Разработки авиадвигателей фирмы Daimler-Benz от DB 604 до DB 632

По мимо известных и производивщихся в больших количествах V-образных DB 601, 603 и 605, а так же производившихся на их основе спаренных двигателей DB 606, 610, 613 начиная с 1939 года и почти до самого конца ВМВ на расположенных на восточной окраине города Штуггарт Stuttgart-Untertürkheim авиамоторных предприятиях разрабатывался ряд новых авиационных двигателей имевших типовую нумерацию от 604 до 632. Некоторые из этих опытных двигателей были построены и испытаны. В число этих проектов входят 12 проектов так и оставшихся на чертёжных досках. Об этих разработках до сегодняшнего дня было не много известно. Все эти разработки можно отнести к 5-ти различным группам. За исключением 2-х проектов этих двигателей все они разрабатывались на основе DB 605 (рабочий объём 35,7 л) и DB 603 ( рабочий объём 44,5 л).

Эти вышeуказанные 5 групп можно объединить между собой следующим образом:

• A. Новые разработки (DB 604, 609, 630).
• B. Специальные варианты (DB 607, 612, 632).
• C. Спаренные двигателя (DB 606,610,613 а так же 615,619,620).
• D. Двигателя с многоступенчатыми нагнетателями (DB 627, 628, 631).
• E. Двигателя с турбокомпрессорами (DB 621,622, 623, 624, 625, 626, 629).

Одним примечательным принципиально новым проектом был 24-ти цилиндровый бензиновый двигатель DB 604 с X-образным расположением цилиндров который представлял собой параллельную разработку так же новому проекту двигателя фирмы Junkers и мог бы стать своего рода альтернативой двигателю Jumo 222. Для DB 604 было решено применить квадратное соотношение между диаметром цилиндров и ходом поршня (135*135 мм ) и получить максимальные обороты 3200 об/мин. Варианты А и В отличались только направлением вращения коленчатого вала. Они имели двухскоростной одноступенчатый нагнетатель и развивали максимальную мощность 1835 кВт. (2500 л.с.). Расчетная высотность двигателей данного варианта была равна 5100 метров. 5 опытных двигателей DB 604-V начиная с 1939 года проходили испытания на испытательных стендах и в полётах будучи установленными Ju 52. Дальнейшее развитие данного двигателя с большим рабочим объёмом и 3-х скоростным нагнетателем было прекращено. То же самое касалось и дальнейших работ по начальному варианту двигателя DB 604. В 1942 году указанием RLM все работы над ним были приостановлены (К этому времени двигателя фирмы Junkers Jumo-222 модификаций A/B-2 и A/B-3 имевшие рабочий объём 49,8 литра и развивавшие взлётную мощность 2500 л.с. были практически доведены и разработка еще одного двигателя с аналогичными параметрами потеряла всякий смысл). Еще одной совершенно новой разработкой исходным вариантом для которой по служил 12-ти цилиндровый двигатель DB 603 стал 16-ти цилиндровый V-образный двигатель DB 609. Первый опытный образeц этого двигателя начали опробо-вать на испытательном стенде в 1942 году. Отличительной особенностью этого двигателя было то, что диаметр цилиндров в сравнении с исходным образцом был увеличен с 162 мм до 165 мм, количество цилиндров одном ряду было увеличено с 6-ти до 8-ми и при внесении не больших изменений в конструкцию данный двигатель можно было изготавливать либо в перевёрнутом виде с находящимися внизу головками цилиндров, либо в нормальном виде, когда головки цилиндров располагались в верху. Не смотря на добавление еще 2-х цилиндров каждого ряда общая длина двигателя увеличилась всего лишь на 267 м в сравнении с «нормальным» DB 603. Из-за более длинного коленвала у DB 609 возникли проблемы по части значительной вибрации. Масса двигателя составляла 1150 кг, взлётная мощность 1955 кВт (2660 л.с.) при 2800 об/мин, удельная масса двигателя 0,43 кг/л.с., что было ниже на 15 % чем у нормального двигателя DB 603 E. Велись работы по дальнейшему увеличению мощности сначала до 2055 кВт (2800 л.с.), затем до 2 500 кВт (3 400 лс). Так же разрабатывались и высотные варианты этого двигателя с расчетной высотой 12 000 метров. Все эти доработки не были завершены по скольку в 1943 году двигатель DB- 609 так же был исключен из списка приоритетных разработок в области авиационного моторостроения потому что свободных производственных мощностей для производства этого двигателя как и ранее доведённого Jumo-222 не имелось.

Третьей группой совершенно новых двигателей чьё развитие не вышло из стадии проектных работ был DB 630, 36-ти цилиндровый двигатель с W- образным расположением цилиндров который должен был развивать мощность 4000 л.с. (2 940 кВт). Занимавшийся разработкой этого двигателя доктор Berger считал величину в 40° + 1.00° между рядами цилиндров оптимальной и позволявшей обойтись одним коленвалом.

Специальными вариантами были двигателя DB 607, 612 и 632 которые имели одинаковые коленвалы, блоки цилиндров и части самих цилиндров. DB 607 был четырёхтактным дизельным двигателем который по началу разрабатывался для Lufthans-ы, а затем его стали рассматривать в качестве варианта силовой установки самолётов с большой дальностью полёта. Первые опытные двигателя начали испытывать в 1939 году, но двигателя V 3 und V4, чьи испытания проводились в период 1940/41 годов более соответствовали необходимым для серийных двигателей требованиям. Степень сжатия у рядов цилиндров этого двигателя была равна 17 и 18 единиц из за расположения нагнетателя ближе к одному ряду цилиндров. Стартовая мощность этого разрабатывавшегося на базе авиадвигателя DB- 603 дизеля сначала составляла 1500 лс и затем ожидалось увеличение мощности до 1285 кВт (1750 лс) при 2500 об/мин. Pасход топлива при полёте на экономическом режиме 245 г/кВт*час (180 г/лс*час). При массе 860 кг и максимальной мощности 1750 лс этот дизельный двигатель имел довольно выгодную весовую нагрузку на мощность 0,49 кг/лс.Дальнейшие работы по этому двигателю были прекращены в 1941 году DB -612 представлял собой опытный вариант двигателя DB-601 E с разработанным в DVL (научно-исследовательский авиационный центр) шиберным управлением газораспределительного процесса двигателя вместо традиционных клапанов.Исследования по двигателю DB-612 проводились по той же программе, как и на фирмах Junkers и BMW. Двигатель DB 632 являлся проектом который разрабатывался в рамках дальнейшего развития истребителя Ме-109. Данная разработка базировалась на двигателе DB 603 N со взлётной мощностью 1 765 кВт (2400 лс). Мощность от двигателя через понижающий редуктор (редукция 0,42) передавалась на 2 4-х лопастных соосных винта противоположного вращения. Двигатель предназначался для разрабатывавшегося фирмой Messerschmitt проекта высотного истребителя P 1091 с удлинённым фюзеляжем и с крылом увеличенной площади который должен был иметь максимальную высоту полёта 17 500 метров. DB- 632 должен был иметь механический 2-х ступенчатый нагнетатель с расчетной высотой 11 000 метров. Из за недостатка времени на доработку исследования по данному проекту были прекращены в пользу двигателя DB 628 который был уже практически отработан.

Двигателя DB 606, 610, 613 представляли собой спаренные соответственно DB 601, 605 и 603. Двигателя DB 615, 619 и 620 представляли собой проекты разрабатывавшиеся на основе других исходных двигателей. Эти проекты так же не вышли из стадии проектирования. В стремлении добиться как можно большей высотности авиадвигателей фирма Daimler-Benz вела интенсивные исследования по разработке двигателей имевших многоступенчатые механические нагнетатели различных типов. Так был создан опытный двигатель DB 627 с расчетной высотностью 11 500 метров. Этот двигатель имел 2 нагнетателя размещённых слева и справа сзади двигателя. Нагнетатели были соединены друг за другим в результате чего и была получена 2-я ступень наддува. Его основой по служил двигатель DB 603 G. Другим вариантом высотного двигателя созданного на базе двигателя DB-605 стал DB-628 первая ступень которого размещалась на двигателе впереди. Привод этой ступени осуществлялся от понижающего редуктора. Этот двигатель так же имел высотность 11 000 метров. Двигатель опробовали установив его на Me 109 G-5. Воздух необходимый для сгорания топлива забирался воздухозаборником впереди расположенной первой ступени нагнетателя. После нагнетателя сжатый воздух поступал по воздухопроводу ко второй ступени нагнетателя расположенного в задней части двигателя. В июне 1943 года Bf 109 V 54 получивший двигатель DB 628 со взлётной мощностью 1085 кВт (1475 лс) начал выполнять пробные полёты. Не смотря на то,что при этих полётах достигалась высота полётa свыше 15 000 метров и при этом двигатель работал без неполадок в марте 1944 года дальнейшая разработка этого двигателя распоряжением RLM, считавшегo что двигатель еще не достаточно доработан и что нет необходимости в ближайшее время вести бои на таких экстремально больших высотах,была приостановлена. В 1945 году были запланированы исследования по разработке еще одного проекта двигателя DB-631 с 3-х ступенчатым механическим нагнетателем с охладителем нагнетаемого воздуха. Расчетная высотность этого двигателя должнa была составлять 17 000 метров. Двигатель DB 603 с отдельно от двигателя расположенным турбокомпрессором испытывался фирмой Focke-Wulf на переоборудованном Fw 190. Схожие исследования проводились фирмой Blohm & Voss на высотном истребителе BV 155 (Me 155). На обоих этих опытных вариантах турбокомпрессоры фирмы Hirth монтировались на нижней стороне фюзеляжа за кабиной пилотов будучи утопленными в фюзеляж. Выхлопные газы от двигателя к турбокомпрессору и нагнетаемый воздух от турбокомпрессора к двигателю поступали по охлаждаемым воздухом длинным воздуховодам. Вес всего этого оборудования был довольно большим. Использовавшийся для испытания опытный Fw -190 V 18/U1-впервые взлетел с турбокомпрессором ТК 9 разpаботанным фирмой Hirth TK 9 в Echterdingen-е 25 января 1943 года. Первый полёт BV 155 с турбокомпрессором TKL 15 состоялся 1 сентября 1944 года. Расчеты и реальные полёты показали, что истребитель Fw 190 D-11 с двигателем Jumo 213 E имевшим 2-х ступенчатый 3-х скоростной нагнетатель и реактивные выхлопные патрубки имел более высокую скорость полёта и таким образом от использования турбокомпрессоров расположенных отдельно от двигателей на высотных истребителях было решено отказаться. Фирма Daimler-Benz тем не менее продолжила работы по созданию двигателя с турбокомпрессором. Руководил этими работами профессор Leist. На базе двигателя DB 603 был создан двигатель DB 623. Двигатель получил 2 параллельно работающих турбонагнетателя DBT 306 разработанных фирмой Daimler-Benz. Турбонагнетатели находи-лись в передней части двигателя по обe стороны от понижающего редуктора. Этот двигатель был испытан на испытательном стенде и в полётах будучи смонтированным на Ju 52.

Двигатель DB 624 разрабатывался в 1944 году. Он имел 2-х ступенчатoe комбинированное нагнетание. Первая ступень представляла собой 2 размещенных с права и слева сзади от двигателя механических, подключенных один за другим нагнетателя от двигателя DB 603 G. Второй ступенью служил размещенный снизу двигателя турбонагнетатель. DB 625 представлял собой двигатель DB 605 с турбонагнетателями DBT 106 фирмы Daimler-Benz размещенными аналогично тому как это было выполнено на DB 623. Каждая из турбин имела 2 канала от 3-х цилиндров каждого ряда по которым к ней поступали от двигателя выхлопные газы. DB 625 был построен в не большом количестве и так же был испытан при полётах на Bf 109 G и Ju -52. Его взлётная мощность составляла 1290 кВт (1755 лс). Эта мощность без существенных изменений сохранялась до расчетной высоты 8 700 метров. Двигатель решено было использовать в качестве специального двигателя для высотных истребителей.

Двигателями с комбинированными нагнетателями были DB 621 созданный на базе DB-605 и аналогичный DB 622 созданный на базе DB 603. DB 621 прошел испытания на стенде, но не испытывался на самолётах. В качестве первой ступени нагнетателя для него служили 2 турбокомпрессора DBT 306 которые как и у двигателя DB 623 располагались впереди по обе стороны от редуктора. Второй ступенью служил нормальный механический нагнетатель от DB 605.В 1944 году RLM поставило задачу достичь для двигателей с турбокомпрессорами расчетной высоты между 17 000 и 18 000 метров. Фир-мой Daimler-Benz разрабатывался соответствующий проект получивщий обозначение DB 629.Это был 16-ти цилиндровый двигатель DB 609 (о котором было рассказано выше) с 3-х ступенчатым нагнетателем. Одновременно разрабатывались несколько его вариантов. С окончанием войны все эти работы были прекращены.

График высотно-мощностных характеристик.

Интересная новая конструкция : V-образный 16-ти цилиндровый двигатель DB 609. Работы над ним велись в 1942/1943 годах Имея рабочий объём 61,5 литра двигатель должен был в первых вариантах развивать мощность 1955 кВт (2660 лс), позднее ожидалось увеличение мощности до 2500 кВт (3400 лс) и достижение с 2-х ступенчатым механическим нагнетателем расчетной высоты 12 000 метров.

Двигатель DB 609 являлся еще одной параллельной разработкой к двигателю Jumo 222. Он был сконструирован таким образом, что его можно было монтировать как в положении с цилиндрами направленными в верх так и в перевёрнутом положении с цилиндрами направленными вниз. Для пилотов высотных истребителей вариант монтажа с цилиндрами находящимися в верху позволял получить несколько лучший угол обзора.

Двигатель DB 627 представлявший собой опытный образец высотного двигателя созданного на базе DB 603. Механические нагнетатели с промежуточным охладителем нагнетаемого воздуха монтировались по обе стороны двигателя. Взлётная мощность 1470 кВт (2000 лс. ). Pасчетная высота 11 500 метров.

Возможно кто то заметил, что в данной статье был пропущен двигатель который должен иметь порядковый номер 608 и соответственно имеeт обозначение DB-608? Работы над этим двигателем были начаты в 1938 году. DB-608 представлял собой дальнейшее развитие двигателя DB-601. При рабочем объёме 36,6 литров этот двигатель развивал взлётную мощность 1210 кВт (1650 лс.) при 2800 об/мин. Расчетная высотность была равна 5200 метров. Сухой вес двигателя составлял 745 килограммов. Двигатель DB-601 E с рабочим объёмом 33,9 литра при 2700 об/мин развивал 990 кВт (1350 лс.). Оба двигателя были схожими по конструкции 12-ти цилиндровыми V-образными двигателями с водяным охлаждением с висящими вниз головками цилиндров. Основное отличие по мимо развиваемых мощностей заключалось в размерах цилиндро-поршневой группы. У DB-608 диаметр цилиндров был равен 154 мм, ход поршня 164 мм. Степень сжатия так же была насколько выше. У DB-601 диаметр цилиндров был равен 150 мм и ход поршня 160 мм. DB-608 успешно прошел испытания, но от его производства были вынуждены отказаться в пользу DB-601H имевшего более предпочтительные высотные характеристики. Кроме того замена в производстве одного двигателя на другой неизменно вела бы к снижению объёмов производства. А недостаточное количество производившихся в стране авиационных двигателей и так значительно сдерживало темпы развития Люфтваффе. Вполне возможно, что создатели двигателей семейства DB-601 уже тогда пришли к выводу,что диаметр их цилиндров можно было и так увеличить на несколько миллиметров без существенных изменений всей конструкции. Что несколько позднее и было выполнено и таким образом был получен двигатель DB-605 с рабочим объёмом 35,7 литра.

ТТХ перспективных новых авиадвигателей фирмы Даймлер-Бенц

Проект двигателя DB X24 представлял собой дальнейшее развитие DB-604. Рабочий объём был увеличен до 50 литров. Взлётная мощность ожидалась порядка 3500 лс. Расчётная высотность 11 000 метров. Hагнетатель механический, 3-х ступенчатый 3-х скоростной.

Двигатель DB-620 представлял собой 2 рядом расположенных высотных двигателя DB-628 (о них было рассказано выше). Взлётная мощность такого двигателя составляла 2350 кВт (3200 лс.) Рабочий объём 71,4 литра. Первая ступень нагнетателя так же была расположена впереди на понижающем редукторе. Задняя как обычно сзади сбоку.

процессом выполненного в виде плоских шайбообразных шиберов этот двигатель имел меньшую высоту и, соответственно, меньшую площадь поперечного сечения чем DB-601 на основе которого он был создан.

Первые Do-217P с герметичной кабиной разработанной для полётов на больших высотах. Массивные промежуточныe охладители нагнетаемого воздуха хорошо различимы между моторными гондолами и фюзеляжем.

Высотная централь (HZ) разрабатывалась для высотных самолётов Henschel Hs 130Е и Dornier Do- 217Р. Пробные полёты начали выполнять в июне 1941 года на Do-217 Р. В ходе выполнения данных полётов самолёт достигал высоты в 14 000 метров. Очень большие промежуточные охладители подаваемого к двигателям воздуха были размещены между фюзеляжем и моторными гондолами. Для обеспечения подачи воздуха к двигателям DB-603Т служил двигатель DB-605Т смонтированный в фюзеляже и имевший 2-х ступенчатый нагнетатель. Такой вариант силовой установки был признан не приемлемым и в середине 1942 года работы были свёрнуты.

Основным элементом высотной централи HZ был двигатель DB-605T с 2-х ступенчатым нагнетателем (2 верхних изображения). Для сравнения изображен обычный двигатель DB-605 с обычным одноступенчатым нагнетателем.

Двигатель DB-603U с турбокомпрессором TK-15 (в данном случае макет этой силовой установки) предназначался для установки на бомбардировщики Do-217 M. Расчетная высота этого двигателя 13 000 метров. На этой высоте двигатель должен был развивать мощность 1810 лс. В сравнении с силовой установкой предназначавшейся для установки на Do-217 М-8 эта имеет значительно меньшие размеры и вес. Двигатель DB-603U планировалось запустить в серийное производство к середине 1945 года.

Производство авиационных фирмой Daimler-Benz авиационных двигателей в годы 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-x 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.

* Дизельный двигатель для дирижаблей.
** Спаренные двигателя.
*** Информация не сохранилась.
**** Без учета двигателей произведённых в 1945 году так как данная информация не сохранилась.

Источники:

• Flugmotoren und Strahltriebwerke. Entwicklungsgeschichte der deutschen Luftfahrtantriebe von den Anfängen bis zur den internationalen Gemeinschaftsentwicklungen;
• Kyrill von Gersdorff,Helmut Schubert,Stefan Ebert;
• Dornier Do-217-317-417,Manfred Griehl.