Изобретение из аэродинамической трубы. Туннельный радиатор Хуго Юнкерса

Изобретение из аэродинамической трубы. Туннельный радиатор Хуго Юнкерса

Предисловие редакции: В первую очередь Хуго Юнкерс прославился своими самолетами и двигателями. Однако он также изобрел туннельный радиатор с низким сопротивлением. Об этом радиаторе рассказывает Питер Плечахер.

Когда в 1897 году Хуго Юнкерс был назначен профессором и руководителем лаборатории машиностроения в техническом вузе Аахена, он сначала занимался разработкой газовых двигателей и двигателей, работающих на тяжелом топливе. Интерес к авиации у Хуго Юнкерса пробудил его университетский коллега профессор Ганс Райсснер (Professor Hans Reissner), который в 1907 году вдохновил его на сотрудничество в переоборудовании самолета-биплана компании Voisin. Несколько лет спустя компания Junkers & Co (Ico), расположенная в Дессау и занимавшаяся производством газовых колонок, изготовила гофрированные крылья для разработанного Райсснером самолета схемы «утка».

Сотрудничество двух профессоров также привело к строительству в 1910 году аэродинамической трубы в техническом вузе Аахена. Однако Хуго Юнкерс не был доволен результатами, и в 1914 году в Аахене на собственные средства построил новую, более мощную аэродинамическую трубу. В году еще одна труба была изготовлена Юнкерсом в Дессау.

Одной из особенностей научной работы Хуго Юнкерса было то, что он интенсивно работал над решением технических деталей. Одним из вопросов, которые привлекли его внимание, стало снижение высокого сопротивления радиаторов. По его предложению в Дессау под руководством Отто Мадера (Otto Mader), который позднее возглавил разработку авиационных двигателей, были проведены различные испытания в аэродинамической трубе, которые в конечном итоге привело к разработке так называемого «туннельного радиатора». В 1917 году результаты этих работ Хуго Юнкерс представил Научному авиационному обществу, заявив, что в целях снижения сопротивления нельзя подвергать поверхность радиатора прямому воздействию воздушного потока и что

«необходимо лишь разместить перед передней поверхностью радиатора небольшую аэродинамическую трубу, которая будет ограничивать поперечное сечение воздуха, попадающего в радиатор».

рисунок из описания патента Хуго Юнкерса на туннельный радиатор

Затем, за счет расширения поперечного сечения внутри воздуховода, скорость воздуха уменьшалась, так что сопротивление радиатора также снижалось. Воздух, протекающий по воздуховоду, расширялся за счет отходящего от радиатора тепла, создавая при выходе реактивную тягу, которая в идеале компенсировала сопротивление. Этот радиатор с очень низким сопротивлением был запатентован и в последующие годы с большим успехом использовался в нескольких типах самолетов.

Одним из наиболее известных применений туннельного радиатора является истребитель Messerschmitt Bf 109, и в своей знаменитой лекции «Проблемы высокоскоростного полета», которую профессор Вилли Мессершмитт в 1937 году прочитал в Научном авиационном обществе, была также затронута эта тема:

«Благодаря внедрению туннельного радиатора конструкции Юнкерса удалось значительно снизить сопротивление системы охлаждения. Преимущество радиатора с регулируемым соплом заключается в том, что мощность охлаждения становится независимой от скорости, а скорость воздуха в радиаторе и, следовательно, затрачиваемая мощность радиатора может поддерживаться постоянной. Самая удобная установка туннельного радиатора должна быть в консолях крыла».

снимок туннельного радиатора из руководства по эксплуатации истребителя Bf 109: a) радиатор охлаждающей жидкости; b) задняя створка радиатора; c) закрылок; d) облицовка радиатора; e) передняя створка радиатора; f) тяга системы управления; g) вырезы для болтов крепления радиатора

На истребителе Bf 109 Вилли Мессершмитт разместил радиаторы системы охлаждения двигателя под корневыми частями консолей крыла. Скорость проходящего через радиатор воздуха и, следовательно, его охлаждающую способность можно было регулировать с помощью створок, расположенных на задней кромке крыла.

вход туннельного радиатора под корневой частью консоли истребителя Bf 109

выход воздуха из туннельного радиатора истребителя Bf 109 регулировался закрылком

Источники:

1. 1. 1. Wolfgang Wagner: «Hugo Junkers, Pionier der Luftfahrt — seine Flugzeuge», Reihe «Die deutsche Luftfahrt» Band 24, Bernard & Graefe Verlag, 1996.
      2. Willy Messerschmitt: «Probleme des Schnellflugs», Vortrag vor der WGL am 26.11.1937. «Versuchsanstalt Prof. Junkers»

источник: Peter Pletschacher «Erfindung im Windkanal. Junkers Düsenkühler» «Flugzeug classic» 2004-06, Seite 38