Lentokoneen moottori: ilma- tai vesijäähdytteinen?

Sisällysluettelo:

Lentokoneen moottori: ilma- tai vesijäähdytteinen?
Lentokoneen moottori: ilma- tai vesijäähdytteinen?

Video: Lentokoneen moottori: ilma- tai vesijäähdytteinen?

Video: Lentokoneen moottori: ilma- tai vesijäähdytteinen?
Video: 哈佛卫星情报去年夏末武汉已爆发?比亚迪刚逃过一劫金年口罩被起诉 Harvard satellite intelligence reveals outbreak in Wuhan last year. 2024, Huhtikuu
Anonim
Kuva
Kuva

Joten, kun hän oli harkinnut toisen maailmansodan moottoreiden parhaita edustajia, moottorien jumala itse käskee pohtia, mikä sankarista oli kannattavampi ja viileämpi. Täällä on monia mielipiteitä, mutta yritetään katsoa moottoreita puolueettomasti ja himoiten.

Tarkastelemme esimerkkejä taistelijoista yksinkertaisesti siksi, että pommikone tehtävillään ei periaatteessa ole väliä millä moottorilla lentää. Lentämme ja lennämme, lensimme, pommeja pudotettiin, lennämme takaisin. Taistelijoille kaikki oli hieman monimutkaisempaa tehtävien suhteen.

Kumpi oli siis parempi: ilmajäähdytteinen tai vesijäähdytteinen moottori?

Kyllä, me kutsumme nestemäistä jäähdytysmoottoria tavallisesta vedestä, koska millaisia pakkasnestettä oli viime vuosisadan 30-40-luvulla? Parhaimmillaan vettä etyleeniglykolilla. Pahimmillaan vettä ja suolaa tai vain vettä.

Ruuveilla!

Kuva
Kuva

"Neste-" ja "ilma" -moottorien välinen vastakkainasettelu alkoi, kun nämä moottorit ilmestyivät. Tarkemmin sanottuna, kun insinöörit keksivät ajatuksen, että kannattaa pysähtyä pyörimään moottorin sylintereitä kampiakselin ympäri. Ja niin "ilma -tähti" ilmestyi. Aivan normaali moottori, ei outoja ja ongelmia. Mutta ensimmäisen maailmansodan loppuun mennessä insinöörit pystyivät sopeuttamaan vesijäähdytteisen auton moottorin, joten kilpailu alkoi jo silloin.

Nestejäähdytteiset V-moottorit ja ilmajäähdytteiset radiaalimoottorit kilpailivat keskenään koko olemassaolonsa ajan.

Jokaisella näistä moottorityypeistä on etuja ja haittoja. Vertailun vuoksi otetaan muutama moottori molemmista luokista. Sanotaan vain paras parhaista.

ASh-82 ja Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp soittavat lentäjille, Rolls-Royce Merlin X, Daimler-Benz DB 605, Klimov VK-105 vesimiehille.

Kuva
Kuva

Taulukossa on yksi epäoikeudenmukaisuus. Asiantuntijat ymmärtävät heti, mistä on kyse: tietysti tämä on paino. Suorituskykyominaisuuksien "vedelle" annetaan aina ns. "Kuiva" paino, eli ilman vettä / pakkasnestettä. Näin ollen ne ovat kulissien takana, eli kiitotiellä, raskaampia. Jossain 10-12%, mikä on paljon.

Mennään nyt vertaamaan.

Design

Rakenteellisesti ilmanvaihto on tietysti helpompaa. Ei tarvita jäähdytysvaippaa, ei patteria, ei panssaria, joka suojaa jäähdytintä, putkia, jäähdyttimen ikkunaluukut.

Ilmamoottori on yksinkertaisempi ja siksi halvempi valmistaa ja ylläpitää. Ja turvallisempi taistelussa. Tiedetään, että ilmajäähdytteiset moottorit kestivät useita osumia ja jatkoivat työskentelyään menettämällä kaksi tai jopa kolme sylinteriä. Mutta vesimoottori epäonnistui helposti, jos yksi osuma jäähdyttimeen.

1: 0 ilmamoottorien hyväksi.

Jäähdytys

Yleensä tehokkaampi ilma. Suurin ongelma kahden tähden kanssa oli lämmönpoisto toisesta sylinteririvistä. Jos suunnittelijat pystyivät käsittelemään sitä, kaikki oli hienosti.

Lennon aikana kone tarjosi hiljaa tarvittavan määrän ilmaa sylinterinkannen jäähdyttämiseen. Ja vesimoottorilla oli rajoitus nesteen lämpötilan muodossa, jota rajoitti veden / pakkasnesteen kiehumispiste. Ilmamoottorin sylinterinkannen lämpötila on joka tapauksessa korkeampi kuin jäähdytysnesteen lämpötila, joten kun ilman tilavuus kulkee ilman sylinterinkannen ja vesimoottoreiden jäähdyttimen läpi, ilma oli tehokkaampaa, koska jäähdyttimen alue oli selvästi huonompi kuin tähden alue. Ja yhden lämpöyksikön poistaminen vaati suuremman ilmamäärän kuin sylinterinkannet.

Varsinkin kun ajan myötä patterit olivat piilossa tunneleissa.

2: 0 ilman hyväksi.

Aerodynamiikka

Kyllä, vesimoottoreilla oli ehdottomasti etu tässä. Ohuempi ja terävämpi nokka, kapeampi runko-vesikäyttöiset lentokoneet olivat huomattavasti nopeampia kuin ilmakäyttöiset kilpailijat.

Kuva
Kuva

Ilmakäyttöisen lentokoneen paksu otsa on vakava isku lentokoneen aerodynamiikkaan. Ja matkan alussa ja yleensä Townend -rengasta pidettiin aerodynaamisten keksintöjen huippuna.

Ja 40 -luvun alussa oli eräänlainen tällainen jako: vesimoottorilla varustetut lentokoneet olivat nopeampia, ilmalentokoneet olivat ohjattavampia.

On syytä huomata, että kevyemmät I-16, A6M, "Rock" olivat todella hyvin ohjattavia koneita. Mutta ne olivat nopeudeltaan huonompia kuin vesikilpailijansa.

Paras esimerkki tässä on I-16.

Kuva
Kuva

Itse asiassa "Wright" -yrityksen "syklonin" avulla I-16 voitti helposti Bf-109B: n Espanjassa. Kuitenkin heti kun saksalaiset saivat DB-600: n, joka antoi Emilille edun nopeudessa ja pystysuunnassa, roolit vaihtuivat välittömästi ja eilinen metsästäjä tuli peliksi.

Kuva
Kuva

Todellisuudessa se ei ollut vain tehokkaampi moottorisukupolvi, vaan myös aerodynamiikka. Lentokoneista tuli ohuempia ja tasaisempia, jäähdyttimet upotettiin siipiin ja rungoihin, ja pakkasnesteiden käyttö mahdollisti lämmönsiirron parantamisen ja pienennetyn jäähdyttimen ja jäähdytysnesteen koon ja - mikä tärkeintä - painon pienentämisen. järjestelmään.

Joten 2: 1 ilman hyväksi.

Aseistus

Ja tässä on paljon vivahteita.

Vesimoottori luotiin yksinkertaisesti oikeille ilma-ampujille, koska se mahdollisti sellaisen upean asian kuin moottoripistoolin käytön. Ase oli suunnattu täsmälleen koneen nenään, ei hätää. Lisäksi sylinterilohkon ympärille voitaisiin sijoittaa pari konekivääriä.

Kuva
Kuva

Kaikki tämä antoi erittäin hyvän toisen volleyn minimaalisella hajaantumisella. Erittäin tärkeä kohta.

Täällä sinun on heti annettava piste vesimiehille. 2: 2.

Kuitenkin, kuka sanoi, että ilmajäähdytteiset hävittäjät olivat surullisia? Ehdottomasti ei!

Aloitetaan siitä, että oli kaksi ainutlaatuista hävittäjää, La-5 ja La-7, joiden kanssa ASh-82-moottori mahdollisti kahden ja kolmen synkronisen ShVAK-tykin asettamisen. Kyllä, ammusten määrä oli varsin kunnollinen, noin 120 patruunaa tykkiä kohden, tämä riitti katon yläpuolelle taistelun suorittamiseen ja vihollisen pommikoneen tuhoamiseen.

Lentokoneen moottori: ilma- tai vesijäähdytteinen?
Lentokoneen moottori: ilma- tai vesijäähdytteinen?

Mutta Lavochkinin taistelijat ovat erittäin mielenkiintoinen poikkeus sääntöön.

Mutta kaikki muut, saksalaiset, japanilaiset, amerikkalaiset, mieluummin käyttivät hyväkseen sitä tosiasiaa, että siivessä ja sen ympärillä ei ole suuria jäähdyttimiä, ja asettivat kokonaiset paristot siipiin.

Kuva
Kuva

Muuten plussiakin riittää. Helpompi huoltaa … ei, ei aseita. Vain moottori, jonka ympärille tykit, konekiväärit ja patruunat / kuoret eivät ole jumissa. Siivessä on enemmän tilaa, voit merkitä enemmän ampumatarvikkeita ja enemmän tynnyreitä.

Focke-Wulf 190A-2, yhden vaikuttavimman toisen kierroksen omistaja, kantoi siipissään neljä 20 mm: n tykkiä. Totta, siellä oli "salaisuus". Juuren tykissä (joka sijaitsee lähempänä runkoa) oli 200 patruunaa ja kaukana vain 55. Mutta silti vaikuttava. Lisäksi kaksi synkronista konekivääriä.

Kuva
Kuva

Japanilaiset Ki-84 "Hayate" -mallissa maksoivat vähemmän ammuksia siipitykeille, vain 150 patruunaa ja 350 patruunaa synkronisille konekivääreille.

Mutta mielestäni amerikkalaiset ovat saavuttaneet merkittävimmän menestyksen aseiden käyttöönotossa. P-47 kahdeksalla 12,7 mm: n Browningilla ja F4U Corsair kuudella on melko hyvä. Lisäksi ammukset 400-440 patruunaa kohti. Rungon uloimmassa siivessä sivulaatikko voitaisiin pienentää 280 kierrokseen, mutta tämä on todella merkityksetöntä.

Kuva
Kuva

Voit puhua pitkään aiheesta, kumpi on parempi, kaksi tykkiä tai kuusi suurikaliiberistä konekivääriä, mutta tämä on erillisen tutkimuksen aihe. On hyviä ja huonoja puolia. Joka tapauksessa 3000 kierrosta 300-400 kierrosta vastaan - on mistä puhua.

Kuva
Kuva

Joten aseiden käyttöönoton määrällisessä mielessä ilmamoottorilla varustetut hävittäjät eivät olleet huonompia kuin kollegansa. Lisäksi koska ilmamoottorit olivat tehokkaampia kuin vesimoottorit, ne saivat vastaavasti ottaa mukaan eniten. Se on loogista.

Ja jos vertaamme Yak-9: tä yhdellä 20 mm: n tykillä ja yhdellä 12,7 mm: n konekiväärillä amerikkalaista hävittäjää vastaan, jossa on kahdeksan 12,7 mm: n "Browning" -akku, on erittäin vaikea sanoa, kuka on voittaja. Asu-sniper tarvitsee tietysti vain tusinan tai kaksi kuoria, mutta jos puhumme keskitason lentäjistä … Siellä konekiväärit ovat mielenkiintoisempia, koska ainakin jotain osuu.

Ilmatulos. 3: 2.

Suojaus

Kaikki on täysin erilaista täällä. Vesimoottori oli suojattava. Suojaa itse moottori lumbagolta, suojaa jäähdytin, suojaa kaikki varusteet. Yksi tai kaksi osumaa moottorivaippaan tai jäähdyttimeen - ja siinä kaikki, he saapuivat. Kyllä, on jonkin aikaa, ennen kuin moottori jumittuu ylikuumenemisesta. Ja voit yrittää päästä kätevään paikkaan joko alueellasi tai - laskuvarjo. Ei kovin luotettava, ei kovin kätevä.

Ilmatähtiä voitaisiin yksinkertaisesti puolustaa haarniskalevynä. Nämä moottorit pelkäsivät tietysti lumbagoa, mutta oli tapauksia, joissa Focke-Wulfs poltti ilman sylinteriparia, mutta lensi. Ja meidän "La" ryömii normaalisti lentokentille kolmella syrjäytetyllä sylinterillä. Tällaisia tapauksia on historiassa paljon.

Siksi La, Thunderbolt ja Focke-Wulf osoittautuivat erittäin hyviksi hyökkäyskoneiksi. Ilmamoottori saattoi piiloutua pienikaliiberisiltä ilmatorjunta-aseilta ja kantaa kaiken tielleen. Tehokkaammat moottorit antoivat pommien ottamisen helposti alukselle. La -5 - 200 kg, "Focke -Wulf" 190 -sarjan F - jopa 700 kg ja "Thunderbolt" -sarja D - jopa 1135 kg.

Nyt jotkut sanovat, että toisen maailmansodan parhaat hyökkäyskoneet lentävät vesimoottorilla, ja he ovat oikeassa.

Kuva
Kuva

Il-2 on kuitenkin hyökkäyslentokone, joka syntyi hyökkäyslentokoneena. Ja edellä oli kyse taistelijoista, joista tuli hyökkäyslentokoneita. Eroa on, ja ennen kaikkea suojan suhteen.

Ja suojauksen kannalta ilmajäähdytteiset moottorit ovat ehdottomasti edessä. 4: 2.

Tämä on kuva. Syynä tähän ovat tietenkin kaksiriviset tähdet, jotka ilmestyivät 1940-luvun alussa. Ja he ovat peittäneet vesimoottorit, jotka ovat ottaneet suuren askeleen eteenpäin alusta lähtien.

Tärkein askel ilmajäähdytteisten moottoreiden kehittämisessä oli hetki, jolloin suunnittelijat selvisivät toisen sylinteririvin jäähdytysongelmasta. Tätä varten on tehty paljon: sylinteririvit työnnettiin erilleen, jotta ilma pääsee paremmin virtaamaan sylinterinkannen ympärille, öljynjäähdyttimien pinta -ala kasvoi, koska suurin osa lämmöstä poistettiin juuri öljyn läpi ja sylinterien evät kasvoivat.

Se oli ratkaisu jäähdytysongelmaan, joka toi tähdet eteenpäin tehon ja massan suhteen. Se oli yksinkertaista: kaksoistähden iskutilavuus oli suurempi kuin vesimoottori. Siksi suuri valta.

Jos vertaamme moottorimme ominaistehoa vuoden 1943 tasolla, niin ASh-82F: n indikaattori oli 1,95 hv / kg ja VK-105P-2,21 hv / kg moottorin painoa. Näyttää siltä, että VK-105P oli parempi. Ja kaikilla koneilla, joilla oli se, olisi pitänyt olla etu.

Kuitenkin, jos otamme lentokoneen, joka lensi sekä VK-105: llä että ASh-82: lla ja vertaamme, emme yllätä nähdessämme, että LaGG-3 ja VK-105P lennon suorituskyvyn suhteen hävisivät La-5: lle ASh-82: lla kaikella kunnioituksella. Ja tämä huolimatta siitä, että La-5, sanotaan, ei loistanut aerodynaamisesti.

ASh-82-kaksoistähden voima ratkaisi kaikki aerodynaamiset ongelmat yksinkertaisesti vetämällä koneen ulos "ylimääräisen" 500 hevosvoiman kustannuksella.

Kuva
Kuva

Tietenkin vesimoottorien suunnittelijat eivät aio antaa periksi ja yrittivät tavoittaa tuuletusaukot. Moottoreita on yritetty yhdistää siten, että molemmat moottorit toimivat vaihteiston läpi yhdellä potkurilla. Todellisuudessa kukaan ei onnistunut.

Älykkäämpi oli H- ja X-muotoisten moottoreiden suunnittelu, kun useita sylinterilohkoja toimisi yhdessä kampiakselissa. Tällainen moottori tuli brittiläiseltä Napier "Saberilta", 24-sylinteriseltä hirviöltä. "Typhoon" tietysti lensi hänen kanssaan, mutta heti kun britit toivat mieleen ilmaansa Bristol "Centaur", he unohtivat turvallisesti "Sabre".

Toisen maailmansodan lopussa ilmestyi uuden sukupolven vesimoottoreita, joiden iskutilavuus kasvoi pääasiassa männän halkaisijan kasvun ja lohkoseinien ohenemisen vuoksi. Tämä vaikutti toisaalta resurssiin, toisaalta se antoi tarvittavan voiman. AM-42, "Griffon", DB-603, Yumo-213-ne olivat kaikki hyviä tässä suhteessa, mutta olivat myöhässä sodasta.

Jos haluat viimeistellä männän moottorikilpailua, kannattaa katsoa heidän uransa loppua.

Kun turboreaktiiviset moottorit ilmestyivät, mäntämoottoreiden täytyi jäädä eläkkeelle.

Kevyt- ja urheiluilmailusta tuli polttomoottoreiden ala, jolla oli omat vaatimukset moottoreille.

Kuva
Kuva

Ilmamoottorit käyttivät urheiluilmailua, mutta vesimoottorit joutuivat yksinkertaisesti poistumaan kokonaan. On totta, että viime vuosina on ollut taipumus palauttaa dieselmoottorit ilmailuun, mutta joka tapauksessa nämä eivät ole niinkään lentomoottoreita kuin automoottoreita.

Yhteenvetona ottaisin siis vastuun väittää, että ilmajäähdytteiset lentokoneiden polttomoottorit olivat monin tavoin tehokkaampia kuin nestejäähdytteiset vastaavat.

Se, että ihmoottori ASh-82 toimii edelleen sekä lentokoneissa että helikoptereissa, vain vahvistaa tämän väitteen.

Kuva
Kuva

Joten jos joku ajattelee toisin, on missä puhua ja jättää äänesi sopivaan muotoon.

Suositeltava: