Эта книга находится в разделах

Список книг по данной тематике

Реклама

  • Кофе и чай оптом
  • Принадлежности для рыбалки оптом. Офисная мебель оптом и в розницу
  • чайкофе-оптом.рф



Михаил Козырев.   Реактивная авиация Второй мировой войны

8. Самолеты с турбовинтовыми двигателями

   В турбовинтовом двигателе (ТВД) большая часть тяги создается воздушным винтом, приводимым во вращение газовой турбиной, но меньшая часть (до 10–12 %) тяги – за счет истечения газов из сопла двигателя. Основными элементами ТВД являются: входное устройство, компрессор, камера сгорания, газовая турбина, реактивное сопло, редуктор и воздушный винт.

   Идея применить реактивный двигатель для вращения воздушного винта самолета появилась еще на заре развития авиации. Такое предложение выдвигал, например, в 1914 г. русский инженер М.Н. Никольский, спустя почти десять лет в этом направлении работал В.И. Безеров.

   В Советском Союзе исследования по авиационным газотурбинным двигателям начались с 1930 г. во Всесоюзном теплотехническом институте под руководством В.В. Уварова. Как уже говорилось выше, в 1934 г. была создана и прошла длительные испытания первая отечественная высокотемпературная газотурбинная установка ГТУ-1, ставшая прообразом будущих турбовинтовых двигателей. Установка состояла из одноступенчатого центробежного компрессора, кольцевой камеры сгорания и одноступенчатой газовой турбины. В 1938–1939 гг. под руководством профессора В.В. Уварова для самолета ТБ-3 были впервые построены опытные газотурбинные установки ГТУ-3 мощностью по 1150 л. с., выполненные по схеме турбовинтового двигателя. Под его же руководством с 1943 г. в ЦИАМ разрабатывался летный образец экспериментального ТВД Э-3080, развивавшего мощность на валу 625 л. с. и создававшего дополнительную тягу 160 кгс.

   В МАИ в 1936–1938 гг. под руководством профессора А.В. Квасникова спроектировали и построили паровую двигательную установку мощностью 180 л. с. для привода воздушного винта. У парового двигателя, в отличие от ТВД, отсутствуют камера сгорания и реактивное сопло, пар из парогенератора под большим давлением подводится к турбине, вращая ее, а та, в свою очередь, через редуктор вращает воздушный винт. Отработавший пар превращается в воду в конденсаторе, и вода снова подается в парогенератор. С этим экспериментальным двигателем успешно проходил летные испытания самолет У-2, в конструкции которого спустя полвека была реализована идея Ф.Р. Гешвенда о постройке «паролета».

   В самом начале войны работы в этом направлении активизировались и в Германии. С 1940 г. на фирме «Юнкерс» под руководством фон Шлиппе разрабатывался авиационный паровой двигатель мощностью 3000 л. с., а в Высшей технической школе (Вена) под руководством профессора Лозеля – авиационный паровой двигатель мощностью 4000 л. с. К концу войны фирмы «Даймлер-Бенц» и BMW освоили выпуск опытных образцов ТВД (DB 021 и BMW 028).

   В США также к концу войны были разработаны и изготовлены опытные образцы ТВД, они устанавливались в опытных самолетах F2R и XP-81 (см. выше).

Rochen
   В 1939 г. Генрих Фокке, один из основателей фирмы «Фокке-Вульф», в рамках проекта Schnellflugzeug («Быстрый самолет»), разработал и запатентовал конструкцию летательного аппарата, представлявшего собой гибрид реактивного самолета и вертолета, который в качестве силовой установки использовал ТВД. Аппарат, получивший обозначение Rochen, представлял собой дископлан с треугольной в плане хвостовой частью корпуса, на задней кромке располагались элероны, закрылки и киль с рулем направления. Внутри корпуса были установлены два соосных двухлопастных винта противоположного вращения, приводившиеся во вращение газотурбинным двигателем разработки фирмы «Фокке-Вульф». Передача вращения к винтам осуществлялась через удлиненный вал и редуктор. Выходное сопло двигателя соединялось двумя каналами с двумя дополнительными камерами сгорания (прототипами форсажных камер), продукты сгорания через выхлопные сопла камер выбрасывались наружу. На нижней поверхности корпуса имелись открывающиеся створки, кабина летчика размещалась в носовой части, трехстоечное шасси после взлета убиралось в корпус.

   Взлет Rochen осуществлял с полностью открытыми створками за счет вращения винтов (наподобие вертолета), подачей топлива в дополнительные камеры сгорания достигалось увеличение горизонтальной скорости полета. При этом створки на нижней поверхности фюзеляжа прикрывались так, чтобы поток отбрасываемого винтами воздуха отклонялся к хвосту и увеличивал горизонтальную скорость. Путевое управление на малых скоростях осуществлялось дифференцированной подачей топлива в дополнительные камеры сгорания. Данных о том, что аппарат строился во время войны, нет, но в 1950-х гг. была построена модель в масштабе 1:10 для продувки в аэродинамической трубе.

Ме 321
   В 1940 г. фирма «Мессершмитт» разработала гигантский планер Me 321 для перевозки бронетехники и подразделений десантников. Машина выполнялась целиком из древесины, загрузка фюзеляжа осуществлялась через откидывавшуюся вверх носовую часть. Взлет планера должен был осуществляться на сбрасываемой тележке, посадка производится на лыжи. В воздух планер поднимал самолет Не 111Z или тройка самолетов Bf 110. Для облегчения взлета планеры часто оснащались стартовыми ускорителями.

   Первый полет состоялся в марте 1941 г., серийные планеры Me 321А и Me 321В, имевшие колесное шасси, поступили на вооружение в июне того же года в специально сформированные эскадрильи тяжелых планеров, которые действовали на советско-германском фронте – в Прибалтике, Белоруссии и на Украине. Me 321 осуществляли снабжение немецкой авиации и сухопутных войск, перевозя боеприпасы, топливо и личный состав. Опыт эксплуатации планеров показал, что для снабжения воинских частей передней линии требуется использование транспортных аппаратов, способных самостоятельно осуществить взлет. Поэтому было предложено рассмотреть возможность оснащения Ме 321 двигателями, при этом рассматривались два варианта оснащения – поршневыми двигателями и паровыми двигателями.

   В первом варианте на основе планера Ме 321 создали тяжелый транспортный самолет Me 323 Gigant («Гигант»), оснащенный четырьмя поршневыми двигателями Gnome-Rhone 14N, первый полет которого состоялся в 1941 г., взлет осуществлялся с помощью тройки буксировщиков Bf 110.

   Заказ на разработку самолета второго варианта, предназначенного для снабжения немецких подводных лодок в Северной Атлантике и выполнения разведки, поступил на фирму «Мессершмитт» 12 апреля 1941 г., работы должны были вестись под самым высоким приоритетом, присвоенным техническим отделом СС. Важными факторами в пользу применения паровых двигателей были: более высокая величина отношения мощности к весу силовой установки по сравнению с поршневыми двигателями, более высокий ресурс (4000–6000 часов) по сравнению с 500 часами для поршневых двигателей. Для сравнения – ресурс серийных ТРД Jumo 004 и BMW 003 не превышал 20–25 часов, а HeS 8, с которыми летал самолет Не 280, никак не мог достичь ресурса в 10 часов. Вопрос выбора топлива для парового двигателя остро не стоял, так как он мог работать на тяжело воспламеняющихся топливах, таких как мазут и угольная пыль, в противоположность высокооктановым топливам, необходимым для двигателей внутреннего сгорания. Однако работы по паровому двигателю были прекращены, так как 21 августа 1942 г. RLM отменило свой заказ.

   Характеристики Ме 321В-1: экипаж – 1 человек, размах крыла – 55,0 м и его площадь – 300,0 м2, длина планера – 28,2 м, высота – 10,2 м, вес пустого – 12 400 кг, максимальный взлетный вес – 39 500 кг, максимальная скорость – 160 км/ч, скорость планирования – 140 км/ч, вооружение – 2 пулемета MG 15.

Ме 264
   В августе 1944 г. RLM выдало задание фирме Osermaschinen GmbH, основанной профессором Лозелем, на проектирование и изготовление парового двигателя для одного из опытных образцов дальнего самолета Ме 264 (см. выше). В рамках этой работы был спроектирован двигатель мощностью 6000 л. с., который мог приводить во вращение воздушный винт, выполненный в двух вариантах: первый диаметром 5,3 м и скоростью вращения 400–500 об/мин, а второй диаметром 2,0 м и скоростью вращения 6000 об./мин. Двигатель должен был работать на смеси, состоящей на 65 % из угольной пыли и на 35 % из какого-либо жидкого топлива (бензин, керосин, мазут и т. д.). В конце войны многие компоненты двигателей были закончены и подготовлены к окончательной сборке, однако самолет Ме 264, предназначенный под эти двигатели, был разрушен во время воздушного налета на завод фирмы «Мессершмитт».

Ar E.560/7
   Проект двухместного среднего бомбардировщика с двигателями разных типов на крыле разрабатывался в 1943–1944 гг. (см. выше – Ar Е.560). Один из вариантов, Ar Е.560/7, имел силовую установку из двух ТВД BMW 028 (турбовинтовая версия ТРД BMW 018) мощностью по 2650 кВт, установленных над крылом, каждый двигатель вращал два соосных винта. Проект не реализовывался.

   Характеристики Ar Е.560/7: экипаж – 2 человека, силовая установка – 2 х ТВД BMW 028 мощностью по 2650 кВт, размах крыла – 19,1 м и его площадь – 75,0 м2, длина самолета – 16,8 м, максимальная скорость – 920 км/ч, дальность – 3400 км, бомбовая нагрузка – 4000 кг.

He Wespe
   Проект перехватчика вертикального взлета и посадки He Wespe («Оса») с кольцевым крылом вокруг средней части фюзеляжа был разработан к марту 1945 г. Крыло крепилось к фюзеляжу при помощи трех пилонов. В задней части фюзеляжа устанавливался турбовинтовой двигатель DB 021 мощностью 3300 л. с. и дополнительной тягой реактивного сопла 1100 кгс, вращавший шестилопастный винт, располагавшийся внутри крыла. ТВД DB 021 представлял собой турбовинтовую модификацию ТРД HeS 011.

   Входное устройство воздухозаборника двигателя находилось в носовой части фюзеляжа. Летчик располагался в кабине сидя во время горизонтального полета, поэтому при взлете и посадке он оказывался лежащим на спине. По бокам кабины устанавливались две пушки MK 108. Шасси трехстоечное, расположенное на концах трехкилевого хвостового оперения. Самолет взлетал вертикально. В горизонтальном полете дополнительная подъемная сила создавалась отогнутыми законцовками двух пилонов. Проект не был реализован.

   Характеристики He Wespe: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТВД DB 021 мощностью 3300 л. с., внешний диаметр крыла – 6,2 м и его площадь – 29,7 м2, длина самолета – 6,2 м, взлетный вес – 3690 кг, максимальная скорость – 860 км/ч на высоте 8000 м, скороподъемность у земли – 50,0 м/с, вооружение – 2 пушки МК 108 калибра 30 мм.

BMW Schnellbomber I
   Проект скоростного бомбардировщика с крылом в виде буквы W в плане и четырьмя двигателями – расположенными в крыле двумя ТВД BMW 028 мощностью по 2650 кВт с соосными винтами и расположенными под ними двумя ТРД BMW 018 тягой по 3450 кгс. На взлете, а также при отрыве от истребителей противника использовались все двигатели, на крейсерском режиме – только турбовинтовые двигатели. Шасси имело три расположенные друг за другом фюзеляжные стойки и две крыльевые стойки. Экипаж бомбардировщика состоял из трех человек и размещался в герметичной кабине. В качестве оборонительного оружия применялись две дистанционно управляемые турели со спаренными пушками в верхней и нижней частях фюзеляжа.

   Характеристики BMW Schnellbomber I: экипаж – 3 человека, силовая установка – 2 х ТВД BMW 028 мощностью по 2650 л. с. и 2 х ТРД BMW 018 тягой по 3450 кгс, размах крыла – 50,5 м, длина самолета – 34,6 м, высота – 9,0 м, взлетный вес – 78 800 кг, запас топлива – 35 120 л, крейсерская скорость: с двумя BMW 028–620 км/ч, максимальная скорость с двумя BMW 028 и двумя BMW 018–870 км/ч, практический потолок – 11 000 м, дальность – 4000 км, бомбовая нагрузка – 3000 кг.

BMW Schnellbomber II
   В 1943 г. был разработан проект скоростного бомбардировщика с крылом обратной стреловидности и двумя ТВД BMW 028 с соосными винтами. Двигатели устанавливались над фюзеляжем на пилонах. Экипаж из двух человек размещался в гермокабине в носовой части фюзеляжа, оборонительное вооружение состояло из двух неподвижных пушек, стреляющих назад.

   Осенью 1944 г. на BMW без контракта от RLM начались работы по исследованию влияния на характеристики самолета пилонного крепления двигателей, сведений о результатах этой работы нет.

   Характеристики BMW Schnellbomber II: экипаж – 2 человека, силовая установка – 2 х ТВД BMW 028 мощностью по 2650 л. с., размах крыла – 32,5 м, длина самолета – 28,0 м, высота – 6,5 м, диаметр винта – 4,1 м, максимальная скорость – 870 км/ч, дальность – 2800 км, бомбовая нагрузка – 2000 кг.

DB Schnellbombertrager (P.A/P.B)
   В 1942–1943 гг. фирма «Даймлер-Бенц» совместно с фирмой «Фокке-Вульф» разрабатывала проект скоростного самолета-носителя Schnellbombertrager. Предполагалось применить этот самолет для бомбардировок промышленных районов на территории Восточного побережья США и Уральского региона Советского Союза.

   Самолет-носитель (P.A I) имел прямое крыло, на котором располагались четыре турбовинтовых двигателя DB 021 каждый мощностью на валу винта 3300 л. с. и дополнительной тягой сопла 1100 кгс. Неубираемое высокое двухстоечное шасси имело на каждой стойке по три расположенных друг за другом колеса, закрытые обтекателями. Экипаж из 3–4 человек располагался в кабине в носовой части фюзеляжа.

   Под фюзеляжем между стойками шасси самолета-носителя подвешивался бомбардировщик (P.A II), который выполнялся в двух вариантах. В первом варианте бомбардировщик имел мотыльковое хвостовое оперение и два ТРД DB 016 под стреловидным крылом, во втором варианте – разнесенное хвостовое оперение и один ТРД DB 016 на спине. DB 016 был разработан в марте 1945 г., он имел самые большие габариты в мире на то время: длина 6,7 м, диаметр 2 м и тяга 12 000 кгс.

   Бомбардировщик оснащался трехстоечным шасси, в бомбоотсеке размещалось до 30 000 кг бомб, экипаж из 2 человек располагался в герметичной кабине в носовой части фюзеляжа. Было задумано, что после отцепки от носителя в районе предполагаемой атаки бомбардировщик продолжит полет самостоятельно, а после выполнения задания ляжет на обратный курс.

   В варианте P.B, разработанном в начале 1945 г., самолет-носитель имел двухбалочное хвостовое оперение. Силовая установка – из шести двигателей DB 603G: четыре двигателя вращали тянущие винты, а два, располагавшиеся соосно с крайними двигателями, – толкающие винты. Самолет-носитель мог нести под крылом 5 пилотируемых самолетов-снарядов DB P.E, или 6 пилотируемых самолетов-снарядов DB P.F. (см. выше), или управляемые бомбы.

   Ни в одном из вариантов проект не реализовывался.

   Характеристики самолета-носителя P.A I: экипаж – 3 (4) человека, силовая установка – 4 х ТВД DB 021 мощностью по 3300 л. с., размах крыла – 54,0 м и его площадь – 500 м2, длина самолета – 35,0 м, высота – 11,2 м, вес пустого – 48 500 кг, взлетный вес – 122 000 кг, максимальная скорость – 500 км/ч, дальность – 17 000 км.

   Характеристики бомбардировщика P.A II: экипаж – 2 человека, силовая установка – 1 х ТРД DB 016 тягой 12 000 кгс, размах крыла – 22,0 м, длина самолета – 30,75 м, высота – 8,5 м, полетный вес – 70 000 кг, максимальная скорость – 1000 км/ч, практический потолок – 10 000 м, бомбовая нагрузка – 30 000 кг (60 бомб SC 500 или 30 бомб SB 1000).

Fw P.0310226-127
   Проект одноместного истребителя Fw P.0310226-127, оснащенного ТВД DB 021, разработан в сентябре 1944 г. Воздушный винт в носовой части фюзеляжа приводился во вращение от двигателя, расположенного в хвостовой части, через длинный вал. Входные устройства воздухозаборника двигателя располагались в корневых частях крыла под передней кромкой, шасси трехстоечное. Проект не реализовывался.

   Характеристики Fw P.0310226-127: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТВД DB 021 мощностью 3300 л. с., размах крыла – 8,2 м и его площадь – 17,2 м2, длина самолета – 10,8 м, высота – 3,15 м, вес пустого – 3585 кг, взлетный вес – 5000 кг, максимальная скорость на высоте 10 000 м – 910 км/ч, практический потолок – 12 500 м, скороподъемность – 40,0 м/с, дальность – 1460 км, максимальная продолжительность полета – 70 минут, вооружение – 1 пушка МК 103 калибра 30 мм и 2 пулемета MG 213 калибра 20 мм.

Fw Jager PTL
   В ноябре 1944 г. один из вариантов проекта двухбалочного самолета Fw P.VII был выполнен в виде истребителя Fw Jager PTL с нормальным хвостовым оперением. В качестве силовой установки использовали ТВД DB 021, выхлоп из реактивного сопла двигателя осуществлялся под хвостовым оперением. Однако проект развития не получил.

   Характеристики Fw Jager PTL: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТВД DB 021 мощностью 3300 л. с., размах крыла – 8,2 м и его площадь – 17,5 м2, длина самолета – 10,8 м, высота – 3,1 м, вес пустого – 3396 кг, взлетный вес – 4900 кг, максимальная скорость на высоте 9000 м – 900 км/ч, скороподъемность – 39,0 м/с, дальность – 1020 км, максимальная продолжительность полета – 1,17 часа, вооружение – 1 пушка МК 108 калибра 30 мм и 2 пулемета МG 213 калибра 20 мм.

загрузка...
Другие книги по данной тематике

Борис Александрович Гиленсон.
История античной литературы. Книга 1. Древняя Греция

Елена Кочемировская.
10 гениев, изменивших мир

Ричард С. Данн.
Эпоха религиозных войн. 1559—1689

Олег Соколов.
Битва двух империй. 1805-1812
e-mail: historylib@yandex.ru
X