Развитием М-85, М-86 стал двигатель М-87. Работы по новому мотору были начаты Назаровым весной 1936 года, проект получил наименование М-85В.
На М-85В предусматривалось увеличение степени сжатия и внедрение нового ПЦН с центральным входом (ранее вход воздуха осуществлялся по улитке). Летом 1936 года Назаров был переведен на завод №16 в Воронеже. На место Назарова был назначен инженер Владимиров, который продолжил работы по проекту М-85В, переименованному в М-87. Владимиров предложил еще один вариант двигателя с использованием двухскоростного нагнетателя. Этот вариант позднее получил наименование М-88. Разрабатывать двухскоростной ПЦН поручили бригаде под руководством Водолажского. Владимиров проработал в должности главного конструктора до конца 1937 года, когда его сменил Филин. Работы по двигателю велись что называется ни шатко ни валко и тем не менее к концу 1937 года завод №29 вымучил три опытных экземпляра М-87, которые передали на заводские испытания. Так как отставание от планов развития линии Мажоров к этому времени составляло уже год, параллельно, не дожидаясь результатов испытаний, запустили в работу малую серию М-87. Процесс испытаний выявил большое количество дефектов, ресурс М-87 не превышал 50 часов. Кадровые выводы последовали незамедлительно и Филин был арестован. В начале 1938 года на заводе появился новый главный конструктор – Туманский. Состояние дел на заводе и в ОКБ-29 сложилось к этому моменту незавидное. Требовалось довести серийные М-85 и М-86, запустить в серию М-87, закончить проектные работы и передать на испытания М-88.
Кадровая чехарда, распыление сил на одновременные работы по М-85, М-86, М-87 и М-88 привели к тому, что были провалены все планы по выпуску двигателей. Для исправления сложившейся ситуации было принято решение об усилении кадрового состава ОКБ-29, для чего с завода № 26 была направлена группа специалистов во главе с Климовым. Этой группе предстояло довести до кондиций М-87, в котором был выявлен целый букет неприятностей - разрушался механизм привода ПЦН, выкра¬шивались шестерни редуктора, ломались поршневые пальцы, прогорали днища поршней. Группа Климова за полгода решила проблемы, которые не удавалось победить два года. В октябре 1938 года, с опозданием на полтора года, первая партия из 70 двигателей, получивших наименование М-87А, была принята военпредами. До конца 1938 года было выпущено более 700 двигателей.. Работы по доводке М-85 и М-86, которые так и не дали результатов свернули, а их выпуск прекратили.
Степень сжатия по сравнению с М-86 было на М-87 поднята с 5,5 до 6,7, новая конструкция нагнетателя позволила повысить высотность. Мощность на границе высотности была поднята с 800 до 950 л.с., взлетная мощность составляла 925 л.с., вес по сравнению с М-86 увеличился всего на 5 кг.
В конструкцию М-87А была увеличена площадь оребрения, изменено резьбовое соединение с гильзой, изменена геометрия камеры сгорания, увеличено число поршневых колец. Ресурс двигателя был доведен до 100 часов.
Дальнейшим развитием стал двигатель М-87Б, на котором усилили картер, снова увеличили площадь оребрения, при изготовлении гильз ввели технологию азотирования, установили новый карбюратор и регулятор частоты вращения. Ресурс двигателя довели до 150 часов.
Имелась еще модификация М-87Д, которая серийно не выпускалась.
Двигатель М-87
Объем - 38,65 литра
Мощность - 925 л.с. у земли, 950 л.с. на высоте 4500 метров
Удельная мощность – 20,7 л.с.\литр, 0,675 кг.\л.с.
aviator 2017-07-07T22:40:36+00:00
Ротативные авиационные двигатели «Gnome» (Гном).
Первый вполне надежный и работоспособный авиационный ротативный двигатель , названный «Gnome», сконструировал в 1908 году французский инженер Лаурен Сегин. В предвоенные годы этот двигатель получил широкое распространение и повсеместное признание в авиационных кругах. На ротативных двигателях фирмы «Societe des Moteurs Gnome» с воздушным охлаждением летало большинство французских, английских, итальянских и русских аэропланов. Моторы Сегина строились в пяти- и семицилиндровых вариантах. В первом случае их мощность составляла 50-60 л.с., масса — 76 кг, во втором — соответственно — 70-80 л.с. и 94 кг.
Двигатель «Gnome» был один из нескольких популярных роторных двигателей военных самолетов времен Первой Мировой войны. Коленчатый вал этого двигателя крепился к корпусу самолета, в то время как картер и цилиндры вращались вместе с пропеллером. Двигатель уникален тем, что его впускные клапана расположены внутри поршня. Работа данного двигателя осуществляется по всем известному циклу Отто. В каждой заданной точке каждый цилиндр двигателя находится в различной фазе цикла.
Преимущества данного двигателя:
-нет необходимости в установке противовесов;
-цилиндры постоянно находятся в движении, что создает хорошее воздушной охлаждения, что позволяет избегать системы жидкостного охлаждения;
-вращающиеся цилиндры и поршни создают вращающийся момент, что позволяет избегать применение маховика.
Недостатки:
-усложняет маневрирование самолета из-за т.н. гироскопического эффекта;
-плохая система смазки, поскольку центробежные силы заставляи смазочное масло скапливать на перефирии двигателя. Масло приходилось смешивать с топливом для обеспечения надлежащего смазывания.
В дальнейшем на базе «Gnome» был разработан ротативный двигатель «Gnome Omega», имевший немалое количество модификаций и устанавливавшийся на самые различные самолеты. Известны так же другие массово производившиеся двигатели этой фирмы. Например, «Gnome 7 Lambda» – семицилиндровый, мощностью 80 л.с. и его продолжение «Gnome 14 Lambda-Lambda» (160 л.с.), двухрядный ротативный двигатель с 14-ю цилиндрами.
Фирмы «Societe des Moteurs Gnome» и «Sociеtе des Moteurs Le Rhоne» первоначально соперничали, но потом объединились и с 1915 года уже работали совместно под названием «Sociеtе des Moteurs Gnome et Rhоne».
Двигатель «Gnome» мощностью 70 л.с.
Двигатель «Gnome» мощностью 70 л.с. на испытательном стенде.
Двигатель «Gnome» мощностью 70 л.с. на испытательном стенде.
Двигатель «Gnome» мощностью 70 л.с. на испытательном стенде.
Двигатель «Gnome» мощностью 50 л.с. Схема 1.
Двигатель «Gnome» мощностью 50 л.с. Схема 2.
Двигатель «Gnome 7 Omega».
Двигатель «Gnome 7 Omega Lambda» на самолете (без капота).
Список источников:
В.Кондратьев. Фронтовые самолеты Первой мировой войны.
Журнал «Двигатель» №№ 5-6 за 2000 г.
Фотоархив Петра Заики.
Текущая страница: 8 (всего у книги 11 страниц) [доступный отрывок для чтения: 8 страниц]
Мотор (двигатель) Райт-Рига
Калеп добился, чтобы заводу «Мотор» высококачественные стали
Заводы «Путиловский» из Петербурга и «Саламандра» из Риги поставляли.
Правда, шарикоподшипники и магнето, без видимого желания,
Закупались пока временно у самой кайзеровской Германии.Также Калеп, чтобы поднять престиж «Мотора», к середине 1911 года
Провел значительную модернизацию оборудования завода,
И, используя свой и молодого инженера Шухгальтера интеллекты,
Калеп успешно осуществил нового ротативного двигателя проект.Разработка двигателя «Калеп» была закончена в конце 1911 года. Во всем
Конструкторы учли недостатки французского двигателя «Гном»,
Если картер двигателя «Гном» из нескольких элементов состоял,
То Калеп всего из двух частей картер своего двигателя собрал.У двигателя Калепа плоскость разъема картера не совпадала
С плоскостью, где геометрическая ось каждого из цилиндров лежала.
И сборку семицилиндрового двигателя Калепа – новатора
Упрощало крепление цилиндров защемлением их частями картера.«Калеп» впервые имел алюминиевые поршни с кольцами. В своем классе
Он был прочнее двигателя «Гном» и значительно меньше его по массе.
И размеры модифицированного двигателя «Калеп», как отмечали,
Конструктивные габариты двигателя «Гном» не превышали…
Ротативный мотор (двигатель) «Гном»
Мотор (двигатель) «Калеп-Гном»
В феврале 1912 года в Риге произошло событие, которого ждали:
На заводе «Мотор» первые семь российских двигателей «Калеп» собрали.
Мощность каждого двигателя «Калеп» – 60 лошадиных сил,
Масса – 68 килограмм. Он легче двигателя «Гном» на 7 килограммов был.И проведенные заводские испытания двигателей «Калеп» и «Гном»
Показали превосходство двигателя «Калеп». Говоря техническим языком,
У «Гнома» при 1250 оборотах в минуту были поломки и вала смещение,
А у «Калепа» при 1450 оборотах в минуту отсутствовали повреждения.Но Военное ведомство, хотя преимущество «Калепа» и признало,
Заказы на рижском заводе «Мотор» еще долго не размещало,
Поставки в армии были основаны на казнокрадстве – пороке нации.
И лишь с трудом двигатель «Калеп» утверждался в российской авиации.И еще, 30 сентября 1913 года на двигатель «Калеп» и его узлы обоснованно
Была выдана «Привилеги», где написано следующее дословно:
«На двигатель внутреннего сгорания с радиально укрепленными
На кривошипной камере (картере) вращающимися цилиндрами».К сожалению, Калеп не дожил до этого знаменательного дня… По разговорам,
Он умер 12 апреля 1913 года во время испытаний своего мотора…
Как выдающийся конструктор и организатор производства, вне сомнения,
Калеп внес большой вклад в дело развития российского двигателестроения.
Мотор (двигатель) системы «Калеп»
В дальнейшем у «Калепа» была усовершенствована система зажигания,
И двигатель стал выпускаться серийно, преодолев к себе невнимание.
И первенство «Калепа» в России не смог оспорить никто,
И вслед за двигателем «Калеп» «К60» появились «К80» и «К100».Наконец, летные испытания двигателя «Калеп» прошли 29 апреля 1912 года,
И он начал ставиться на «Ньюпоры» и «Стеглау» – иностранные самолеты.
Но одним из первых «Калеп» Дыбовский применил на своем моноплане,
А в сентябре 1913 года он принял участие в военном конкурсе аэропланов.«Дельфин» Дыбовского по аэродинамике другие самолеты опережал.
И на нем двигатель «Калеп» мощностью 80 лошадиных сил стоял.
Двигатель «Калеп» в передней части фюзеляжа был расположен
И для лучшей обтекаемости закрыт капотом – этот вариант возможен…Для охлаждения цилиндров двигателя были сделаны отверстия в капоте,
Чтобы препятствовать излишнему перегреву двигателя в полете.
Воздух должен был входить в отверстия, такова версия,
И выходить в нижней части фюзеляжа в выходные отверстия.Все же, над недостаточно продуманной системой охлаждения капота
Предстояла Владимиру Дыбовскому еще летная доводочная работа.
Двигатель «Калеп» перегревался. И вероятно, помешала эта причина
На конкурсе военных самолетов в сентябре 1913 года победить «Дельфину».
Владимир Дыбовский
Моноплан «Дельфин» Дыбовского
Впоследствии завод «Мотор», который еще в 1895 году в Риге основали,
Летом 1915 года, в связи с Первой мировой войной, Москве передали…
В 1918 году, как завод «№ 4», национализирован был новой властью он.
И в 1924 году завод «Мотор» объединили с известным заводом «Сальмсон».Однако, опасаясь решения русскими конструкторами важной задачи тех дней -
Проектирования и производства в России своих авиационных двигателей,
Французская фирма «Гном» построила в Москве по сборке моторов мастерские.
И первый «Гном» в 70 лошадиных сил собрали в августе 1913 года, дела такие.Для сборки двигателя «Гном» основные детали из Франции получали,
А на отечественных заводах изготавливали только второстепенные детали.
В 1914 году заводы «Гном» и «Рон» выпуск ротативных моторов осуществили.
«Гном-Моносупап» и «Рон» мощностью 100, 80 и 120 лошадиных сил были.Моторы «Рон-80» и «Рон-120» Сикорским и Григоровичем предпочитались,
Как и «Гном-Моносупап-100», что на самолетах ими часто устанавливались.
Авиационные моторы пытались создать и на заводе «Дукс», согласно молве.
Акционерное предприятие «Дукс» немца Меллера находилось тогда в Москве.Наконец в 1914 году Александр Нестеров, преодолев, казалось бы, все сомнения,
Создал звездообразный семицилиндровый двигатель водяного охлаждения.
Двигатель, несомненно, оригинальным по внешнему виду и конструкции был.
Он у специалистов – двигателистов название «Гипоцикл Нестерова» получил.
Мотор (двигатель) «Рон-120»
У двигателя Нестерова расчетная мощность 120 лошадиных сил. Причем
Масса двигателя 164 килограмма, 17,3 литра всех цилиндров рабочий объем.
Отсюда – удельная масса 1,3 килограмма на одну лошадиную силу, к примеру.
Двигатель имел диаметр 1,26 метра и длину 1,25 метра – натурные размеры.Цилиндры двигателя стальные с медными рубашками, для воды, естественно,
И все шатуны крепились к коленчатому валу непосредственно.
Для этого цилиндры в семи разных плоскостях располагались,
Что увеличивало длину двигателя, а с этим авиаторы-конструкторы считались.Еще коленчатый вал двигателя имел противовесы, и, как говорили,
Сами поршни и три поршневых кольца у них чугунные были.
Один управляемый выхлопной клапан в конструкцию входил…
Но из-за неудовлетворительных испытаний двигатель развития не получил.Двигатель Нестерова не имел преимуществ перед существующими образцами.
Поэтому предложенная схема не разрабатывалась другими конструкторами.
Правда, для потомков двигатель Нестерова, и это жизнью самой узаконено,
Навечно выставлен в Музее ВВС России, под Москвой, в городе Монино…Весной 1910 года, когда «Фарман» с летчиком на посадку заходить стал,
У самолета, ведомого Уточкиным, после перебоев мотор «Гном» отказал…
Над Киевом Саша Микулин, 15-летним гимназистом, наблюдавший все это,
Предложил Сергею Уточкину установить на мотор «Гнома» второе магнето.
Мотор (двигатель) Нестерова
По замыслу будущего авиаконструктора, чтобы проблему с мотором решить,
Пришлось в конструкции торец валика первого магнето со вторым соединить.
Это, вероятно, один из первых примеров, применяемых и ныне,
Дублирования жизненно важных и сложных систем авиационной машины.В дальнейшем на авиационные двигатели, чтобы надежность их поднять,
По два магнето и два комплекта свечей стали устанавливать.
При работе двигателя с двумя свечами в каждом цилиндре в этом случае
Улучшался процесс сгорания, росла мощность, компенсируя вес конструкции.А инженером Владимиром Киреевым в авиационном отделе летом 1915 года
Был разработан на Русско-Балтийском вагоностроительном заводе
И строился серийно двигатель «РБЗ-6» мощностью 150 лошадиных сил, к слову,
По типу немецкого двигателя «Аргус» однорядного шестицилиндрового.Начиная с 1915 года двигателями «РБЗ-6» самолеты «Илья Муромец» снабжали.
Заводы двигателей в Риге и Петербурге до 15 двигателей в месяц выпускали.
И Русско-Балтийский завод, где под руководством Сикорского шла работа,
Выпускал от 10 до 15 двигателей «РБЗ-6» в месяц для его тяжелых самолетов.На самолеты «Илья Муромец» ставились и двигатели «Сальмсон», тяжелые,
Мощностью 200 лошадиных сил, звездообразные, 14-цилиндровые.
И гидросамолеты «М-9» строились с мотором «Сальмсон» – таково решение.
Это были двигатели «Р-9» – девятицилиндровая звезда с водяным охлаждением.
Звездообразный мотор (двигатель) «Сальмсон»
Свой вклад в развитие опытного двигателестроения в России в то время
Внесли Александр Микулин и Борис Стечкин. Они по оригинальной схеме
Построили в 1916 году «АМБС-1» – двигатель двухтактный бензиновый,
Двигатель этот мощностью 300 лошадиных сил и двухцилиндровый.При частоте вращения вала двигателя 1800 оборотов в минуту, так было,
Расход топлива оценивался 0,25 килограмма на лошадиную силу.
Хотя двигатель имел не авиационное, по мысли авторов, назначение,
Но с его габаритными размерами нашел бы и на самолетах применение.Два рабочих цилиндра и компрессор, конструкторы так задумали впрок,
Располагались параллельно оси рабочего вала и образовали общий блок.
При проектировании двигателя мысль творческая реализовалась
В том, что в каждом рабочем цилиндре по два поршня иметь полагалось.А с помощью косых шайб, что на рабочем валу, возвратно-поступательное
Перемещение поршней превращалось в движение вала вращательное…
Распределение газовой смеси по цилиндрам, и это наверняка,
Производилось при работе двигателя с помощью винтового золотника.Материалом для двигателя, так как проблемы с металлом были,
Некачественное, приобретенное по случаю, «рыночное железо» служило…
Довести двигатель не удалось. Дефекты нашли свое проявление
В изгибе штоков поршня, его задиров из-за высокого удельного давления.
Мотор (двигатель) Микулина и Стечкина «АМБС-1»
Схема «АМБС-1»
В то время процесс доводки двигателя еще не был известен.
Пытались сразу вывести на полную мощность двигатель повсеместно…
А если этого не получалось, хотя двигатель и был к испытаниям готовый,
Заказчики прекращали финансирование и теряли интерес к конструкции новой.Для Микулина это был первый опыт проектирования, достойный внимания,
Мощного, на легком топливе, двигателя внутреннего сгорания.
Знаменитому впоследствии авиаконструктору шел тогда всего 21-й год.
И в его творческой карьере еще будет неповторимый, впечатляющий взлет.В России производство моторов являлось слабым промышленным звеном.
Не было нужной металлургической базы и качественных сталей… Притом
Трудно решалась проблема изготовления авиационных свечей. И, нет секрета,
Почти вся авиация летала с применением иностранных магнето.Но, несмотря на отставание России от ведущих стран в двигателестроении,
Ее ученые дали основы научного проектирования двигателей, вне сомнения.
В частности, по гидравлической теории смазки широко известны их работы
И по части двигателей тепловые, статические и динамические расчеты.И технические предложения русских авиаконструкторов, как основа,
Прочно вошли в практику авиамоторостроения мирового -
Это четырех– и шестицилиндровые рядные двигатели вертикальные
И дублирование наиболее сложных и ответственных агрегатов изначальное.
Николай Брилинг
Борис Стечкин
И в 1911 году профессор Николай Брилинг издал очень кстати труд:
«Двигатели внутреннего сгорания» – первый учебник. И сразу отметим тут,
Что с 1915 года, по инициативе ученого, было положено начало дела святого,
Подготовки в МТУ по двигателям специалистов поколения молодого.Также Брилинг основы теории быстроходных ДВС карбюраторных заложил.
И параметры по переводу ДВС с одного типа горючего на другой установил.
А ранее, в 1910 году, была разработана Брилингом и Александром Орловым
«Теория процесса выхлопа и продувки двухтактных двигателей» – в науке слово.Еще, «теория горения газовых смесей», предложенная Николаем Семеновым,
Позволила разъяснить особенности происходящих процессов, взглядом новым,
Воспламенения и сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания.
И естественно, к этим работам авиаконструкторы проявляли свое внимание…И в 1915 году в приложении к журналу «Воздухоплавание», по плану,
Вышла книга Дмитрия Борейко «Исследование материалов для аэроплана».
Тогда же в МТУ – Московском техническом училище – из авиаконструкторов
Учились будущие ученые и авиадвигателисты Стечкин, Микулин и Швецов.Первая мировая война 1914–1918 годов показала огромную роль авиации
Как самостоятельного рода оружия, применяемого в боевых операциях.
Но в Гражданскую войну с интервенцией 1918–1922 годов, так случилось,
Поставка в Россию иностранных авиадвигателей совсем прекратилась.К началу 1918 года уже встал вопрос перед советским руководством
Развития в авиадвигателестроении собственного производства.
И в феврале 1918 года был запущен завод «Икар», бывшие «Гном» и «Рон»,
И возобновил выпуск необходимых авиадвигателей «Рон» (М-1) он.И московский авиазавод «Мотор» постепенно начал возрождаться.
И успешно на нем ротативные двигатели «Рон-120» (М-2) стали собираться.
И 11 мая 1918 года в Москве, на Ходынском поле, испытали в работе
«Летающую лабораторию» для исследования двигателей и самолетов.И в это поистине трудное время разрухи, голода и смут
В Москве был образован Центральный аэрогидродинамический институт.
День рождения ЦАГИ – 1 декабря 1918 года. И по ориентации
Его основателем считают Николая Жуковского – отца русской авиации.И фундаментально, с перспективой, несмотря на сложные военные годы,
В области авиадвигателестроения налаживалась научная работа.
Здесь Центральный аэрогидродинамический институт преуспел -
Там был образован под руководством Стечкина винтомоторный отдел.И для подготовки соответствующих кадров в 1919 год напряженный
В Москве по решению Реввоенсовета был создан техникум авиационный.
А в 1920 году Реввоенсовет, проявляя об авиации дальнейшую заботу,
Преобразовал техникум в Институт инженеров Красного воздушного флота.
Николай Жуковский
А завод «Икар» по образцу «Либерти-12» освоил выпуск мотора М-5 нового.
«Либерти-12» – двигатель США Первой мировой войны, 12-цилиндровый,
С жидкостным охлаждением, V-образный, мощностью 450 лошадиных сил…
В 1924 году М-5 в серийное производство заслуженно принят был.Из всех серийных производимых у нас авиадвигателей лучшим был М-5.
Он стоял на самолетах ВВС и ГВФ, и его завод «Мотор» тоже стал выпускать.
Однако в эти 1920-е годы, которые историки вспоминают при случае,
Начались работы и над созданием авиадвигателя отечественной конструкции.Первым опытным советским авиадвигателем АБ-20 (М-7) стал.
Его, с расчетной мощностью в 20 лошадиных сил, Анатолий Бессонов создал.
Двигатель строили в 1922 году на заводе «Мотор». К испытаниям готовый
Он был по характеристике бензиновый, двухтактный и двухцилиндровый…Двигатель АБ-20 фактически весом всего 35 килограммов был.
Но во время стендовых испытаний он расчетную мощность не развил.
Из-за плохого наполнения цилиндров АБ-20 не вышел на рабочий режим…
И дальнейшие доводочные работы были прекращены, к сожалению, над ним.К началу 1925 года мощности заграничных двигателей достигали,
Примерно 600 лошадиных сил, а ресурсы их 150–200 часов составляли.
В то же время у советских двигателей, к середине 1920-х годов,
Мощность была около 400 лошадиных сил и ресурс всего – 50 часов.
Анатолий Бессонов
Аркадий Швецов
А создание одного из первых мощных двигателей, в 1923 году так пришлось,
Аркадием Швецовым и Петром Моишеевым на заводе «Мотор» началось.
У авиадвигателя 12-цилиндрового V-образного с водяным охлаждением,
Рабочая мощность была 750 лошадиных сил – это несомненное достижение.Готовый в 1926 году двигатель получил марку М8-РАМ и, по сути своей,
РАМ – русский авиационный мотор – стал воплощением интересных идей.
По тем временам увеличение мощности двигателя, как и предполагалось,
Проектировщиками выбором большой размерности цилиндра осуществлялось.Новым конструктивным решением было объединение в один блок
Каждой пары цилиндров с общей алюминиевой головкой, впрок,
Которая крепилась к днищам цилиндров надежно и ответственно
С помощью клапанных седел на резьбе, соответственно.У двигателя М8-РАМ были водяные рубашки на цилиндрах. Как без них?
И применялись четыре клапана по паре впускных и выпускных.
В 1926 году двигатель поставили на испытания. И 2,5 часа экзаменовали…
Из-за недостатков конструкции и большого веса М8-РАМ забраковали.Итак, хотя успехи в создании своих двигателей у нас отмечались скромные,
Все же пользу молодому авиадвигателестроению они принесли огромную.
Воспитывались кадры, приобретался опыт. Умея мечтать и дерзать,
Мы на ошибках учились, чтоб в будущем первоклассные двигатели создавать.Начиная с 1925 года строится в отечественном двигателестроении
Серия опытных образцов двигателей жидкостного охлаждения.
Несомненно, толчком к этому конкурс, объявленный ВВС, послужил
На авиационный двигатель мощностью свыше 750 лошадиных сил.В стране проектировали три двигателя. В соответствии с заданием
М-18 Бессонова и М-13 Брилинга и Микулина подошли к испытаниям.
Двигатель М-18 сделали на заводе «Икар» и на стенд поставили к сроку,
Он W-образный, с 18 цилиндрами с оригинальной силовой схемой блока.Двигатель М-18 быстро запускался. Однако непрочными оказались блоки.
И завод «Икар» до конца 1927 года делал все возможное для его доводки…
М-18 первым из советских моторов 100-часовые испытания прошел.
Мощность его 750 лошадиных сил, вес 550 килограмм. Но в серию не пошел…А в Научно-автомоторном институте М-13 создан 12-цилиндровый был.
При 2100 оборотах в минуту он развивал мощность – 820 лошадиных сил.
У М-13 цилиндры по три в один алюминиевый блок соединялись,
Цилиндры внутри каждого блока проточной водой охлаждались.М-13 при испытании лучшие результаты, чем М-18, показал.
Но 600-килограммовый двигатель в серию тоже не попал.
Сложная конструкция блока цилиндров лишала М-13 превосходства.
Не хватало опыта и была низкой культура литейного производства.
Мотор (двигатель) М-18
Однако наряду с моторами жидкостного охлаждения, не без основания,
Двигателям с воздушным охлаждением уделялось внимание.
Они обеспечивали в самолете, в бою, меньшую уязвимость пилота,
Для которого двигатель служил своеобразной защитой от пуль в полете…Первым серийным советским двигателем воздушного охлаждения
Был М-11 Аркадия Швецова и Николая Окромешко, вне сомнения.
При умеренной степени сжатия и небольшом числе оборотов в эксплуатации
Двигатель М-11 с 1926 года нашел применение в легкомоторной авиации.М-11, созданный на заводе «Мотор», мощностью 110 лошадиных сил,
Гарантированный ресурс не менее 300 часов в результате доводки получил.
К тому же М-11 был к топливу неприхотлив, и в условиях экстремальных
Он работал на многих сортах бензина без добавок специальных.В 1927 году на базе заводов «Икар» и «Мотор» крупный завод создали.
Новому авиамоторному предприятию имя «Михаил Фрунзе» дали.
А в 1929 году группой Анатолия Бессонова для серии, по показателям,
Разработан первый советский М-15 с центробежным нагнетателем.Двигатель М-15 был рассчитан на мощность 450 лошадиных сил.
При 1800 оборотах в минуту. Вес двигателя около 400 килограммов был.
Нагнетатель для М-15 от 12 до 20 тысяч оборотов в минуту имел.
М-15 в 1930 году на стендовых испытаниях 50-часовой рубеж преодолел…
Мотор (двигатель) гражданский МГ-11
Мотор (двигатель) М-11
И в НАМИ по идее Брилинга, был спроектирован мотор, внимания достоин,
«НАМИ-100» (М-12) 5-цилиндровый с водяным охлаждением и построен.
Мощность его в работе 100 лошадиных сил. Он не хуже М-11 себя показал.
Но НАМИ не имел производственной базы, и «НАМИ-100» в серию не попал.В 1930 году в стране спроектировано 40 двигателей, 30 из них были в работе,
Построено около 15 двигателей, но немногие ставились на самолеты.
Существующая организация опытного авиационного моторостроения
Не обеспечивала создание эффективных двигателей. Требовались изменения…Если развитие ЦАГИ служило делу авиации, способствовало ее расцвету,
Придет время. В Москве 3 декабря 1930 года пройдет заседание Реввоенсовета
По авиамоторостроению при участии Сергея Чаплыгина и Сергея Каменева,
Михаила Тухачевского и Яна Алксниса, Клима Ворошилова и Андрея Туполева.Решение Реввоенсовета по докладу Петра Баранова нельзя недооценить.
Отделы авиамоторный ЦАГИ и моторостроения завода «№ 24» объединить
В Институт авиационных моторов (ИАМ) – научно-практического назначения.
Впоследствии это – Центральный институт авиационного моторостроения.В 1931 году в ЦИАМе строился и доводился до серийного исполнения
Двигатель М-34, 12-цилиндровый, V-образный, жидкостного охлаждения.
Причем конструкторской группой, руководимой Микулиным, в 1929–1930 годах
Двигатель М-34 (АМ-34) еще в НАМИ разрабатывался в чертежах…Александр Микулин
Применение двигателя Микулина М-34 (АМ-34) в авиации
Самолет «АНТ-25»
Самолет ТБ-3
Внимание! Это ознакомительный фрагмент книги.
Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента ООО "ЛитРес".
Сегодня поговорим о двигателе, эра расцвета которого пришлась на тот период времени, когда авиация еще не вышла из состояния «летающих этажерок», но когда эти самые этажерки уже чувствовали себя в воздухе достаточно уверенно.
Истребитель Sopwith Camel F.1 с двигателем Clerget 9B.
Основные принципы самолето- и двигателестроения быстро принимали устойчивые очертания. Появлялось все больше моделей двигателей для аэропланов, а вместе с ними как новые победы, так и новые проблемы в двигателестроении. Конструкторы и инженеры стремились (как это, вобщем-то, происходит и сейчас:-)) максимально облегчить двигатели и при этом сохранить или даже увеличить их тяговую эффективность.
На этой волне и появился ротативный двигатель для тогдашних аэропланов. Почему именно для аэропланов? Да потому что сам по себе этот тип двигателя был разработан даже значительно раньше первого полета братьев Райт.
Однако обо всем по порядку. Что из себя представляет ротативный двигатель…. На английском rotary engine (что, кстати, на мой взгляд странно, потому что этим же словом обозначается роторный двигатель (двигатель Ванкеля)). Это двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры с поршнями (их нечетное количество) расположены радиально в виде звезды, обычно четырехтактный.
Рабочее топливо - бензин, воспламенение происходит от свечей зажигания.
По внешнему виду он очень похож на появившийся практически одновременно с ним и хорошо нам сегодня известный радиальный (звездообразный) поршневой двигатель. Но это только в неработающем состоянии. При запуске ротативный двигатель на неосведомленного о нем человека производит сильное впечатление.
Работа ротативного двигателя.
Происходит это потому, что уж очень необычно, на первый взгляд, выглядит его работа. Ведь вместе с винтом вращается и весь блок цилиндров, то есть, по сути дела весь двигатель. А вал, на котором происходит это вращение закреплен неподвижно. Однако в механическом плане ничего необычного тут нет. Просто дело привычки:-) .
Топливо-воздушная смесь из-за вращения цилиндров не может быть подведена к ним обычным порядком, поэтому попадает туда из картера, куда подводится через полый неподвижный вал от карбюратора (или устройства его заменяющего).
Впервые в патент на ротативный двигатель получил французский изобретатель Félix Millet в 1888 году. Тогда этот двигатель поставили на мотоцикл и показали его на всемирной парижской выставке в 1889 году.
Ротативный двигатель Félix Millet на мотоцикле.
Позже двигатели Félix Millet ставились на автомобили, один из которых принял участие в первой в мире автомобильной гонке Paris–Bordeaux–Paris в 1895 году, а с 1900 года эти двигатели ставили на автомобили французской фирмы Darracq.
В дальнейшем инженеры-изобретатели стали обращать внимание на ротативный двигатель уже с точки зрения применения его в авиации.
Первым в этом плане был бывший ньюйоркский часовщик Stephen Balzer, создавший свой ротативный двигатель в 1890 году и ставший автором (совместно с инженером Charles M. Manly) первого в истории двигателя, разработанного конкретно для аэроплана, известного под названием Manly-Balzer engine.
Практически одновременно с ним работал американский инженер Adams Farwell, строивший автомобили с ротативными двигателями с 1901 года.
Открытый картер двигателя Le Rhône 9J.
По некоторым сведениям принципы конструкции его двигателей были взяты за основу производителями знаменитых впоследствии двигателей «Гном».
Что же так привлекало инженеров в ротативном двигателе? Что в нем такого полезного для авиации?
Есть две основные особенности, которые и являются его главными положительными качествами. Первая - это самый малый (по тому времени) вес по сравнению с двигателями той же мощности. Дело в том, что частоты вращения тогдашних двигателей были невысокие и для получения необходимой мощности (в среднем тогда порядка 100 л.с. (75 кВт)) циклы воспламенения топливовоздушной смеси давали о себе знать весьма ощутимыми толчками.
Чтобы этого избежать двигатели снабжались массивными маховиками, что, естественно, влекло за собой утяжеление конструкции. Но для ротативного двигателя маховик был не нужен, потому, что вращался сам двигатель, имеющий достаточную массу для стабилизации хода.
Такие двигатели отличались плавностью и равномерностью хода. Зажигание производилось последовательно в каждом цилиндре через один по кругу.
Второй особенностью было хорошее охлаждение. Металлургическая промышленность в те времена была не настолько развита, как сейчас и качество сплавов (в плане термостойкости) было не слишком высоким. Поэтому требовалось хорошее охлаждение.
Скорости полета самолетов были не высокие, поэтому простое охлаждение набегающим потоком стационарного движка было недостаточным. А ротативный двигатель здесь находился в более выгодном положении, потому что сам вращался с достаточной для эффективного охлаждения скоростью и цилиндры хорошо обдувались воздухом. При этом они могли быть как гладкими, так и оребренными. Охлаждение было достаточно эффективным даже при работе двигателя на земле.
Теперь отвлечемся на пару полезных роликов о работе ротативного двигателя. Первый – это моделирование его работы на компьютере. Во втором показана работа “внутренностей” двигателя Le Rhône.
Расцвет ротативных двигателей пришелся на первую мировую войну. В то время авиация уже достаточно серьезно участвовала в боевых действиях и воздушные бои не были редкостью. Самолеты и двигатели для них производились всеми крупными участниками войны.
Из двигателестроительных одной из самых известных была французская фирма Société des Moteurs Gnome, в свое время занимавшаяся производством двигателей внутреннего сгорания для промышленного производства. В 1900 году она купила лицензию на производство маленького одноцилиндрового стационарного двигателя (мощность 4 л.с.) Gnom у немецой фирмы Motorenfabrik Oberursel. Это движок продавался во Франции под французским наименованием Gnome и при этом настолько успешно, что наименование это было использовано в названии фирмы.
Ротативный двигатель Gnome 7 Omega.
В дальнейшем на базе Гнома был разработан ротативный двигатель Gnome Omega, имевший немалое количество модификаций и устанавливавшийся на самые различные самолеты. Известны так же другие массово производившиеся двигатели этой фирмы. Например, Gnome 7 Lambda – семицилиндровый, мощностью 80 л.с. и его продолжение Gnome 14 Lambda-Lambda (160 л.с.), двухрядный ротативный двигатель с 14-ю цилиндрами.
Двигатель Gnome Monosoupape.
Широко известен двигатель Gnome Monosoupape (один клапан), начавший выпускаться в 1913 году и считавшийся одним из лучших двигателей в начальный период войны. Этот «лучший двигатель»:-) имел всего один клапан, использовавшийся и для выхлопа и для забора воздуха. Для поступления топлива в цилиндр из картера, в юбке цилиндра был сделан ряд специальных отверстий. Двигатель был бескарбюраторный и из-за упрощенной системы управления был легче и потреблял, к тому же меньше масла.
Подвод топлива в цилиндр Gnome Monosoupape. Crank Case - картер, Ports - подводящие отверстия.
Управления у него не было практически никакого. Был только топливный кран, подававший бензин через специальную форсунку (или распылитель) в полый неподвижный вал и далее в картер. Этим краном можно было пытаться обогащать или обеднять топливо-воздушную смесь в очень узком диапазоне, от чего было мало толку.
Пытались использовать с целью управления изменение фаз газораспределения, но быстро от этого отказались, потому что начали гореть клапана. В итоге движок постоянно работал на максимальных оборотах (как, впрочем и все ротативные двигатели:-)) и управлялся только отключением зажигания (об этом чуть ниже:-)).
Другой известной французской фирмой, производившей ротативный двигатели была фирма Société des Moteurs Le Rhône, начавшая свою работу с 1910 года. Одними из самых известных ее двигателей были Le Rhône 9C (мощность 80 л.с.) и Le Rhône 9J (110 л.с.). Характерной их особенностью было наличие специальных трубопроводов от картера к цилиндрам для подвода топливо-воздушной смеси (немного похоже на входные коллектора современных ДВС).
Двигатель Le Rhone 9C.
Ротативный двигатель Le Rhone 9J.
Le Rhône и Gnome первоначально соперничали, но потом объединились и с 1915 года уже работали совместно под названием Société des Moteurs Gnome et Rhône. Двигатель 9J был, вобщем-то, уже их совместным продуктом.
Интересно, что вышеупомянутая германская фирма Motorenfabrik Oberursel в 1913 году закупила лицензии на производство теперь уже французских ротативных двигателей Gnome (хотя и была родоначальницей этого брэнда, можно сказать:-)) и чуть позже двигателей Le Rhône. Их она выпускала под своими наименованиями: Gnome, как U-серия и Le Rhône, как UR-серия (от немецкого слова Umlaufmotor, обозначающего ротативный двигатель).
Например, двигатель Oberursel U.0 был аналогом французского Gnome 7 Lambda и устанавливался первоначально на самолет Fokker E.I., а двигатель Oberursel U.III – это копия двухрядного Gnome 14 Lambda-Lambda.
Истребитель Fokker E.I с двигателем Oberursel U.0 .
Германский двухрядный Oberursel U.III, копия Gnome 14 Lambda-Lambda.
Вообще фирма Motorenfabrik Oberursel всю войну в довольно большом количестве производила двигатели-клоны французских моделей, которые потом ставились на самолеты, являвшиеся противниками французов и их союзников в воздушных боях. Вот такие фокусы жизни:-) …
Среди других известных двигателестроительных фирм значится также французская фирма Société Clerget-Blin et Cie (интересное для русского уха слово Blin в названии означает фамилию одного из учредителей, промышленника Эжена Блина:-)) со своим известным движком Clerget 9B.
Двигатель Clerget 9B.
Двигатель Clerget 9B на истребителе Sopwith 1½ Strutter.
Истребитель Sopwith 1 1/2 Strutter с двигателем Clerget 9B.
Многие двигатели производились в Великобритании по лицензиям. На этих же заводах выпускали английские двигатели разработки Walter Owen Bentley (того самого Бентли) Bentley BR.1 (заменившие Clerget 9B на истребителях Sopwith Camel) и Bentley BR.2 для истребителей Sopwith 7F.1 Snipe.
На двигателях Bentley в конструкции поршней впервые были применены алюминиевые сплавы. До этого на всех движках цилиндры были чугунные.
Ротативный двигатель Bentley BR1.
Ротативный двигатель Bentley BR2.
Истребитель Sopwith 7F.1 Snipe с двигателем Bentley BR.2
Теперь вспомним о других особенностях ротативного двигателя, которые, так сказать, плюсов ему не прибавляют:-) (чаще всего как раз наоборот).
Немного об управлении. Современный (стационарный, конечно:-)) поршневой двигатель, неважно рядный он или звездообразный, управляется относительно легко. Карбюратор (либо инжектор) формирует нужный состав топливо-воздушной смеси и с помощью дроссельной заслонки пилот может регулировать подачу ее в цилиндры и, тем самым, менять обороты двигателя. Для этого по сути дела существует ручка (или педаль, как хотите:-)) газа.
У ротативного двигателя все не так просто:-) . Несмотря на разницу конструкций, большинство ротативных двигателей имели на цилиндрах управляемые впускные клапана, через которые и поступала топливо-воздушная смесь. Но вращение цилиндров не позволяло применять обычный карбюратор, который бы поддерживал оптимальное соотношение воздух-топливо за дроссельной заслонкой. Состав смеси, поступающей в цилиндры нужно было корректировать для достижения оптимального соотношения и устойчивой работы двигателя.
Для этого обычно существовал дополнительный воздушный клапан (“bloctube”) . Пилот устанавливал рычаг газа в нужное положение (чаще всего полностью открывая дроссель) и потом рычагом регулировки подачи воздуха добивался устойчивой работы двигателя на максимальных оборотах, производя так называемую тонкую регулировку. На таких оборотах обычно и проходил полет.
Из-за большой инерционности двигателя (масса цилиндров все же немаленькая:-)), такая регулировка часто делалась «методом тыка», то есть определить нужную величину регулировки можно было только на практике, и эта практика была необходима для уверенного управления. Все зависело от конструкции двигателя и опыта пилота.
Весь полет проходил на максимальной частоте вращения движка и если ее по какой-либо причине надо было снизить, например для посадки, то действия по управлению должны были быть обратного направления. То есть пилоту нужно было прикрыть дроссель и потом опять регулировать подачу воздуха в двигатель.
Но такое «управление» было, как вы понимаете, достаточно громоздким и требующим времени, которое в полете не всегда есть, особенно на посадке. Поэтому гораздо чаще применялся метод отключения зажигания. Чаще всего это делалось через специальное устройство, позволяющее отключать зажигание полностью или в отдельных цилиндрах. То есть цилиндры без зажигания переставали работать и двигатель в целом терял мощность, что и нужно было пилоту.
Этот метод управления широко применялся на практике, но тянул за собой и кучу проблем. Топливо, вместе, кстати, с маслом, несмотря на отключение зажигания, продолжало поступать в двигатель и, несгорев, благополучно его покидало и затем скапливалось под капотом. Так как движок очень горячий, то опасность серьезного пожара налицо. Тогдашние «легкие этажерки» горели очень легко и быстро:-) .
Пример защитных капотов на двигателе (защита от масла двигатель Gnome 7 Lambda) на самолете Sopwith Tabloid.
Поэтому капоты для двигателей имели внизу вырез примерно на одну треть периметра или на худой конец серьезные дренажные отводы, чтобы вся эта гадость могла быть удалена набегающим потоком. Чаще всего, конечно, она размазывалась по фюзеляжу.
Кроме того свечи в неработающих цилиндрах могли оказаться залитыми и замасленными и повторный запуск поэтому был не гарантирован.
К 1918 году французская двигателестроительная фирма Société Clerget-Blin et Cie (ротативные двигатели Clerget 9B), исходя из очевидной опасности использования способа снижения мощности путем отключения зажигания, в руководстве по эксплуатации своих двигателей рекомендовала следующий метод управления.
При необходимости снижения мощности двигателя пилот перекрывает подачу топлива закрытием дросселя (ручкой газа). При этом зажигание не отключается, и свечи продолжают «искрить» (предохраняя себя от замасливания). Винт вращается в результате эффекта авторотации, и при необходимости запуска топливный клапан просто открывается в то же положение, что и до закрытия. Двигатель запускается…
Однако, по отзывам пилотов, которые в наши дни летают на восстановленных или точных копиях самолетов того времени, все-таки самый удобный режим снижения мощности – это отключение зажигания, несмотря на всю «грязь», которую при этом извергают ротативные двигатели:-) .
Самолеты с такими движками вообще особой чистотой не отличались. Про топливо в отключенных цилиндрах я уже сказал, но ведь было еще и масло. Дело в том, что из-за вращающегося блока цилиндров, возможность откачки топлива из картера была весьма проблематична, поэтому организовать полноценную систему смазки было нельзя.
Схема топливо- и маслопитания ротативного двигателя Gnome 7 Omega.
Но без смазки никакой механизм работать не будет, поэтому она, конечно, существовала, но в о-о-очень упрощенном виде. Масло подавалось прямо в цилиндры, в топливо-воздушную смесь.На большинстве двигателей для этого существовал небольшой насос, подававший масло через полый (неподвижный, как уже известно:-)) вал по специальным каналам.
В качестве смазывающего масла использовалось касторовое, самое лучшее по тем временам масло (природное растительное) для этих целей. Оно, кроме того не смешивалось с топливом, что улучшало условия смазки. Да и сгорало в цилиндрах оно только частично.
Пример замасливания (темные пятна) двигателя Gnome 7 Omega полусгоревшим касторовым маслом.
А удалялось оно оттуда после выполнения своих функций вместе с отработанным газами через выпускной клапан. И расход его при этом был очень даже немаленький. Средний движок, мощностью около 100 л.с. (≈75 кВт, 5-7 цилиндров) за час работы расходовал более двух галлонов (английских) масла. То есть около 10 литров вылетало «на ветер».
Ну что тут скажешь… Бедные механики:-) . Масло, сгоревшее и не совсем, топливная смесь, оставшаяся после дросселирования движка, сажа… все это оседало на самолете, и все это нужно было отмывать. Причем масло это отмывалось очень плохо. Из-за этого на старых снимках самолеты частенько «щеголяют» грязными пятнами на крыле и фюзеляже.
Но и летчики – люди мужественные:-) . Ведь из движка выходила касторка. А это, как известно, очень хорошее слабительное (в аптеках раньше продавалась, не знаю, как сейчас). Конечно, двигатель был закрыт капотом, и снизу, как я уже говорил, был вырез для удаления всей грязи. Но ведь кабина открытая и воздушный поток – штука не всегда управляемая. Если чистая касторка попадала на лицо и потом внутрь… Последствия предугадать…. наверное было не сложно:-) …
Следующая особенность ротативных двигателей, которую я бы тоже не назвал положительной была связана с управляемостью аэропланов, на которых стояли такие движки. Немалая масса вращающегося блока представляла собой по сути дела большой гироскоп, поэтому гироскопический эффект был неизбежен:-) .
Пока самолет летел прямолинейно, его влияние не было сильно заметно, но стоило начать совершать какие-либо полетные эволюции, как сразу проявлялась гироскопическая прецессия. Из-за этого и вкупе с большим крутящим моментом массивного блока цилиндров при выбранном правом вращении винта самолет очень неохотно поворачивал влево и при этом задирал нос, но зато быстро делал правые развороты с большой тенденцией к опусканию носа.
Такой эффект с одной стороны очень мешал (особенно молодым и неопытным пилотам), а с другой был полезен при проведении воздушных боев, в так называемых «собачьих свалках» (dogfights). Это, конечно, для опытных летчиков, которые могли с толком использовать эту особенность.
Очень характерен в этом плане был известный самолет Sopwith Camel F.1 Королевских ВВС, считавшийся лучшим истребителем Первой Мировой. На нем стоял ротативный двигатель Clerget 9B (как примечание добавлю, что в последствии также ставился и английский Bentley BR.1(150 л.с.)). Мощный (130 л.с.), но достаточно капризный двигатель, чувствительный к составу топлива и к маслу. Мог запросто отказать на взлете. Но именно благодаря ему и особенностям компоновки фюзеляжа (рассредоточению полезного оборудования) Camel был очень маневренен.
Истребитель Sopwith Camel F.1 с двигателем Clerget 9B .
Истребитель Sopwith Camel F.1 (реплика).
Маневренность эта, правда, доходила до крайности. В управлении истребитель был необычайно строг и вообще имел кое-какие неприятные особенности. Например, большое желание войти в штопор на малой скорости:-) . Он абсолютно не подходил для обучения молодых пилотов. По некоторой статистике за время войны в боевых действиях на этом аэроплане погибло 415 пилотов, а в летных происшествиях – 385. Цифры красноречивые…
Однако опытные пилоты, хорошо его освоившие, могли извлечь большую пользу из его особенностей и делали это. Интересно, что из-за нежелания Camel-а быстро разворачиваться влево, многие пилоты предпочитали делать это, так сказать, «через правое плечо»:-) . Поворот вправо на 270º получался значительно быстрее, чем влево на 90º .
Основным и достойным противником для Sopwith Camel F.1 был немецкий триплан Fokker Dr.I с двигателем Oberursel UR.II (полный аналог французского Le Rhône 9J). На таком воевал Барон Ма́нфред А́льбрехт фон Рихтго́фен (Manfred Albrecht Freiherr von Richthofen), знаменитый «Красный барон».
Триплан Fokker Dr.I
Германский двигатель Oberursel-UR-2. Копия Le Rhône 9J.
Истребитель-триплан Fokker Dr.I (современная реплика, правда двигатель у нее не ротативный).
Fokker DR1, современная реплика с настоящим ротативным двигателем.
Триплан Fokker Dr.I незадолго до гибели "Красного Барона".
За время войны ротативные двигатели достигли своего полного расцвета. При имеющихся запросах армии, несмотря на свои недостатки они очень хорошо подходили для решения, так сказать, триединой задачи «мощность – вес – надежность». Особенно, что касается легких истребителей. Ведь именно на них в подавляющем большинстве такие движки стояли.
Более крупные и тяжелые самолеты продолжали летать, используя традиционные рядные движки.
Однако авиация развивалась бурными темпами. Требовалась все большая мощность двигателей. Для стационарных рядных это достигалось путем увеличения максимального количества оборотов. Возможности совершенствования в этом направлении были. Улучшались системы зажигания и газораспределения, принципы образования топливовоздушной смеси. Применялись все более совершенные материалы.
Это позволило к концу Первой Мировой войны поднять максимальную величину оборотов стационарного двигателя с 1200 до 2000 об/мин.
Однако, для ротационного двигателя этот было невозможно. Организовать правильное смесеобразование было нельзя. Все приходилось делать «на глазок», поэтому расход топлива (как и масла) был, мягко говоря, немаленьким:-) (в том числе, кстати, из-за постоянной работы на больших оборотах).
Какие-либо внешние регулировочные работы на двигателе, пока он находится в запущенном состоянии само собой были невозможны.
Повысить частоту вращения тоже не получалось, потому что сопротивление воздуха быстро вращающемуся блоку цилиндров было достаточно большим. Более того, при увеличении скорости вращения, сопротивление росло еще быстрее. Ведь, как известно, скоростной напор пропорционален квадрату скорости (ρV2/2, где ρ – плотность воздуха, V – скорость потока). То есть если скорость просто растет, то сопротивление растет в квадрате (примерно:-)).
При попытках на некоторых моделях двигателей начала войны поднять обороты с 1200 об/мин до 1400 об/мин сопротивление поднималось на 38%. То есть получалось, что возросшая мощность двигателя больше тратилась на преодоление сопротивления, чем на создание полезной тяги воздушного винта.
Немецкой фирмой Siemens AG была сделана попытка обойти эту проблему с другой стороны. Был выполнен 11-цилиндровый двигатель так называемой биротативной схемы (наименование Siemens-Halske Sh.III). В нем блок цилиндров вращался в одну сторону с частотой 900 об/мин., а вал (ранее неподвижный) в другую с той же частотой. Суммарная относительная частота составила 1800 об/мин. Это позволило достичь мощности в 170 л.с.
Биротативный двигатель Siemens-Halske Sh.III .
Истребитель Siemens-Schuckert D.IV .
Истребитель Siemens-Schuckert D.IV в берлинском музее.
Этот двигатель имел меньшее сопротивление воздуху при вращении и меньший крутящий момент, мешающий управлению. Устанавливался на истребителе Siemens-Schuckert D.IV , который по мнению многих специалистов стал одним из лучших маневренных истребителей времен войны. Однако производиться начал поздно и сделан был в небольшом количестве экземпляров.
Существующее положение Siemens-Halske Sh.III не поправил и не смог опять поднять ротативные двигатели на должную высоту.
Недостатков у них, как видите, хватало. Ко всему прочему могу еще добавить, что движки эти были достаточно дороги. Ведь из-за большой быстро вращающейся массы все детали двигателя должны были быть хорошо отбалансированы и четко подогнаны. Плюс сами материалы были недешевы. Это приводило к тому, что, например, двигатель Monosoupape по ценам 1916 года стоил порядка 4000$ (что в переводе на курс года 2000-го составляет примерно 65000$). Это при том, что в движке-то, вобщем-то, по нынешним понятиям:-) , ничего особенного-то нет.
Ко всему прочему моторесурс всех таких двигателей был невысок (вплоть до 10-ти часов между ремонтами) и менять их приходилось часто, несмотря на высокую стоимость.
Все эти недостатки копились и в конце концов чаша оказалась переполнена. Ротативный двигатель широко использовался и совершенствовался (по мере возможности) вплоть до конца войны. Самолеты с такими движками некоторое время использовались во время гражданской войны в России и иностранной интервенции. Но в целом их популярность быстро пошла на спад.
Совершенствование науки и производства привели к тому, что на сцену уверенно вышел последователь ротативного двигателя – радиальный или звездообразный двигатель с воздушным охлаждением, который не сходит с нее и по сей день, работая, между прочим, в содружестве с рядным поршневым авиационным двигателем с жидкостным охлаждением.
Ротативный двигатель, оставив яркий след в истории авиации, занимает теперь почетное место в музеях и на исторических выставках.
На этом заканчиваю:-) . В заключение как всегда кое-какое интересное видео. Первый ролик – запуск восстановленного двигателя Гном 1918 года выпуска. Далее три ролика о работе двигателя и полетах восстановленного Sopwith Camel F.1, а также Fokker Dr.I (на заднем плане:-)). Интересного вам просмотра и до встречи…
P.S. Один из моих читателей (Александр) совершенно справедливо указал мне на то, что в ролике, где вместе с Сопвичем летает современная реплика германского триплана, движок у этого триплана не ротативный. Абсолютно верно. Я, увлекшись Сопвичем, не обратил на это внимание:-) . Прошу прощения у читателей и помещаю ролик (и фото), где в полете современная реплика Фоккера с настоящим ротативным движком. Самолет здесь классно показан:-) …
