Sommarbrisen kittlade gräset på flygfältets flygfält. På 10 minuter klättrade planet till 6000 meters höjd, där temperaturen överbord sjönk under –20 °, och atmosfärstrycket blev hälften av jordens yta. Under sådana förhållanden var han tvungen att flyga hundratals kilometer för att sedan kunna delta i en strid med fienden. Kampsväng, fat, då - immelman. Häftig skakning när man skjuter kanoner och maskingevär. Överbelastning är något "samma", bekämpa skador från fiendens eld …
Flygkolvsmotorer från andra världskriget fortsatte att fungera under alla, ibland de mest allvarliga förhållandena. För att förstå vad som står på spel, vänd upp och ner på en modern bil och se var vätskan från expansionstanken kommer att flyta.
Frågan om expansionstanken ställdes av en anledning. Många av flygmotorerna hade helt enkelt inte expansionstankar och luftkyldes och dumpade överflödig cylindervärme direkt i atmosfären.
Ack, inte alla anslöt sig till en så enkel och uppenbar väg: hälften av flottan av andra världskrigets krigare hade vätskekylda motorer. Med en komplex och sårbar”vattenjacka”, pumpar och radiatorer. Där det minsta hålet från ett granat kan vara dödligt för planet.
Framväxten av vätskekylda motorer var en oundviklig följd av jakten på hastighet: en minskning av kroppens tvärsnittsarea och en minskning av dragkraften. Sharp-nosed snabb "Messer" och långsamma I-16 med en trubbig bred näsa. Sådär.
Nej inte så här!
För det första beror värmeöverföringshastigheten på temperaturgradienten (skillnad). Cylindrarna för luftkylda motorer under drift värmdes upp till 200 °, medan max. temperaturen i vattenkylsystemet begränsades av kokpunkten för etylenglykol (~ 120 °). Som ett resultat var det ett behov av en skrymmande radiator, vilket ökade motståndet, vilket utjämnade den skenbara kompaktheten hos vattenkylda motorer.
Vidare! Utvecklingen av flygmotorer ledde till uppkomsten av "dubbelstjärnor": 18-cylindriga luftkylda motorer med orkaneffekt. Belägna bakom varandra fick båda cylinderblocken ganska bra luftflöde, samtidigt placerades en sådan motor inom flygkroppsdelen hos en konventionell stridsflygplan.
Vattenkylda motorer var svårare. Även med hänsyn till det V-formade arrangemanget verkade det vara mycket problematiskt att placera ett sådant antal cylindrar inom motorrummets längd.
Slutligen har effektiviteten hos den luftkylda motorn alltid varit något högre, på grund av att det inte behövs kraftuttag för att driva kylsystemets pumpar.
Som ett resultat utmärktes ofta de snabbaste kämparna under andra världskriget inte av den "skarpa näsan Messerschmitt". Hastighetsrekorden de sätter är dock fantastiska även i jetflygplanens ålder.
Sovjetunionen
Vinnarna flög fighters av två huvudfamiljer - Yakovlev och Lavochkin. “Yaks” var traditionellt utrustade med vätskekylda motorer. "La" - luft.
Till en början var”Yak” ledaren. En av de minsta, lättaste och smidigaste krigare under andra världskriget, Yak visade sig vara perfekt lämpad för förhållandena på östfronten. Där huvuddelen av luftstriderna ägde rum på mindre än 3000 m höjder och deras manövrerbarhet ansågs vara stridskämparnas främsta stridskvalitet.
I mitten av kriget hade Yaks design blivit perfekt, och deras hastighet var inte sämre än amerikanska och brittiska krigare - mycket större och mer tekniskt sofistikerade maskiner med motorer med fantastisk kraft.
Rekordet bland Yaks med seriemotor tillhör Yak-3. Olika modifikationer av Yak-3 utvecklade en hastighet på 650 … 680 km / h på en höjd. Siffrorna uppnåddes med VK-105PF2-motorn (V12, 33 liter, startkraft 1290 hk).
Rekordet var Yak-3 med den experimentella VK-108-motorn. Efter kriget nådde den en hastighet av 745 km / h.
Ahtung! Ahtung! I luften - La -5.
Medan Yakovlev Design Bureau försökte lösa med den nyckfulla VK-107-motorn (den tidigare VK-105 i mitten av kriget hade uttömt sina reserver av ökande kraft), steg La-5-stjärnan snabbt i horisonten. Den nya kämpen från Lavochkin Design Bureau, utrustad med en luftkyld 14-cylindrig "dubbelstjärna".
I jämförelse med den lätta”budgeten” Yak blev den mäktiga La-5 nästa steg i karriären för de berömda sovjetiska essen. Den mest kända piloten på La-5 / La-7 var den mest framgångsrika sovjetiska fightern Ivan Kozhedub.
Toppen av Lavochkins utveckling under krigsåren var La-5FN (tvungen!) Och dess ännu mer formidabla efterträdare La-7 med ASh-82FN-motorer. Arbetsvolymen för dessa monster är 41 liter! Startkraft 1850 hk
Det är inte förvånande att den "trubbiga" Lavochkin inte på något sätt var sämre än jakarna i sina hastighetsegenskaper, överträffade den senare i startvikt och som ett resultat-i eldkraft och sammanlagda stridsegenskaper.
Hastighetsrekordet för krigare i sin familj sattes av La -7 - 655 km / h på 6000 m höjd.
Det är märkligt att den erfarna Yak-3U, utrustad med en ASh-82FN-motor, utvecklade en högre hastighet än sina "vassa" bröder med vätskekylda motorer. Totalt - 682 km / h på 6000 m höjd.
Tyskland
Liksom Röda arméns flygvapen var Luftwaffe beväpnad med två huvudtyper av stridsflygplan: "Messerschmitt" med en vätskekyld motor och "Focke-Wolf" luftkyld.
Bland sovjetiska piloter var den farligaste fienden Messerschmitt Bf 109, begreppsmässigt nära den lättmanövrerbara Yak. Tyvärr, trots allt ariskt geni och nya modifieringar av Daimler-Benz-motorn, var Bf.109 i mitten av kriget helt föråldrad och krävde omedelbar ersättning. Som inte hade någonstans att komma ifrån. Och så skuggades kriget.
I den västerländska teatern, där luftstrider främst utkämpades på stora höjder, blev tyngre krigare med en kraftfull luftkyld motor känd. Det var mycket mer bekvämt och säkrare att attackera order från strategiska bombplan på de tungt pansrade Focke-Wolves. De, som en kniv i smör, störtade sig in i orderna från "Flygande fästningar" och förstörde allt i deras väg (FW.190A-8 / R8 "Shturmbok"). Till skillnad från lätta "Messerschmitts", vars motorer dog av en träff av en 50-kaliber kula.
De flesta av Messerschmitts var utrustade med 12-cylindriga Daimler Benz-motorer på DB600-linjen, vars extrema modifieringar utvecklade startkraft över 1500 hk. De snabbaste serieändringarna nådde en maxhastighet på 640 km / h.
Om allt är klart med Messerschmitts hände följande historia med Focke-Wolfe. Den nya radialdrivna fightern presterade bra under krigets första hälft, men i början av 1944 hände det oväntade. Den tyska superindustrin har inte behärskat skapandet av nya radiala luftkylda motorer, medan den 14-cylindriga BMW 801 har nått “taket” i sin utveckling. Ariska uberdesigners fann snabbt en väg ut: ursprungligen designad för en radialmotor, Focku-Wolfe-jägaren avslutade kriget med vätskekylda V-motorer (ovannämnda Daimler-Benz och fantastiska Jumo-213).
Utrustad med Jumo-213 Focke-Wolves har D-modifieringarna nått stora höjder, i ordets alla bemärkelser. Men framgången med den "långnosade" FW.190 var inte på något sätt kopplad till de radikala fördelarna med vätskekylsystemet, utan med den banala perfektionen hos den nya generationens motorer, i jämförelse med den föråldrade BMW 801.
1750 … 1800 hk vid start. Över två tusen "hästar" när de injiceras i cylindrarna med Methanol-Wasser 50!
Max. hastigheten på höga höjder för Focke-Wulfs med en luftkyld motor svängde runt 650 km / h. Den sista av FW.190 -talet med en Jumo 213 -motor kunde kort utveckla hastigheter på 700 km / h eller mer på höga höjder. Vidareutveckling av Focke-Wolf, Tank-152 med samma Jumo 213 visade sig vara ännu snabbare och utvecklade 759 km / h vid gränsen till stratosfären (under en kort tid med lustgas). Denna framstående fighter dök dock upp under krigets sista dagar och dess jämförelse med hedrade veteraner är helt enkelt felaktig.
Storbritannien
Royal Air Force flög uteslutande på vätskekylda motorer. Denna konservatism förklaras inte så mycket av lojalitet mot tradition som av skapandet av den extremt framgångsrika Roll-Royce Merlin-motorn.
Om du lägger en "Merlin" - får du "Spitfire". Två - Myggljus bombplan. Four Merlin - strategiskt Lancaster. En sådan teknik kan användas för att skaffa en orkanjager eller en Barracuda -baserad torpedbombare - mer än 40 modeller av stridsflygplan för olika ändamål.
Den som sade något om att en sådan förening inte kunde tas upp och behovet av att skapa högspecialiserad utrustning, vässad för specifika uppgifter, gynnade en sådan standardisering bara Royal Air Force.
Var och en av de listade flygplanen kan betraktas som standarden i sin klass. En av de mest kraftfulla och eleganta kämparna under andra världskriget, Supermarine Spitfire var inte på något sätt sämre än sina kamrater, och dess flygegenskaper visade sig varje gång vara högre än motsvarigheterna.
Extrema modifieringar av Spitfire, utrustad med en ännu kraftfullare Rolls-Royce Griffin-motor (V12, 37 liter, vätskekylning), hade de högsta priserna. Till skillnad från den tyska "wunderwaffe" hade de brittiska turboladdade motorerna utmärkta höjdegenskaper, kunde producera över 2000 hk under lång tid. ("Griffin" på bensin av hög kvalitet med ett oktantal på 150 producerat 2200 hk). Enligt officiella siffror utvecklade "Spitfire" i underserie XIV en hastighet av 722 km / h på 7 kilometers höjd.
Hawker storm
Förutom den legendariska Merlin och den mindre kända Griffin hade britterna ytterligare en 24-cylindrig supermotor, Napier Sabre. Hawker Tempest -fightern utrustad med den ansågs också vara en av de snabbaste fighters inom brittisk luftfart i krigets slutskede. Rekordet han satte på hög höjd var 695 km / h.
USA
"Captains of Heaven" använde det bredaste utbudet av stridsflygplan: Kittyhokes, Mustangs, Corsairs … Men i slutändan reducerades alla amerikanska flygplan till tre huvudmotorer: Packard V-1650 och Allison V-1710 vattenkyld och monströsa "dubbelstjärnor" Pratt & Whitney R-2800 luftkylda cylindrar.
2800 -indexet tilldelades det av en anledning. Arbetsvolymen för "dubbelstjärnan" var 2800 kubikmeter. tum eller 46 liter! Som ett resultat översteg dess effekt 2000 hk, och i många modifieringar nådde den 2400 … 2500 hk.
R-2800 Double Wasp blev det brinnande hjärtat för Hullcut- och Corsair-baserade jägare, Thunderbolt-jagerbombplan, Black Widow-nattkämpe, Savage-baserad bombplan, A-26 Invader landbaserade bombplan och B -26 "Marader" - cirka 40 typer av strids- och transportflygplan!
Den andra Allison V-1710-motorn blev inte lika populär, men den användes vid konstruktionen av de kraftfulla P-38 Lightning-krigare, även i familjen till den berömda Cobras (huvudkämpen i Lend-Lease). Utrustad med denna motor utvecklades P-63 "Kingcobra" på 660 km / h.
Mycket mer intresse är förknippat med den tredje Packard V-1650-motorn, som vid närmare granskning visar sig vara en licensierad kopia … av brittiska Rolls-Royce Merlin! De driftiga Yankees utrustade den bara med en tvåstegs turboladdning, vilket gjorde det möjligt att utveckla en effekt på 1290 hk. på 9 kilometers höjd. För sådana höjder ansågs detta vara ett otroligt bra resultat.
Det var med denna enastående motor som Mustang -kämparnas berömmelse förknippades. Andra världskrigets snabbaste amerikanska fighter utvecklades på en höjd av 703 km / h.
Konceptet med en ljuskämpe var genetiskt främmande för amerikanerna. Men skapandet av stora, välutrustade flygplan försvårades av luftfartens grundläggande ekvation. Den viktigaste regeln, enligt vilken det är omöjligt att ändra massan av ett element, utan att påverka resten av strukturelementen (förutsatt att de ursprungligen angivna prestandaegenskaperna bevaras). Installation av en ny kanon / bränsletank kommer oundvikligen att leda till en ökning av vingytan, vilket i sin tur kommer att orsaka en ytterligare ökning av konstruktionens massa. "Viktspiralen" kommer att linda tills alla element i flygplanet ökar i massa, och deras förhållande blir lika med den första (före installation av ytterligare utrustning). I detta fall kommer flygegenskaperna att förbli på samma nivå, men allt vilar på kraftverkets kraft …
Därför - Yankees starka önskan att skapa superkraftfulla motorer.
Ripablik P-47 Thunderbolt-jaktbombplan (långdistans-eskortkämpe) hade en startmassa dubbelt så stor som den sovjetiska jaken, och dess stridsbelastning översteg belastningen på två Il-2-attackflygplan. Genom att utrusta sittbrunnen kunde "Thunderbolt" ge odds till vilken fighter som helst i sin tid: autopilot, flerkanalig radiostation, syresystem, urinal … 3400 omgångar var tillräckligt för en 40-sekunders burst på sex "Browning" 50 kaliber. Med allt detta var den klumpiga "Thunderbolt" en av de snabbaste krigare under andra världskriget. Hans prestation är 697 km / h!
Utseendet på "Thunderbolt" var inte så mycket förtjänsten för flygplanskonstruktören Alexander Kartvelishvili, som den superkraftfulla dubbelstjärnan "Double Wasp". Dessutom spelade produktionskulturen en roll-på grund av den kompetenta designen och den höga byggkvaliteten var dragkoefficienten (Cx) för den tjockfrontade Thunderbolt mindre än den för den skarpnätte tyska Messerschmitt!
Japan
Samurajerna utkämpade kriget enbart på luftkylda motorer. Detta har ingenting att göra med kraven i Bushido-koden, utan bara en indikator på det japanska militär-industriella komplexets efterblivenhet. Japanerna gick in i kriget i en mycket framgångsrik Mitsubishi A6M Zero fighter med en 14-cylindrig Nakajima Sakae-motor (1130 hk på höjd). Med samma kämpe och motor avslutade Japan kriget och förlorade luftlöst överlägset i början av 1943.
Det är märkligt att, tack vare den luftkylda motorn, den japanska "Zero" inte hade så låg överlevnadsförmåga som man brukar tro. Till skillnad från samma tyska "Messerschmitt" kunde den japanska stridsflygaren inte inaktiveras genom att slå en lösa kula i motorn.
