Während unserer Sendung über Flugzeuge wurde eine Frage zu Flugzeugdieselmotoren gestellt. Das Thema ist überhaupt nicht ätherisch, da es nicht viel zu streiten gibt, aber es gibt interessante Momente, die in unseren Tagen fortgesetzt wurden.
Denn - hier ist er, ein Flugdieselmotor.
Generell haben nur zwei Länder den sinnvollen Einsatz von Diesel in der Luftfahrt erreicht. Deutschland und die Sowjetunion. Gott selbst befahl das erste, da Diesel ein Deutscher war und alle Entwicklungen nach seinem Tod in Deutschland blieben, aber die UdSSR ist ein separates und komplexes Thema.
Tatsächlich begannen beide Länder das Dieselthema nicht aus einem guten Leben zu entwickeln. Es gab Probleme mit den Motoren, die Deutschen hatten noch Ölmangel, wir hatten keine Technik für die normale Verarbeitung. Benzine mit hoher Oktanzahl waren ein unerfüllter Traum für die UdSSR; sie kämpften den ganzen Krieg mit importiertem Benzin mit hoher Oktanzahl.
Tatsächlich weckten die grundsätzlich anderen Probleme des Ölplans das Interesse an Dieselmotoren. Und es war von was.
Als großer Vorteil eines Dieselmotors wurde die Fähigkeit angesehen, nicht mit Benzin, sondern, wie man heute sagen würde, mit alternativen Kraftstoffen zu arbeiten. Das heißt, Kerosin und Dieselkraftstoff. Ja, Kerosin dieser Zeit konnte normalerweise in einen Dieselmotor geladen werden, und der Motor kaute es perfekt. Auch moderne Dieselmotoren können bei sehr niedrigen Temperaturen Kerosin als Winterkraftstoff verwenden, es müssen lediglich cetansteigernde Additive zugesetzt werden.
Kerosin war nicht so brennbar wie Flugbenzin, und seine Destillation aus Öl war seit 1746 problemlos möglich.
Der Nachteil ist die große Masse des Dieselmotors im Vergleich zum Benziner.
Das Ergebnis war eine Situation, in der es eine Sünde war, nicht zu versuchen, Motoren für Flugzeuge zu entwickeln, die mit dem leichter zu vertreibenden Treibstoff betrieben werden. Es macht Sinn, nicht wahr? Vor allem, wenn es Entwicklungen gibt. Die Deutschen teilten ihre Rezepte sehr freundlich und auch die Arbeit in der UdSSR begann zu kochen.
Jedes Land ging seinen eigenen Weg.
Im Laufe der Arbeiten wurde klar, dass ein Dieselmotor kein Triebwerk für einen Kampfjet ist. Er kam zu gemächlich heraus und war nicht in der Lage, auf die Forderung einzugehen, den Umsatz schnell zu steigern. Dies ist jedoch auch jetzt noch relevant.
Daher haben die sowjetischen Konstrukteure (beginnen wir mit uns) sofort eine Nische für Langstrecken- und schwere Bomber für Flugzeugdiesel zugewiesen. Erstens waren die Flugzeuge selbst groß und hatten keine Angst vor der Masse des Motors, und zweitens war die Effizienz, was bedeutet, dass die Reichweite der entscheidende Faktor war.
Im Gegensatz zu den Deutschen hatten unsere Konstrukteure die Aufgabe, die maximal mögliche Leistung von 1300-1500 PS aus Dieselmotoren zu entfernen, was eine etwas fantastische Zahl war. Zu dieser Zeit konnte das Land keinen Benzinmotor mit solcher Leistung herstellen, aber hier einen Dieselmotor …
Aber genau auf Motoren dieser Leistung, die einen Bomber mit einem Gewicht von 13 bis 15 Tonnen auf eine akzeptable Geschwindigkeit von 400 km / h beschleunigen und eine Reichweite von 2500 bis 3000 km bieten konnten, konzentrierten sich die sowjetischen Konstrukteure.
Andrei Dmitrievich Charomsky muss als der wichtigste Dieselbetreiber des Landes angesehen werden.
Unter seiner Führung entwickelte das CIAM-Team (Central Institute of Aviation Motors, benannt nach PI Baranov) einen 900 PS starken AN-1A-Dieselmotor, der in niedrigen (bis zu 2500 m) Flughöhen Benzinmotoren in nichts nachstand. Die AN-1A wurde die Grundlage für die Weiterentwicklung dieser Triebwerke, nachdem sie die Tests am TB-3D-Bomber erfolgreich bestanden hatte.
Dann wurde Charomsky als Schädling verhaftet, und auf der Grundlage der AN-1A entwickelten sie zwei Motoren, den M-40 (Arbeiten wurden im Kirov-Werk in Leningrad unter der Leitung von V. M. Yakovlev) und M-30 ("Sharaga" im Werk Nummer 82 in Moskau unter der Leitung von S. I. Zhilin und A. G. Takanaev).
Die Arbeit wurde im "streng geheimen" Modus durchgeführt, sie erreichte den Punkt des Wahnsinns: Militärvertreter, die aus einer anderen Abteilung stammten, hatten keinen Zugang zu den Motoren, um die Qualität der Produkte zu kontrollieren. Die Genehmigungen wurden persönlich vom Volkskommissar der Luftfahrtindustrie A. I. Shakhurin ausgestellt.
Die Entwicklung beider Motormodelle erfolgte in Richtung Beibehaltung von Arbeitsvolumen, Zylinderbohrung und Kolbenhub in Richtung steigender Startleistung und Motorhöhe. Die Höhe der Motoren sollte durch zweistufige Turbolader, TK-88 auf M-40 und TK-82 auf M-30, bereitgestellt werden. An jedem Motor wurden vier Turbolader installiert.
Bis 1940 waren die Motoren noch nicht fertig, aber sie brauchten auch wenig. Diesel wurde ausschließlich als politischer Motor angesehen, der einen Weltumrundungsflug eines Rekordflugzeugs unter der Kontrolle von M. M. Gromov ermöglichen konnte. Es gab so ein Projekt.
Der Flug fand nicht statt, da sie die erforderliche Motorleistung von 100 Stunden von beiden Triebwerken nicht erreichen konnten. Anlagen und Konstrukteure erhielten die Aufgabe, bis August 1940 Prüfstandsversuche durchzuführen und bis Herbst Motoren für Flugversuche in die Flugzeuge TB-7 und DB-240 (zukünftige Er-2) einzubauen.
Seien wir ehrlich, Diesel werden überschätzt. Man hat den Eindruck, dass sich die sowjetische Luftfahrtführung von den Triebwerken etwas Wunderbares erwartete, denn 1941 tagte eine Kommission am Forschungsinstitut der Luftwaffe, die die Anforderungen an ein neues Flugzeug unter den erzwungenen M-40F-Dieselmotoren festlegte, a Bombenlast von bis zu 6.000 kg !!!
Das in Entwicklung befindliche Flugzeug sollte laut Kommission (unter der Leitung von Generalmajor Filin) eine FAB-2000-Bombe im Bombenraum und zwei (!) Auf der Außenschlinge tragen!
Es ist schwer zu sagen, was in der Seele des Designers Eromolaev vorging, aber ich glaube nicht, dass dort alles vor Glück strahlte. Denn erst als 1944 4 ASh-82F-Motoren (1700 PS) in die Pe-8 eingebaut wurden, erst dann konnte die Pe-8 in Ausnahmefällen und über kurze Distanzen 6.000 kg Bomben aufnehmen.
Und dann 1941 …
Ohne den Beginn der Tests abzuwarten, erteilte Shakhurins Abteilung (NKAP) dem Flugzeugwerk Nr. 18 in Woronesch im Jahr 1941 den Auftrag zum Bau von 90 Er-2-Flugzeugen mit M-40F-Dieselmotoren und 800 Maschinen in 1942.
Es ist klar, dass alle diese Pläne durch den Krieg zerstört wurden. Aber so ist es besser, denn sie konnten die Motoren kurz vor Kriegsbeginn in den Flugzustand bringen.
Erst am 23. Juli 1941 genehmigte der Leiter des LII NKAP M. M. Gromov das Gesetz zum Testen des Er-2-Flugzeugs mit M-40F-Triebwerken. Bei Tests zeigte das Flugzeug mit Dieselmotoren eine Geschwindigkeit von 448 km/h bei geschätzten 480 km/h. Nach der Behebung zahlreicher Mängel erhielten die Maschinen grünes Licht, doch der Krieg begann und brachte das Ende der Dieselfliegerei mit sich.
Die Rede ist von den berühmten Überfällen auf Berlin im August 1941. 8 TB-7-Flugzeuge mit M-30-Triebwerken sollten am 10. August an der Operation teilnehmen. Tatsächlich nahmen sieben Autos an der Razzia teil, da das achte beim Start abstürzte. Von den verbleibenden sieben kehrte EIN (!) Flugzeug auf seinen Flugplatz in Puschkin zurück. Der Rest war leider gezwungen, genau wegen der Ausfälle der M-30-Triebwerke an verschiedenen Orten zu sitzen.
Nun, wie bei uns üblich, kamen "plötzlich" alle Unzulänglichkeiten von Dieselmotoren zutage, bei denen die Führung des NKAP beim Berliner Fiasko bereitwillig die Augen zudrückte und zu einem ausreichenden Grund für die fast vollständige Absenkung des Diesels wurde Programm. Zwar wurde zunächst beschlossen, den M-40F abzulehnen, und der M-30 wurde wenig später "verboten".
Ermolaev kämpfte bis zuletzt um sein Flugzeug. Am 5. August 1941 richtete er einen Brief an den Volkskommissar der Luftfahrtindustrie, Shakhurin:
"Unter Berücksichtigung des besonderen Bedarfs unserer Verteidigung bei Langstreckenbombern halten wir es für notwendig, die Arbeit unseres Werkes an der Entwicklung von Flugzeugen - Langstreckenbombern fortzusetzen und bitten Sie … die Gelegenheit, die Veredelung des Flugzeugs Er-2 2M-40F abzuschließen."
Das Schicksal der M-40F wurde jedoch praktisch durch den erfolglosen TB-7-Angriff auf Berlin entschieden. Darüber hinaus ging Charkow verloren, aber noch vor dem Verlust der Stadt wurde das Traktorenwerk Charkow auf die Produktion von V-2-Dieselmotoren und T-34-Panzern übertragen. Und im Herbst 1941 wurde es unmöglich, Arbeiten an der M-40F in Leningrad durchzuführen, da die Deutschen eine Blockade begannen.
Wenn wir uns den historischen Dokumenten zuwenden, können wir sehen, dass die vollständige Dokumentation für Dieselmotoren vom Ermolaev Design Bureau in der ersten Hälfte des Jahres 1941 nach Woronesch überführt wurde. Werk Nr. 18 baute jedoch Flugzeuge, keine Triebwerke. Daher war es einfach unrealistisch, die Produktion des M-40F in Woronesch schnell zu etablieren. Und 1942 begann die Evakuierung dieser Anlage.
Im Allgemeinen wurden zu Beginn des Krieges in der UdSSR etwa 200 Flugzeugdiesel beider Marken hergestellt. Zum einen wurden die Motoren beim TB-7 und zum anderen beim Er-2 verbaut. Die Ergebnisse waren enttäuschend: Während der Tests konnten nur 22 % der M-40-Motoren und 10 % der M-30-Motoren mehr als 50 Stunden laufen, während etwa jeder dritte Dieselmotor ausfiel, ohne auch nur 10 Stunden gedient zu haben.
Tatsächlich wurde das Flugzeugdieselprogramm eingeschränkt, die freigegebene Er-2 wurde auf die AM-35 und AM-37 übertragen.
Aber Ermolaev und Charomsky gaben nicht auf. Sie wollten unbedingt, dass die Air Force einen Langstreckenbomber bekommt. Und 1943 präsentierten sie dem Gericht die Er-2 mit M-30B-Motoren.
Der Buchstabe „B“im Namen des Motors bedeutete, dass die Aufladung kombiniert durchgeführt wurde: Neben den beiden linken Turboladern lieferte Charomsky dem Diesel einen vom AM-38-Motor entlehnten Antriebslader. Dies gewährleistet einen stabilen Betrieb des Motors in großen Flughöhen.
Das Leergewicht des Fahrzeugs stieg auf 10325 kg (das sind fast eineinhalb Tonnen mehr als das des Er-2 2AM-37) und der maximale Start (berechnet) - auf 17650 kg. Die Zusammensetzung der Besatzung änderte sich nicht und umfasste einen Piloten, einen Navigator, einen Richtschützen und einen Richtschützen-Funker.
Die Tests wurden im Februar 1943 vom Air Force Research Institute durchgeführt. Das Flugzeug wurde von Oberstleutnant N. K. Kokorin und den Piloten Oberst Alekseev und Major Lisitsin getestet. Nach Angaben der Piloten war das Flugzeug in fast allen Modi leicht zu fliegen. Seine Höchstgeschwindigkeit sank im Vergleich zur AM-37-Version auf 429 km / h, die berechnete maximale Flugreichweite übertraf jedoch die ursprünglich für Er-2 angegebene und erreichte fantastische 5500 km.
Der Bomber wurde zäher, denn Kerosin entzündete sich in der kalten Luft äußerst widerwillig. Die Gesamtmasse der Panzerung erreichte 180 kg, während der Pilot einen 15-mm-Panzerrücken erhielt. Der obere Turm war mit einem Elektroantrieb ausgestattet, der dem Schützen die Arbeit erleichterte. Nun war eine 360° Drehung in nur 6 Sekunden erledigt.
In einem Brief an den Leiter des Luftwaffenforschungsinstituts, Generalleutnant PA Loskutov vom 1. Juni 1943, gab Ermolaev an, dass die neue Version seines Bombers doppelt so groß wie die Il-4 in Bezug auf die Anzahl der gelieferten Bomben war zum Ziel. Darüber hinaus hatte Er-2 einen Vorteil gegenüber Iljuschins Flugzeugen in der Fluggeschwindigkeit - sowohl am Boden als auch in der Höhe. Insbesondere bei einer Flugreichweite von 3.000 km konnte die IL-4 1.000 kg Bomben und die Er-2 2M-30B 2.000 kg tragen.
Es gab jedoch auch Nachteile. Niedrige Steigrate, lange Startstrecke, Unfähigkeit, mit einem Triebwerk ohne Höhenverlust zu fliegen. Das Auto stellte sich als übergewichtig heraus, die Motorleistung reichte erneut nicht aus.
Allerdings gab es auch eine solche Bemerkung:
„Die Wartung von M-ZOB-Motoren durch Bodenpersonal im Winter und Sommer ist aufgrund des Fehlens von Zündanlage und Vergasern bei zuverlässig arbeitender Einspritzanlage einfacher als die Wartung von Benzinmotoren. Die am M-ZOB verbaute Kraftstoffausrüstung (TN-12-Kraftstoffpumpe und TF-1-Injektoren) funktionierte zuverlässig und wies während des gesamten Testzeitraums keine Mängel auf."
Im Allgemeinen sollte zugegeben werden, dass sie in der UdSSR keinen normal funktionierenden Luftfahrtdieselmotor herstellen konnten. Er-2 nahm nie einen Platz in den Reihen der Kampfflugzeuge ein, da mehrere Dutzend mit M-30 ausgerüstete Er-2 während des Krieges nicht so viele Einsätze machten.
Es kann nicht gesagt werden, dass alle Arbeit umsonst war, da der M400 (M-50F-3)-Motor mit einer Leistung von 800 PS zum Nachfolger des M-30 wurde. mit. und M-401 (aufgeladen) mit einem Fassungsvermögen von 1000 Litern. mit. Diese Motoren bewegten sich vom Himmel ins Wasser und wurden auf den Hochgeschwindigkeitsschiffen "Zarya", "Raketa", "Voskhod" und "Meteor" installiert.
Der Dieselmotor der sowjetischen Bomber spielte leider keine bedeutende Rolle.
Mal sehen, was die Deutschen hatten.
Und die Deutschen hatten Junker. Professor Hugo Junkers.
Nach dem Ende des Ersten Weltkriegs wechselte Junkers zu Transport- und Passagierflugzeugen. Mit der Erweiterung der Produktion bei Junkers im Jahr 1923 wurde die Junkers Motrenbau GmbH gegründet, wo mit der Entwicklung und Produktion von Flugmotoren, einschließlich Dieselmotoren, begonnen wurde.
Junkers arbeitet seit 20 Jahren am Flugzeugdiesel und hat mit dem Jumo.205-Triebwerk die besten Ergebnisse erzielt.
Aber der erste echte Flugzeugdiesel war der Jumo 204, ein 740 PS starker Zwölfzylinder-Dieselmotor. Dieser Dieselmotor wurde in Junkers G24-Flugzeugen eingebaut und bis 1929 erfolgreich betrieben.
Der Jumo 204 Diesel erwies sich als erfolgreicher Motor, der auch in anderen Flugzeugen eingesetzt wurde. Die Liste besteht aus sehr bekannten Modellen: Junkers F.24kay, Junkers Ju.52, Junkers Ju.86, Junkers G.38, Blohm & Voss BV.138.
Als bester Diesel-Flugmotor kann aber wirklich der Jumo.205 bezeichnet werden, dessen Entwicklung 1932 begann. Es war einer der wenigen erfolgreichen Diesel-Flugmotoren der Welt. Jumo.205 wurde zur Grundlage für die Entwicklung einer ganzen Familie von Dieselmotoren.
Der Motor zeigte sich unter Dauerlast hervorragend, reagierte jedoch auf eine starke Zunahme oder Abnahme der Drehzahl, wie bei sowjetischen Motoren, mit Leistungsabfall oder konnte sogar abwürgen. Außerdem kann der Jumo.205 nicht als Höhenmotor bezeichnet werden: Über 5000 Meter sank die Motorleistung stark um 20-22% und noch mehr.
Der Motor wurde bei folgenden Flugzeugmodellen eingesetzt: Blohm & Voss BV.138, Blohm & Voss Ha.139, Blohm & Voss BV.222, Dornier Do.18, Dornier Do.26, Junkers Ju.86.
Tatsächlich wurden Junkers-Diesel in jenen Flugzeugen installiert, die gegen Begegnungen mit feindlichen Jägern garantiert waren. Patrouillieren Sie Ozean- und Seeflugboote, Späher und so weiter. Das heißt, Flugzeuge, die kein heftiges Manövrieren erforderten, aber die maximale Flugreichweite erforderten.
Doch trotz der ausgezeichneten Wirtschaftlichkeit und der entsprechend hervorragenden Reichweite konnten die Jumo.205-Diesel die Erwartungen nicht erfüllen. Sie funktionierten unter konstanter und längerer Last gut, tolerierten jedoch nicht die Geschwindigkeitsänderung, die für Kampfmanöver erforderlich war. Dieses Manko ist nicht vollständig behoben.
Außerdem erforderten die Jumo.205-Motoren eine äußerst qualifizierte Wartung durch speziell geschultes Personal. Und wenn die Luftwaffe das noch lösen konnte, dann scheiterten Versuche, den Jumo.205 zu "landen" und den Motor zu einem Panzermotor zu machen. Gerade weil der Motor unnötig wartungsintensiv war.
Trotz einer ordentlichen Liste von Flugzeugen waren mehrere Dutzend mit Dieselmotoren ausgestattet. Und obwohl am Ende das Interesse der Luftwaffe an Dieselmotoren verblasste, arbeitete Junkers weiter an der Verbesserung des Flugdieselmotors Jumo.205 und brachte 1939 eine Höhenversion heraus – den Jumo.207 mit zwei Radialkompressoren: den ersten mit ein Auspuffantrieb, der zweite mit mechanischem Antrieb und mit Ladeluftkühler.
Der Höhepunkt der Entwicklung der Junkers-Flugdieselmotoren war ein wahrhaft monströses Ding namens Jumo.224. Dieser Motor war tatsächlich eine Raute aus vier Jumo.207-Motoren. Flüssigkeitsgekühlter 24-Zylinder-Zweitakt-Dieselmotor mit 48 Kolben und entgegengesetzter Kolbenbewegung.
Dieser Albtraum wog 2.600 kg und soll nach Berechnungen 4.400 PS leisten. beim Start und 3.500 PS. auf einer Höhe von 15 km. Der Motor wurde nicht einmal zum Testen zusammengebaut, sie hatten keine Zeit. Die uns überlieferten Fotos sind Prototypen.
Dies, wenn ich so sagen darf, war nach Kriegsende bei unseren Ingenieuren sehr interessiert an der Konstruktion. Studien und Tests wurden durchgeführt, aber Jumo.224 ist Gegenstand eines separaten Artikels, aber hier möchte ich nur sagen, dass dem stellvertretenden Minister der Luftfahrtindustrie, Generalmajor IAS MM Lukin, ein Memorandum vorgelegt wurde, in dem nach der Beschreibung des Motors und der Analyse der Möglichkeiten wurden folgende Schlussfolgerungen gezogen:
Sowjetische Ingenieure waren mit den Vorläufern des Jumo.224 vertraut, da Jumo.4 und Jumo.205 in den 30er Jahren in der UdSSR gekauft und studiert wurden, sodass unsere Spezialisten ihre Stärken bei der Herstellung solcher Motoren perfekt verstanden und nüchtern bewerteten.
Zufällig wanderte der Diesel noch vom Himmel auf die Erde. Aber der Grund dafür war elementarer technischer Fortschritt, aus dem Turbojet-Triebwerke hervorgingen, die schließlich sowohl Benzin- als auch Dieselmotoren ablösten.
Zwei Länder haben es geschafft, Flugzeugdieselmotoren zu bauen, auf die jedes etwas stolz sein kann. Diesel war ein interessanter Motor für Langstreckenflugzeuge, er konnte Transport- und Passagierflugzeuge transportieren. Vielleicht war dies der anfängliche Fehler - Dieselmotoren in Kampfflugzeuge zu installieren, aber Sie können nichts dagegen tun.
Es kann nicht gesagt werden, dass wir die gleichen Erfolge erzielt haben wie die Deutschen. Die Konstrukteure der beiden Länder gingen unterschiedliche Wege, deutsche Ingenieure vielleicht große Erfolge, aber: Diesel ließ ihnen alles. Unsere Ingenieure gingen ihren eigenen Weg, und Charomsky und seine Schüler haben ihn mehr als würdig bestanden.
