sản xuất động cơ máy bay, bao gồm cả động cơ diesel.
Junkers đã làm việc trên động cơ diesel của máy bay trong 20 năm và đã đạt được kết quả tốt nhất với động cơ Jumo.205.
Nhưng động cơ diesel cho máy bay thực sự đầu tiên là Jumo 204, một động cơ diesel 12 xi-lanh 740 mã lực. Động cơ diesel này được lắp đặt trên máy bay Junkers G24 và được vận hành thành công cho đến năm 1929.
Động cơ diesel Jumo 204 đã được chứng minh là một động cơ thành công được sử dụng trên các máy bay khác. Danh sách gồm những mẫu rất nổi tiếng: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Nhưng động cơ máy bay diesel tốt nhất thực sự có thể được coi là Jumo.205, sự phát triển của nó bắt đầu vào năm 1932. Nó là một trong số ít động cơ máy bay diesel thành công trên thế giới. Jumo.205 trở thành cơ sở cho việc tạo ra toàn bộ dòng động cơ diesel.
Động cơ đã thể hiện xuất sắc trong điều kiện tải liên tục, tuy nhiên, nó phản ứng với tốc độ tăng hoặc giảm mạnh, giống như động cơ của Liên Xô, bị giảm công suất hoặc thậm chí có thể dừng lại. Thêm vào đó, Jumo.205 không thể được gọi là động cơ độ cao: trên 5000 mét, công suất động cơ giảm mạnh 20-22% và thậm chí còn hơn thế nữa.
Động cơ được sử dụng trên các mẫu máy bay sau: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
Trên thực tế, các động cơ diesel của Junkers đã được lắp đặt trên những chiếc máy bay đó để đảm bảo chống lại các cuộc chạm trán với máy bay chiến đấu của đối phương. Tuần tra đại dương và tàu bay trên biển, do thám, v.v. Đó là, máy bay không yêu cầu cơ động mạnh, nhưng yêu cầu phạm vi bay tối đa.
Tuy nhiên, bất chấp nền kinh tế xuất sắc và theo đó, phạm vi hoạt động tuyệt vời, động cơ diesel Jumo.205 không đáp ứng được kỳ vọng. Chúng hoạt động tốt trong điều kiện tải liên tục và kéo dài, nhưng chúng không chịu được sự thay đổi về tốc độ, điều cần thiết để cơ động chiến đấu. Bất cập này vẫn chưa được khắc phục triệt để.
Thêm vào đó, động cơ Jumo.205 yêu cầu nhân viên được đào tạo đặc biệt phải bảo dưỡng rất lành nghề. Và nếu Luftwaffe vẫn có thể giải quyết được điều này thì những nỗ lực "hạ cánh" chiếc Jumo.205 và chế tạo động cơ xe tăng đã thất bại hoàn toàn. Chính vì động cơ đòi hỏi một cách không cần thiết về mặt bảo trì.
Mặc dù có một danh sách khá nhiều máy bay, nhưng vài chục chiếc trong số đó được trang bị động cơ diesel. Và mặc dù cuối cùng sự quan tâm của Không quân Đức đối với động cơ diesel đã mất dần, Junkers vẫn tiếp tục làm việc để cải tiến động cơ diesel cho máy bay Jumo.205 và vào năm 1939 đã cho ra mắt phiên bản độ cao - Jumo.207 với hai bộ tăng áp ly tâm: chiếc đầu tiên có một ổ đĩa xả, ổ đĩa thứ hai với một ổ đĩa cơ học và với một bộ làm mát.
Đỉnh cao của sự phát triển của động cơ diesel máy bay Junkers là một thứ thực sự quái dị được gọi là Jumo.224. Trên thực tế, động cơ này là một hình thoi của bốn động cơ Jumo.207. Động cơ diesel 24 xi-lanh, 48 pít-tông, hai kỳ, làm mát bằng chất lỏng với pít-tông chuyển động ngược chiều.
Cơn ác mộng này nặng tới 2.600 kg và theo tính toán, lẽ ra nó phải sản sinh ra 4.400 mã lực. khi cất cánh và 3.500 mã lực. ở độ cao 15 km. Động cơ không được lắp ráp thậm chí để thử nghiệm, họ không có thời gian. Những bức ảnh đã cho chúng tôi là nguyên mẫu.
Điều này, nếu tôi có thể nói như vậy, thiết kế đã được các kỹ sư của chúng tôi rất quan tâm sau khi chiến tranh kết thúc. Các nghiên cứu và thử nghiệm đã được thực hiện, nhưng Jumo.224 là chủ đề của một bài báo riêng biệt, nhưng ở đây tôi sẽ chỉ nói rằng một bản ghi nhớ đã được đệ trình lên Thứ trưởng Bộ Công nghiệp Hàng không, Thiếu tướng IAS MM Lukin, trong đó, sau khi mô tả động cơ và phân tích các khả năng, các kết luận sau đã được đưa ra:
Các kỹ sư Liên Xô đã quen thuộc với tiền thân của Jumo.224, kể từ khi Jumo.4 và Jumo.205 được mua và nghiên cứu vào những năm 30 tại Liên Xô, vì vậy các chuyên gia của chúng tôi hoàn toàn hiểu và đánh giá một cách tỉnh táo thế mạnh của họ trong việc sản xuất các động cơ như vậy.
Điều đó đã xảy ra khi động cơ diesel vẫn di chuyển từ trên trời xuống trái đất. Nhưng lý do cho điều này là do tiến bộ kỹ thuật cơ bản đã tạo ra động cơ phản lực, cuối cùng thay thế cả động cơ xăng và diesel.
Hai quốc gia đã có thể chế tạo động cơ diesel cho máy bay, mỗi quốc gia đều có điều đáng tự hào. Diesel là một động cơ thú vị cho máy bay tầm xa, nó có thể chở tốt máy bay vận tải và chở khách. Có lẽ đây là sai lầm ban đầu - lắp động cơ diesel trên máy bay chiến đấu, nhưng bạn không thể làm gì được.
Không thể nói rằng chúng tôi đã đạt được thành công như người Đức. Các nhà thiết kế của hai quốc gia đã đi theo những lộ trình khác nhau, các kỹ sư Đức, có lẽ, đã đạt được thành công lớn, nhưng: Diesel đã để lại cho họ tất cả. Các kỹ sư của chúng tôi đã đi theo con đường riêng của họ, và Charomsky và các sinh viên của ông đã vượt qua nó một cách xứng đáng.
