Первый V-образный 12-ти цилиндровый двигатель L55 компании Jumo. Германия

После снятия союзниками в первой половине 20-х годов некоторых ограничений касающихся разработки в Германии авиационных двигателей профессор Junkers и доктор Mader в 1925/1926 годах предприняли попытку как то наверстать упущенное время в части разработки аваиционных двигателей. В качестве исходного образца для разработки V-образного 12-ти цилиндрового авиационного двигателя был принят рядный 6-ти цилиндровый двигатель L5 имевший диаметр цилиндра 160 мм и ход поршня 190 мм. Было принято решение создать новый вдвое более мощный двигатель получивший обозначение L55 путём объединения 2-х блоков рядного L5. Угол развала между блоками цилиндрами был принят равным 60 град.

Коллектив научно-исследовательского центра моторостроительного подразделения фирмы Junkers Jumo в городе Dessau в короткие сроки в полной мере справился со своей задачей. Этому в значительной степени способствовало и то обстоятельство, что при создании нового двигателя можно было опереться на ранее полученный опыт и в конструкции нового двигателя использовались уже опробованные ранее детали. Для обеспечения лучших условий работы новой силовой установки впервые в истории Jumo было решено осуществлять наддув воздуха для силовой установки при помощи установленного на коленчатом валу двигателя нагнетателе с редуктором. Подобные работы были начаты в ряде стран и в Германии в том числе еще в годы ПМВ, но из за запрета на разработку в Германии авиационных двигателей в течение нескольких лет после ПМВ исследования в данной области не проводились. Ближе к середине 20-х годов работы в этом направлении возобновились. После возобновления работ по данной теме разработчики решили использовать перспективные наработки полученные еще в годы ПМВ в части создания центробежных нагнетателей которые разрабатывались для двигателей со встречно-движущимися поршнями. Как известно нагнетание воздуха для поршневых двигателей представляло собой подачу сжатого, забранного извне воздуха в цилиндры двигателя в целях более полного наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью за счет чего увеличивалась мощность, особенно на больших высотах, развиваемая силовой установкой. Первая силовая установка типа L55, представлявшая собой силовую установку, предназначенную для использования на малых высотах, была создана уже в 1927 году. Этот маловысотный вариант силовой установки не имел нагнетателя. Сначала испытания проводились на испытательном стенде. Затем уже на специальном опытном самолёте. Основное отличие L55 от L5 заключалось лишь наличием нового коленчатого вала и картера и, что вполне естественно, почти в 2 раза увеличился вес новой силовой установки. Потому и удельных характеристики L55 в сравнении с L5 улучшились не значительно. 2-е маловысотных силовых установки L55 временно использовались на самолёте G38. В 1928 году была создана высотная версия силовой установки L55. При тех же развиваемых силовой установкой максимальных оборотах в 1520 об/мин и степени сжатия в 5,5 единиц (возможно, было получение степени сжатия в пределах 5,0-7,0 единиц) силовая установка развивала мощность 600-700 лс. (440-515 кВт.). Этот высотный вариант силовой установки получил разработанный на Jumo 3-х скоростной нагнетатель типа Gt3. Нагнетатель имел жидкостный редуктор. Обороты нагнетателя и его производительность увеличивались соответственно увеличению высоты полёта. Объём забираемогонагнетателeм из вне воздуха плавно увеличивался примерно на 30 % позволяя получить на высотах до расчетной мощность не много превышающую ту, что силовая установка развивала на взлёте. Нагнетатель имел довольно большой размер и вес в следствии чего длина и вес силовой установки тоже возросли. Этот вариант силовой установки был опробован в Швеции где отсутствовал запрет наложенный условиями Версальского договора на самолёте К39 (Ju32) при полётах на высоте в 5 км, т.е. на высоте близкой к расчетной. В ходе данных испытаний мощность развиваемая силовой установкой до расчетной высоты поддерживалась без знaчительных изменений и лишь на больших высотах вследствие значительного снижения плотности воздуха в атмосфере развиваемая силовой установкой мощность снижалась. После этих испытания проводились еще ряд полётов целью которых было увеличение высотности силовой установки. Было предложено разработать силовую установку с комбинированным нагнетателем в виде турбокомпрессора для полётов на больших высотах и простого нагнетателя для полётов на малых высотах. Большим недостатком силовой установки L55 являлось отсутствие понижающего редуктора для привода воздушного винта. Это означало, что при сравнительно низких оборотах двигателя у обоих вариантов силовых установок воздушный винт вращался очень быстро и развиваемая силовой установкой мощность не могла в полной мере использоваться,a развиваемые при работе силовой установки обороты коленчатого вала не были оптимальными. Удельные характеристики силовой установки соответственно были не оптимальны. Что касается самой конструкции силовой установки L55, то тут имелся ряд особенностей:

• Блоки цилиндров обоих рядов были установлены под углом в 60 град относительно друг друга.
• Коленчатый вал был усилен в сравнении с коленчатым валом двигателя L5. К шатунным шейкам крепились по 2 шатуна, по одному от каждого ряда цилиндров.
• Привод газораспределительного механизма осуществлялся за счет распределительных валов, по одному на каждый из рядов цилиндров.
• Система зажигания была доработана. Для снижения уровня вибрации при работе силовой установки при помощи нового прерывателя-распределителя была оптимирована последовательность воспламенения топливо-воздушной смеси в обоих рядах цитлиндров.
• Впервые появились возможность за счет замены нагнетателя производить различные варианты силовой установки.

Силовая установка L55, разработка которой в 1927 году уже шла полным ходом, была второй после BMW VI немецкой авиационной большой 12-ти цилиндровой силовой установкой. Разработка этой достаточно мощной для того всерени силовой установки научно-иследовательским подразделением Jumo фирмы Junkers была значительным шагом вперёд в данной области. Причем данная силовая установка не имела понижающего редуктора и газообменный процесс еще не был как следует доработан что вполне естественно не позволило получть оптимальные удельные параметры. Для подразделения Jumo еще было над чем работать. Из за вышеуказанных недостатков данная силовая установка не производилась в больших объёмах ни для немецких, ни для зарубежных потребителей. Было изготовлено всего несколько экземпляров этой силовой установки которые в дальнейшем использовались для проведения различного рода испытаний подразделением Jumo и фирмойJunkers при испытаниях самолёта G38. Скорее всего и испытания высотного самолёта проводившиеся в Швеции были всего лишь одним из многочисленных эпизодов в части проведения различных исследований фирмы Junkers. Даже без организации серийного производства силовой установки L55 это был важный шаг для подразделения Jumo и опыт полученный при создании и испытаниях этой силовой установки в скоре был использован при разработке более мощных современных отвечающих требованиям времени силовых установок работы по которым к тому времени уже велись.

TTX 12-ти цилиндровых V-образных авиационных двигателей фирмы Junkers, разработка которых проводилась после снятия ряда ограничений наложенных условиями Версальского договора во второй половине 20-х-начале 30-х годов.

(L)*: силовая установка с нагнетателем.

Данные различных механических нагнетателей для авиационных двигателей фирмы Jumo.

Рис.1 и Рис.2. Силовая установка L55

Рис.3. Разработанные фирмой Junkers для авиационных силовых установок радиальные компрессоры. Слева так называемое «ящикообразная» крыльчатка нагнетателя, справа более производительная «закрытая» крыльчатка нагнетателя.

Источники: Reinhard Müller «Junkers Flugtriebwerke», AVIATIC Verlag, 2006