Lidmašīnas dzinējs: ar gaisu vai ūdeni dzesēts?

Satura rādītājs:

Lidmašīnas dzinējs: ar gaisu vai ūdeni dzesēts?
Lidmašīnas dzinējs: ar gaisu vai ūdeni dzesēts?

Video: Lidmašīnas dzinējs: ar gaisu vai ūdeni dzesēts?

Video: Lidmašīnas dzinējs: ar gaisu vai ūdeni dzesēts?
Video: 10 Future Military Aircraft YOU HAVE TO SEE 2024, Aprīlis
Anonim
Attēls
Attēls

Tātad, ņemot vērā labākos Otrā pasaules kara motoru pārstāvjus, pats motoru dievs pavēl pārdomāt, kurš no varoņiem bija izdevīgāks un foršāks. Šeit ir daudz viedokļu, bet mēģināsim objektīvi un ar kādu iekāri paskatīties uz dzinējiem.

Mēs izskatīsim cīnītāju piemērus, vienkārši tāpēc, ka bumbvedējs ar saviem uzdevumiem principā nav svarīgi, ar kuru dzinēju lidot. Mēs lidojam un lidojam, lidojām, bumbas nometa, lidojam atpakaļ. Cīnītājiem viss bija nedaudz sarežģītāks misiju ziņā.

Tātad, kas bija labāks: dzinējs ar gaisa dzesēšanu vai ūdens dzesēšanu?

Jā, šķidruma dzesēšanas dzinēju sauksim no ieraduma ūdens, jo kādi antifrīzi bija pagājušā gadsimta 30.-40. Labākajā gadījumā ūdeni ar etilēnglikolu. Sliktākajā gadījumā ūdens un sāls vai tikai ūdens.

Ar skrūvēm!

Attēls
Attēls

"Šķidro" un "gaisa" dzinēju konfrontācija sākās, kad parādījās šie motori. Precīzāk, kad inženieri nāca klajā ar ideju, ka ir vērts apstāties, lai pagrieztu rotējošā motora cilindrus ap kloķvārpstu. Un tā parādījās "gaisa zvaigzne". Diezgan normāls dzinējs, bez dīvainībām un problēmām. Bet līdz Pirmā pasaules kara beigām inženieri diezgan labi spēja pielāgot ūdens dzesēšanas automašīnas dzinēju, tāpēc sacensības sākās jau toreiz.

Un visā tās pastāvēšanas laikā V-dzinēji ar šķidrumu dzesēšanu un radiālie dzinēji ar gaisa dzesēšanu konkurēja savā starpā.

Katram šāda veida dzinējam ir priekšrocības un trūkumi. Lai salīdzinātu, ņemsim dažus motorus no abām kategorijām. Teiksim tikai labāko no labākajiem.

Gaisa kuģu komandās spēlēs ASh-82 un Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp, ūdenī-Rolls-Royce Merlin X, Daimler-Benz DB 605, Klimov VK-105.

Attēls
Attēls

Tabulā ir viena netaisnība. Zinātāji uzreiz sapratīs, par ko ir runa: protams, tas ir svars. Attiecībā uz "ūdeni" darbības raksturlielumos vienmēr tiek dots tā sauktais "sausais" svars, tas ir, bez ūdens / antifrīza. Attiecīgi tie būs aizkulisēs, tas ir, uz skrejceļa, smagāki. Kaut kur par 10-12%, kas ir daudz.

Tagad sāksim salīdzināt.

Dizains

Strukturāli, protams, ir vieglāk vēdināt. Nav nepieciešama dzesēšanas jaka, nav nepieciešams radiators, nav bruņu, kas aizsargā radiatoru, cauruļvadus, radiatora žalūzijas.

Gaisa dzinējs ir vienkāršāks, tāpēc to ražošana un apkope ir lētāka. Un drošāk kaujā. Ir zināms, ka dzinēji ar gaisa dzesēšanu izturēja vairākus triecienus un turpināja strādāt, zaudējot divus vai pat trīs cilindrus. Bet ūdens dzinējs viegli sabojājās, ja radiators trāpīja vienu reizi.

1: 0 par labu gaisa dzinējiem.

Dzesēšana

Efektīvāks, kopumā, gaiss. Galvenā dubultzvaigžņu problēma bija siltuma noņemšana no otrās cilindru rindas. Ja dizaineri varētu tikt galā, viss bija kārtībā.

Lidojuma laikā lidmašīna mierīgi nodrošināja nepieciešamo gaisa daudzumu, lai atdzesētu cilindru galvas. Un ūdens dzinējam bija ierobežojums šķidruma temperatūras veidā, ko ierobežoja ūdens / antifrīza viršanas temperatūra. Gaisa dzinēja cilindru galvu temperatūra jebkurā gadījumā ir augstāka par dzesēšanas šķidruma temperatūru, tāpēc ar tādu pašu gaisa daudzumu, kas iet caur gaisa cilindru galvām un ūdens dzinēju radiatoru, gaiss bija efektīvāks, jo radiatora laukums bija acīmredzami zemāks par zvaigznes laukumu. Un vienas siltuma vienības noņemšanai bija nepieciešams lielāks gaisa daudzums nekā no cilindru galvām.

It īpaši, ja laika gaitā radiatori bija paslēpti tuneļos.

2: 0 gaisa labā.

Aerodinamika

Jā, ūdens dzinējiem šeit noteikti bija priekšrocība. Tievāks un asāks deguns, šaurāka fizelāža-ar ūdeni darbināmas lidmašīnas bija ievērojami ātrākas nekā to konkurenti ar gaisu.

Attēls
Attēls

Gaisa dzinēja biezā piere ir nopietns trieciens lidmašīnas aerodinamikai. Un ceļojuma sākumā un vispār Townend gredzens tika uzskatīts par aerodinamisko izgudrojumu virsotni.

Un 40. gadu sākumā bija sava veida šāds sadalījums: lidmašīnas ar ūdens dzinējiem bija ātrākas, lidmašīnas ar gaisa - bija manevrējamas.

Šeit ir vērts atzīmēt, ka vieglākās I-16, A6M, "Rock" patiešām bija ļoti manevrējamas mašīnas. Bet ātrumā viņi bija zemāki par saviem ūdens konkurentiem.

Labākais piemērs šeit ir mūsu I-16.

Attēls
Attēls

Patiesībā ar kompānijas "Wright" I-16 "ciklonu" Spānijā viegli pārspēja Bf-109B. Tomēr, tiklīdz vācieši ieguva DB-600, kas Emīlam deva priekšrocības ātrumā un vertikāli, lomas nekavējoties mainījās, un vakardienas mednieks kļuva par spēli.

Attēls
Attēls

Patiesībā tā bija ne tikai jaudīgāka dzinēju paaudze, bet arī aerodinamika. Lidmašīnas kļuva plānākas un gludākas, radiatori tika iegremdēti spārnos un fizelās, un antifrīzu izmantošana ļāva uzlabot siltuma pārnesi un samazināt radiatoru un dzesēšanas šķidruma izmēru un svaru, kas bija jāizlej sistēmā.

Tātad 2: 1 gaisa labā.

Bruņojums

Un šeit ir daudz nianšu.

Ūdens dzinējs tika vienkārši izveidots īstiem gaisa snaiperiem, jo tas ļāva izmantot tik brīnišķīgu lietu kā dzinējs. Pistole bija mērķēta tieši uz lidmašīnas degunu, bez problēmām. Turklāt ap cilindru bloku varēja novietot pāris ložmetējus.

Attēls
Attēls

Tas viss deva ļoti labu otro zalvi ar minimālu izkliedi. Ļoti svarīgs punkts.

Šeit jums nekavējoties jāpiešķir punkts ūdensdzirdniekiem. 2: 2.

Tomēr kurš teica, ka iznīcinātāji ar gaisu dzesēja skumji? Noteikti nē!

Sāksim ar to, ka bija divi unikāli iznīcinātāji-La-5 un La-7, ar kuriem ASh-82 dzinējs ļāva izvietot divus un trīs sinhronos ShVAK lielgabalus. Jā, munīcijas slodze bija diezgan pieklājīga, apmēram 120 šāvienu uz vienu lielgabalu, ar to pietika virs jumta, lai vadītu kauju un iznīcinātu visus ienaidnieka bumbvedējus.

Lidmašīnas dzinējs: ar gaisu vai ūdeni dzesēts?
Lidmašīnas dzinējs: ar gaisu vai ūdeni dzesēts?

Bet Lavočkina cīnītāji ir ļoti interesants noteikuma izņēmums.

Bet visi pārējie, vācieši, japāņi, amerikāņi, labprātāk izmantoja to, ka spārnā un ap to nav apjomīgu dzesēšanas radiatoru, un novietoja spārnos veselas baterijas.

Attēls
Attēls

Starp citu, ir arī pietiekami daudz plusu. Vieglāk uzturēt … nē, ne ieročus. Vienkārši dzinējs, ap kuru nav iestrēguši lielgabali, ložmetēji un patronas / čaulas. Spārnā ir vairāk vietas, attiecīgi, jūs varat iezīmēt vairāk munīcijas un lielāku mucu skaitu.

Vienas iespaidīgākās otrās kārtas īpašnieks Focke-Wulf 190A-2 nesa spārnos četrus 20 mm lielgabalus. Tiesa, tur bija "noslēpums". Saknes (atrodas tuvāk fizelāžai) lielgabaliem bija 200 munīcijas lādiņi, bet tāliem tikai 55. Bet tomēr iespaidīgi. Plus divi sinhronie ložmetēji.

Attēls
Attēls

Japāņi uz Ki-84 "Hayate" spārnu lielgabaliem maksāja mazāk munīcijas, tikai 150 šāvienu un 350 šāvienu sinhroniem ložmetējiem.

Bet, manuprāt, amerikāņi ir guvuši visnozīmīgākos panākumus ieroču izvietošanas ziņā. P-47 ar astoņiem 12,7 mm Browning un F4U Corsair ar sešiem ir diezgan. Plus munīcijas slodze 400-440 lodes uz barelu. Uz spārna, kas atrodas vistālāk no fizelāžas, sānu kārbu varētu samazināt līdz 280 kārtām, taču tas ir patiešām nenozīmīgi.

Attēls
Attēls

Jūs varat ilgi runāt par tēmu, kurš ir labāks-divi lielgabali vai seši liela kalibra ložmetēji, taču šī ir atsevišķa pētījuma tēma. Ir plusi un mīnusi. Katrā ziņā 3000 raundu pret 300-400 kārtām - ir par ko runāt.

Attēls
Attēls

Tātad ieroču izvietošanas kvantitatīvā ziņā cīnītāji ar gaisa dzinējiem izrādījās ne sliktāki par kolēģiem. Turklāt, tā kā gaisa dzinēji bija jaudīgāki par ūdens dzinējiem, tie attiecīgi ļāva uzņemt visvairāk. Tas ir loģiski.

Un, ja salīdzinām Yak-9 ar vienu 20 mm lielgabalu un vienu 12,7 mm ložmetēju pret amerikāņu iznīcinātāju ar astoņu 12,7 mm "Browning" akumulatoru, ir ļoti grūti pateikt, kurš būs uzvarētājs. Asu-snaiperim, protams, vajadzēs tikai duci vai divus lādiņus, bet, ja runājam par vidējās lidmašīnas pilotiem … Tur ložmetēji būs interesantāki, jo vismaz kaut kas trāpīs.

Gaisa rādītājs. 3: 2.

Aizsardzība

Šeit viss ir pavisam citādi. Ūdens dzinējs bija jāaizsargā. Aizsargājiet pašu dzinēju no lumbago, aizsargājiet radiatoru, aizsargājiet visus veidgabalus. Par vienu vai diviem sitieniem dzinēja apvalkā vai radiatorā - un viss, viņi ieradās. Jā, ir zināms laiks, līdz motors aizķeras no pārkaršanas. Un jūs varat mēģināt sasniegt ērtu vietu vai nu savā teritorijā, vai - izpletni. Nav ļoti uzticami, nav ļoti ērti.

Gaisa zvaigzni varēja vienkārši aizstāvēt kā bruņu plāksni. Šie dzinēji, protams, baidījās no lumbago, taču bija gadījumi, kad Focke-Wulfs smēķēja bez cilindru pāra, bet lidoja. Un mūsu "La" diezgan normāli rāpoja uz lidlaukiem ar trim izsistiem cilindriem. Šādu gadījumu vēsturē ir daudz.

Tāpēc La, Thunderbolt un Focke-Wulf izrādījās ļoti labas uzbrukuma lidmašīnas. Gaisa dzinējs varēja paslēpties no mazkalibra pretgaisa ieročiem un nest visu savā ceļā. Un jaudīgāki dzinēji viegli ļāva uzņemt bumbas. La -5 - 200 kg, "Focke -Wulf" 190. sērija F - līdz 700 kg, un "Thunderbolt" sērija D - līdz 1135 kg.

Tagad daži teiks, ka Otrā pasaules kara labākās uzbrukuma lidmašīnas lidoja ar ūdens motoru, un viņiem būs taisnība.

Attēls
Attēls

Tomēr Il-2 ir uzbrukuma lidmašīna, kas dzimusi kā uzbrukuma lidmašīna. Un augstāk tas bija par iznīcinātājiem, kas kļuva par uzbrukuma lidmašīnām. Ir atšķirība, un galvenokārt aizsardzības ziņā.

Un aizsardzības ziņā dzinēji ar gaisa dzesēšanu noteikti ir priekšā. 4: 2.

Šī ir bilde. Iemesls tam, protams, ir divrindu zvaigznes, kas parādījās 40. gadu sākumā. Un viņi ir aizēnojuši ūdens dzinējus, kas kopš to pirmsākumiem ir spēruši lielu soli uz priekšu.

Galvenais solis gaisa dzesēšanas dzinēju attīstībā bija brīdis, kad dizaineri tika galā ar otrās cilindru rindas dzesēšanas problēmu. Lai to paveiktu, tika darīts daudz: viņi attālinājās no cilindru rindām, lai ļautu gaisam labāk plūst ap cilindru galvām, palielināja eļļas dzesētāju laukumu, jo lielākā daļa siltuma tika noņemta tieši caur eļļu, un palielināja cilindru spuras.

Tas bija dzesēšanas problēmas risinājums, kas izvirzīja zvaigznes priekšā jaudas un masas ziņā. Tas bija vienkārši: dubultzvaigznei bija lielāks darba tilpums, salīdzinot ar ūdens dzinēju. Līdz ar to lielais spēks.

Ja salīdzinām mūsu motoru īpatnējo jaudu 1943. gada līmenī, tad ASh-82F indikators bija 1,95 ZS / kg, bet VK-105P-2,21 ZS / kg dzinēja svara. Šķiet, ka VK-105P bija labāks. Un jebkurai lidmašīnai ar to vajadzēja būt priekšrocībai.

Tomēr, ja ņemam lidmašīnu, kas lidoja gan ar VK-105, gan ar ASh-82, un salīdzināsim, nebūsim pārsteigti, redzot, ka LaGG-3 ar VK-105P lidojuma veiktspējas ziņā zaudēja La-5 ar ASh-82. visos aspektos. Un tas neskatoties uz to, ka La-5, teiksim, nespīdēja aerodinamiski.

Dubultzvaigznes ASh-82 jauda atrisināja visas aerodinamiskās problēmas, vienkārši izvelkot lidmašīnu uz "papildu" 500 ZS rēķina.

Attēls
Attēls

Protams, ūdens dzinēju konstruktori negrasījās padoties un centās panākt gaisa atveres. Ir bijuši mēģinājumi pārī savienot motorus, lai abi motori darbotos caur pārnesumkārbu uz viena dzenskrūves. Patiesībā nevienam tas neizdevās.

Gudrāks bija H un X formas dzinēju dizains, kad uz viena kloķvārpstas darbotos vairāki cilindru bloki. Šāds dzinējs nāca no britiem, Napier "Saber", 24 cilindru monstra. "Taifūns", protams, lidoja kopā ar viņu, bet, tiklīdz briti ienāca prātā savu gaisu Bristoles "Centaur", tad viņi droši aizmirsa par "Saber".

Otrā pasaules kara beigās parādījās jaunās paaudzes ūdens dzinēji, kuru darba tilpums galvenokārt palielinājās virzuļa diametra palielināšanās un bloku sienu retināšanas dēļ. No vienas puses, tas ietekmēja resursu, no otras puses, tas deva nepieciešamo spēku. AM-42, "Griffon", DB-603, Yumo-213-viņi visi šajā ziņā bija labi, bet kavējās karā.

Lai piebeigtu virzuļdzinēju sacensības, ir vērts aplūkot viņu karjeras beigas.

Kad parādījās turboreaktīvie dzinēji, virzuļdzinējiem bija jāatkāpjas.

Viegla un sporta aviācija kļuva par iekšdedzes dzinēju domēnu, kam bija savas prasības attiecībā uz dzinējiem.

Attēls
Attēls

Gaisa dzinēji aizņēma sporta aviāciju, bet ūdens dzinējiem vienkārši bija jāatstāj pavisam. Tiesa, pēdējos gados vērojama tendence atgriezt aviācijā dīzeļdzinējus, taču katrā ziņā tie nav tik daudz aviācijas dzinēji, cik automobiļu dzinēji.

Tātad, apkopojot, es uzņemtos atbildību, apgalvojot, ka gaisa dzesēšanas lidaparātu iekšdedzes dzinēji vairākos veidos bija efektīvāki par tiem, kas dzesēti ar šķidrumu.

Fakts, ka brīnumdzinējs ASh-82 joprojām darbojas gan lidmašīnās, gan helikopteros, tikai apstiprina šo apgalvojumu.

Attēls
Attēls

Tātad, ja kāds domā citādi, ir kur runāt un atstāt savu balsi atbilstošā formā.

Ieteicams: