Aviation of WWII
Russian English Home
  ГлавнаяСправкаПоискВход  
 
Страниц: 1 2 
Ответить Добавить Опрос Послать Тему Печать
Двигателестроение. (Прочитано 11744 раз)
Июль 15, 2005 :: 5:48am

ilinav   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 192
***
Цитировать 
Читая про двигателестроение и сравнивая удельные характеристики разных двигателей, я пришёл к выводам о некоторой закономерности генезиса двигателей по временной шкале. О чём с вами и хочу поделиться. ИМХо короче.


"Жидкий" или "воздушный"?

Как известно, в двигателестроениии в период ВМВ прижились два типа двигателей. Рядные, чаще всего V-образные, двигатели жидкостного охлаждение и звездообразные двигатели воздушного охлаждения. Каждый из этих типов двигателей имеет свои достоинства и недостатки.
Так "воздушники" проще конструктивно( нет рубашки охлаждения). Поэтому они дешевле в производстве, проще в обслуживании, надёжнее. Так же из-за воздушного охлаждения живучее.
"Жидкостники" имеют другие достоинства. Малый мидель даёт плюс в аэродинамике; из-за острого носа и потенциальной возможности применения мотор-пушки улучшается компоновка фюзеляжного вооружения.
При равной литровой мощности, из-за присутствия рубашки охлаждения и охлаждающей жидкости, "жидкостник" будет тяжелее воздушника. И самолёт с "воздушником" будет легче. Что даст преимущества в скороподъёмности и манёвренности. А у смолёта с "жидкостником" будет преимущество в скорости.
Так что каждый из типов двигателей имеет свои достоинства, объясняющие их разнообраное применение. Пока моторы были слабомощные, в истребительной авиации на первое место выходил их вес. Поэтому в 30-е годы моторостроение вступило с большим распространением "воздушников". Тут правда сыграла и простота их производства.


Расцвет "жидкостников".

В начале 30-х годов "жидкостники" сделали резкий скачок. А всему виной было принудительное охлаждение, позволяющее форсировать двигатель. Жидкостное охлаждение позволяло хорошо отводить тепло от двигателя. "Воздушники" же столкнулись с проблемами отвода тепла от задней кромки поршней. Сначала "жидкостники" обогнали "воздушников" в литровой мощности. А затем в удельной массе! И если однорядные звёзды впряглись в гонку с "жидкостниками", то двухрядные звёзды резко просели. Рассмотрим на примерах.
Испано-Сюиза 12Ybrs: мощность - 860 л.с., вес - 470кг.
Райт "Циклон" R-1820-F3: мощность - 625 л.с., вес - 435 кг.
Гном-Рон "Мистраль-Мажор" 14Kdrs: мощность - 850 л.с., вес - 600 кг.
Правда надо учесть, что даётся сухой вес моторов. У жидкостников система охлаждения может прибавлять до 10% веса мотора.
Пока двигатели были слабосильными, вес мотора играл значительную роль. Так И-16 с "Циклоном" ещё выигрывал в Испании и Bf-109B. Но развязка наступала неизбежно. Во второй половине 30-х моторостроение сделало ещё один скачок и И-16 стало уже нечего противопоставить мессеру с DB-600.
Но не только увеличение мощности сыграло свою роль. Резкий скачок сделала и аэродинамика водорадиаторов. Водорадиаторы мигрировали в туннели. Туннели стали утапливаться в фюзеляж и крылья. Применение этиленгликоля и воды под давлением позволило уменьшить площадь водорадиаторов на 40-50%( и вес охлаждающей жидкости).
Неизбежно в моду вошли истребители с моторами жидкостного охлаждения. Мессершмидт и Спитфайр были первыми. Мессер даже ИМХо несколько опередил своё время. За ними потянулись другие. СССР, Франция, США тут же бросились догонять Германию и Англию. Лишь Италия и Япония остались возиться с "воздушниками". Ибо... так и не сумели создать отечественный мотор жидкостного охлаждения, а с лицензионным производством чужого опоздали.
Но "воздушники" не исчезли. У них оставались определённые преимущества и они нашли свою нишу. Живучесть и надёжность позволила им закрепиться в бомбардировочной и штурмовой авиации. Из-за эксплуатационных преимуществ авианосная авиация США продолжала использовать только "воздушники".
До следущего хода надо было подождать несколько лет...
 
IP записан
 
Ответ #1 - Июль 15, 2005 :: 6:21am

ilinav   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 192
***
Цитировать 
Звёзды наносят ответный удар.

Но в начале 40-х всё опять переменилось. И имя этим переменам было - мощные двухрядные звёзды.
К этому времени удалось справиться с тепловым режимом двухрядных звёзд. Справлялись с этим по разному. Раздвигали ряды звёзд, что выводило второй ряд из затенения первым. "Играли" с миделем двигателя. Вводили принудительное охлаждение вентилятором. Увеличивали объём маслорадиатора( у "воздушников" бОльшая теплоотдача в масло). Увеличивали оребрение и подгоняли дефлекторы. Но так или иначе мощные звёзды получились во многих странах на этом рубеже. Решение теплового режима позволило звёздам если не сравняться, так догнать, сократить отставание от "жидкостников" в удельной массе. Хотя "жидкостники" и сохранили преимущество по запасу форсирования.
Но главным преимуществом звёзд была мощность. Что решилось банальным преимуществом в литраже. Звёзды были просто объёмнее. Увеличить литраж двигателя без увеличение миделя позволили бывший "порок" - второй ряд поршней. Так М-105П выигрывал по удельной мощности у М-82А. Но Ла-5 выигрывал и ЛаГГ-3, даже несмотря на убогую аэродинамику!
Малолитражные "жидкостники" с этим смириться не могли и уже давно( заранее) бросились догонять. Самым простым решением было спарить два двигателя на один редуктор. Решение оказалось слишком сложным и потому тупиковым. Ни у кого так и не получилось.
Более продуктивным было собрать несколько( 4) блоков цилиндров на один коленвал (Н- и Х-образные двигатели). Но такой многоцилиндровый двигатель тоже получался слишком сложным и ненадёжным. И получился только у англичан! Тот самый Сейбр. По некоторым данным этот двигатель имел низкий ресурс. К тому же при таком решении "жидкостник" терял своё преимущество - малый мидель. Так что как только англичане довели свой мощный "воздушник" - Центариус, о Сейбре благополучно забыли.
Но не только одной мощностью брали "воздушники". Удалось улучшить аэродинамику звёзд. За счёт исследований по капотам и применением длинного носка картера.
На фоне таких успехов происходит реинкарнация истребителей с моторами воздушного охлаждение. Ла-5, ФВ-190, Р-47 и проч.


Возвращение джыдая.

Отыграться "жидкостникам" удалось в самом конце ВМВ.
За увеличение литража стали бороться другим путём. Увеличили объём имеющихся 12-ти цилиндров путём увеличение площади поршня. В разным странах примерно синхронно появились "большие горшки": АМ-42, Гриффон, DB-603, Юмо-213. Установка Юмо-213 на ФВ-190Д позволила поднять ЛТХ самолёта, хотя мощность Юмо и БМВ-801 была одинаковой.
Но появились эти двигатели поздновато, когда решающие воздушниы сражения уже отыграли и шло уже добивание противника. И применение этих двигателей на имеющимся фоне любым из противников никак не меняло баланс сил. Припозднились...


После войны.

Мощнейшую конкуренцию после войны двигателям внутреннего сгорания составили ТРД. Проигрыш по удельным параметрам и КПД ВМГ на трансзвуке был непоправим. Двигатели внутреннего сгорания сохранились только для задач, связанных с дальностью. Ибо по КПД, а следовательно экономичности, выигрывали у ТРД почти в два раза.
На этом фоне проглядывается опять перевес "воздушников". Ибо применялись двигатели внутреннего сгорания в основном на стратегических бомбардировщиках и в морской авиации, где надёжность "воздушников" перевешивала.
Но в 50-е с развитием ТВД и ТРД нового поколения и этот барьер рухнул. Двигатели внутреннего сгорания ждала только лёгкая( и сверхлёгкая) авиация. Где большим тепловым режимом в связи с малыми мощностями и не пахло. И "жидкостники" окончательно вымерли. Звёзды же остались в основном с спортивной авиации, в основной массе потеснённые рядными и оппозитными двигателями.
Эволюция зывершилась. Современные четырёхтактники давно уже конструктивно не развиваются( в отличие от автомобильных двигателей). Реликты...
 
IP записан
 
Ответ #2 - Июль 15, 2005 :: 6:55am

ilinav   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 192
***
Цитировать 
ну прошу суд общественности. Чур только конструктивная критика. Улыбка

В принципе можно было ещё про развитие нагнетателей добавить, но как то лениво.
 
IP записан
 
Ответ #3 - Июль 16, 2005 :: 5:48am
Пётр   Гость

Цитировать 
Снабдить таблицами характеристик, фотграфиями - и в журнал! Подмигивание
Нюансы:
1. Напрочь забыты дизеля. Их было немного, но они были, в т.ч. и на серийных машинах (BV-138 и т.д.)
2. Не описаны попытки создания 3 и 4 рядных звёзд.
3. В качестве иллюстрации равенства возможностей рядных и звездообразных моторов предлагаю рассмотреть последние ФВ-190 (длинноносые). Мотор - рядный, а радиатор выглядит так, как будто стоит звезда.
4. В природе существовал таки доведённый "спаренный мотор" - более 1000 построенных Хе-177 тому подтверждение. Справедливости ради необходимо отметить, что довели моторы только к концу производства, но всё же...
5. Американцы, ИМХО, вообще не утруждали себя работой над рядными двигателями. Ибо даже то, на что такие моторы ставили - стремились спихнуть соратникам по орижию (Р-40, Р-39, Р-63). Исключение - только Р-38.
 
IP записан
 
Ответ #4 - Июль 16, 2005 :: 6:21am

Alamo   Вне Форума
Junior Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 74
**
Цитировать 
Про доведенные двигатели на Хе 177 неожиданно. Для серии в итоге подготовили, чтобы не мучаться, 4-двигательный вариант. Рядные двигатели американцы использовали, те же первые "Мустанги" с "Аллисонами", да и "Хоки" строили до конца войны и активно использовали сами. "Мустанги" же после установки "Мерлинов" также активно использовались.
 
IP записан
 
Ответ #5 - Июль 17, 2005 :: 5:48am

ilinav   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 192
***
Цитировать 
Цитата:
набдить таблицами характеристик, фотграфиями - и в журнал!

Для журнала недостаточно фактического материала.

Цитата:
1. Напрочь забыты дизеля. Их было немного, но они были, в т.ч. и на серийных машинах (BV-138 и т.д.)

В принципе до более менее крупной серии довести смогли только мы и немцы. Определённый смысл добавить во второй редакции есть.

Цитата:
2. Не описаны попытки создания 3 и 4 рядных звёзд.

Расцвет таких монстров, как и многоблочных "жидкостников", произошёл уже после войны. И двигатели на этом этапе в принципе сравнялись.

Цитата:
3. В качестве иллюстрации равенства возможностей рядных и звездообразных моторов предлагаю рассмотреть последние ФВ-190 (длинноносые). Мотор - рядный, а радиатор выглядит так, как будто стоит звезда.

Ну на самом деле равенства не было. Дора превосходила базовый фоккер. Юмо-213 был лучше БМВ-801 по массе. И улучшение аэродинамики за счёт миделя дало прирост в ЛТХ. К тому же Юмо-213 имел преимущество по форсажу.

Цитата:
4. В природе существовал таки доведённый "спаренный мотор" - более 1000 построенных Хе-177 тому подтверждение. Справедливости ради необходимо отметить, что довели моторы только к концу производства, но всё же...

Как раз этот "доведённый" выходил из строя только ну...

Цитата:
5. Американцы, ИМХО, вообще не утруждали себя работой над рядными двигателями. Ибо даже то, на что такие моторы ставили - стремились спихнуть соратникам по орижию (Р-40, Р-39, Р-63). Исключение - только Р-38.

Утруждали. Но не сразу. В 30-е гг, развитие своих рядных они запустили. И бросились догонять в последний момент. Но время было упущено и Аллисон получился с плохими удельными характеристиками и плохой надёжностью. Хорошие характиристики с него можно было снять только в купе с ТК. На лайтинге. Хуже было только у итальянцев с япами, которые вообще такой двигатель не создали. Но выбора не было и янки юзали и это чудо техники. Лечили его хорошими топливами. Пока к концу войны не создали совершенно новый мотор, примерно равный Мерлину. Пошёл на Кингкобры и на Твинмустанги.

 
IP записан
 
Ответ #6 - Май 15, 2326 :: 10:03pm

Alamo   Вне Форума
Junior Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 74
**
Цитировать 
Меня порадовала публикация в последнем АиК. Рассказывается про то, как наши лётчики, к-рым предлагалось формировать части для свободной охоты до 100 км за линией фронта, напрочь отказывались от Як-3, мотивируя это дальностью полёта после прострела радиатора (20-25 км). А 2-рядная звезда позволяла самолёту дотянуть даже после отстрела половины цилиндров.
Отказался даже Покрышкин, запрашивавший Ла. Узнав, что альтернативы Яку нет, он предпочёл, чтобы его часть летала на П-39.
Там же пишут, что у Яковлева по этому поводу была истерика со словами: :Это не сталинские соколы, это говнюки какие-то (к Админу - слово цензурное, т.б. употреблено в журнале ВВС).
Комментарии?
 
IP записан
 
Ответ #7 - Август 22, 2005 :: 5:48am

ilinav   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 192
***
Цитировать 
Цитата:
Комментарии?

Вообще, следую этой логике, Мустанг никак не лучший самолёт сопровождения. Хоть его и рекламируют
 
IP записан
 
Ответ #8 - Август 22, 2005 :: 6:21am
Пётр   Гость

Цитировать 
Мерлин - всё таки англицкий движок, а аллисон - его копия (по моему, но могу ошибитьься)
А насчёт отказа от Як-3 - всё таки кое в чём прав Гугля - при наличии нормальных двигателей лёгкие истребители не строят. Як вообще поругивают за прочность (в мемуарах Кожевникова, кстати, есть описание случая, когда Як-7 просто развалился в воздухе от перегрузок).
 
IP записан
 
Ответ #9 - Август 23, 2005 :: 5:48am

ilinav   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 192
***
Цитировать 
Цитата:
Мерлин - всё таки англицкий движок, а аллисон - его копия (по моему, но могу ошибитьься)

Копией Мерлина был Паккард. Аллисон - собственная янковская разработка.

 
IP записан
 
Ответ #10 - Октябрь 25, 2005 :: 5:48am

akardo   Экс-Участник
Авиация Второй
мировой

*
Цитировать 
Alamo писал(а) Январь 1, 1970 :: 4:00am:
Меня порадовала публикация в последнем АиК. Рассказывается про то, как наши лётчики, к-рым предлагалось формировать части для свободной охоты до 100 км за линией фронта, напрочь отказывались от Як-3, мотивируя это дальностью полёта после прострела радиатора (20-25 км). А 2-рядная звезда позволяла самолёту дотянуть даже после отстрела половины цилиндров.
Отказался даже Покрышкин, запрашивавший Ла. Узнав, что альтернативы Яку нет, он предпочёл, чтобы его часть летала на П-39.
Там же пишут, что у Яковлева по этому поводу была истерика со словами: :Это не сталинские соколы, это говнюки какие-то (к Админу - слово цензурное, т.б. употреблено в журнале ВВС).
Комментарии?

Не совсем так. Покрышкин отказался от Як-3 из-за недостаточно огневой мощи для сбития бомбера за 1 заход (еще бы, после кобры-то) На Ла-7 согласился, но лавочка была сложной на взлете-посадке, особенно на фоне кобры. После аварии закончившейся смертью Клубова, перевооружение полка на Ла-7 Покрышкин заблокировал.

По Як-3. Самолет с такой дальностью полета для свободной охоты годится слабо. Тем более если это Як, слабо переносящий повреждения.
 
IP записан
 
Ответ #11 - Июль 21, 2006 :: 5:48am

Sergik   Экс-Участник
Авиация Второй
мировой

*
Цитировать 
Посоветуйте, что можно почитать (желательно из доступного в интернете) по истории отечественного и зарубежного авиадвигателестроения.
 
IP записан
 
Ответ #12 - Июль 21, 2006 :: 6:21am

ilinav   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 192
***
Цитировать 
Ищите Самолётостроение оба тома. Цикл статей "Сердце истребителя" в журнале Двигатель

И статью "Моторы большой войны". Яндекс рулит, вперёд.
« Последняя редакция: Февраль 5, 2013 :: 11:48am от Forum Admin »  

((вложенный файл удалён))
IP записан
 
Ответ #13 - Июль 22, 2006 :: 5:48am

Pit   Вне Форума
Junior Member
Авиация Второй
мировой

Сообщений: 58
**
Цитировать 
Попадалась ссылка на англоязычную книгу про наши поршневые двигателя, написанную (по моему) не без участия М.Маслова нашими российскими товарищами. Книга - весьма и весьма, с большим колличеством картинок. Но в продаже не встречал не разу.
 
IP записан
 
Ответ #14 - Июль 22, 2006 :: 6:21am

Dimedrol   Вне Форума
Full Member
Авиация Второй
мировой

Пол: male
Сообщений: 241
***
Цитировать 
Pit писал(а) Январь 1, 1970 :: 4:00am:
Попадалась ссылка на англоязычную книгу про наши поршневые двигателя, написанную (по моему) не без участия М.Маслова нашими российскими товарищами. Книга - весьма и весьма, с большим колличеством картинок. Но в продаже не встречал не разу.

Не эта ссылка часом?
airforce.РУ/book_review/kotelnikov/index.htm
« Последняя редакция: Февраль 5, 2013 :: 6:47pm от Forum Admin »  

((вложенный файл удалён))
IP записан
 
Страниц: 1 2 
Ответить Добавить Опрос Послать Тему Печать