Опытный палубный истребитель Bell XFL-1 Airabonita. США. Часть 1

мар 28 2018
+
19
-

 

Данный материал выкладывается на сайт в продолжение темы, поднятой в статье «Опытный палубный истребитель Bell Model 5 XFL-1 Airabonita. США».

Оснащенный рядным двигателем опытный истребитель Bell XFL-1, являвшийся развитием известного всему миру истребителя P-39 Airacobra, был предложен ВМС США, командование которого делало ставку на истребители с радиальными двигателями. Это было напрасно.

С начала 1930-х годов в эксплуатации ВМФ США были истребители только с радиальными двигателями. Почему же Управление аэронавтики (Bureau of Aeronautics) ВМС США не заблокировало этот небольшой истребитель, созданный на базе самолета наземного базирования и оснащенный рядным двигателем вдвое меньшей по сравнению с его конкурентами мощности? Потому что в Управлении аэронавтики были лица, заинтересованные в истребителях с 1000-сильными рядными двигателями жидкостного охлаждения – в частности Curtiss P-37, представ­лявший собой модифицированный P-36 с новым двигателем Allison V-1710, – в целях проверки,

«способен ли двигатель с жидкостным охлаждением обеспечить значительный рост летных характеристик по сравнению с двигателем с воздушным охлаждением».

И компания Bell была выбрана потому, что ее машина была оснащена двигателем жидкостного охлаждения.

В 1920-х годах в Соединенных Штатах доминировали двигатели жидкостного охлаждения. Существовали также двигатели с воздушным охлаждением, но их было мало по сравнению с семейством авиамоторов Liberty мощностью 400–500 л.с. и с более новыми 400-сильными двигателями Curtiss D-12. Несколькими годами спустя применение этиленгликоля, температура кипения которого почти в два раза выше температуры кипения воды, позволило установить уменьшенные радиаторы, сократив тем самым вес охладительного контура и лобовое сопротивление самолета.

Торжество рядных двигателей

Ничто не могло продемонстрировать преимущества рядных двигателей лучше, чем рекорды скорости, установленные участвовавшими в гонках на кубок Шнейдера гидросамолетами, поплавки и планеры которых были покрыты радиаторами системы охлаждения. Первым самолетом, превысившим скорость 400 миль/ч (643 км/ч), был гоночный гидросамолет Supermarine S.6B, оснащенный 2300-сильным двигателем Rolls-Royce R. В 1933 году гоночный гидросамолет Macchi-Castoldi MC 72, силовая установка которого состояла из двух установленных тандемом двигателей FIAT AS-6 общей мощностью 2850 л.с., установил рекорд скорости, разогнавшись до 711,33 км/ч. В 1937 году этот рекорд был побит другим самолетом – тоже с рядным двигателем.

Тем не менее, двигатели воздушного охлаждения были более легкими и надежными, поскольку были лишены дополнительной системы охлаждения. Кроме того, в командовании ВМС США считали, что от 25 до 30% отказов двигателей были связаны с системой охлаждения, и потому в начале 1920 годов ими была заказана компании Lawrance Aero-Engine разработка 200-сильного девятицилиндрового авиационного мотора на базе из трехцилиндрового двигателя. Разработанный компанией двигатель Lawrance J-1 был установлен на первый американский палубный истребитель Curtiss TS-1. В 1923 году компания Wright Aeronautical приобрела Lawrance и на базе J-1 создала 225-сильный двигатель J-5 Whirlwind. В следующем году ВМС США ввели в эксплуатацию 400-сильный радиальный двигатель недавно основанной моторостроительной компании Pratt & Whitney Company. Хотя истребитель с двигателем Wasp R-1340 был медленнее, чем с рядным двигателем D-12, зато с мотором компании Pratt & Whitney он был короче и надежней, что для базирования на авианосцах имело первостепенное значение. В 1928 году появление выпускных клапанов с натриевым охлаждением решило проблему повышенной температуры головок цилиндров двигателей данного типа.

Наконец, в конце 1920-х годов инженерами Национального консультативного комитета по воздухоплаванию (National Advisory Committee for Aeronautics – NACA) был разработан капот, который значительно уменьшал сопротивление радиальных двигателей воздушного охлаждения. После установки капота NACA на Lockheed Vega скорость самолета возросла на 32 км/ч. Затем улучшения, внесенные в конструкцию капота, в виде внутренних перегородок и жалюзей для выхода охлаждающего воздуха еще более сократили разницу в летных характеристиках между самолетами с рядными двигателями с жидкостным охлаждением и тщательно закапотированными радиальными двигателями.

В 1929 году Армия и Флот США приняли участие в гонках на приз Томпсона (Thomson Trophy) [1]. Армия выставила биплан XP-6A, представлявший собой истребитель Curtiss P-3A с радиальным двигателем Wasp, в то время как ВМС США выставили биплан Curtiss F6C-6 с двигателем D-12, аэродинамическими обтекателями колес шасси и размещенным под фюзеляжем радиатором. Ко всеобщему удивлению победителем гонок со средней скоростью 312 км/ч стал моноплан Travel Air Model R Mystery Ship с радиальным 420-сильным двигателем Wright Whirlwind. Армейский биплан XP-6A пришел вторым со средней скорость 300,95 км/ч, а F6C-6 был четвертым (проблемы с охлаждением), пропустив вперед транспортный самолет Lockheed Vega.

Allison V-1710: двигатели с жидкостным охлаждением возвращаются!

Авиационный корпус Армии США (United States Army Air Corps – USAAC) хотя и с отставанием от Флота, но, тем не менее, обратился к двигателям воздушного охлаждения. В 1935 году было заказано серийное производство истребителей с двигателями компании Pratt & Whitney: Seversky P-35 и Curtiss P-36. Однако для следующего поколения истребителей командование USAAC предпочло двигатель жидкостного охлаждения Allison V-1710. По иронии судьбы данный двигатель был разработан в соответствии с требованиями ВМС США и предназначался для установки на дирижабли взамен немецких моторов компании Maybach. В июне 1930 года Управление аэронавтики ВМС США заключило с компанией Allison Engineering контракт на разработку и производство двигателей для дирижаблей «Акрон» и «Мекон». Двигатель еще не прошел сертификацию, и случайная гибель обоих дирижаблей остановила бы его дальнейшее развитие. Однако руководство компании Allison сумело убедить командование USAAC обеспечить замену (Армия США до этого не инвестировала средства в двигатели). В 1937 году компания Curtiss заменила у истребителя P-36 радиальный двигатель на новый Allison, в результате чего получился P-37, который был немного быстрее, чем P-36. Таким образом, Армия приняла двигатель…

Бросая взгляд в ретроспективу, мы знаем, что ни один из двух двигателей не показал превосходства над другим. Радиальный двигатель был более легким (а значит, более успешным на авиалайнерах), в то время как эксплуатация рядных двигателей была менее сложной за счет меньшей чувствительности к изменениям температуры окружающей среды, однако их техническое обслуживание требовало более квалифицированной рабочей силы. Но что про это знали в 1930-е годы? Принято говорить, что ВМС США отдавали приоритет двигателям воздушного охлаждения и презирали жидкостное охлаждение и что якобы один из офицеров Управления аэронавтики сказал, что 

«авиационный двигатель водяного охлаждения будет таким же незаметным, как подводная лодка с двигателем воздушного охлаждения».

В действительности до появления турбореактивных двигателей ВМС США использовала рядные двигатели с жидкостным охлаждением, которые были установлены на большое количество истребителей и бомбардировщиков с исключительно высокими эксплуатационными характеристиками.

Основанная в 1935 году компания Bell Aircraft

В 1938 году компания Bell Aircraft (Bell) пока себя еще не проявила, но изобретательность ее инженеров вскоре будет признана. Ларри Белл (Larry Bell) создал эту компанию в июле 1935 года в возрасте 41 год. Вице-президент и генеральный директор Гленн Л. Мартин (Glenn L. Martin) и впоследствии руководитель расположенной в Буффало, штат Нью-Йорк, компании Consolidated Aircraft отказался переезжать вместе с компанией, когда она была переведена на новое место на западном побережье (в Сан-Диего). Оставшиеся в Буффало бывшие сотрудники Consolidated основали компанию Bell, ставшую субподрядчиком для материнской компании. Главным конструктором Bell Aircraft стал опытный и трудолюбивый Роберт Дж. Вудс (Robert J. Woods).

Первым самолетом (Bell 1), созданным компанией Bell, стал разработанный по заказу USAAC двухмоторный тяжелый истребитель XFM-1 Airacuda. Самолет свой первый полет совершил в 1 сентября 1937 года. Однако командование авиационного корпуса было разочаровано результатами, и Airacuda в серию не пошла. Вторым самолетом (Bell 2) компании Bell стал одномоторный самолет Consolidated A-11, модернизированный в летающую лабораторию для испытаний двигателя Allison V-1710. Первый полет этого самолета состоялся в декабре 1936 года. Третьим и четвертым самолетами компании Bell стали проекты одномоторных перехватчиков с двигателями Allison, шасси с носовой стойкой и вооружением из одной 25-мм пушки и двух 12,7-мм пулеметов. Осколочно-фугасные снаряды пушки считались необходимыми для уничтожения бомбардировщиков, в то же время истребитель должен был быть достаточно легким, чтобы быть быстрым и очень маневренным. В конструкции самолета должна была применяться только одна пушка, так как магазин со снарядами к ней был очень тяжелым и громоздким. Вследствие того были предложены два варианта компоновки:

  • • мотор в центре, пушка спереди и пилот сзади (Bell 3);
  • • пилот в центре, пушка спереди, мотор сзади (Bell 4).

У первого варианта обзор пилота был плохим, тогда как второй вариант был тяжелее на 45 кг.

В октябре 1937 года USAAC принял проект Bell 4, сменив ему основное вооружение на 37-мм пушку и присвоив обозначение XP-39. С турбонагнетателем General Electric истребитель XP-39 на высоте 20 000 футов (6100 м) должен был развивать скорость 640 км/ч и подниматься на эту высоту за 5 минут.

Примерно в эти же годы ВМС США стали заказывать самолеты-монопланы. В 1934 году был заказан пикирующий бомбардировщик Vought SB2U Vindicator, а в 1936 году – истребители Brewster XF2A-1 и Grumman XF4F-2. Оба истребителя должны были оснащаться 1000-сильными двигателями: первый – Wright R-1820, а второй – Pratt & Whitney R-1830. Первый полет самолета компании Grumman (будущего палубного истребителя Wildcat) состоялся в сентябре 1937 года, а машины компании Brewster (будущего палубного истребителя Buffalo) – в декабре того же года. Прототип Brewster XF2A-1, развивший максимальную скорость 482 км/ч, был заказан в серийное производство в июне 1938 года. В то же самое время на другом берегу Атлантического океана в Европе серийно изготавливались скоростные истребители Hurricane, Spitfire и Bf 109. А в ноябре 1937 года доктор-инженер Вюрстер (dr. ing. Wurster) на Bf 109 V13, оснащенном 1650-сильным двигателем, установил рекорд скорости для самолетов наземного базирования, разогнавшись до 610 км/ч. USAAC приняло в качестве силовой установки для истребителей V-образный двенадцатицилиндровый двигатель Allison, в то время как компании Wright и Pratt & Whitney разрабатывали все более и более мощные двигатели. Командованию морской авиации США необходимо было думать о следующем поколении палубных истребителей, которые должны были стать более мощными и более быстрыми. В феврале 1938 года Управление аэронавтики выпустило спецификации на новый палубный истребитель, указав, что рассматриваться будут и самолеты с жидкостным охлаждением. Новый 1800-сильный двигатель Pratt & Whitney R-2800 еще не был сертифицирован; двигатель Wright R-2600, развивавший мощность 1600 л.с., был на более продвинутой стадии и его производство было уже начато. Априори мощности 1150-сильного двигателя Allison было недостаточно для резкого улучшения характеристик будущего истребителя, однако требования спецификации Управления аэронавтики были весьма неточными:

  • • скорость сваливания – равна или менее 113 км/ч;
  • • максимальная скорость – как можно выше;
  • • максимальная дальность полета на оптимальных крейсерской скорости и высоте – 1600 км;
  • • вооружение – четыре или три пулемета с боезапасом и многое другое;
  • • размеры – подходящие для прохождения в лифте 12,50×14,63 м.

Новое оружие класса "воздух-воздух"

Самолет должен был нести новое оружие класса "воздух-воздух": противосамолетные бомбы – новую идею Главного управления вооружений (Bureau of Ordnance) ВМС США. На строй бомбардировщиков должны были сбрасываться 2,25-кг бомбы с содержанием 900 граммов тринитротолуола. Данные бомбы имели достаточно малые размеры, позволявшие несколько их штук размещать в крыльевых отсеках, а в нижней части фюзеляжа должно было быть небольшое окно для прицеливания. Проблема точности решалась одновременным сбросом двадцати бомб, которые должны были поразить пространство размерами 150×50 метров. Прямое попадание должно было сделать в самолете отверстие диаметром от 150 до 200 см, что при попадании в фюзеляж или крыло привело бы к фатальным повреждениям.

Для компании Bell базирование самолета на авианосцах создавало новые проблемы. В те годы самолеты делали под управлением руководителя посадки (Landing Signal Officer – LSO) очень плоский подход на скорости, близкой к скорости сваливания. Руководитель посадки отдавал команду выключить газ, как только тормозной гак самолета цеплял трос, а сама машина касалась палубы. Это требовало очень малой скорости сваливания и отличной маневренности на низких скоростях, прочных шасси и фюзеляжа, чтобы противостоять ударам аэрофинишёра и палубы, особенно если в момент посадки у самолета изменяется угол тангажа. Хороший обзор, чтобы пилот мог видеть руководителя посадки, также был обязательным условием. И, наконец, было необходимо обеспечить плавучесть самолета при посадке на воду и его защиту от приводящего к коррозии соленого воздуха, что исключало применение ряда материалов.

В основу проекта Bell 5 (XFL-1) Робертом Вудсом был положен XP-39, который в апреле 1939 года впервые поднялся в воздух. Самой большой проблемой было обеспечение дальности полета 1600 км с возможностью взять в перегрузку запас топлива для полета дополнительных 800 км. Командование авиационного корпуса требовало продолжительность полета в 1 час при высокой скорости на высоте 6000 метров, и 417 литров для XP-39 было вполне достаточно, тогда как для палубного истребителя для ВМС США требовалось в два раза больше.

Серийный двигатель Allison XV-1710-6 должен был оснащаться одноступенчатым механическим нагнетателем. Вполне возможно, что турбокомпрессор из конструкции XP-39 был удален по причинам его сложности, веса и низкой надежности [2]. Ларри Белл был раздражен тем, что заказчик собирался избавиться от P-39.

XFL-1 был оснащен обычным шасси с хвостовым колесом, поскольку моряки опасались, что носовая стойка окажется слишком хрупкой. Помимо этого в усиленной задней части фюзеляжа был установлен посадочный гак, кабина пилота была приподнята, а крыло стало больше по площади и получило другие закрылки. Воспользовавшись небольшими размерами своего проекта, Вудс отказался от механизма складывания консолей крыла, сократив тем самым вес машины.

Смещение основных стоек к передней кромке крыла вынудило ввести изменения в его конструкцию, а также перенести места размещения радиаторов жидкости охлаждения. На макете маслорадиатор был расположен под фюзеляжем, тогда как на прототипе он был расположен напротив гликолевого радиатора. Эти радиаторы на прототипе были размещены вне центроплана в туннели. Входные отверстия туннелей находились на нижней поверхности крыла, а выходные, оснащенные автоматическими створками, – на верхней.

Для снижения скорости сваливания Вудс увеличил площадь крыла примерно на 9% и в дополнение к двум закрылкам, установленным на консолях крыла, добавил третий под фюзеляжем. Размах крыла был увеличен на 30 см, а его относительное удлинение было уменьшено за счет увеличения длины хорды у законцовок с 1,27 метра (как на  P-39) до 1,52 метра. Запас топлива был размещен в отдельных баках: основном (объем 477 литров), размещенном в левой консоли крыла, и вспомогательном (объем 280 литров), размещенном в правой консоли. В верхней части крыла были размещены отсеки для обеспечения самолету плавучести в случае посадки на воду, а в нижней его части находились десять отсеков (по пять в каждой консоли) для двадцати противосамолетных бомб (по две бомбы в отсеке). Таким образом, крыло было новым и технически более сложным.

Десять проектов пяти производителей

В компании Bell подсчитали, что вес пустого XFL-1 будет равен 1970 кг, а общий вес – 2700 кг (включая 378 литров топлива); вес пустого XP-39 составлял 1950 кг… Ларри Белл был слишком оптимистичен и должен был признать, что он не понимал, что фактически из себя представляло оморячивание самолета. С менее мощным двигателем самолет компании Bell должен был быть легче, чтобы достичь летных характеристик своих конкурентов. Однако требуемая полезная нагрузка, за исключением запаса топлива, была одинаковой для всех. Она включала в себя пилота, органы управления и приборы, сиденье пилота, прицел и т.д. и составила около 900 кг.

Пять авиастроительных компаний представили десять проектов. Оснащенный двигателем R-2800 проект компании Vought был на голову выше своих конкурентов. Проект Bell 5, бывший единственным с двигателем жидкостного охлаждения, занял шестое место. Как минимум две компании – Curtiss и Grumman – предложили двухмоторные самолеты.

После рассмотрения представители ВМС США выбрали по одному проекту каждой компоновки: 

  • • двухмоторный с уже находящимися в серийном производстве двигателями воздушного охлаждения;
  • • одномоторный с новейшим и самым мощным радиальным двигателем воздушного охлаждения;
  • • одномоторный с двигателем жидкостного охлаждения (единственный).

Проекты конкурса палубных истребителей 1938 года, выбранные ВМС США для постройки прототипов






Самолет

Двигатели

Общая мощность, л.с.

Общий вес, кг

Соотношение массы и мощности

Grumman F5F

2×R-1535

1700

4500

2,65*

Vought F4U

1×R-2800

1800

4220

2,34

Bell FL

1×V-1810

1150

2812

2,45

* – с установленным на прототипе двумя 1200-сильными двигателями Wright R-1820 удельная мощность составляла 1,75 кг/л.с.. Не так уж и плохо ...

Единственным сюрпризом был выбор занявшего шестое место проекта компании Bell. Управление аэронавтики первоначально не собиралось заказывать проект, который не полностью отвечал требованиям спецификации, но бюро планирования просило

«с пониманием отнестись к подписанию контракта с компанией Bell на создание ею одномоторного самолета с новым двигателем Allison»,

поскольку в Управлении аэронавтики хотели проэкспериментировать с палубным истребителем с двигателем жидкостного охлаждения. Было широко распространено мнение, что данный тип двигателей лучше подходит для истребителей. 6 марта 1938 года в газете «The New York Times» была опубликована статья «Сравнение американских двигателей» (U.S. Engines Criticized), в которой были установлены три типа двигателей:

«когда высокая скорость не является первостепенным фактором», «жидкостное охлаждение (или высокие характеристики) ... низкое поперечное сечение для скоростных истребителей»

и работающие на сырой нефти двигатели для бомбардировщиков и патрульных самолетов.

«Абсолютно верным является тот факт, что компании Pratt & Wliitney и Wright производят отличные радиальные двигатели с воздушным охлаждением для всех видов боевого применения, которые по международным критериям соответствуют применению на различных транспортных самолетах. Но в области двигателей с высокими характеристиками, столь необходимых для самолетов-истребителей, Allison – все, что у нас есть…».

Тем временем, палубные истребители Buffalo и Wildcat должны были иметь общий взлетный вес в районе трех тонн. Проекты компаний Grumman и Vought были намного тяжелее, и их применение с авианосцев было более проблематичным (особенно для двухмоторной машины). Кроме того, установка на F4U новейшего двигателя R-2800 могла привести к длительному периоду доводки до требуемого уровня надежности силовой установки. Осторожность предполагала наличие альтернативы. 

Проектирование XFL-1

В 1938 году компании Vought и Grumman получили контракты на изготовление прототипов. В октябре компания Grumman получила заказ на XF4F-3 с двигателем R-1830-76, оснащенным двухступенчатым нагнетателем и имевшим большую высотность. Контракта стоимостью 250 000 долларов на разработку и изготовление прототипа XFL-1, которому в Управлении аэронавтики присвоили номер 1588, компании Bell пришлось ждать до начала ноября. В самой компании разрабатывавшийся самолет получил собственное имя Airabonita (воздушная скумбрия [bonite]), подчеркивавшее связь будущей машины с морем. Через 300 дней – 4 сентября 1939 года – самолет должен был быть доставлен в Анакостию (Anacostia). Вес пустого самолет должен был составлять 2130 кг (на 156 кг больше, чем у проекта).

Полезная нагрузка весом 676 кг в варианте истребителя должна была состоять из пилота (90 кг), 343 кг топлива (477 литров [126 амер. галлонов]), масла (38 кг; 38 литров [10 амер. галлонов]), вооружение (145 кг) [3], ракет (3,63 кг), системы связи (30 кг), навигации (1,81 кг) и другого оборудования (24,5 кг).

Технические характеристики, обновленные 30 ноября 1938 года, включали в себя бронирование весом 55 кг и способность нести в перегрузку 280 литров топлива. Компании Bell Управлением аэронавтики был поставлен двигатель Allison XV-1710-6, который со 100-октановым топливом при 3000 об/мин на уровне моря и на высоте 10 000 футов (3050 м) был способен развивать 1150 л.с.. Минимальными требованиями характеристик были:

  • • максимальная скорость – 546 км/ч;
  • • минимальная скорость на уровне моря на сниженной мощности двигателя – 113 км/ч;
  • • практический потолок с нормальной нагрузкой – 9750 м;
  • • длина разбега при скорости ветра 25 узлов (46 км/ч) – менее 107 м.

Проведенный 19-20 декабря 1938 года осмотр макета потребовал внести некоторые изменения. Ларри Белл запросил у Администрации конус и обтекатель втулки воздушного винта, поскольку они должны были сертифицированными и способными взаимодействовать с винтом компании Curtiss Electric. Направляющие, предназначенные для регулировки высоты кресла пилота, [4] были расположены под наклоном для обеспечения пилоту (в зависимости от его роста) лучшего обзора. Управление аэронавтики попросило проверить, способно ли лобовое стекло сопротивляться воздействию аэрофинишера – это был один из примеров неопытности компании Bell в области морской авиации и меняющихся потребностей моряков. Другой пример: защита хвостового колеса от троса аэрофинишёра по-видимому была решена складыванием назад оснащенной обтекателем хвостовой стойки; при помощи данного обтекателя стойка должна была перекатываться через трос. Инспекторы Управления авиации просили

«обратить внимание на карданный вал, особенно на подшипники и центральную муфту для обеспечения безопасности: чтобы в случае разрыва соединения двигатель продолжал работать, а вал не пробил бы кабину пилота».

В XFL-1 система передачи мощности от двигателя на винт была несколько иной, чем в P-39. Ось были схожими, но опора и центральная муфта были укорочены, в то время как муфта сцепления у винта, чтобы избежать необходимости удаления вала при демонтаже двигателя.

Макет истребителя вновь был осмотрен 27-28 февраля 1939 года в целях контроля установки тормозного крюка и других устройств, необходимых для использования самолета на авианосцах. Рама двери на левой стороне фюзеляжа была сочтена слишком широкой и не способствующей четкому получению от руководителя посадки сигнала сбросить газ. Представители Управления аэронавтики настойчиво потребовали установить средства защиты от троса аэрофинишера на колеса основных стоек шасси.

В апреле все было готово. Усиление шасси было отменено, а лобовое стекло компанией Bell было уменьшено настолько, что это возможно

«для уменьшения препятствий во время обучения и обзора пилоту при заходе на посадку на авианосец».

Схема опытного истребителя Bell XFL-1

Истребитель Bell Airabonita на палубе авианосца (рисунок Даниэля Бешеннека [Daniel Bechennec])

Прототип XP-39. Он отличался от P-39 наличием турбокомпрессора

В макете будущего палубного истребителя материализовались различия между P-39 и XFL-1

С двигателем, расположенным позади пилота, и вооружением, сконцентрированным в передней части фюзеляжа, компоновка XFL-1 несколько отличалась от компоновки P-39; внизу показано изменение кабины пилота

Посадочный гак был одним из устройств, установленных на XFL-1

Двигатель V-1710 был установлен на моторной раме вместе с расширительным баком охлаждающей жидкости (показан красной стрелкой) и баком для моторного масла (показан желтой стрелкой)

Компоновка XFL-1, особенно расположение крыла, было одной из многих проблем компании Bell. Изготовленный макет был дважды осмотрен (с последующими изменениями)

XFL-1 был оснащен классическим шасси в отличие от шасси с носовой стойкой у P-39

В компании Bell затратили много времени и сил, чтобы переделать P-39 в XFL-1. Машина компании Bell встретилась лицом к лицу с конкурентами, с самого начала разрабатывавшимися в качестве палубных самолетов

Небольшое окошко в нижней части фюзеляжа (показано желтой стрелкой) было предназначено для прицеливания при сбросе противосамолетных бомб; сцепные устройства для строп (показаны красными стрелками) должны были служить при запуске с катапульты

Под каждой консолью крыла находилось по пять отсеков, в каждом из которых были размещены по две противосамолетные бомбы, предназначенные для уничтожения летящих бомбардировщиков противника

Приборная доска XFL-1 Airabonita (в центре); в нижней части фотографии показан удлиненный вал, соединявший двигатель с винтом

Инженеры компании Bell для обеспечения самолету плавучести при посадке на воду снабдили XFL-1 двумя воздушными мешками

Опытный истребитель Airabonita был оборудован закрылками, которые простирались и под фюзеляжем


  • [1] данные гонки являлись частью национальных авиагонок (National Air Races) и проходили на малой высоте (50 футов [15 м]) на трассе длиной 10 миль (16 км) с резкими разворотами вокруг пилонов
  • [2] в начале 1940 года турбокомпрессор был уже более надежным (прим. ред.)
  • [3] вооружение должно было состоять из установленных в носу стрелявшей сквозь втулку винта 23-мм пушки Madsen (или 12,7-мм пулемета), двух синхронизированных 7,5-мм пулеметов
  • [4] это не входило в требования Управления аэронавтики ВМС США

источник: Tommy H. Thomason «Le Bell XFL-1 «Airabonita». Le chasseur embarqué qui n’apponta jamais» // Le Fana de l'Aviation 2012-04

Часть 2

Комментарии

Аватар пользователя NF
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 13:21 пользователем NF
+
0
-

++++++++++

 

* – с установленным на прототипе 2400-сильным двигателем Wright R-1820 удельная мощность составляла 1,75 кг/л.с.. Не так уж и плохо ...

 

Тут речь идёт о R-2800, а не о R-1820.

Правду следует подавать так, как подают пальто, а не швырять в лицо как мокрое полотенце.

Марк Твен.

Аватар пользователя byakin
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 14:20 пользователем byakin
+
0
-

 

Тут речь идёт о R-2800, а не о R-1820.

уважаемый коллега, спасибо большое зазамечание. косяк устранил.

В словосочетании «альтернативная история» многие авторы упирают на слово «альтернативная», совершенно забывая про слово «история»; МОДЕРАТОР

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 13:41 пользователем blacktiger63
+
0
-

Оказывается, турбокомпрессор на Кобрах все-таки был! Интересно, почему в итоге отказались?

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя redstar72
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 14:00 пользователем redstar72
+
0
-

[quote=blacktiger63]

Оказывается, турбокомпрессор на Кобрах все-таки был! 

[/quote]

Только на одной, на самой первой;). 

Интересно, почему в итоге отказались?

Отчасти из-за проблем, но больше оттого, что американцы сами не могли понять, что же им нужно. Сначала заказали высотный перехватчик. Потом подумали и решили, что т.к. на своём континенте у них нет серьёзных врагов, а с других континентов никакие бомберы до них не долетят, то перехватчик им вроде как и не очень нужен, зато пригодится низковысотный истребитель непосредственной поддержки. И дали указание ТК убрать:

The most serious change, however, was the elimination of the turbosupercharger, and its replacement by a single-stage geared supercharger. This change was a result of a shift in philosophy on the part of the USAAC. The USAAC believed that the widths of the Atlantic and Pacific Oceans made the USA virtually immune from high-altitude attack by enemy bombers. Therefore, the development of high-altitude interceptors was curtailed in favor of strike fighters optimized for low-level close support. The 1150 hp V-1710-17 (E2) of the XP-39 was replaced by a V-1710-37 (E5) engine rated 1090 hp at an altitude of 13,300 feet. The carburetor air intake was mounted in a dorsal position just behind the cockpit, where it was to remain throughout the Airacobra production run.

The XP-39B resumed flight trials on November 25, 1939. Empty weight had grown from from 3995 lbs to 4530 lbs, and normal gross weight was up to 5834 pounds from 5550 pounds, and the aircraft STILL didn't have any armament. The removal of the turbosupercharger was to have fateful consequences for the future of the Airacobra. Although the Allison engine was more reliable and more easily service when the turbosupercharger was eliminated, the engine only performed well at low and medium altitudes and lost power quite rapidly at altitudes over 15,000 feet. Even in spite of the improved streamlining, the XP-39B suffered a severe degradation in high-altitude performance. Maximum speed fell from 390 mph at 20,000 feet to 375 mph at 15,000 feet, and it now took 7.5 minutes to reach 20,000 feet rather than five minutes. However, there was an increase in low-altitude maneuverability because of the reduced wing span, and the decrease in low-altitude performance was only marginal.

http://joebaugher.com/usaf_fighters/p39_1.html

"Мне... больше всего пришёлся по душе самолёт конструкции Яковлева. Это была во всех отношениях великолепная боевая машина" (Е. Савицкий)
 

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 14:44 пользователем blacktiger63
+
0
-

Все равно, как-то неоднозначно... На Р-38 ТК хочу, прям не могу, а на Р-39 уже не хочу. У них там в ЮСААК беременные тетки всем заправляли?

И Белл-овцы хороши: унифицировать Р-38 и Р-39 по движку - ну само же просится!

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя NF
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 15:19 пользователем NF
+
0
-

На Р-38 ТК хочу, прям не могу, а на Р-39 уже не хочу. 

 

Возможно это связано с тем, что ТК занимал слишком много места что создавало опеределённые проблеммы при его установке или при использовании на Р-61, а на Р-38 с этим было проще пос колькуу ТК устанавливали в задних частях моторных гондол?

Правду следует подавать так, как подают пальто, а не швырять в лицо как мокрое полотенце.

Марк Твен.

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 06:46 пользователем blacktiger63
+
0
-

 ТК занимал слишком много места 

В том то и дело, что нет, я как-то прикидывал, и где-то дома есть картинка Кобры с мотором и ТК от Лайтнинга. Единственно, что так это центровка едет, нужно стреловидные консоли крыльев делать. И ведь это тоже было сделано(!), правда, уже после войны.

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя E.tom
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 10:58 пользователем E.tom
+
0
-

 ТК занимал слишком много места 

Именно так, ТК стоял под мотором, из-за чего радиатор охлождения мотора был за мотором и его заборники были по бокам фюзеляжа создовая сопротивление. Позже,  радиатор переместили на место ТК с забором от передней кромки. 

 В конце войны и позже ТК выдерживали прямую подачу газов.

 Минус - прямая подача выхлопных газов от чего ТК лители, когда на Р-38 они охлождались.

 

 Пессимист - это хорошо информированный оптимист !
Пессимист - считает, что хуже не будет, оптимист – будет, будет!

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 11:33 пользователем Вадим Петров
+
0
-

[quote=E.tom]

 В конце войны и позже ТК выдерживали прямую подачу газов.

[/quote]

Сколько можно вешать лапшу?

В течении 1939 года был проведен целый ряд успешных полетов. ...

После первых успешных опытов с турбокомпрессорами была построена войсковая серия из 10 истребителей типа И-15бис ТК, которые прошли испытания зимой 1939-1940 годов. Дальнейшее развитие работы получили на И-153. С ним оказалось несколько сложнее. Прежде всего пришлось переделывать капот двигателя по типу И-15бис и устанавливать жаростойкие боковины фюзеляжа. Поначалу построили четыре самолета войсковой серии: № 6001, № 6003, № 6006, № 6011. Эти И-153, оснащенные двигателями М-25В и М-62, проходили испытания с 19 июля по 29 августа 1939 года, которые, хотя являлись заводскими, одновременно были засчитаны как государственные. В отдельных случаях пилоты забирались на высоту 12 км.

И-153ТК с М-25В развивал максимальную скорость 455 км/ч на высоте 8750 метров, И-153ТК с М-62 достигал 482 км/ч на 10300 метров. В 1940 году турбокомпрессорами дополнительно оборудовали 20 И-153 М-62 и один И-153 М-63. Таким образом общее количество И-153ТК составило 26 экземпляров.

Читаем дальше:

Справка наркома авиационной промышленности СССР М. М. Кагановича “О состоянии работ по внедрению турбокомпрессоров на самолетах”

30 июня 1939 г.

Совершенно секретно.

... В настоящее время прошел государственные испытания и внедряется в серийное производство на заводах № 24, 19, комбинате № 150 и Оргоборонпроме турбокомпрессор ТК‑1 к моторам АМ‑34, М25В и М‑62. В стадии земных испытаний и подготовки к летным испытаниям  находится более мощный турбокомпрессор ТК‑2 к моторам М‑103, М‑205, М‑35 и М‑88.

А вот и разгадка:

Первый И -16 оборудовали двигателем с ТК в середине 1938 г. Отмечалось, что это первый высотный истребитель в СССР. Следующий И-16 с турбокомпрессорами приступил к испытаниям 4 августа 1939 г. Самолет был оснащен двигателем М-25В с воздушным винтом изменяемого шага AB-1. Эксперименты велись совместно с 8-м высотным отделом ЦАГИ, летал испытатель Станкевич.
До 3 октября И-16 ТК совершил 30 полетов, на высоте 8600 м максимальная скорость составила 494 км/ч. После установки двигателя М-62 скорость несколько увеличилась и на расчетной высоте около 9000 м превысила 500 км/ч.
Несмотря на вполне обнадеживающие результаты и потребность в высотных истребителях, турбокомпрессоры на И-16 более не устанавливались. В 1939 г. считалось, что для высотных полетов будут оборудоваться новые типы самолетов, которые уже были заказаны нескольким конструкторским коллективам.

Таким образом проблема была не в самих ТК, а в тех самых конструкторских коллективах, которые не справились с задачей. А вот и подтверждение этому:

Справедливости ради следует отметить, что, несмотря на требование, изложенное в постановлениях правительства, конструкторы С.А.Лавочкин, В.П.Горбунов, М.И. Гудков и А.С.Яковлев в ходе работы над новыми истребителями (И-301 и И-26), по тем или иным причинам, отказались от применения турбокомпрессоров. И только П.О. Сухой, попытался создать истребитель с высокими ЛТД. Но эта попытка не увенчалась успехом, из-за невозможности довести силовую установку с ТК до надежной эксплуатации.

Но опять же проблема не в ТК, а в двигателе М-106, который так и не смогли довести до серии. Что же касается остальных, то зачем для самолетов с деревянной конструкцией нужен ТК?

На том же Су-1:

Крыло однолонжеронной конструкции, лонжерон из хромомолибденовых труб. Поперечный набор в виде дюралевых нервюр. Обшивка дюралюминиевая. Крыло с центропланом и отъемными консолями. Металлическое крыло легче деревянного, что давало выигрыш в весе конструкции и обеспечивало повышение потолка самолета.

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя redstar72
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 11:41 пользователем redstar72
+
0
-

Вадим, если даже те ТК позволяли выполнить "целый ряд успешных полётов" (ну Вы же наверняка знаете поговорку: "Самолёт на земле, лётчик жив – полёт удачный!") – это ещё не значит, что их надёжность и ресурс были достаточны для внедрения их в массовое производство и в строевую эксплу­ата­цию. То, что этого не произошло, явственно говорит о том, что всё было не так благостно и просто (точнее, совсем не просто).

Вот что пишет Владимир Петрович Иванов:

На испытаниях, проходивших в сентябре-октябре 1939 г., И-153 с М-62, винтом АВ-1 и турбокомпрессорами достиг максимальной скорости 426 км/ч на высоте 5000 м, 465 км/ч - на 9000 м и 477 км/ч на 10000 м. На другом экземпляре И-153ТК на испытаниях 7 октября 1939 г. полученные харак­те­ристики при взлетной массе 1860 кг были иными: скорость у земли 367 км/ч, на высоте 10 300 м – 481 км/ч, время набора высоты 8500 м равнялось 8 мин 25 с. Самолет внедрили в серийное производство, хотя отмечались перегрев мотора, неустойчивая работа турбо­компрес­соров [73-75]. В 1940 г. ТК-1 оснастили 20 И-153 с М-62 и один с М-63 [66].

73. ЦГАМО, ф.4610, оп.1, д.249, лл.118, 120.
74. РГВА, ф.29, оп.76, д.2411, л.7.
75. ЦГАМО, ф.4610, оп.1, д.308, л.61.

"Мне... больше всего пришёлся по душе самолёт конструкции Яковлева. Это была во всех отношениях великолепная боевая машина" (Е. Савицкий)
 

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 11:53 пользователем Вадим Петров
+
0
-

[quote=redstar72]

Вадим, если даже те ТК позволяли выполнить "целый ряд успешных полётов" (ну Вы же наверняка знаете поговорку: "Самолёт на земле, лётчик жив – полёт удачный!") – это ещё не значит, что их надёжность и ресурс были достаточны для внедрения их в массовое производство и в строевую эксплу­ата­цию. То, что этого не произошло, явственно говорит о том, что всё было не так благостно и просто (точнее, совсем не просто).

Вот что пишет Владимир Петрович Иванов:

На испытаниях, проходивших в сентябре-октябре 1939 г., И-153 с М-62, винтом АВ-1 и турбокомпрессорами достиг максимальной скорости 426 км/ч на высоте 5000 м, 465 км/ч - на 9000 м и 477 км/ч на 10000 м. На другом экземпляре И-153ТК на испытаниях 7 октября 1939 г. полученные харак­те­ристики при взлетной массе 1860 кг были иными: скорость у земли 367 км/ч, на высоте 10 300 м – 481 км/ч, время набора высоты 8500 м равнялось 8 мин 25 с. Самолет внедрили в серийное производство, хотя отмечались перегрев мотора, неустойчивая работа турбо­компрес­соров [73-75]. В 1940 г. ТК-1 оснастили 20 И-153 с М-62 и один с М-63 [66].

73. ЦГАМО, ф.4610, оп.1, д.249, лл.118, 120.
74. РГВА, ф.29, оп.76, д.2411, л.7.
75. ЦГАМО, ф.4610, оп.1, д.308, л.61.

[/quote]

Вы смеетесь? От "собранных на коленке" ТК Вы ожидаете очень хорошей работы? Интересная у Вас логика. Вместо того, чтобы оценить, что "собранные на коленке" обеспечивали не просто успешные полеты, а внедрение пусть и в малую, но серию!!!

Традиционные двойные стандарты? Я ведь уже писал Вам:

В 1939 году речь вели о создании комплекса производств для серии, а в 1941 году ремонт ТК делают в мастерских ЦИАМа. Что это как не "остановка"?

Требуемый для необходимой надежности и ресурса, производственный комплекс был создан или нет? Нет. Работы остались на том же уровне "сборки на коленке", так что Вы хотите?

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя redstar72
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 12:00 пользователем redstar72
+
0
-

[quote=Вадим Петров]

Вы смеетесь? От "собранных на коленке" ТК Вы ожидаете очень хорошей работы? Интересная у Вас логика. Вместо того, чтобы оценить, что "собранные на коленке" обеспечивали не просто успешные полеты, а внедрение пусть и в малую, но серию!!!

[/quote]

На коленке??? Вы, уважаемый, сами приводили цитату, где говорилось, какие серьёзные предприятия и организации работали над теми ТК.

"Мне... больше всего пришёлся по душе самолёт конструкции Яковлева. Это была во всех отношениях великолепная боевая машина" (Е. Савицкий)
 

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 12:18 пользователем Вадим Петров
+
0
-

[quote=redstar72]

На коленке??? Вы, уважаемый, сами приводили цитату, где говорилось, какие серьёзные предприятия и организации работали над теми ТК.

[/quote]

В очередной раз убеждаюсь, что специфика реального производства для Вас неизвестная область. Между началом работ по созданию технологического комплекса и достигнутым результатом всегда находится этап уже действующего серийного производства. Где Вы его видели? Судя по всему работы были остановлены еще на этапе проработки простой производственной кооперации. Это и есть уровень "сборки на коленке". Не случайно существует сам термин "освоение серийного производства", прежде чем заводы освоят качество, требуется наладить само производство. Очень укрупненно:

1. Проверка новой конструкции представляет собой совокупность работ по проверке, отладке и доводке конструкции изделия и технологии ее изготовления с внесением необходимых уточнений и изменений с целью достижения требований, зафиксированных в технической документации на изделие.

2. Наладка производства предусматривает переход от опытного производства к серийному (массовому). Осуществляется внедрение разработанных технологических процессов, форм организации производства и труда, проводится работа по стабилизации качества изготовления деталей и сборочных единиц.

Это было сделано? Может напомнить, какие проблемы в начале 40-х годов начались у перечисленных заводов?

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя redstar72
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 12:20 пользователем redstar72
+
6
-

Вадим, я 13 с половиной лет работаю на реальном производстве (хотя Вы, наверное, сказали бы, что у нас на МЗКТ всё собирают исключительно "на коленке" – учитывая наши объёмы...) Вы лучше другое скажите. Вы неоднократно подчёркивали, что по уровню технологи­че­ского развития СССР сильно отставал от передовых стран; помнится, утверждали в том числе, что цельнометаллический ИП-2 с его эллиптическим крылом был для нас непосильно сложной машиной и наша промышленность его бы никак не потянула – мы, мол, не англичане, это они могли Спитфайры делать... А теперь Вы доказываете, что мы могли массово выпускать ТК, просто не захотели. Те самые ТК, которые в те годы не осилили ни англичане, ни немцы, да собственно никто кроме американцев, хотя и у тех были с ними проблемы.

P.S. В любом случае ТК-1 был разработан под двигатели семейства М-25/62/63. Или вы полагаете, что ТК – это такая"вещь в себе" и его свободно можно ставить на любой самолёт с любым двигателем?

"Мне... больше всего пришёлся по душе самолёт конструкции Яковлева. Это была во всех отношениях великолепная боевая машина" (Е. Савицкий)
 

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 12:58 пользователем Вадим Петров
+
0
-

[quote=redstar72]

... А теперь Вы доказываете, что мы могли массово выпускать ТК, просто не захотели. Те самые ТК, которые в те годы не осилили ни англичане, ни немцы, да собственно никто кроме американцев, хотя и у тех были с ними проблемы.

P.S. В любом случае ТК-1 был разработан под двигатели семейства М-25/62/63. Или вы полагаете, что ТК – это такая"вещь в себе" и его свободно можно ставить на любой самолёт с любым двигателем?

[/quote]

Нет возможности "вводить" в нюансы, поэтому "галопом по европам".

1. Основной структурой, согласно записки Кагановича, которая должна была освоить производство ТК, в том числе и ТК-2 для М-89, М-106 и ряда других двигателей, должен был быть авиакомбинат №150. Напомню, что это такое:

Электровозстрой
Авиакомбинат № 150
Ступинский металлургический комбинат

Вот металлургическим комбинатом предприятие стало в 1940 году, а планы его создания естественно возникли ранее:

Ступинский металлургический комбинат, один из первенцев авиационной металлургии, образован в ноябре 1940 года. В настоящее время ОАО "Ступинская металлургическая компания" - многопрофильное предприятие, имеющее в своем составе:

- производство полуфабрикатов из алюминиевых деформируемых сплавов

- производство штампованных заготовок из сталей и жаропрочных сплавов

- производство прутков и слитков вакуумной выплавки из специальных сплавов на основе никеля, титана, кобальта

Вот, собственно, выделенное и должно было стать основной его продукцией. В годы войны комбинат был основным производителем авиационных воздушных винтов. Металлургическое производство жаропрочных сплавов и винты? Вас не наводит это ни на какие ассоциации? А если вспомнить:

На комбинате № 150 должна производиться механическая обработка литья и окончательная сборка турбокомпрессоров.

Продолжу фрагментами ...

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 13:28 пользователем blacktiger63
+
0
-

Ув. коллеги, не стоит зацикливаться только лишь на жаропрочных материалах. Это немаловажно, конечно, но и подшипники выдерживающие 20 тысяч оборотов и проблемы с помпажом компрессора никуда не делись. Их тоже надо было решать, подбор профиля лопаток турбины и компрессора чего стоит, а обеспечение постоянства давления наддува, независимо от оборотов двигателя и высоты полета? Так што, не никелем единым, там чисто контрукторских разработок на мильён.

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 13:39 пользователем Вадим Петров
+
0
-

[quote=blacktiger63]

.... Так што, не никелем единым, там чисто контрукторских разработок на мильён.

[/quote]

Вот в этом и проблема! Пока темой занимался Поликарпов, машины с ТК успешно летали, но с его выталкиванием на обочину, все стало. Не случайно уже в ходе войны КБ Поликарпова было передано в другое ведомство:

... в октябре 1943 г. ОКБ Поликарпова из 7–го Главного управления НКАП перешло в подчинение 18–го Главного управления наркомата, в задачу которого входило развитие реактивной техники.

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя NF
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 14:04 пользователем NF
+
0
-

Ув. коллеги, не стоит зацикливаться только лишь на жаропрочных материалах. Это немаловажно, конечно, но и подшипники выдерживающие 20 тысяч оборотов и проблемы с помпажом компрессора никуда не делись. 

 

Обычные механические нагнетатели тоже рызвивали очень высокие обороты, но на эти подшипники не воздействовали термические нагрузки как в ТК. Из чего следует, что подшипники устанавливающиеся на ТК тоже должны отличаться от подшипников механических нагнетателей. По крайней мере это касается материалов использовавшихся при изготовлении подшипников.

Правду следует подавать так, как подают пальто, а не швырять в лицо как мокрое полотенце.

Марк Твен.

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 14:23 пользователем blacktiger63
+
0
-

Обычные механические нагнетатели тоже рызвивали очень высокие обороты

Нет, обороты ПЦН-ов на порядок меньше.

но на эти подшипники не воздействовали термические нагрузки как в ТК

Ваапче-то они и не действуют, ни в ПЦН, ни в ТК. Пинтература подшипников в обоих случаях около 95-ти грамдусов С. А ежели вы про турботаймер - то энто немного из другой оперы.

 подшипники устанавливающиеся на ТК тоже должны отличаться от подшипников механических нагнетателей. 

Не, не особо отличаются, в основном используют подшипники скольжения с маслянным клином. В отдельных ПЦН-нах вроде бывают шарикоподшипники, но не уверен.

 

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя NF
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 18:14 пользователем NF
+
0
-

Нет, обороты ПЦН-ов на порядок меньше.

 

 

http://alternathistory.com/vtoroi-v-obraznyi-dvenadtsatitsilindrovyi-avi...
ВК-105ПД
 — экспериментальная высотная версия с нагнетателем Э-100 В. А. Доллежаля. Нагнетатель Э-100 оснащался двумя центробежными ступенями, которые последовательно сжимали подаваемый в двигатель воздух. Первая ступень приводилась во вращение тремя гидравлическими турбомуфтами и могла включаться и выключаться автоматически или вручную. Вращение на вторую ступень передавала неотключаемая механическая передача от коленвала. Со взлета до первой расчетной высоты работала только вторая ступень нагнетателя на первой скорости привода в 9,72 раза большей частоты вращения вала двигателя. 
 
 
 
 
  2700 об/минх9,72=26244 об/мин.
 
 
И немцы:
 
Это гарантировало получение высотности в 6 км. При этом нагнетатель подавал к двигателю сжатый воздух в количестве 0,65-0,85 кг/сек. Силовая установка на этой высоте развивала мощность 515 кВт. (700л.с.).Cкорость вращения нагнетателя достигал 22300 об/мин. Первые полёты Ju-49 в 1931 году выполнял с наиболее простой по исполнению силовой установкой L88 предназначенной для использования на малых высотах. 
 
22300 об/мин-1931-й год!
 
 Фирма MZM в городе Magdeburg для силовой установки Jumo-213 изготовила опытные образцы полуоткрытых рабочих колёс нагнетателей из паяных стальных, покрытых слоем меди деталей. Было довольно сложно гарантировать, что подобное рабочее колесо нагнетателя с максимальными оборотами в 32000 об/мин окажется надёжным и будет обеспечивать необходимые характеристики нагнетателя. Эта разработка не была завершена до конца войны.
 

Правду следует подавать так, как подают пальто, а не швырять в лицо как мокрое полотенце.

Марк Твен.

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 19:07 пользователем blacktiger63
+
0
-

Ну вот нахрена меня грузить единчиными вундервафлями? Типа, Вы такой умный?  А я могу найти ТК с оборотами в 250 тыс./мин., и кто дурак в итоге?

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя NF
Опубликовано пт, 03/30/2018 - 12:51 пользователем NF
+
0
-

Ну вот нахрена меня грузить единчиными вундервафлями? Типа, Вы такой умный?  

 

Какие это вундервафли когда речь идёт в том числе и об обыкновенном и далеко не самом навороченном авиационном двигателе фирмы Junkers L-88 который был разработан еще в первой половине 1930-х годов?

 

 Beim BMW 801 J wurden die Abgase der Turbine ungekühlt zugeführt. Aus den hohen Abgastemperaturen (800 - 850 °C) und der großen Umfangsgeschwindigkeit (250 m/sec, entsprechend 17.000 min-1) ergaben sich hohe thermische und mechanische Beanspruchungen, die mit Vollschaufeln nicht mehr beherrscht werden konnten. Daher wurden Hohlschaufeln verwendet, die von innen mit Luft gekühlt wurden .

 

Серийный вигатель BMW-801 J с турбокомпрессором развивавшем 17000 об/мин.

http://www.ju388.de/BMW801TJ.html

 

Можно сказать что проклятые боши сами что то со своими турбокомпрессорами намудрили хотя эти двигателя нормально работали. Но и у американцев серийный двигатель с турбокомпрессором, то же указано что у данного двигателя частота вращения турбокомпрессора УВЕЛИЧЕНА до 20000 об/мин.-те у ранней модификации турбокомпрессора обороты были меньшими чем  20000 об/мин.:

 

Кроме снижения ресурса еще одним недостатком системы стало увеличение взлетного веса самолета на 80 кг. Двигатели R-2800-21 оснащенные системой впрыска водно-метаноловой смеси обозначались R-2800-21W. Серии D-4-RA и D-5-RE оснащалась турбокомпрессором General Electric C-21 с увеличенной до 20000 об/мин частотой вращения. Воспользоваться всеми возможностями турбокомпрессора поначалу не удавалось из-за не до конца отлаженной системы охлаждения сжатого воздуха. Но в конце концов с проблемой удалось справиться как раз с помощью установки системы впрыска водно-метаноловй смеси.

 

С осени 1943 года на заводах в Фармингдейле и Эвансвиле начиная с серий D-10-RE и D-11-RA соответственно начал применяться новый двигатель с системой впрыска водно-метаноловой смеси Pratt&Whitney R-2800-63. От своих предшественников двигатель отличался усовершенствованной системой охлаждения и смазки.

Двигатель развивал взлетную мощность 2000 л.с. и комплектовался турбокомпрессором General Electric С-23LY с частотой вращения рабочего колеса 20000 об/мин. Впрыск смеси увеличивал чрезвычайную кратковременную мощность двигателя до 2300 л.с. при 2700 об/мин. Использовать водно-метаноловый форсаж допускалось в течение 15 минут. Увеличение мощности позволяло получить кратковременный прирост максимальной скорости машины 13 миль в час.

  http://www.airwar.ru/enc/fww2/p47.html

 

И опять американцы-Wright R-3350 Cyclone :

Ab 1950 wurde der R-3350 mit drei Abgasturbinen erweitert, die ihre Leistung über Flüssigkeitskupplungen und Zahnradsätze auf die Triebwerkswelle abgaben (Turbo-Compound-Motor), die zusätzliche Typbezeichnung war TC. Zur Motoraufladung wurde jedoch auch bei den TC-Motoren der allen Baureihen gleiche, vom hinteren Kurbelwellenstumpf angetriebene Zweigang-Radialverdichter beibehalten; es handelt sich also um keinen turbogeladenen Motor im üblichen Sinne, sondern um einen Kompressor-Motor mit mechanischer Aufladung und Abgas-Nutzturbinen, die zusätzliche Wellenleistung erzeugen.

Die Abgasturbinen sind radial hinter der hinteren Zylinderebene zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Gehäuse des Radialverdichters angeordnet, was die Baulänge des Motores um 11 Zoll(ca. 27,9 cm) verlängert. Jede Turbine wird mit dem Abgas von jeweils sechs Zylindern beaufschlagt. Die Turbinen arbeiten nach dem Prinzip der Impulsturbine, hierbei wird lediglich die kinetische Energie des aus den Zylindern strömenden Abgases genutzt und nicht das Druckgefälle. Dies hat den Vorteil, dass nur sehr wenig zusätzlicher Staudruck in der Abgasanlage vorhanden ist und dadurch auch nur wenig Rückwirkung auf den Ladungswechsel der Zylinder entsteht.

Die Turbinenräder haben einen Durchmesser von 11,45 Zoll (ca. 29,1 cm) und bestehen aus einer Stahlnabe mit 54 aufgeschweißten Schaufeln aus Stellite-31. Die Turbinendrehzahl beträgt 16.000/min bei Reiseflugleistung und 19.000/min bei Startleistung. Durch ein auf der Turbinenwelle befindliches Gebläselaufrad wird durch Bohrungen an den Schaufelfüßen Kühlluft durch die Laufräder geblasen. Das Übersetzungsverhältnis der Turbinenläufer zur Kurbelwelle beträgt 6,52:1.

 

А я могу найти ТК с оборотами в 250 тыс./мин., и кто дурак в итоге?

 

Тот кто не понимает что в конце 1930-х-начале 1940-х годов не было и не могло ТК с такими оборотами и что таких оборотов ТК сумели добиться к концу 20-го-началу 21 го века

Правду следует подавать так, как подают пальто, а не швырять в лицо как мокрое полотенце.

Марк Твен.

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пт, 03/30/2018 - 05:30 пользователем dragon.nur
+
0
-

Посмотрите на конструкцию подшипников АГТН. Керамические шары и прочие достижения хайтека -- не в 1930-х+. Тогда подшипник -- "выделенная" часть вала и вкладыши в корпусе турбокомпрессора, а крутится всё это на старом добром масляном клине. Тут скорее фишка в расположении этих самых подшипников и консольности колёс.

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя frog
Опубликовано пт, 03/30/2018 - 11:13 пользователем frog
+
0
-

   И вам, коллега, терпения)) Ну и здоровья, естественно, тоже, его много надо всегда, а в данном случае -  воощще немеряно.....

frog

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 13:11 пользователем blacktiger63
+
0
-

ТК стоял под мотором

О! Теперь стала понятна странность компоновки Кобры с пустым местом в фюзеляже под двигателем. Спасиба, я долго мучился над этим вопросом.

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя NF
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 13:05 пользователем NF
+
0
-

Может быть это: 

 

 

Но тут турбокомпрессор тоже занимает много места.

Правду следует подавать так, как подают пальто, а не швырять в лицо как мокрое полотенце.

Марк Твен.

Аватар пользователя redstar72
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 15:31 пользователем redstar72
+
6
-

Как я понимаю, P-38 решили отвести роль истребителя сопровождения (хотя изна­чально он тоже создавался как перехватчик). А как известно, бомберы были у них высотные и оснащались ТК. Соответственно и сопровождающий их истре­битель должен был от них не отставать в плане высотности.

"Мне... больше всего пришёлся по душе самолёт конструкции Яковлева. Это была во всех отношениях великолепная боевая машина" (Е. Савицкий)
 

Аватар пользователя E.tom
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 10:44 пользователем E.tom
+
0
-

Ув Коллега ЕМНИП в конце 30-х все самолеты под Алиссон (сам Алисон проектировался в связке с ТК) планировались с ТК даже Р-40, другое дело что ТК с прямой подачей выхлопных газов оказались придельны даже для США. В итоге остались самолеты с охлаждением выхлопных газов а для этого нужны были большие габариты что на компактных одномоторных машинах обиспечить не могли. Высотные бои ожидались как основные, в это вляпались и наши. 

 Пессимист - это хорошо информированный оптимист !
Пессимист - считает, что хуже не будет, оптимист – будет, будет!

Аватар пользователя yurytch
Опубликовано ср, 03/28/2018 - 18:45 пользователем yurytch
+
0
-

"Бонита" это разновидность тунца :)

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 13:08 пользователем Вадим Петров
+
0
-

Теперь, очень кратко, собственно о том, что давало возможность нашим ТК успешно работать без промежуточного охлаждения. Надеюсь заметили на снимках, что ТК стыковался с двигателем напрямую?

История жаропрочных сплавов началась с создания в средине 40-х годов в Англии первого дисперсионно-твердеющего никелевого сплава Нимоник 80, из которого методом штамповки изготовляли рабочие лопатки газовых турбин.

В 50-е годы специалистами ВИАМ было показано, что наибольшую перспективу повышения уровня жаропрочности лопаток открывают не деформируемые, а литейные сплавы. Технология литья по выплавляемым моделям является практически единственным способом получения охлаждаемых лопаток, имеющих сложную геометрию внутренней полости. Это новое направление в развитии жаропрочных сплавов для изготовления рабочих лопаток газовых турбин с запозданием на пять лет было принято и в странах Запада.

Про Ступинский металлугический комбинат еще не забыли?

Бурное развитие реактивной авиации потребовало создания не только принципиально новых классов сталей и сплавов, но и металлургических технологий, обеспечивающих возможность получения и необходимое качество этих материалов. Металлургическая лаборатория ВИАМ, созданная в 1936 году, внесла решающий вклад в разработку технологий, ставших основой современного производства авиационных сталей и сплавов: вакуумной индукционной плавки (ВИ), вакуумного дугового переплава (ВДП), электрошлакового переплава (ЭШП) и др.

Город Электросталь в Московской области Вам известен? В нем есть предприятие «Металлургический завод «ЭЛЕКТРОСТАЛЬ»

7 ноября 1917 года на заводе «Электросталь» была произведена первая плавка. Эта дата считается днем рождения завода. Развитие новых отраслей промышленности, строительство инструментальных, станкостроительных, авиационных, автомобильных предприятий увеличивало потребность в высококачественном металле. В 1923 году выплавлена первая в стране нержавеющая сталь, в 1924 году освоено производство магнитной стали, в 1926 году – производство шарикоподшипниковой стали, в 1932 году получены первые партии нихрома. В эти же годы успешно осваивается ковка и прокатка легированной стали, производство серебрянки различных марок.

Возвращаюсь к ВИАМу:

Разработаны технологии вакуумной индукционной плавки и переданы на Ступинский металлургический комбинат, где организовано производство литейных жаропрочных сплавов (ЖС6У, ВЖЛ12У, ЖС6К и др.) для лопаток ГТД с равноосной структурой и первого отечественного ренийсодержащего сплава ЖС32 для монокристаллических лопаток.

Общая логика понятна? При желании в сети можно найти многое, несмотря на утерю большого объема документов. Проблема в том, что сама тема исторической наукой не изучена. И, самое главное, все нарекания на работу наших ТК связаны не с проблемами самого ТК, а с неустойчивой работой двигателей. Для примера:

Все дизельные самолеты летали нечасто в основном из-за выявившейся низкой надежности турбокомпрессоров, у которых то и дело рассыпались подшипники и «летели» лопатки.

... С наступлением холодов с новой силой обнаружились эти и другие трудности с обеспечением нормальной работы дизелей. «При запуске моторы сильно трясут… начинают работать некоторые цилиндры или один блок, и лишь после прогрева до 60° работают все цилиндры, — отмечалось в отчете по испытаниям. — На высоте более 4000 м при уменьшении расходов до 70–90 кг/ч моторы или отдельные блоки самопроизвольно самовыключаются». Самовыключение дизелей с системой наддува от двухступенчатых турбокомпрессоров объяснялось тем, что на большой высоте давление и температура воздуха на всасывании не обеспечивали вспышки в части цилиндров, что вело к резкому уменьшению оборотов ТК и дальнейшему понижению давления воздуха за ними. Кроме того, моторы сильно вибрировали (виной тому считалась динамическая несбалансированность подвижных частей мотора) и вызывали противную мелкую тряску всей конструкции самолета.

Судя по всему, выводы делали историки. На самом же деле, если не было вспышки воздушнотопливной смеси в цилиндре, то она неизбежно воспламенялась в выпускном коллекторе. А что это означало? Это примерно как кувалдой по диску болгарки, да еще и с ростом температуры. Тут не только лопатки могли лететь, тут весь ТК мог разлететься.

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 19:46 пользователем blacktiger63
+
0
-

На высоте более 4000 м при уменьшении расходов до 70–90 кг/ч моторы или отдельные блоки самопроизвольно самовыключаются».

Это означает, что имел место помпаж лопаток компрессора и давление наддува исчезло, крыльчатка превратилась в дополнительне сопротивление всасу. В итоге в цилиндре, вместо 10-12-ти атмосфер и двух не наберется, в результате скачка температуры нет, вспышки топлива нет, дизель заглох.

динамическая несбалансированность

Сделать динамическую (не статическую) балансировку ротора турбокомпрессора непросто. Полагаю, в 40-е годы это могло быть серьезной проблемой.

если не было вспышки воздушнотопливной смеси в цилиндре, то она неизбежно воспламенялась в выпускном коллекторе. А что это означало? Это примерно как кувалдой по диску болгарки,

Ну да, если случился помпаж компрессора, и топливо в цилиндре не загорелось, а в раскаленном коллекторе пыхнуло - хлопок будет неслабый. Поминтся, у Волг при неправильно выставленном зажигании (слишком поздем) хлопком глушитель отрывало.

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пт, 03/30/2018 - 05:54 пользователем dragon.nur
+
0
-

Не ведитесь на очередную херню от Петрова. Детурбулизованная смесь соляра и воздуха, а именно это происходит при сжатии/расширении и выпуске при отсутствии вспышки, в коллекторе воспламениться не сможет, это не бензин.

Там у него выше нихром в турбинах, который прочность кое-как сохраняет до 700 Ц при температуре выхлопа бенза 900 и разработки литья в 1950-х

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано пт, 03/30/2018 - 11:05 пользователем Вадим Петров
+
0
-

Не ведитесь на очередную херню от Петрова. Детурбулизованная смесь соляра и воздуха, а именно это происходит при сжатии/расширении и выпуске при отсутствии вспышки, в коллекторе воспламениться не сможет, это не бензин.

Какая температура в коллекторе? А из цилиндра попадает соляр или таки пары соляра? Вот так всегда, начитались комиксов и беретесь рассуждать о неизвестных Вам вещах.

Там у него выше нихром в турбинах, который прочность кое-как сохраняет до 700 Ц при температуре выхлопа бенза 900 и разработки литья в 1950-х

Рад, что хоть знакомое слово Вам встретилось. Еще понять бы о чем речь шла.

Впрочем, такие "умные" речи всегда идут, когда против фактов возразить нечего. А факты просты, самолеты летали, ТК работали, потому и серию сделали. Исходя из того, что нет физики еуропейской или американьской, то значит и решение было, в противном случае не работало бы. Или может это все фотошоп? Таким образом можно писать о разработке литья в 50-е, а можно вспомнить, что сама лаборатория темой занялась еще в начале 30-х. Правда надо еще уметь выводы делать, но тут я Вам ничем помочь не могу. Можно утверждать, что наши вначале скопировали немцкие, а потом британские ТРД и потому смогли сделать свои, а можно вспомнить:

... к работе над двигателем РД-1 в 1940 г.

К маю 1941 г. двигатель на 70% был готов в металле. На стенде работали камера сгорания и турбина, в производстве находился компрессор — собственно, это основное, из чего состоит газотурбинный двигатель.

Началась Великая Отечественная война. Все, что было создано в СКВ, пришлось укрыть на заводе.

Из Вашей "логики" следует, что работать не могла турбина, поскольку не успели еще ознакомиться с немецкими и британскими разработками

 

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано пт, 03/30/2018 - 10:36 пользователем Вадим Петров
+
0
-

[quote=blacktiger63]

Это означает, что имел место помпаж лопаток компрессора и давление наддува исчезло, крыльчатка превратилась в дополнительне сопротивление всасу. В итоге в цилиндре, вместо 10-12-ти атмосфер и двух не наберется, в результате скачка температуры нет, вспышки топлива нет, дизель заглох.

[/quote]

Сезонный помпаж? Летом нет, зимой появляется?

С наступлением холодов с новой силой обнаружились эти и другие трудности с обеспечением нормальной работы дизелей. «При запуске моторы сильно трясет, начинают работать некоторые цилиндры или один блок, и лишь после прогрева до 60° работают все цилиндры, — отмечалось в отчете по испытаниям. — На высоте более 4000 м при уменьшении расходов до 70-90 кг/ч моторы или отдельные блоки самопроизвольно самовыключаются».

Может все проще, ниже температура в цилиндре из-за нагнетания холодного воздуха и очень малая концентрация топлива при большом ПЗВ (период задержки воспламенения) приводили к тому, что воспламения таки не было?

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано сб, 03/31/2018 - 10:40 пользователем blacktiger63
+
0
-

Может все проще, ниже температура в цилиндре из-за нагнетания холодного воздуха и очень малая концентрация топлива при большом ПЗВ (период задержки воспламенения) приводили к тому, что воспламения таки не было?

Мой успешный опыт эксплуатации турбодизелей при температуре воздуха ниже -40 -45 градС как бе говорит об обратном На арктической соляре современные, даже форкамерные, дизелюки спосокойно работают, без проблем при любой температуре воздуха. Ни разу не видел/слышал сбоя работы, что КАМАЗовскго, ЯМЗ, ТОЙОТовского, Каммингсовского, Дойцовского, или какого ещё дизеля на морозе. Все, что случалось - замерзло топливо, забился топливнфый фильтр, оч.редко неисправные форсунки и уж совсем экзотика - ТНВД.

Можно конешно, выстудить мотор и  тогда он может заглохнуть, но это проблема не техники, а тупой башки водятела.

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя Вадим Петров
Опубликовано сб, 03/31/2018 - 10:44 пользователем Вадим Петров
+
0
-

[quote=blacktiger63]

Мой успешный опыт эксплуатации турбодизелей при температуре воздуха ниже -40 -45 градС как бе говорит об обратном 

[/quote]

Тогда, если верить тексту, зимой двигатель терял чувство долга и начинал хандрить, потому как помпаж от времени года не зависит.

История - это роман, который был, роман - это история, которая могла бы быть.
(Гонкур)

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано чт, 03/29/2018 - 19:30 пользователем blacktiger63
+
0
-

Может быть это: 

Вот так получилось

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.