Реактивный привод для винта
Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и доработан мной. Перевод был выполнен в мае 2021 года.
Содержание:
Предисловие редакции: В 1930-е годы был изобретен турбореактивный двигатель. Работавший в компании Heinkel Ганс фон Охайн разработал реактивный двигатель He S3B, и в 1939 году в воздух впервые поднялся экспериментальный самолет с реактивным двиагтелем He 178. Но примерно в это же самое время в Магдебурге инженеры компании Junkers работали над созданием турбовинтового двигателя. Герберт Вагнер (Herbert Wagner) получил патент на первый турбовинтовой двигатель еще в 1935 году. О разработке первого турбовинтового двигателя рассказывает Петер Плечахер (Peter Pletschacherм).
Работы над проектом турбовинтового двигателя
Уже в тридцатые годы XX века развитие поршневых авиадвигателей приближалось к своей высшей точке. Можно было предвидеть, что комбинация поршневого двигателя и воздушного винта достигнет технических и физических пределов и что значительного увеличения летных характеристик, близких к скорости звука, с их помощью достигнуть не удастся. По этой причине в ряде моторостроители независимо друг от друга стали разрабатывать оснащенные турбинами двигатели. первые конкретные работы по данной тематике в 1936 году начал Ганс фон Охайн, работавший в компании Heinkel. Его работы увенчались успехом, и 27 августа 1939 года в воздух поднялся первый в мире реактивный самолет Не 178.
Осенью 1935 года на расположенном в Магдебурге моторном заводе компании Junkers Flugzeug- und Motorenwerke (Junkers; JFM) приступили к исследовательским работам по инновационным концепциям силовых установок. Руководил данными исследованиями профессор Герберт Вагнер, который с 1930 по 1938 год в Берлинской высшей технической школе (ныне Берлинский технический университет), район Берлин-Шарлоттенбург. Еще в 1934 году профессор Вагнер занимался исследованиями турбовинтового двигателя, на который он в 1935 году получил патент. Предлагаемая профессором Вагнером концепция состояла из многоступенчатого осевого компрессора, одной камеры сгорания и многоступенчатой турбины, которая должна была вращать как компрессор, так и через редуктор воздушный винт.
в своем патенте 1935 года профессор Герберт Вагнер впервые предложил идею турбовинтового двигателя
Со своей идеей использования турбореактивного двигателя не напрямую для создания тяги, а для привода пропеллера, Вагнер значительно опередил свое время. Такой турбовинтовой двигатель преобразует энергию в тягу намного более экономично, чем чистый реактивный двигатель. Однако в данном случае возможно достижение лишь диапазона высоких дозвуковых скоростей, поскольку в этих условиях эффективность воздушного винта снижалась.
Новые конструктивные схемы с применением осевого компрессора
С 1935 года работы по турбовинтовым двигателям были продолжены компанией Junkers на магдебургском моторостроительном заводе. Профессор Вагнер смог убедить генерального директора компании Junkers Коппенберга (Koppenberg) в своей идее силовых установок новых типов для летательных аппаратов. Однако теперь Герберт Вагнер отказался от идеи турбовинтового двигателя и сосредоточился на двух других концепциях. Сначала были проведены исследования в области воздушно-реактивных двигателей с приводом осевого компрессора от поршневого двигателя, который фактически выполнял функции камеры сгорания и турбины. Но вскоре основные усилия магдебургского моторостроительного завода были сосредоточены на чистых реактивных двигателях с осевыми компрессорами. Это обеспечивало значительно меньшую площадь лобового сечения двигателя и значительно меньшее аэродинамическое сопротивление чем у радиальных двигателей, которые в то время разрабатывались Гансом фон Охайном в компании Heinkel. Однако разработка осевых двигателей в то время вряд ли была возможна так как отсутствовала теоретическая основа, а изготовление лопаток все еще оставалось очень сложным. С другой стороны, разработанная Гансом фон Охайном радиальную конструкцию было гораздо проще реализовать, и поэтому принцип работы реактивной турбины намного быстрее привел к успеху.
В 1939 году первый очень перспективный экспериментальный двигатель RTO уже проходил испытания на заводе в Магдебурге, когда компания Junkers остановила все работы. Профессор Вагнер вернулся в Берлинскую высшую техническую школу. Позднее Герберт Вагнер работал с компанией Henschel и разработал управляемую бомбу Hs 293. Команда разработчиков магдебургского моторостроительного завода была трудоустроена в компании Heinkel, где под руководством Макса-Адольфа Мюллера (Max Adolf Müller) на базе RTO был создан реактивный двигатель с осевым компрессором HeS30.
Предложенная Гербертом Вагнером идея турбовинтового двигателя спустя несколько лет впервые была реализована в Великобритании.
Источники
- Die Pfeilflügelentwicklung in Deutschland bis 1945, Die deutsche Luftfahrt Band 33, Hans-Ulrich Meier, Bernard & Graefe Verlag, Bonn.
источник: Peter Pletschacher «Turbo-Kraft für den Propeller» «Flugzeug Classic» 2/2007, Seite 68
