Letnji povetarac golicao je travu na aerodromskom aerodromu. Za 10 minuta avion se popeo na nadmorsku visinu od 6.000 metara, gdje se temperatura s palube spustila ispod –20 °, a atmosferski tlak postao je upola manji od zemljine površine. U takvim uslovima morao je preletjeti stotine kilometara kako bi se potom uputio u bitku s neprijateljem. Borbeno skretanje, cijev, zatim - immelman. Mahnito drhtanje pri pucanju iz topova i mitraljeza. Preopterećenja su donekle "ista", borbena šteta od neprijateljske vatre …
Klipni avionski motori Drugog svjetskog rata nastavili su raditi u svim, ponekad i najtežim uvjetima. Da biste razumjeli o čemu je riječ, okrenite moderan automobil naopačke i pogledajte kamo će teći tekućina iz ekspanzijskog spremnika.
Pitanje o ekspanzijskom spremniku postavljeno je s razlogom. Mnogi avionski motori jednostavno nisu imali ekspanzijske spremnike i bili su zračno hlađeni, ispuštajući višak topline cilindra izravno u atmosferu.
Nažalost, nisu se svi pridržavali tako jednostavnog i očitog puta: polovica flote lovaca iz Drugog svjetskog rata imala je motore s tekućim hlađenjem. Sa složenom i ranjivom „vodenom jaknom“, pumpama i radijatorima. Tamo gdje bi i najmanja rupa od gelera mogla biti kobna za avion.
Pojava motora s tekućim hlađenjem bila je neizbježna posljedica težnje za brzinom: smanjenje površine poprečnog presjeka trupa i smanjenje sile vuče. Brzi "Messer" oštrog nosa i sporo krećući se I-16 sa tupim širokim nosom. Kao to.
Ne, ne ovako!
Prvo, brzina prijenosa topline ovisi o temperaturnom gradijentu (razlici). Cilindri motora sa zračnim hlađenjem tijekom rada zagrijani su do 200 °, dok je maks. temperatura u sistemu za hlađenje vodom bila je ograničena tačkom ključanja etilen glikola (~ 120 °). Kao rezultat toga, pojavila se potreba za glomaznim radijatorom, koji je povećao otpor, izravnavajući prividnu kompaktnost motora sa vodenim hlađenjem.
Dalje više! Evolucija avionskih motora dovela je do pojave "dvostrukih zvijezda": 18-cilindričnih motora sa zračnim hlađenjem orkanske snage. Smješteni jedan iza drugog, oba bloka cilindara imala su prilično dobar protok zraka, u isto vrijeme takav je motor postavljen unutar trupa konvencionalnog lovca.
Motori sa vodenim hlađenjem bili su teži. Čak i uzimajući u obzir raspored u obliku slova V, postavljanje takvog broja cilindara u dužinu motornog prostora činilo se vrlo problematičnim.
Konačno, efikasnost motora sa vazdušnim hlađenjem uvijek je bila nešto veća, zbog odsustva potrebe za oduzimanjem snage za pogon pumpi rashladnog sistema.
Zbog toga se najbrži borci Drugog svjetskog rata često nisu odlikovali gracioznošću "oštrog nosa Messerschmitta". Međutim, rekordi brzine koje su postavili su nevjerovatni čak i u doba mlaznih aviona.
Sovjetski savez
Pobednici su leteli borci dve glavne porodice - Yakovlev i Lavochkin. "Yakovi" su tradicionalno bili opremljeni motorima sa tekućim hlađenjem. "La" - zrak.
U početku je "Jak" bio vođa. Jedan od najmanjih, najlakših i najagilnijih lovaca Drugog svjetskog rata, Jak se pokazao idealno prilagođenim uvjetima Istočnog fronta. Tamo gdje se najveći dio zračnih borbi odvijao na visinama manjim od 3000 m, a njihova upravljivost smatrana je glavnom borbenom kvalitetom lovaca.
Do sredine rata dizajn Yaksa bio je usavršen, a njihova brzina nije bila niža od američkih i britanskih lovaca - mnogo većih i tehnički sofisticiranijih strojeva s motorima fantastične snage.
Rekord među Yaksima sa serijskim motorom pripada Yak-3. Različite modifikacije Yak-3 razvijale su brzinu od 650 … 680 km / h na nadmorskoj visini. Brojke su postignute korištenjem motora VK-105PF2 (V12, 33 litre, poletna snaga 1290 KS).
Rekord je bio Jak-3 s eksperimentalnim motorom VK-108. Nakon rata dostigao je brzinu od 745 km / h.
Ahtung! Ahtung! U zraku - La -5.
Dok je Dizajn biro Yakovlev pokušavao riješiti problem s hirovitim motorom VK-107 (prethodni VK-105 do sredine rata iscrpio je rezerve sve veće snage), zvijezda La-5 brzo se uzdigla na horizontu. Novi lovac dizajnerskog biroa Lavochkin, opremljen zračno hlađenim 14-cilindričnim "duplim zvjezdicama".
U usporedbi s laganim, „proračunskim“Jakom, moćni La-5 postao je sljedeća faza u karijeri slavnih sovjetskih asova. Najpoznatiji pilot La-5 / La-7 bio je najuspješniji sovjetski lovac Ivan Kozhedub.
Vrhunac Lavochkinove evolucije tokom ratnih godina bio je La-5FN (prisilno!) I njegov još strašniji nasljednik La-7 s motorima ASh-82FN. Radna zapremina ovih čudovišta je 41 litra! Snaga uzlijetanja 1850 KS
Nije iznenađujuće da Lavočkin s "tupim nosom" ni po čemu nije bio inferiorniji od Yaka po svojim brzinskim karakteristikama, nadmašujući potonje po težini pri polijetanju, a kao rezultat-po vatrenoj moći i agregatnim borbenim karakteristikama.
Rekord u brzini za lovce njegove porodice postavio je La -7 - 655 km / h na nadmorskoj visini od 6000 m.
Zanimljivo je da je iskusni Yak-3U, opremljen motorom ASh-82FN, razvio veću brzinu od svoje braće "oštrih nosa" s motorima na tekuće hlađenje. Ukupno - 682 km / h na nadmorskoj visini od 6000 m.
Njemačka
Kao i vazduhoplovstvo Crvene armije, Luftwaffe je bio naoružan sa dva glavna tipa lovaca: "Messerschmitt" sa motorom sa tečnim hlađenjem i "Focke-Wolf" vazdušno hlađenim.
Među sovjetskim pilotima, najopasniji neprijatelj bio je Messerschmitt Bf 109, konceptualno blizu lakog upravljivog Jaka. Nažalost, unatoč svim arijevskim genijalnostima i novim modifikacijama Daimler-Benzovog motora, sredinom rata Bf.109 je bio potpuno zastario i zahtijevao je hitnu zamjenu. Koji nisu imali odakle doći. I tako je rat bio zasjenjen.
U zapadnom pozorištu operacija, gdje su se zračne bitke vodile uglavnom na velikim visinama, postali su poznati teži lovci sa moćnim zračno hlađenim motorom. Bilo je mnogo prikladnije i sigurnije napadati naređenja strateških bombardera na teško oklopljene Focke-Wolvese. Oni su, poput noža u maslacu, uronili u naredbe "Letećih tvrđava", uništavajući sve što im se našlo na putu (FW.190A-8 / R8 "Shturmbok"). Za razliku od lakih "Messerschmitta", čiji su motori poginuli od jednog pogotka metka 50-og kalibra.
Većina Messerschmitta bili su opremljeni 12-cilindričnim Daimler Benz motorima DB600 linije, čije su ekstremne modifikacije razvile snagu uzlijetanja veću od 1500 KS. Najbrže serijske izmjene dostigle su maksimalnu brzinu od 640 km / h.
Ako je sa Messerschmittima sve jasno, s Focke-Wolfeom se dogodila sljedeća priča. Novi lovac na radijalni pogon pokazao se dobro u prvoj polovici rata, ali početkom 1944. dogodilo se neočekivano. Njemačka super-industrija nije savladala stvaranje novih radijalno zračno hlađenih motora, dok je 14-cilindrični BMW 801 u svom razvoju dostigao „gornju granicu“. Arijevski dizajneri ubera brzo su pronašli izlaz: prvobitno dizajniran za radijalni motor, lovac Focku-Wolfe završio je rat sa V-motorima sa tečnim hlađenjem (gore pomenuti Daimler-Benz i zapanjujući Jumo-213).
Opremljene Jumo-213 Focke-Wolvesima, D modifikacije su dostigle velike visine, u svakom smislu te riječi. No, uspjeh "dugonog" FW.190 ni u kom slučaju nije bio povezan s radikalnim prednostima sistema tekućeg hlađenja, već s banalnim savršenstvom motora nove generacije, u usporedbi sa zastarjelim BMW-om 801.
1750 … 1800 KS pri polijetanju. Preko dvije tisuće "konja" kada se ubrizga u cilindre s Metanol-Wasser 50!
Maks. brzina na velikim nadmorskim visinama za Focke-Wulfs sa zračno hlađenim motorom varirala je oko 650 km / h. Posljednji od FW.190 -ih s motorom Jumo 213 mogao je nakratko razviti brzinu od 700 km / h ili više na velikim visinama. Dalji razvoj Focke-Wolf-a, Tank-152 sa istim Jumo 213 pokazao se još bržim, razvijajući 759 km / h na granici stratosfere (kratko vrijeme, koristeći dušikov oksid). Međutim, ovaj izvanredan borac pojavio se u posljednjim danima rata i njegovo poređenje sa počasnim veteranima jednostavno je netačno.
ujedinjeno kraljevstvo
Kraljevsko vazduhoplovstvo je letelo isključivo na motorima sa tečnim hlađenjem. Ovaj konzervativizam ne objašnjava se toliko lojalnošću tradiciji koliko stvaranjem izuzetno uspješnog motora Roll-Royce Merlin.
Ako stavite jedan "Merlin" - dobićete "Spitfire". Dva - lagani bombarder protiv komaraca. Četiri Merlina - strateški Lancaster. Takva tehnika mogla bi se koristiti za dobijanje lovca Hurricane ili torpednog bombardera na bazi nosača Barracuda - više od 40 modela borbenih aviona za različite namjene.
Ko god je rekao nešto o neprihvatljivosti takvog ujedinjenja i potrebi stvaranja visoko specijalizirane opreme, izoštrene za posebne zadatke, takva je standardizacija koristila samo Kraljevskim zračnim snagama.
Svaki od navedenih aviona mogao bi se smatrati standardom svoje klase. Jedan od najmoćnijih i najelegantnijih lovaca Drugog svjetskog rata, Supermarine Spitfire ni po čemu nije bio inferioran u odnosu na svoje vršnjake, a njegove letne karakteristike svaki put su se pokazale sve višima od njihovih kolega.
Ekstremne modifikacije Spitfirea, opremljene još moćnijim Rolls-Royce Griffin motorom (V12, 37 litara, tekuće hlađenje), imale su najveće stope. Za razliku od njemačkog "wunderwaffea", britanski motori s turbopunjačem imali su izvrsne visinske karakteristike, mogli su dugo proizvoditi preko 2000 KS. ("Griffin" na visokokvalitetnom benzinu sa oktanskim brojem 150 proizvodi 2200 KS). Prema službenim podacima, "Spitfire" Podserije XIV razvijao je brzinu od 722 km / h na nadmorskoj visini od 7 kilometara.
Hawker bure
Osim legendarnog Merlina i manje poznatog Griffina, Britanci su imali još jedan 24-cilindrični supermotor, Napier Sabre. Lovac Hawker Tempest opremljen njime također se smatrao jednim od najbržih lovaca britanske avijacije u posljednjoj fazi rata. Rekord koji je postavio na velikoj nadmorskoj visini bio je 695 km / h.
SAD
"Kapetani neba" koristili su najširi raspon borbenih aviona: Kittyhokes, Mustangs, Corsairs … No, na kraju se sva raznolikost američkih zrakoplova svela na tri glavna motora: Packard V-1650 i Allison V-1710 vodeno hlađeni i monstruozni cilindri sa vazdušnim hlađenjem Pratt & Whitney R-2800 sa „dvostrukom zvezdicom“.
Indeks 2800 mu je dodijeljen s razlogom. Radna zapremina "dvostruke zvijezde" bila je 2800 kubnih metara. inča ili 46 litara! Kao rezultat toga, njegova je snaga prešla 2000 KS, a u mnogim je modifikacijama dosegla 2400 … 2500 KS.
R-2800 Double Wasp postao je vatreno srce za lovce bazirane na nosačima Hullcut i Corsair, lovački bombarder Thunderbolt, noćni lovac Black Widow, bombarder nosač Savage, kopneni bombarder A-26 Invader i B -26 "Marader" - oko 40 vrsta borbenih i transportnih aviona!
Drugi Allison motor V-1710 nije stekao toliku popularnost, međutim, korišten je u izgradnji moćnih lovaca P-38 Lightning, također u porodici poznatih Kobri (glavni lovac Lend-Lease-a). Opremljen ovim motorom, P-63 "Kingcobra" se razvio na nadmorskoj visini od 660 km / h.
Mnogo je veće zanimanje za treći Packard V-1650 motor, koji se, nakon pomnijeg pregleda, pokazalo da je licencirana kopija … britanskog Rolls-Royce Merlina! Poduzetni Jenkiji opremili su ga samo dvostupanjskim turbopunjačem, što je omogućilo razvoj snage od 1290 KS. na nadmorskoj visini od 9 kilometara. Za takve visine, ovo se smatralo nevjerojatno velikim rezultatom.
S ovim izvanrednim motorom bila je povezana slava Mustang boraca. Najbrži američki lovac u Drugom svjetskom ratu razvio se na nadmorskoj visini od 703 km / h.
Koncept lakog lovca bio je genetski stran Amerikancima. No stvaranje velikih, dobro opremljenih zrakoplova omelo je osnovno zrakoplovstvo. Najvažnije pravilo, prema kojemu je nemoguće promijeniti masu jednog elementa, a da se ne utječe na ostale elemente konstrukcije (pod uvjetom da se očuvaju početno navedene karakteristike performansi). Ugradnja novog topa / spremnika za gorivo neizbježno će dovesti do povećanja površine krila, što će zauzvrat uzrokovati daljnje povećanje mase konstrukcije. "Spirala težine" će se navijati sve dok svi elementi aviona ne povećaju masu, a njihov omjer ne postane jednak početnom (prije ugradnje dodatne opreme). U ovom slučaju letne karakteristike ostat će na istom nivou, ali sve će počivati na snazi elektrane …
Otuda - žestoka želja Jenkija da stvore supermoćne motore.
Lovački bombarder P-47 Thunderbolt Ripablik (lovac u pratnji dugog dometa) imao je uzletnu masu dvostruko veću od mase sovjetskog Jaka, a njeno borbeno opterećenje premašilo je opterećenje dva jurišna aviona Il-2. Opremom pilotske kabine "Thunderbolt" bi mogao dati kvote svakom borcu svog vremena: autopilotu, višekanalnoj radio stanici, sistemu za kisik, pisoaru … 3400 metaka bilo je dovoljno za 40-sekundni rafal od šest "Browning" kalibra 50. Uz sve to, nespretni "Thunderbolt" bio je jedan od najbržih boraca Drugog svjetskog rata. Njegovo postignuće je 697 km / h!
Pojava "Thunderbolta" nije bila toliko zasluga dizajnera aviona Aleksandra Kartvelishvilija, koliko supermoćna dvostruka zvijezda "Double Wasp". Osim toga, proizvodna kultura je odigrala ulogu-zbog kompetentnog dizajna i visoke kvalitete izrade, koeficijent otpora (Cx) debelog čela Thunderbolta bio je manji od onog u njemačkom Messerschmittu sa oštrim nosom!
Japan
Samuraji su vodili rat isključivo na motorima sa zračnim hlađenjem. To nema nikakve veze sa zahtjevima Bushido kodeksa, već samo pokazatelj zaostalosti japanskog vojno-industrijskog kompleksa. Japanci su u rat ušli u vrlo uspješnom lovcu Mitsubishi A6M Zero sa 14-cilindričnim motorom Nakajima Sakae (1130 KS na nadmorskoj visini). S istim lovcem i motorom Japan je završio rat, beznadno izgubivši nadmoć u zraku do početka 1943. godine.
Zanimljivo je da, zahvaljujući zračno hlađenom motoru, japanski "Zero" nije imao tako nisku sposobnost preživljavanja kako se obično vjeruje. Za razliku od istog njemačkog "Messerschmitta", japanski lovac nije mogao biti onemogućen udarcem jednog zalutalog metka u motor.
