«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

0

На основе ранее созданного рядного 6-ти цилиндрового авиационного двигателя L8 в конструкторском бюро моторостроительного подразделения Jumo фирмы Junkers в городе Dessau в 1929 году был разработан еще один V-образный 12-ти цилиндровый авиационный двигатель, получивший обозначение L88. Этот двигатель представлял собой результат реализации на практике всех возможностей немецкого авиационного двигателестроения второй половины 20-х годов по созданию сравнительно мощного для того времени авиационого двигателя. К этому времени двигатель L88 развивавший максимальную мощность 800 л.с. (590 кВт.) был самым мощным из того, что к тому времени имела в своём распоряжении немецкая авиационная промышленность. И даже в сравнении с имевшимися в то время зарубежными мощными двигателями L88 занимал ведущие позиции.

В 1929 году L88 был испытан на испытательном стенде и примерно годом позже 2-е силовые установки этого типа с длинными валами были установлены внутри корпуса самолёта G38. По своему исполнению L88 был близок к ранее созданному двигателю L55. Различие заключалось только в том, что L88 представлял собой 2 соединённых вместе общим картером под углом 60 град. рядных 6-ти цилиндровых двигателя L8. Вес и развиваемая L88 мощность были почти в двое выше чем у L8. Взлётная мощность L88 800 л.с. (590 кВт.) развивалась при уже сниженных до 1870 об/мин оборотах. Прочие удельные характеристики почти не изменились. Преимуществом этой силовой установки хотя и увеличивавшим её вес являлся понижающий редуктор, который позволял оптимизировать обороты развиваемые двигателем и воздушным винтом. Видимо в Dessau были довольны достигнутыми двигaтeлем характеристиками хотя в сравнении с ранее созданным L8 имелся резерв в части увеличения развиваемых силовой установкой оборотов на 200 об/мин. С другой стороны известно, что L88 испытывался при увеличенных на 5 % до 1965 об/мин оборотах и такие обороты теоретически допускалось развивать при эксплуатации данной силовой установки. Видимо всё же имелись какие то технические проблемы по которым максимально допустимые при эксплуатации максимальные обороты оснащенного редуктором двигателя лимитировалась меньшей величиной. При увеличении максимальных оборотов и давления нагнетаемого воздуха в перспективе можно было увеличить развиваемую силовой установкой мощность. Это было бы необходимопо скольку профессор Junkers хотел создать специальный высотный самолёт который мог бы летать в стратосфере и на котором были бы установлены силовая установка L88 и герметичная кабина. По сохранившимя данным фирмы Jumo силовая установка L88 имела 5 несколько отличавшихся друг от друга вариантов:

Нормальный вариант силовой установки

Силовая установка наиболее простого исполнения с понижающим редуктором без нагнетателя и прочего дополнительного оборудования. Эта силовая установка поступила для испытаний на стенде в 1929 году. Её сухой вес составлял 680 кг. Данный вариант был первой силовой установкой которую получил самолёт Ju-49. Затем эта силовая установка планировалась в качестве опытной силовой установки для первого, еще одномоторного варианта транспортного самолёта Ju-52.

Вариант силовой установки с удлинённым валом воздушного винта

Для получения более высокой эффективности воздушного винта воздушный винт должен был быть вынесен как можно более вперёд перед крылом. Такое расположение винта оказывало благоприятное воздействие на поток воздуха обтекающий крыло. Менять место расположения тяжелого двигателя из за необходимости сохранения центра тяжести было нельзя и тогда было принято решение применять длинный 1,2 метра 75-ти килограммовый вал воздушного винта.

Промежуточный вариант L88/55

В начале испытаний силовой установки были отмечены неполадки с клапанами двигателя L88. Устранение возникших неполадок требовало некоторого времени. Для того чтобы иметь возможность и далее проводить испытания этой новой силовой уcтановки было решено временно применять уже проверенные на деле клапаны от предыдущего варианта силовой установки L55. Поэтому новая силовая установка с клапанами от старой L55 и получила двойное обозначение L88/55.Величина развиваемой этой силовой установкой мощности находилась примерно посередине между величинами мощностей старой L55 и новой L88 силовых установок. Эту силовую установку применяли во время первых полётов самолёта G38.

Силовая установка с гидравлическим сцеплением и с демпфером, снижающим уровень вибрации

При помощи этой инновации можно было добиться значительного снижения уровня возникающей при работе силовой установки вибрации и в то же время избежать значительных колебаний величины крутящего момента ,что положительно сказывалось на надёжности всей силовой установки и увеличения уровня безопасности полёта. Установка фемпфера в ящике перед редуктором увеличила общий вес силовой установки до 940 кг.

Силовая установка с высотным нагнетателем

Как известно эта силовая установка планировалась в качестве силовой установки для самолёта Ju-49 и должна была гарантировать возможность достижения не обычайно большой для того времени высоты полёта. Это означает, что в данном случае речь идёт о первых разработках которые должны были привести к созданию на базе двигателя L88 специальной высотной силовой установки. Мы расскажем о ней не много позднее по подробнее. Для того чтобы привлечь внимание к разработке этого самолёта предназначенного для исследования условий полёта на больших высотах соответствующих ведомств, а именно „Notgemeinschaft der deutschen Wissenschaft“и DVL (немецкий испытательный центр воздухоплавания)профеcсор Junkers предпринял ряд мер. Научно-исследовательское подразделение фирмы Junkers для того чтобы вторгнуться в до сих пор не достаточно хорошо изученную область воздухоплавания провела ряд серьёзных исследований. Ju-49 с модифицированной силовой установкой L88 по расчетам разработчиков должен был достичь по меньшей мере высоты 14 км. Как сообщал в своём докладе W.Gesche для этого специально были подготовлены специальные нагнетатели, система воспламенения топливо- воздушной смеси, система смазки, система охлаждения, карбюраторы, система подачи топлива и воздушные винты. В этих работах принимал участие ставший позднее руководителем DVL G.Bock. В докладе сообщалось, что исследования и разработка высотного нагнетателя велась научно-исследовательским подразделением фирмы Junkers уже давно и при этом возникали достаточно серьёзные проблеммы. Первый высотный двигатель L88 получил в 1932 году одноступенчатый нагнетатель типа Gt4. Это гарантировало получение высотности в 6 км. При этом нагнетатель подавал к двигателю сжатый воздух в количестве 0,65-0,85 кг/сек. Силовая установка на этой высоте развивала мощность 515 кВт. (700л.с.).Cкорость вращения нагнетателя достигал 22300 об/мин. Первые полёты Ju-49 в 1931 году выполнял с наиболее простой по исполнению силовой установкой L88 предназначенной для использования на малых высотах. В 1932 году приступили к выполнению полётов с высотной силовой установкой с нагнетателем типа Gt4. С этой силовой установкой Ju-49неоднократно поднимался на высоты более 9 км. Осенью 1933 года самолёт Ju-49 и всё что имело отношение к данной программе было предано заказчику DVL и DVL приступило к самостоятельным испытаниям материалы о которых содержались в строжайшей тайне и потому о полученных в ходе испытаний ТТХ Ju-49 мало что было известно. Сравнительно низкая высотность силовой установки полученная в ходе практических испытаний ситала причиной еще большей активизации работ по этой теме. Научно-исследовательский центр фирмы Junkers вместе с DVL продолжили разработку более совершенных механических нагнететелей с редукторами. Был разработан новый 2-х ступенчатый нагнетатель Gt5. В середине 30-х годов высотность силовой установки L88 с этим нагнетателем постепенно могла быть доведена с 9,0 км. до 12,5 км. Cамолёт с подобной силовой установкой получил возможность достигать необычайно больших высот. Был достигнут нижний слой стратосферы, но первоначально поставленная задача по достижению высоты полёта в 14 км не была осуществлена. Возможно одной из причин по которой не удалось достигнуть высоты 14 км была не совершенная аэродинамика самолёта с крупногабаритным не убирающимся шасси и выдвижными радиаторами силовых установок. И тем не менее Ju-49 был одним из первых, если не первым высотным самолёт сумевший подниматься на такую рекордно большую для того времени высоту. Нa данном самолёте использовался воздушный винт с очень большим в 5,6 метров диаметром. В целях получения высокой эффективности воздушного винта его обороты были довольно низкими: винт перемещал большой объём воздуха с не большой скоростью. Поэтому скорость Ju-49 находилась в диапазоне 200-250 км/час. Эта скорость достигалась при сравнительно не высокой мощности силовой установки. С учетом сравнительно не большого практического опыта который имели в конце 20-х годов разработчики фирмы Junkers это было не плохим показателем. Деревянный воздушный винт при получении необходимой мощности силовой установки и оборотов по расчетам должен был обеспечить самолёту возможность достижения потолка полёта в 14 км. Очень большой диаметр воздушного винта на малых высотах создавал большой крутящий момент и его максимальные обороты были ограничены величиной в 1000 об/мин. Hе смотря на то, что при этом силовая установка развивала максимально высокие допустимые обороты старт и набор высоты из за не достаточно полного использования реальной мощности силовой установки были сложны. В данном случае очень требовался воздушный винт с регулируемым шагом, но в то время такие винты еще не были разработаны. Для избегания достижения законцовками лопастей винтов скорости звука максимальные обороты воздушного винта были ограничены при помощи понижающего редуктора с редукцией 0,405 самолёта. Для самолёта G38 применялись воздушные винты меньшего диаметра и редуктор этого варианта силовой установки имел редукцию равную 0,694. Общее состояние экономики почти во всех странaх мира в начале 30-х годов было очень сложное. Всё что было связано с воздухоплаванием так же находилось не в самом лучшем состоянии. Поэтому вероятность подразделения Jumo организовать серийное производство силовой установки L88 и получить от зарубежных или немецких авиакомпаний большие по объёмам заказы на эту силовую установку как и у многочисленных конкурентов не увенчались успехом. Одновременно и бывшие ранее довольно хорошими отношения между профессором Junkers-ом и представителями Министерства ависообщений значительно ухудшились после прихода к власти в 1933 году нацистов. Это в скоре привело к тому, что авиакомпания Lufthansa начала закупать авиационные силовые установки только у фирмы BMW. В это время из-за снижения объёмов заказов на предприятиях фирмы Junkers в Dessauначались серьёзные финансовые и социальные проблемы. Так же с чисто технической стороны самолёты имевшие скорость полёта порядка 200 км/час уже мало кого интересовали. Всё больше на первый план выходили новые скоростные с хорошо проработанной аэродинамикой современные самолёты для которых требовались лёгкие и мощные силовые установки. Тоже самое имело отношение и к требованиям (сначала не легальным) которые недавно официально образованное Luftwaffe предъявляло к современным боевым самолётам. В этой ситуации, когда всё более отчетливо напоминало о себе бурное развитие в части политики и авиационного транспорта быстро стало ясно, что еще не давно передовые разработки касающиеся воздухоплавания и авиационного моторостроения очень быстро теряли свою былую ценность. Kак уже упоминалось некоторое количество силовых установок L88 применялись в ходе испытаний обоих экземпляров самолёта G38. Этот самолёт и его силовая установка в дальнейшем производились в Японии что гарантировало дальнейшее производство и эксплуатацию L88. Сначала силовая установка L88 планировалась для установки на первые, еще одномоторные варианты транпортного самолёта Ju-52/1m. Но авиакомпания Lufthansa не смотря на все предпринимаемые профессором Junkers попытки добиться заключения контракта на поставки L88 отказалась от данной силовой установки. Lufthansa под давлением военных в целях обеспечения более высокой безопасности полёта решила для 3-х моторного варианта Ju-52/3 m использовать двигателя воздушного охлаждения BMW-132. Таким образом в Германии силовые установки L88 ограниченно применялись только на опытном высотном Ju-49. Между тем руководитель моторостроительного подразделения Jumo фирмы Junkers профессорMader и возглавляемый им коллектив на рубеже 1930/1931-х годов в условиях строжайшей секретности приступили к разработке совершенно новых образцов авиационных силовых установок. Из соображений строгой секретности новая силовая установка позднее получившая обозначение Jumo-210 официально разрабатывалась как «многоцелевая». При этом на первый план всё же выдвигались требования военных связанные с использованием этой созданной с использованием новейших технологических решений силовой установки. Уже тогда имелись далеко идущие планы в части использования на более совершенных вариантах этой авиационной силовой установки принципиально новых и чрезвычайно перспективных систем впрыска топлива.

Высотная силовая установка

Анализ параметров ряда происходящих в атмосфере процессов (температура, давление и плотность воздуха) в зависимости от высоты над уровнем моря ясно свидетельствовал, что осуществление полётов на больших высотах на большие дистанции имеет ряд приемуществ в сравнении с полётами на малых высотах по скольку по мере увеличения высоты полёта снижается плотность воздуха, а вместе с ним снижается и сопротивление вызванное набегающим потоком воздуха. Авиационная силовая установке при выполнении ряда условий и регулировок может до определённой высоты развивать довольно высокую стабильную мощность. Для воздухоплавания это означало, что полёты на больших высотах выгоднее так как мощность развиваемая силовой установкой на больших высотах в сравнении с такой же мощностью силовой установки при полётах на малых высотах позволяла получить более высокую скорость полёта. Профессор Junkers уже тогда был уверен в перспективности осуществления регулярных полётов на больших высотахю Соответствующее задание от профессора Junkersна исследование вопросов связанных с полётами на больших высотах получил фирма IFA (исследование и производство различных материалов в целях обеспечения герметичности и принудительного наддува воздуха для кабин пилотов) в которой профессор имел долю и подразделение Jumo в чьи обязанности входила разработка высотных силовых установок и высотных нагнетателей для них. Мощность развиваемая высотной силовой установкой в зависимости от высоты полёта должна была до определённой высоты снижаться не значительно, а в лучшем случае оставаться постоянной. Для этого перед двигателем обязательно требовалось установить агрегат (воздуходувка или компрессор) который уплотнял бы забираемый из вне атомосферный воздух до давления примерно соответствующего уровню давления воздуха на уровне моря. К вопросам связанным с осуществлением высотных полётов разработчики силовых установок проявляли интерес уже в годы ПМВ. Для осуществления высотных по тем временам полётов и боёв на этих больших высотах трeбовалось получить как можно болeе высокую мощность силовой установки. Из за снижения плотности атмосферного воздуха при полётах на высотах более 2-3 км мощность, развиваемая силовыми установками снижалась и это затрудняло возможность достичь высоту в 5 км. Начиная с 1917 года в ряде стран начали использовать авиационные двигатели с «повышенным давлением воздуха». Мощность этих двигателей на уровне моря намеренно снижалась при помощи дросселя. По мере увеличения высоты полёта и снижения давления воздуха в атмосфере степень намеренного снижения мощности силовой установки снижалась и таким образом силовая установка до определённой высоты развивала необходимую для выполнения полётов мощность. В отличии от подобных силовых установок с дросселями с начала 20-х годов разрабатывались «настоящие высотные силовые установки». Эти силовые установки должны были иметь возможность выдавать полную мощность начиная с высоты соответствующей высоте уровня моря и поддерживать эту мощность при помощи турбонагнетателей до определённых высот. Это вызывало у специалистов всё больший интерес к вопросам внешнего и внутреннего охлаждения поступающего к двигателю воздуха. Внешнее охлаждение предполагалось осуществлять при помощи теплообменника рекуператора, радиатора которые, как правило, отдавали излишки тепла внешнему воздуху иногда и жидкостной системе охлаждения силовой установки. Внутреннеe охлаждение предполагалось осуществлять при помощи впрыска в цилиндры двигателя (с использованием специальной системы и бака для смеси) и испарения различных жидкостей (чаше всего смесь воды и спирта). Сначала наддув в силовых установках осуществлялся при помощи приводимых от коленчатого вала двигателя через повышающий редуктор механических нагнетателей. При этом максимальные обороты развиваемые подобным, работавшим как турбина, нагнетателем были значительно выше, чем обороты коленчатого вала двигателя. Подобный способ подачи воздуха для работы силовой установки первым в Германии решил использовать профессор Junkers и в течении долгого времени регулярно работал над решением этих проблемм. Еще при разработке своих первых силовых установок Junkers уделял особое внимание получению как можно более полного наполнения цилиндров двигателей топливо-воздушной смесью. Его двухтактные со встречно-движущимися цилиндрами двигателя работали в паре с центробежным компрессором который предварительно, перед поступлением топливо-воздушной смеси в цилиндры двигателя сжимал забираемый из вне воздух. Ранние опытные образцы двигателей получили поршневые компрессоры (МО3), нагнетатели с вращающимися цилиндрами (FO2), и c 20-x годов применялись центробежные нагнетатели (FO3). Без этих нагнетателей не было бы возможным получать необходимое для нормальной работы силовой установки наполнение цилиндров. Вопросы касающиеся нагнетателей для силовых установок подразделения Jumo фирмы Junkers подробно описаны в докладах A.Franz-а и W.Gesche. Наиболее важные моменты относительно создания нагнетателей мы отметим ниже.В принципе эти научные исследования касались разработки более совершенных радиальных нагнетателей которые в то время еще назывались ускорительными нагнетателями или ускорительными колёсами и которые стали наиболее мощными агрегатами в которых применялись турбины. Таким образом, в научно-исследовательском подразделении фирмы Junkers после ПМВ начались работы по созданию высотных нагнетателей. Какие либо попытки получить консультации на этот счет у иных моторостроительных фирм из-за запрета наложенного условиями Версальского договора не увенчались успехом. Несколько позднее начались совместные и полезные для обеих сторон работы с DVL (немецкий испытательный центр воздухоплавания). Первый радиальный компрессор/нагнетатель был создан Jumo в 1923 году. Это было клёпаное из тонких листов металла закрытое колесо. Радиальная скорость этого колеса из-за не достаточной прочности была ограничена величиной в 200 м/сек. Из за этого давление нагнетаемого воздуха было сравнительно низким. Для получения более высокой степени сжатия нагнетаемого воздуха требовалось расположить одно за другим несколько колёс. Подобный 3-х ступенчатый радиальный компрессор Gt1 был создан в 1925 году. Для привода этого компрессора в фюзеляже самолёта в специальной централи монтировался дополнительный двигатель L-1. Таким образом, нагнетался воздух для силовых установок L-2- L-5. При довольно низком КПД (примерно в 50 %) подобного нагнетателя удавалось добиться высотности силовой установки максимум в 3,5 км. Первые проведённые в Швеции испытания силовой установки с таким нагнетателем не оправдали надежд и принесли мало практической пользы. Необходимо было далее проводить исследования направленные на повышение давления нагнетаемого воздуха и потери в нагнетателе. Значительно улучшенный 3-х ступенчатый агнетательGt3 был испытан там же в Швеции будучи установленным на силовую установку L-55. В более благоприятных для проведения испытаний условиях соответствующих тем, что могли реально возникнуть при выполнении полётов удалось получить высотность силовой установки в 5 км. Подача нагнетаемого воздуха для силовой установки L-55 при помощи бесступенчатого регулиремого гидравлического сцепления и нагнетателя Gt3 показала возможность использования данного нагнетателя на практике. Дальнейшие работы по совершенствованию нагнетателей велись с целью снижения размеров и веса нагнетателей, снижения количества ступеней нагнетателя, что в итоге должно было привести к созданию более компактного одноступенчатого нагнетателя. Так же для снижения размеров и массы нагнетателя велись исследования направленные на увеличение угловой скорости рабочего колеса нагнетателя. В 1928 году были проведены ряд исследований из результатов которых стал формироваться новый тип нагнетателя с канальным рабочим колесом у которого каналы были расположены радиально относительно оси вращения нагнетателя. Такое рабочее колесо нагнетателя было выполнено как единое целое: значительно увеличившаяся прочность рабочего колеса с начала позволила получить угловую скорость в 300 м/сек., а затем и 340 м/сек. что позволило получить почти в 3 раза большую производительность одной ступени нагнетателя. С таким канальным одноступенчатым нагнетателем Gt4 силовая установка L-88 имела уже высотность 6 км. 5 лет работ по созданию нагнетателей увенчались успехом. 2-х ступенчатый вариант Gt5 этого нагнетателя в 1932 году был установлен на силовую установку L-88 опытного высотного самолёта Ju-49. Bысотность этой силовой установки достигла довольно большой величины 9 км.,а к 1935 году Ju-49 достигал максимальной высоты уже 12,5 км. Опробованное подобным образом канальное рабочее колесо нагнетателя после 1933 года почти без исключения применялось на всех предназнaченных для ВВС высотных силовых установках: дизельных Jumo-205 и Jumo-207, бензиновых с системой впрыска топлива Jumo-210 и Jumo-211. Как правило подобные нагнетатели были одноступенчатыми, за исключением Jumo-207 где применялись и 2-х ступенчатые варианты. Количество скоростей нагнетателя одна, две или 3 (в более поздних высотных вариантах силовой установки Jumo-213), без охладителей нагнетемого воздуха и с охладителями (Jumo-207). Основным направлением дальнейших работ было увеличение производительности нагнетателей и ,соответственно, увеличение мощности силовых установок на больших высотах. При изменённых параметрах регулировки нагнетателей можно было получить и нагнетатель наибольшая производительность которого была предназначена для малых высот так как высокая взлётная мощность силовой установки так же являлась очень важным фактором. Канальные рабочие колёса нагнетателей так же имели свой предел в части максимальной угловой скорости. Для того чтобы устранить этот недостаток и одновременно повысить КПД нагнетателей подразделение Jumo с 1939 года приступило к иследованиям по созданию более совершенного нагнетателя у которого рабочее колесо было закрытого типа. Это рабочее колесо отливалось из лёгких сплавов. Процесс изготовления подобного рабочего колеса был сложным, но и результаты полученные при использовании нагнетателей с подобными закрытыми колёсами были более высокими. КПД составляло 72 % при продолжительной угловой скорости рабочего колеса равной 420 м/сек. Силовые установки с подобным односкоростным нагнетателем без охладителей нагнетаемого воздуха гарантированно позволяли получить высотность силовой установки более 10 км. КПД более поздних и более совершенных вариантов нагнетателя составлял уже 85 % при продолжительной угловой скорости рабочего колеса равной 450 м/сек. Такие нагнетатели устанавливались на силовых установках типа Jumo-211 начиная с серии Jumo-211F обеспечивая хорошие характеристики работы силовых установок на всём диапазоне высот полёта. К началу ВМВ RLM стремилось получить возможность получать разведывательную информацию с использованием самолётов-разведчиков способных летать на экстремально больших высотах. Активно велись разработки всё более совершенных вариантов высотных самолётов разведчиков Ju-86 с силовыми установками Jumo-207 A/B которые имели возможность выполнять разведывательные полёты на высотах 14-15 км. В Dessau планировалось получить и более совершенные высотные силовые установки Jumo-207 которые позволяли бы получить еще большую высотность 16 и даже 20 км. Но в 1942 году проанализировав всё более ухудшавшееся положение вызванное необходимостью ведения одновременно активных боевых действий на западном и восточном направлениях и необходимости концентрации всех ресурсов на наиболее перспективных направлениях развития авиационных силовых установок и ВВС в целом RLM вынуждено было отказаться от требовавших длительного времени на доведение планов по разработке дизельных силовых установок с экстремально большой высотностью на базе Jumo-207. Ближе к концу ВМВ в Германии стал явно ощущаться недостаток алюминия и прочих матералов и тогда возникли планы по замене ряда деталей изготовленных из лёгких сплавов, в том числе и рабочих колёс нагнетателей силовых установок, изготовленных из алюминиевых сплавов на сталь. Фирма MZM в городе Magdeburg для силовой установки Jumo-213 изготовила опытные образцы полуоткрытых рабочих колёс нагнетателей из паяных стальных, покрытых слоем меди деталей. Было довольно сложно гарантировать, что подобное рабочее колесо нагнетателя с максимальными оборотами в 32000 об/мин окажется надёжным и будет обеспечивать необходимые характеристики нагнетателя. Эта разработка не была завершена до конца войны.

Разработка нагнетателей для авиационных силовых установок проводившаяся подразделением Jumo фирмы Junkers в 1923-1944 годах достиглa очень высокого уровня который по ряду показателей был близок к тому, что имело место у радиальных нагнетателей появившихся несколько позже турбовинтовых силовых установок.

В отличии от механических центробежных нагнетателей по крайней мере для дизельных авиационных двигателей подразделением Jumo производились еще и высоко эффективные турбокомпрессоры (ATL). Единый агрегат состоящий из турбины вращавшейся за счет использования энергии выхлопных газов и турбонагнетателя позволяло с пользой, как предварительный нагнетатель, использовать ту энергию, которая на обычных силовых установках не могла использоваться. Eстественно использование турбкомпрессоров в теории так же должно было приносить существенную пользу и для бензиновых авиационных силовых установок. Но имевшиеся в 30-е годы в Германии турбокомпрессоры не подходили для использования на авиационных бензиновых силовых установках из-за проблем связанных с недостатком необходимых жаропрочных материалов, высокой температуры выхлопных газов и как следствие низкой надёжности. Работы над турбокомпрессорами для бензиновых силовых установок в Германии велись до самого конца ВМВ, проводились многочисленные исследования и испытания, но организовать их серийное производство по вышеуказанным причинам удалось, и то лишь в довольно ограниченном количестве, для силовой установки BMW-801J.

Данные различных механических нагнетателей для авиационных двигателей фирмы Jumo

Тип нагнетателя

Gt1

Gt3

Gt4

Gt5

210/211

211/213

Дата начала производства

1925

1927

1928

1932

1936

1941

Количество ступеней нагнетателя

3

3

1

2

1

2

Угловая скорость, м/с

200

200

310

340

380

420

Эффективность

0,5

0,53

0,69

0,72

0,78

0,72

Типы силовых установок на которых использовались данные нагнетатели

L 2

L 55

L 88

L 88

Jumo-211/213

Jumo-211/213

Расчетная высотность, км

3,5

5,0

5,8

9,0

10,5

11,0

Тип крыльчатки нагнетателя

рабочее колесо из тонких листов стали

—-

—-

канальное рабочее колесо

—-

закрытое рабочее колесо

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.

Варианты двигателя

L-55

L-55 (L)*

L-88

L-88 (L)*

Разработчик

Jumo

Jumo

Jumo

Jumo

Дата сборки первого опытного образца

1927

1928

1929

1929

Исполнение

12-ти цилиндровый V-образный

12-ти цилиндровый V-образный

12-ти цилиндровый V-образный

12-ти цилиндровый V-образный

Охлаждение

вода

вода

вода

вода

Диаметр цил-в, мм

160

160

160

160

Ход поршня, мм

190

190

190

190

Рабочий объём, л

45,8

45,8

45,8

45,8

Степень сжатия

5,5

5,5

5,8

5,8

Нагнет-ль

отсутствует

Gt3

отсутствует

Gt4/Gt5

Редукция винта

1,0/без редуктора

1,0/без редуктора

0,694

0,405

Сухая масса, кг

575

650

794

нет данных

Стартовая мощность, кВт/л.с.

478/650

515/700

588/800

588/800

при об/мин

1520

1520

1870

1870

Средняя скорость поршня, м/с

9,6

9,6

11,7

11,7

Расчетная высота, м

0

5000

0

5800/9000

Номин-й расход топлива кг/кВт×ч(кг/л.с.×ч)

313(230)

313(230)

320(235)

320(235)

Удельная мощность кг/кВт(кг/л.с.)

1,20(0,88)

1,26(0,93)

1,35(0,99)

нет данных

Удельная мощность кВт/л(л.с./л)

10,4(14,2)

11,2(15,3)

12,8(17,5)

12,8(17,5)

(L)*: силовая установка с нагнетателем.

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.1. Силовая установка L88 последняя и наиболее мощная авиационная силовая установка с карбюратором созданная подразделением Jumo представляла собой 2-а соединённых вместе блока рядной 6-ти цилиндровой силовой установки L8.

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.2. Силовая установка L88 с удлинённым валом с гидравлическим сцеплением и высотным нагнетателем предназначался для установки на самолётG38.

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.3. Последний и наиболее мощный вариант силовой установки L88

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.4. Характеристики первого наиболее простого варианта силовой установки L88 с дросселем. У более позднего варианта силовой установки L88 с высотным нагнетателем график выглядел иначе

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.5. Силовые установки серии L с карбюраторами созданные подразделением Jumo. Слева на право L1,L5, L55 и наиболеe простой вариант L88.Последним в ряду размещен корпус большого радиального нагнетателя,предположительно для высотной силовой установки L88 которая должна была устанавливаться на экспериментальный высотный самолёт Ju-49

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.6-8. Экспериментальный высотный самолёт Ju-49

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.9. Самолёт G38. Внутренние установленные ближе к фюзеляжу силовые установки L88 с 4-х лопастными воздушными винтами, внешние силовые установки L8 с 2-х лопастными винтами

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.9a-9c. Самолёт G38

«Второй» V-образный двенадцатицилиндровый авиационный двигатель фирмы Jumo L88. Германия

Рис.10. Фотография заводского цеха подразделения Jumo сделанная в 1932 году. В верхней части фотографии видно отделение где производится сборка силовых установок серии L.  В нижней части собираются дизельные силовые установки со встречно-движущимися поршнями. С права снизу хорошо видны 4 только что собранные силовые установки FO4

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

Подписаться
Уведомить о
guest

8 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Альтернативная История
Logo
Register New Account