Малый авиационный двигатель Mercedes-Benz DB-605. Германия

В 1941 году был создан авиационный двигатель DB-605 представлявший собой дальнейшее развитие двигателя DB-601 Е. Диаметр цилиндров у двигателя DB-605 в сравнении с предшественником DB-601 был увеличен с 150 мм. до 154 мм. Соответственно рабочий объём двигателя увеличился с 33,9 до 35,7 литра. Увеличилась и мощность. Увеличение диаметра цилиндров 150 мм. до 154 мм. соответствовало максимально возможному увеличению диаметра цилиндров ограниченного размерами картера, коленчатого вала и блока цилиндров. Так же учитывалась возможность взаимозаменяемости двигателя DB-605 и DB-601 на Bf-109 и Ме-110 на которых в основном устанавливались эти двигателя. Дальнейшие различия двигателей заключались в перекрёстном расположении свечей зажигания у внешней стенки цилиндров, более крупном нагнетателе и более высоких максимальных оборотах развиваемых двигателем.

В ходе проведённых в испытательном центре Lüftwaffe в Rechlin-е полётов была выявлена неудовлетворительная система смазки двигателей, когда при полётах на больших высотах моторное масло начинало сильно пениться. Для устранения этого явления был установлен деаэратор. Далее возникли проблемы, связанные с быстрым износом поршней двигателя из-за детонации не равномерно сгоравшей в цилиндрах двигателя топливо-воздушной смеси. После этого на выхлопные клапаны двигателя стали наносить тонкий слой хрома. Увеличение мощности вариантов двигателя D и F по мимо увеличения максимально допустимых оборотов достигалось и за счет более высокого давления наддува и более продолжительного периода открытия впускных клапанов. Многократно улучшенный одноступенчатый 2-х скоростной нагнетатель с барометрически управляемым сцеплением обеспечивал силовой установке высотность 5800, 6500 метров. В последних высотных вариантах специально доработанных для с целью получения как можно большей высотности силовой установки с одноступенчатым нагнетателем и использовавшихся в основном на Западном фронте высотность составляла уже 7600 и 7800 метров. Нормальная взлётная мощность вариантов от А до С составляла 1475 л.с. (1085 кВт.). Применение системы впрыска водометаноловой смеси MW-50 на высотах ниже расчетных позволяло на время не более 10 минут увеличивать взлётную мощность силовых установок этих вариантов до 1750-1800 л.с. (1285-1320 кВт.). Варианты силовых установок работавшие на авиационном бензине С 3 (синтетический бензин с октановым числом 95-100 единиц) развивали до 2000 л.с. (1470 кВт.). Для истребителейMe-109 серий G и K было предусмотрено использование системы GM 1 значительно увеличивавшей мощность развиваемую силовой установкой на высотах превышающих расчетную. Степень сжатия обоих рядов цилиндров несколько различалась из за различной длины воздуховода подающего воздух к рядам цилиндров от нагнетателя. Для силовых установок работающих на бензине марки В 4 с октановым числом в 87 единиц степень сжатия ближнего к нагнетателю ряда цилиндров составляла 7,5 единиц. Для расположенного несколько дальше от нагнетателя ряда цилиндров степень сжатия составляла 7,3 единиц. Точно так же несколько отличалась по величине (8,5 и 8,3 единиц) и степень сжатия для рядов цилиндров силовой установки работавшей на синтетическом бензине марки С 3 или на бензине С 2 полученном при перегонке нефти. Бензин С 2 имел октановое число в 95-100 единиц. Различные ступени развития силовых установок были получены в условиях острого недостатка времени на разработку, требований получения высоких мощностей силовых установок на больших высотах и всё более явного превосходства сначала английских, а затем и американских истребителей при ведении боёв на больших высотах. Для увеличения эффективности воздушных винтов на больших скоростях и на больших высотах понижающее число редуктора воздушного винта менялось с 0,594 до 0,534 и далее до 0,497. Последней ступенью развития силовой установкиDB-605 была высотная силовая установка DB-605 L с 2-x ступенчатым нагнетателем. С системой MW-50 эта силовая установка развивала взлётную мощность в 1700 л.с. (1250 кВт.). Серийное производство высотных силовых установок фирмой Daimler-Benz было отложено примерно на год из за попадания бомбы при очередном налёте союзников 1943 году в цех где была установлена специальная камера для испытаний высотных силовых установок при низком атмосферном давлении соответствовавшем большим высотам. В результате этого первые серийные силовые установки DB-605 L ,DB-603 L и DB-603 LA в очень ограниченном количестве начали производить только в 1945 году и только 2 высотных истребителя Me-109 K-14 c высотными силовыми установками DB-605 L были отправлены в линейное подразделение Luftwaffe. Особым вариантом силовой установки был созданный в 1942 году DB-605 T Его предполагалось устанавливать в качестве высотной централи(HZ) в фюзеляже высотных боевых самолётов Hs-130 E и Do-217 P. На этих самолётах двигатель вместо обычного воздушного винта приводил высотный 2-х ступенчатый нагнетатель. Нагнетаемый воздух далее охлаждался в промежуточном охладителе и затем поступал к обоим установленным в крыльях силовым установкам DB-603. Самолёты Hs-130 E и Do-217 P с высотной централью в ходе полётов достигали высоты в 14000 метров. Серийно эти самолёты со специальными высотными силовыми установками с высотной централью не производились. Спаренные силовые установки DB-605 A и AS были основой для силовой установки DB-610 которая устанавливалась на тяжелых бомбардировщиках Не-177. Всего с 1941 по 1945 год было произведено 42400 силовых установок DB-605 всех вариантов. Итальянские истребители производившиеся фирмами Reggiane, Macchi и Fiat получили производившиеся в Италии фирмами Alfa Romeo и Fiat по лицензии силовые установки DB-605 A. В Швеции в годы ВМВ так же производившиеся по лицензии силовые установки этого типа устанавливались на истребителях B18 и J 21. Производившиеся в Швеции по лицензии силовые установки типа DB-605 при изготовлении и эсплуатации которых использовалсь самые высококачественные материалы имели значительно больший моторесур чем производившиеся в Германии силовые установки. На немецких силовых установках применялись стартеры Bosch AL-SGC 24 DR 2, прерыватель-распределитель Bosch ZM 12 CR 8, свечи зажигания Bosch DW 250 ET 7. Порядок воспламенения топливо-воздушной смеси в цилиндрах 1-8-5-10-3-7-6-11-2-9-4-12-1. Для впрыска топлива в цилиндры двигателей использовался топливный насос Bosch PZ 12 HP 110/19.

В ходе производства силовых установок типа DB-605 были разработаны следующие варианты:

• А 1475 л.с. (1085 кВт.) Одноступенчатый нагнетатель. Высотность 5800 метров.
• АМ 1800 л.с. (1320 кВт.) Данный вариант был разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц с системой впрыска водо-метаноловой смеси MW-50 на базе варианта А с одноступенчатым нагнетателем.
• AS 1435 л.с. (1055 кВт.) Данный вариант силовой установки был специально доработан для получения большей высотности которая была равна 7800 метров. Использовался нагнетатель большего размера от силовой установки DB-603. Разработан на базе варианта А.
• ASB 1850 л.с. (1360 кВт.) Данный вариант силовой установки был аналогичен варианту AS. Бензин марки В 4 с октановым числом 87 единиц либо бензин марки С 3 с октановым числом 100 единиц. Значительное увеличение мощности достигнуто за счет использования системы впрыска водо-метаноловой смеси MW-50. Разработан на базе варианта AS.
• ASC 2000 л.с. (1470 кВт.) Данный вариант силовой установки был аналогичен варианту AS. Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Система впрыска водо-метаноловой смеси MW-50. Разработан на базе варианта AS.
• ASМ 1800 л.с. (1320 кВт.) Данный вариант силовой установки был аналогичен варианту AS. Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Система впрыска водо-метаноловой смеси MW-50. Разработан на базе варианта AS.
• С 1475 л.с. (1085 кВт.) Одноступенчатый нагнетатель. Высотность 5800 метров. Аналогичен варианту А. Другое передаточное число редуктора воздушного винта.
• В 1475 л.с. (1085 кВт.) Одноступенчатый нагнетатель. Высотность 5800 метров. Аналогичен варианту А. Другое передаточное число редуктора воздушного винта.
• D 1550 л.с. (1140 кВт.) Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Использовался нагнетатель большего размера от силовой установки DB-603. Высотность первого варианта данной силовой установки составляла 6500 метров. Затем после соответствующих изменений высотность довели до 7600 метров.
• DM 2000 л.с. (1470 кВт.) Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Система впрыска водо-метаноловой смеси MW-50. Разработан на базе варианта D. Одноступенчатый нагнетатель.
• E 1550 л.с. (1140 кВт.) Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Высотность 6500 метров. Одноступенчатый нагнетатель. Аналогичен варианту D. Другое передаточное число редуктора воздушного винта.
• F 1550 л.с. (1140 кВт.) Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Высотность 6500 метров. Одноступенчатый нагнетатель. Аналогичен варианту D. Другое передаточное число редуктора воздушного винта.
• L 1700 л.с. (1250 кВт.) Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Высотность 9600 метров. 2-х ступенчатый 2-х скоростной нагнетатель. Система впрыска водо-метаноловой смеси MW-50.
• M 1700 л.с. (1250 кВт.) Разработан под бензин С 3 с октановым числом 100 единиц. Высотность 9600 метров. 2-х ступенчатый 2-х скоростной нагнетатель. Система впрыска водо-метаноловой смеси MW-50. Аналогичен варианту L . Другое передаточное число редуктора воздушного винта.
• WS 1435 л.с. (1055 кВт.) Данный двигатель входил в состaв силовой установки DB-610 AS.
• XS 1435 л.с. (1055 кВт.) Данный двигатель входил в состaв силовой установки DB-610.

ТТХ некоторых вариантов силовых установок типа DB-605

Двигатели были «перевёрнутыми» (головки цилиндров располагались внизу).

Примечания

*Высотность первого варианта DB-605 D составляла 6500 метров. Серийно такое исполнение силовой установки не производилось так как всё более явно требовалось получение новых мощных силовых установок с как можно большей высотностью. B итоге в серию пошел вариант DB-605 D с высотностью 7600 метров.

**Нагнетатель большего размера ранее разработанный для силовой установки DB-603. Взлётная мощность вариантов AM/BM с системой MW-50 1800 лс.(1320 кВт.). Устанавливался на одномоторных истребителях Me-109 G.

***Авиационный бензин марки С 3. Более высокая степень сжатия. Взлётная мощность варианта L/M c 2-х ступенчатым нагнетателем и с системой MW-50 1700 лс.(1250 кВт.). Высотность 9600 метpов. Варианты D-F предназначались для установки на Me-109 G.

При применении водометановолой системы форсирования силовых установок MW-50 давление наддува увеличивалось до 1,8 и 1,98 атм. (DB-605 DC). 70-ти литров водометаноловой смеси для силовой установки DB-605-D истребителя Bf 109 K-4хватало в общей сложности для 26 минут работы силовой установки на режиме повышенной мощности с использованием системы MW-50.

Объёмы производство авиационных фирмой Daimler-Benz авиационных двигателей DB-601 и 605 в 30-e годы и во время ВМВ.

Эти данный получены согласно архивных материалов заводов-производителей. Серийное производство двигателей DB-601 началось в 1937 году на заводах Daimler-Benz расположенных в Berlin-Marienfelde и Genshagen. С 1941 года к производству данного двигателя подключились заводы Niedersächsischen Motorewerk (NIMO) в Braunschweig-е и Henschel Flugmotorenbau в Kassel-е. C 1941-1942-xгодов лицензионное производство двигателя DB-605 осуществлялось на предприятиях Ostmark,Pomo,Donau-Flugzeugwerke,Steyr,Avia и Fiat. Общее количество произведённых концерном Daimler-Benz авиационных двигателей в период с 1935 по 1945 годы вместе с опытными образцами составило почти 80 000 единиц.

Без учета двигателей произведённых в 1945 году так как данная информация не сохранилась.

Рис. 1- 4. Различные варианты силовой установки DB-605.

Рис. 5. Коленчатый вал силовой установки DB-605.

Рис. 6- 8. Силовая установка DB-605 на одном из находящихся в музее истребителе Ме-109 G.

Рис. 9-12. Графики высотно-мощностных характеристик различных вариантов силовой установки DB-605.

Рис. 13. Один из сохранившихся до нащих дней и основательно отреставрированных истребителей Ме-109 G-6 время от времени выполняет демонстрационные полёты.

Рис. 14.Последний и наиболее совершенный серийный вариант истребителя Ме-109 К-4 на высоте 7400 метров развивал скорость 710-715 км/час. Этот же истребитель со специальными воздушными винтами с тонкими лопастями развивал скорость до 725-727 км/час на высоте 7400 метров .

Источники:

• Flugmotoren und Strahltriebwerke. Entwicklungsgeschichte der deutschen Luftfahrtantriebe von den Anfängen bis zur den internationalen Gemeinschaftsentwicklungen;
• Kyrill von Gersdorff,Helmut Schubert,Stefan Ebert