Avionski motor: vazdušno ili vodeno hlađen?

Sadržaj:

Avionski motor: vazdušno ili vodeno hlađen?
Avionski motor: vazdušno ili vodeno hlađen?

Video: Avionski motor: vazdušno ili vodeno hlađen?

Video: Avionski motor: vazdušno ili vodeno hlađen?
Video: Ruski ratni brodovi na Jadranskom moru 2024, April
Anonim
Image
Image

Dakle, uzevši u obzir najbolje predstavnike motora Drugog svjetskog rata, sam bog motora naređuje da razmisli o tome koji je od junaka isplativiji i hladniji. Ovdje ima mnogo mišljenja, ali pokušajmo nepristrano i s malo požude pogledati motore.

Razmotrit ćemo primjere lovaca, jednostavno zato što bombarder sa svojim zadacima, u principu, nije važno kojim motorom letjeti. Letimo i letimo, leteli smo, padale bombe, letimo nazad. Za borce je sve bilo nešto složenije u smislu misija.

Dakle, šta je bolje: motor sa vazdušnim hlađenjem ili motor sa vodenim hlađenjem?

Da, nazvat ćemo motor s tekućim hlađenjem iz navike vode, jer kakvi su antifrizi postojali u 30-40-im godinama prošlog stoljeća? U najboljem slučaju, voda s etilen glikolom. U najgorem slučaju voda i sol ili samo voda.

Vijcima!

Image
Image

Sukob između "tečnih" i "vazdušnih" motora počeo je kada su se ti motori pojavili. Tačnije, kada su inženjeri došli na ideju da je vrijedno prestati okretati cilindre rotacijskog motora oko radilice. I tako se pojavila "zračna zvijezda". Sasvim normalan motor, bez zabuna i problema. No, do kraja Prvog svjetskog rata inženjeri su uspjeli prilagoditi motor automobila sa vodenim hlađenjem, pa je natjecanje počelo već tada.

Tokom svog postojanja, V-motori sa tečnim hlađenjem i radijalni motori sa vazdušnim hlađenjem su se međusobno takmičili.

Svaki od ovih tipova motora ima prednosti i nedostatke. Za usporedbu, uzmimo nekoliko motora iz obje kategorije. Recimo samo najbolji od najboljih.

Za avijatičare će svirati ASh-82 i Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp, a za vodene će igrati Rolls-Royce Merlin X, Daimler-Benz DB 605, Klimov VK-105.

Image
Image

Postoji jedna nepravda na tabeli. Poznavatelji će odmah shvatiti o čemu se radi: naravno, ovo je težina. Za "vodu" u izvedbenim karakteristikama uvijek se daje takozvana "suha" težina, to jest bez vode / antifriza. U skladu s tim, oni će biti iza kulisa, odnosno na pisti, teži. Negdje za 10-12%, što je mnogo.

Idemo sada uporediti.

Dizajn

Strukturno je, naravno, lakše provjetravati. Nije potrebna rashladna jakna, nije potreban radijator, nema oklopa koji štiti radijator, cjevovode, grilje radijatora.

Zračni motor je jednostavniji i stoga jeftiniji za proizvodnju i održavanje. I sigurnije u borbi. Poznato je da su motori sa zračnim hlađenjem izdržali nekoliko udaraca i nastavili s radom, izgubivši dva ili čak tri cilindra. Ali vodeni motor je lako mogao otkazati u slučaju jednog udarca u hladnjak.

1: 0 u korist vazdušnih motora.

Hlađenje

Učinkovitije, općenito, zrak. Glavni problem s dvostrukim zvijezdama bilo je uklanjanje topline iz drugog reda cilindara. Ako su dizajneri to mogli podnijeti, sve je bilo u redu.

Zrakoplov je u letu tiho osiguravao potrebnu količinu zraka za hlađenje glava cilindara. I vodeni motor imao je ograničenje u obliku temperature tekućine, koje je bilo ograničeno tačkom ključanja vode / antifriza. Temperatura glava cilindra zračnog motora u svakom je slučaju viša od temperature rashladnog sredstva, tako da je uz istu količinu zraka koja prolazi kroz glave cilindara zraka i radijator vodenih motora, zrak bio učinkovitiji, budući da je područje radijatora očito inferiorno u odnosu na područje zvijezde. A za uklanjanje jedne jedinice topline potrebna je veća količina zraka nego iz glava cilindara.

Pogotovo kada su s vremenom radijatori bili skriveni u tunelima.

2: 0 u korist zraka.

Aerodinamika

Da, vodeni motori su ovdje definitivno imali prednost. Tanji i oštriji nos, uži trup-avioni na vodeni pogon bili su primjetno brži od konkurenata na vazdušni pogon.

Image
Image

Debelo čelo aviona na vazdušni pogon ozbiljan je udarac po aerodinamičnosti aviona. I na početku putovanja, i općenito, Townend prsten se smatrao vrhuncem aerodinamičkih izuma.

Početkom 40 -ih postojala je neka vrsta takve podjele: avioni sa vodenim motorima bili su brži, avioni sa vazdušnim su bili upravljiviji.

Ovdje je vrijedno napomenuti da su lakši I-16, A6M, "Rock" zaista bili vrlo upravljive mašine. Ali bili su inferiorni u brzini u odnosu na svoje vodene konkurente.

Najbolji primjer ovdje je naš I-16.

Image
Image

Zapravo, sa "Ciklonom" iz kompanije "Wright" I-16 je lako pobijedio Bf-109B u Španiji. Međutim, čim su Nijemci dobili DB-600, što je Emilu dalo prednost u brzini i vertikali, uloge su se odmah promijenile, a jučerašnji lovac postao je igra.

Image
Image

U stvarnosti to nije bila samo snažnija generacija motora, već je to bilo i pitanje aerodinamike. Avioni su postali tanji i glatkiji, radijatori su uvučeni u krila i trupove, a upotreba antifriza omogućila je poboljšanje prijenosa topline i smanjila veličinu i - što je važno - težinu radijatora i rashladne tekućine, koju je trebalo uliti u sistem.

Dakle 2: 1 u korist zraka.

Armament

I ovdje postoji mnogo nijansi.

Vodeni motor jednostavno je stvoren za prave zračne snajperiste, jer je dopuštao upotrebu tako divne stvari poput motornog pištolja. Pištolj je bio uperen tačno u nos aviona, bez problema. Osim toga, nekoliko mitraljeza moglo bi se postaviti oko bloka cilindra.

Image
Image

Sve je to dalo vrlo dobar drugi volej s minimalnom disperzijom. Veoma važna tačka.

Ovdje odmah morate dati bod vodnjacima. 2: 2.

Međutim, tko je rekao da su zračno hlađeni lovci tužni? Apsolutno ne!

Počnimo s činjenicom da su postojala dva jedinstvena lovca, La-5 i La-7, s kojima je motor ASh-82 omogućio postavljanje dva i tri sinkrona topa ShVAK. Da, opterećenje streljivom bilo je sasvim pristojno, oko 120 metaka po topu, to je bilo dovoljno iznad krova za vođenje bitke i uništavanje neprijateljskog bombardera.

Avionski motor: vazdušno ili vodeno hlađen?
Avionski motor: vazdušno ili vodeno hlađen?

Ali Lavočkinovi borci su vrlo zanimljiv izuzetak od pravila.

Ali svi drugi, Nijemci, Japanci, Amerikanci, radije su iskoristili činjenicu da u i oko krila nema glomaznih rashladnih radijatora, te su stavili cijele baterije u krila.

Image
Image

Usput, ima i dovoljno pluseva. Lakše za održavanje … ne, ne oružje. Samo motor oko kojeg se ne zalijepe topovi, mitraljezi i patrone / granate. U krilu ima više prostora, odnosno možete označiti više streljiva i veći broj cijevi.

Focke-Wulf 190A-2, vlasnik jedne od najupečatljivijih drugih metaka, nosio je četiri topa kalibra 20 mm u krilima. Istina, postojala je "tajna". Korijenski (locirani bliže trupu trupa) topovi imali su 200 metaka, a udaljeni samo 55. Ali i dalje impresivno. Plus dva sinhrona mitraljeza.

Image
Image

Japanci na Ki-84 "Hayate" koštali su manje streljiva za topove krila, samo 150 metaka i 350 metaka za sinkrone mitraljeze.

Ali po mom mišljenju, Amerikanci su postigli najznačajniji uspjeh u smislu raspoređivanja oružja. P-47 sa osam Browninga od 12,7 mm i F4U Corsair sa šest je sasvim u redu. Plus tovar municije od 400-440 metaka po cijevi. Na krajnjem krilu od trupa bočna kutija mogla bi se smanjiti na 280 metaka, ali to je zaista beznačajno.

Image
Image

Možete dugo razgovarati o temi što je bolje, dva topa ili šest mitraljeza velikog kalibra, ali ovo je tema za zasebnu studiju. Postoje prednosti i nedostaci. U svakom slučaju, 3.000 metaka naspram 300-400 metaka - ima o čemu pričati.

Image
Image

Dakle, u kvantitativnom smislu raspoređivanja naoružanja, borci s zračnim motorima nisu se pokazali lošijima od njihovih kolega. Štoviše, budući da su zračni motori bili snažniji od vodenih, tada su, shodno tome, dozvolili da se ukrcaju najviše. Logično je.

A ako za usporedbu uzmemo Yak-9 s jednim topom od 20 mm i jednim mitraljezom kalibra 12,7 mm protiv američkog lovca s baterijom od osam "Browninga" od 12,7 mm, vrlo je teško reći tko će biti pobednik. Asu-snajperistu će, naravno, trebati samo desetak ili dvije granate, ali ako govorimo o pilotima srednjeg aviona … Tamo će mitraljezi biti zanimljiviji, jer će barem nešto pogoditi.

Vazdušni skor. 3: 2.

Zaštita

Ovde je sve potpuno drugačije. Vodeni motor je morao biti zaštićen. Zaštitite sam motor od lumbaga, zaštitite hladnjak, zaštitite svu armaturu. Za jedan ili dva pogotka u omotač motora ili hladnjak - i to je to, stigli su. Da, ima još vremena prije nego što se motor zaglavi od pregrijavanja. Možete pokušati doći do prikladnog mjesta na svojoj teritoriji ili - padobrana. Nije baš pouzdan, nije baš zgodan.

Zračna zvijezda mogla se jednostavno braniti kao oklopna ploča. Ovi motori su se, naravno, bojali lumbaga, ali bilo je slučajeva kada su Focke-Wulfovi pušili bez para cilindara, ali su letjeli. I naš "La" je sasvim normalno dopuzao do aerodroma sa tri izbijena cilindra. U istoriji je zabilježeno mnogo takvih slučajeva.

Zato su se La, Thunderbolt i Focke-Wulf pokazali kao vrlo dobri jurišni avioni. Zračni motor mogao se sakriti od protuzračnih topova malog kalibra i nositi sve što mu se nađe na putu. A snažniji motori lako su dopuštali unošenje bombi. La -5 - 200 kg, "Focke -Wulf" 190 serija F - do 700 kg, i "Thunderbolt" serija D - do 1135 kg.

Sada će neki reći da su najbolji jurišni avioni Drugog svjetskog rata leteli na vodenom motoru i bit će u pravu.

Image
Image

Međutim, Il-2 je jurišni avion koji je rođen kao jurišni avion. I iznad se radilo o lovcima koji su postali jurišni avioni. Postoji razlika, a prvenstveno u pogledu zaštite.

Što se tiče zaštite, motori sa zračnim hlađenjem definitivno prednjače. 4: 2.

Ovo je slika. Razlog tome su, naravno, dvoredne zvijezde koje su se pojavile početkom 1940-ih. I zasjenili su vodene motore, koji su od svog početka napravili veliki korak naprijed.

Glavni korak u razvoju motora sa zračnim hlađenjem bio je trenutak kada su se dizajneri suočili s problemom hlađenja drugog reda cilindara. Mnogo je učinjeno u vezi s tim: redovi cilindara su razmaknuti kako bi se omogućilo bolje strujanje zraka oko glava cilindara, povećana je površina hladnjaka za ulje, budući da je većina topline uklonjena upravo kroz ulje, a rebra cilindara su povećana.

Rješenje problema hlađenja stavilo je zvijezde ispred po snazi i masi. Bilo je jednostavno: dvostruka zvijezda imala je veći obujam u usporedbi s vodenim motorom. Otuda velika moć.

Ako usporedimo specifičnu snagu naših motora na razini 1943., tada je ASh-82F imao pokazatelj od 1,95 KS / kg, a VK-105P-2,21 KS / kg težine motora. Čini se da je VK-105P bio bolji. I svaki avion s njim trebao je imati prednost.

Međutim, ako uzmemo zrakoplov koji je letio i na VK-105 i na ASh-82 i usporedimo, nećemo se iznenaditi kad vidimo da je LaGG-3 s VK-105P u pogledu letnih performansi gubio od La-5 s ASh-82 u svakom pogledu. I to unatoč činjenici da La-5, recimo, nije zračio aerodinamički.

Snaga dvostruke zvijezde ASh-82 riješila je sve aerodinamičke probleme jednostavnim izvlačenjem aviona na račun "dodatnih" 500 KS.

Image
Image

Naravno, dizajneri vodenih motora nisu odustajali i pokušali su sustići ventilacijske otvore. Bilo je pokušaja uparivanja motora tako da dva motora rade preko mjenjača na jednom propeleru. U stvarnosti niko nije uspio.

Pametniji je dizajn motora u obliku slova H i X, kada bi nekoliko blokova cilindara radilo na jednoj radilici. Takav motor došao je od Britanca, Napier "Sabre", 24-cilindričnog čudovišta. "Tajfun" je, naravno, letio s njim, ali čim su Britanci na pamet pomislili svoj zračni Bristol "Centaur", tada su sigurno zaboravili na "Sablju".

Na samom kraju Drugog svjetskog rata pojavila se nova generacija vodenih motora s povećanim pomakom uglavnom zbog povećanja promjera klipa i stanjivanja stijenki blokova. S jedne strane, to je utjecalo na resurs, s druge strane, dalo je potrebnu moć. AM-42, "Griffon", DB-603, Yumo-213-svi su bili dobri u tom pogledu, ali su zakasnili u rat.

Da bismo stavili završnu riječ na konkurenciju klipnih motora, vrijedi pogledati njihov kraj.

Kada su se pojavili turboreaktivni motori, klipni motori morali su se povući.

Lako i sportsko vazduhoplovstvo postalo je domen motora sa unutrašnjim sagorijevanjem, koji su imali svoje zahtjeve za motore.

Image
Image

Zračni motori okupirali su sportsku avijaciju, ali su vodeni motori jednostavno morali potpuno otići. Istina, posljednjih godina postoji tendencija vraćanja dizelskih motora u zrakoplovstvo, ali u svakom slučaju to nisu toliko zrakoplovni motori koliko automobilski motori.

Ukratko, preuzeo bih odgovornost za tvrdnju da su motori sa unutrašnjim sagorijevanjem aviona sa vazdušnim hlađenjem na nekoliko načina bili efikasniji od njihovih kolega sa tečnim hlađenjem.

Činjenica da čudotvorni motor ASh-82 i dalje radi i u avionima i u helikopterima samo potvrđuje ovu tvrdnju.

Image
Image

Dakle, ako neko misli drugačije, ima gdje govoriti i ostaviti svoj glas u odgovarajućoj formi.

Preporučuje se: