Пламенный мотор Яковлева
На выставке “Небо Яковлева”, которая открылась на позапрошлой неделе в Музее Техники Вадима Задорожного, есть немало интересного по авиационной тематике. Это касается, в том числе, и двигательной тематики.
Яковлевские самолеты военного периода, в большинстве своём, использовали V-образные 12-цилиндровые моторы семейства М-105. Данный мотор, разработанный под руководством В.Я. Климова, представлял собой дальнейшее развитие двигателя М-100, а он, в свою очередь, являлся лицензионной версией Hispano-Suiza 12Y.
Впрочем, от прародителя М-105 уже ушел довольно далеко. По сравнению с двигателями М-103А и М-104 105-й подвергся значительной конструктивной доработке, главным из которых было принципиальное изменение схемы самого мотора: для улучшения наполнения цилиндров на каждом из них были поставлены по два впускных клапана вместо одного, и живое сечение клапанов впуска увеличилось почти в полтора раза, а клапанов выпуска — на 15%. Это давало возможность не только форсировать мотор по частоте вращения, но и заложить основу для дальнейшего увеличения мощности, так как М-105 имел при меньшем, чем у М-103А, наддуве большую взлетную мощность, или при том же наддуве большие мощности во всем диапазоне высот.
Из прочих конструктивных изменений отметим: новую двухскоростную передачу к ПЦН, существенно доработанную по сравнению с М-104, увеличение степени сжатия до 7,1, установку противовесов на коленчатом валу для снижения нагрузок на коренные шейки.
Мотор оказался очень удачным и устанавливался на многих серийных самолетах, в частности, на истребителях Як-1, Як-7 и ЛаГГ-3, фронтовых бомбардировщиков Пе-2, Ар-2 и Як-4 (ББ-22бис). Последний – это вот такое довольно бессмысленное гогно:
Выпускался на авиазаводе №380 (81) в Ленинграде перед войной. Серийное производство продолжалось недолго и закончилось в связи с тем, что руководство ВВС посчитало, что боевой ценности самолёт не представляет.
Масса пустого: 4000 кг (5840 кг)
Максимальная скорость: 574 км/ч (540 км/ч)
Практическая дальность: 960-1200 км (1200 км)
Практический потолок: 9500-10 000 м (8700 м)
Скороподъёмность: 15,33 м/сек (9,8 м/с)
Бомбовая нагрузка: 400-800 кг (1000 кг)
В скобках – характеристики Пе-2 с такими же моторами. Как видите, Пе-2 вроде бы хуже по всем ТТХ, кроме бомбовой нагрузки. Что не помешало наклепать их 11.247 штук. Казалось бы – почему?
На самом деле цифры выше – это обычная яковлевская показуха. В реальности на испытаниях в НИИ ВВС по скорости и дальности полета, по бомбовой нагрузке и мощи оборонительного вооружения – практически по всем важнейшим параметрам – головной серийный Пе-2 превзошел Як-4. После чего военные это дерьмецо и прикрыли.
По состоянию на 31 января завод No.81 построил полсотни “четверок”, и лишь три из них были облетаны. Большая часть стоявших под снегом самолетов имела дефекты винтомоторной группы, не позволявшие поднять машины в воздух. Постановлением правительства от 11 февраля 1941 г. серийный выпуск Як-4 на заводе No.81 прекратили. Вместо них завод должен был наладить постройку истребителя Як-3 (первого с таким названием, более известного как И-30). В немалой степени такому повороту событий способствовал и опыт эксплуатации двухмоторных Яков в строевых полках.
Всего через 10 дней хранения под открытым небом на самолете зав. No.1040 комиссией во главе со старшим инженером 19-й авиадивизии военинженером 1 ранга Степановым были зафиксированы следующие дефекты: вспучивание фанерной обшивки на крыле сверху; отставание верхней обшивки в лобовой части центроплана; трещины шпатлевки на стыке средней и хвостовой части фюзеляжа. Машина успела налетать всего 16 часов. Нетрудно представить, каким было состояние самолетов, простоявших под снегом и дождем всю зиму! На семнадцати Яках было обнаружено отставание обшивки нижней поверхности крыла, синева и коробление фанеры, отклейка полотна на элеронах. По мнению старшего инженера 136-го полка военинженера 2 ранга Чертополохова, бомбардировщики Як следовало хранить в ангарах, а в то время это было абсолютно нереально.
К моменту официального прекращения производства завод No.81 успел построить 30 Як-2 и 57 Як-4. Последние довольно долго доводили, и они попали в части только весной 1941 г. Кроме того, еще 33 Як-4 были выпущены уже после получения приказа НКАП, аннулирующего заказ (да-да, Яковлев поплёвывал на приказы НКАП). Таким образом, общий итог выпуска двухмоторных Яков на двух заводах составил 111 Як-2 (все постройки 1940 г.) и 90 Як-4 (27 в 1940г. и 63 в 1941 г.). Так как две серийные машины и опытный ББ-22бис потерпели аварии еще на заводе, то в строевые части попали лишь 198 машин. Позднее, при подготовке своих мемуаров, Яковлев собственноручно “уточнил” эту цифру, доведя ее до “почти 600”.
В данном случае представлена версия М-105Р для установки в бомбардировщики (имел уменьшенное передаточное число редуктора 0,59 вместо 0,666 – да-да, у Климова в КБ явно окопались аццкие сотонизды). “Истребительный” М-105 можно увидеть неподалеку – в самолетах.
Вид сзади – хорошо виден двухскоростной центробежный нагнетатель.
Советский мотор – отличный мотор! Это вам не BMW корявые или там Даймлер-Бенцы.
В начале 1942 года НИИ ВВС провел перерегулировку этого мотора. За счет снижения его высотности увеличили его мощность. Климов опасался, что такая регулировка приведет к значительному снижению ресурса двигателя. Но вхожий к Сталину Яковлев добился решения о скорейшем внедрении в серию модификации, названной М-105ПФ. Кстати, мотор требовал октановое число топлива 95, как американские моторы.
Естественно, мотор посыпался. Пришлось усилить поршневые пальцы, доработать коленчатый вал, усилить некоторые детали ПНЦ и другие узлы. За время Великой отечественной войны было изготовлено около 91000 двигателей М-105 различной модификации, из них более 28000 — двигателей М-105ПФ. Двигатели ВК-105ПФ устанавливались на самолетах ЛаГГ-3, Як-1, Пе-2, Як-7 и других. На модификации М-105ПФ-2 (ВК-105ПФ-2) мощностью 1290 л.с. потенциал мотора был окончательно исчерпан.
А вместо сердца племенной – мотор
Почитал. Карбюраторный. Интересно, а как себя “чувствовал” двигатель при эволюциях с отрицательной перегрузкой?
Пишут спитфайры у бритов просто глохли.
А чё под давлением держать магистраль. Это же не глобальная проблема.
Просто ставим беспоплавковый карбюратырь,и делов-то.Как себя чуйствуют Як-55,Су-26 и прочие пилотажные Питтсы и Злины? Да нормально,как и Р-51 Мустанг или Як-3 или Зеро.
Разве на указанных машинах не впрыск, как на ДБ?
Нихьт. Да и зачем? И так работает. Просто тяга Р-Ройса,да и всех англичан,к идиотским торадицыям и нездоровому коньсерватизьму сыграла злую шутку.
Представляю Н образный сейбр с карбюраторамЕ. Ппц головного мозга)
Мазератти делала карбовые моторы с турбонаддувом. Серийно. Карбовые с турбиной на легковушки. Так что какие-то 12 карбюраторов синхронизировать – так,фигня.
Применительно к совкомоторам мне очень странно, что на них не додумались ставить ЦЕНТРАЛЬНЫЙ впрыск. Это же очень простая схема – импульсный плунжерный дозатор прямо связан с коленвалом или распредвалом, и прокачивает топливо в распылитель порциями пропорционально оборотам мотора. Обороты, в свою очередь, пропорциональны расходу воздуха. Имеем стехиометрию почти что забесплатно, при этом плунжер и форсунка – 1 шт, а не по числу цилиндров, да еще и сечение форсунки огромное, сверлить ее просто.
Бош потом додумался до непрерывного центрального впрыска – без импульсного насоса, у него на центральной форсунке стояла подпружиненная регуляторная игла, отодвигаемая электромагнитом, а на электромагнит поступали импульсы фиксированной длительности от системы зажигания. То же и выходило – чаще импульсы, сильнее отводится игла, больше топлива льется.
Когда думать-то? План валить надо!
Не-не, Гена – тут дело не в поплавках. Классический карбюратор основан на том, что топливо поступает в жиклер и распыляется под действием разряжения во впускном диффузоре. Соответственно чтобы дозирование происходило правильно, подпор топлива должен быть всегда чуть ниже, чем разряжение на впуске, причем в идеале эту разницу надо сохранять постоянной.
Просто подать топливо к жиклеру под давлением нельзя – из-за того, что разряжение в обычном диффузоре (постоянного сечения) гуляет в широких пределах, у тебя резко нарушится стехиометрия смеси.
Чтобы решить эту проблему, используются так называемые карбюраторы постоянного разряжения – у которых сечение диффузора изменяется, поддерживая перепад давления между атмосферой и диффузором постоянным. Пресловутый Стромберг или Ford 1V – это как раз из этой серии.
Второй способ решения проблемы основан на том, что регулируется не разряжение в диффузоре, а разница между разряжением в диффузоре и подпором топлива. Это так называемые мембранные карбюраторы, которые тебе могут быть знакомы по всяким бензопилам.
Некоторые их неправильно называют безпоплавковыми – но там дело не в отсутствии поплавка, там куда более тонкая техника – смысл в том, что там
регулируется расход топлива на жиклер пропорционально разряжению в диффузоре (то есть как бы имитируется то, что происходит в классическом карбюраторе, в котором уровень топлива держится на несколько миллиметров ниже жиклера, и топливо сосется разряжением – естественно, пропорционально разряжению).
До мембранных карбов додумались англичане – когда впрысковые немцы начали их рвать как детей.
Да это просто в общих чертах накидал,объясняя,что впрыск не всегда обязателен,была Мазда-Фамилия именно с таким карбом.Кстати,весьма экономично и надёжно.
Ну, а карбы с постоянным разряжением (переменным сечением диффузора) – это вообще целая эпоха, Бендикс Стромберг Пирбург Зенит и так далее.
Что интересно – совок эта мода полностью обошла. Ниасилили.
А в Америке до сих пор продаются карбы Zenith Bendix Style для Ford 3000 3100 3300 3400 3500 тракторов. Вот таких вот:
Ты удивлен? Да-да, в США трактора на бензине – обычное дело. Скажу больше, на вот этой серии фордов 3000 двигатель – 3-цилиндровый. Чтобы сэкономить, ага.
Не удивлён. Ибо есть знакомец-американец,Фил,из Кентукки. Моделист и идиотина,как все нормальные моделисты. Причём они ещё и ищут бизин подешевше,не обращая внимания на качество – эта тарахтелка неплохо работает хоть на А-66.
Именно. При этом характеристика крутящего момента такая, что дизелисты обзавидуются.
Чем достигается?
Большой ход поршня, большой диаметр поршня?
Кстати, в начале 90-х ездил на дедовском древнем М402. По лесу, на бездорожье, пер как танк. Резя побольше Д и протектор “елочка”, на первой дыр-дыр-дыр, упавшие стволы деревьев, пеньки, слабый грунт – едет. В подъем, слабый грунт (ПГС) тоже самое – дыр-дыр-дыр. Едет.
Какой нибудь джип тупо зарылся. Понятно, что у жипа масса, но так и 402-го ДВС всего 35 лс (у нового).
“На модификации М-105ПФ-2 (ВК-105ПФ-2) мощностью 1290 л.с. потенциал мотора был окончательно исчерпан.” Но Климов создал М-106,М-107,М-108… Ну как сделал – пообещал состряпать,и авиаконструкторы,как наивные ухажёры за вертихвосткой,повелись на посулы.И Яковлев,и Лавочкин,и Пашинин имели в виду 106-й мотор,но Климов,потупив глазки,сказал – чёт не вышел каменный цветок,берите,что маемо.Недаром Александр Сергеич взвыл в конце 1942-го – “Моторостроители обещали нам новые мощные современные двигатели. Где они?” . Понятно,что к Микулину и Швецову особых вопросов не было,и в чей огород кирпич,было ясно. Со скрипом,пЪрдя и пыхтя,кимовцы допилили ВК-107 в портолы тыщи кобыл.В 1944-м,доо. С фантастическим ресурсом в 25 часов,и то не всегда. При этом Як-3 с этим дрыглом разогнали до 706 км/ч,а серийный Як-9У до 672. Вполне результаты для маловысотных фронтовых истребителей
, слепленных из труб,фанеры и полотна,Яковлев,в-общем, своё слово про хорошие истребители сдержал. После войны Климов прославился перелицовкой Р-Ройса в ВК-1, в то время как Люлька и Микулин создали вполне самобытные конструкции.
Имхо,канесна,но тов.Климов чем-то неуловимо напоминает тов.Шпитального и Грабина.
Дык ресурс и у брицких и немецких сейбров и 605-х, емнип, не выше был, заветные 25 часов.
Один х истребители первой линии расходный материал. Пишут немцы Д-9-е гнали неразборный. Удивленным американцами так и пояснили – истребитель машина одноразовая. По крайней мере у немцев, если отлетал 20 часов – уже хорошо)
У немцев 25 часов отрабатывал,у Климова очень не всегда,случаи клина,перегрева,пожара и просто кривой сборки были нормой.ВК-107П довели до кондиции после войны,на Як-9П,и то, отказы дрыгла и катастрофы не были чем то не обычным ни у нас,ни в Корее,ни в КНР.
>>Вполне результаты
В условиях тотальной войны и нехватки квалифицированных рабочих рук – да.
Да и среднему пилоту пишут машина нравилась – легкая в управлении, прощала ошибки пилотирования. Те, кто прошёл горнило воздушных боев и остался жив, стал мастером (асом) машины получше – Аэрокобры и Лавки. Хотя на северах, как я понял, кобры были ходовыми машинами и для среднего пилота. Видимо непосредственно с пароходов шли в части.
Як-9 – расходник войны,как ЗиС-3 или Т-34.
Почему Яковлева?
Главные потребители М-105 – Яки и Пешки.ЛаГГи были постольку-поскольку,и если бы не многодеревянная коньструкция ,то на него положили бы болт в 42-м. А так все при деле -Тбилисский дерьмозавод лепит дерьмолитаки из дерьма и палок,расходник – только мотор и пушки. А сделают скока-то – в ПВО или ЗабВО,ну или на второстепенные направления,не слепят -компенсируем Харрикейнами или Р-40. Про Ер-2 в гомеопатических дозах помолчим.
Яки и пешки. Петляков тогда где?
С 1942-го – в земле сырой,на своей же Пешке.
Не вспомню немецкого аса (неточно А.Гриславски) который описывал бой с ЛаГГ-3, в общем по итогу разошлись. Но точно Гриславски хорошо отзывался о лагах и яках.
Гриславски столкнулся сЛаГГом на малой высоте,ЛаГг был ,скорей всего,свежий,возможно,35-й или 66-й серии,с неполным запасом горючки и русский пилот ожидал атаки – вот и разошлись,покрутившись.С Як-9,особенно новым,так же на малых высотах было тяжко – климовский мотор был достаточно приемистый,а Як лёгкий и с небольшой нагрузкой на крыло, виражи,набор высоты за боевой разворот были весьма,Як на этих высотах “ходил за газом”.
>>вот и разошлись,покрутившись
Получается машины +/- равные, в руках подготовленного пилота и лагг был вполне машиной, первая атака решала всё. Подошел незаметно, отстрелялся, ушел (тактика Хартманна). Никакой возни на виражах.
В принцип Яковлева надо было отстранять от конструкторской работы, в этом смысле у него руки из жопы, и как почитал про него тот ещё интриган.
Отнюдь.Интриганы были все – особенность любого,не только советского,ВПК. Яки,при всех недостатках,оказались наиболее реальным и дешёвым,при этом вполне боеспособным продуктом.Забив на интриги и прочее перестроечное политиканство,трезво оценивая возможности промышленности – а чего в серию? И-180 с недоведённым М-87? И-21 с неясными технологическими параметрами? ЛаГГ с деревянной конструкцией и нестабильной массой и прочностью в серии?(дерево,драть,не металл – одинаковые сосны и берёзы на блюминге не раскатаешь).Вдобавок Яковлев сделал сразу и спарку,вполне удачную,из неё потом выросла линия Як-7-9. То есть, наиболее подготовленным оказался хитропопый Александра Сергеич.Не стоит читать только АиВ в стиле “Яковлев – убивца И-180,И-185 и Поликарпова лично!”. Расширяйте кругозор комплексно,с материаловедением,станочным парком,обученным персоналом и логистикой. И вот тогда Вы взвоете – “Да как же вообще выпускали самолёты,хоть и такие! Это нереально сложно!” .
Да,и что проще и серийнее – ферменная конструкция,обклееная тряпками и фанёрой,или тщательно выгнутая и проклееная деревянная со шпоном и фанерой,покрытая бакелитом, одна и та же полумонококовая конструкция,время сушки тоже включаем. Про дюраль молчим и завидуем – всё на бомберы.Даже Ил делаем бронедеревянным.
Да,и про люминий,как пишет некто солонин. Ну есть миллиард тонн алюмпроката,но у тебя в Саратове ни прессформ,ни клепального обормудования,ни персонала,ни технологии. Самолёт с техкартой заточен на хромансиль и сталь,есть сварщики и клеельщики. Фронт требует истребители вчера, и хле этот люминь?
Точно, Гена. Так и есть. Некто Поликарпов лепил “лучший в мире” истребитель, И-185, и слепил таки. Испытания закончились в феврале 1943 года(!!!!!). Когда он уже не был никому нужен, а с фашистами воевали “интригановские” ЯКи и ЛА. Ага, и за этот самолетик Поликарпов получил Сталинскую премию. Любил его т.Сталин, другого за такой саботаж давно бы посадили. Но виноват конечно Яковлев.
Молодые Яковлев, Лавочкин, Микоян делали самолеты из того, чем в тот период владела советская промышленность, а не пыталась изготовить “лучшее в мире” на несуществующих двигателях и материалах.
Молодые Яковлев, Лавочкин, Микоян тоже были ребята не просто так,и серпентарий был как надо. Круче было только в немецком департаменте вооружений.
>>про люминий
Емнип полотну было ПХ на снаряды. Просто тупо прошивало навылет)
Да не, ты ошибаешься. Там же перкаль в несколько слоев, проклеенный лаком. Он довольно жесткий – ногами можно вставать. А взрыватели у немцев были достаточно чуткие.
Вот попадание в тряпочку:
Как видишь – снаряд взорвался и покурочил осколками всё вокруг.
А вот Ил-2 штормовик:
Это фанера (шпон) 2 мм толщиной. Тоже взорвалось прекрасно.
Не помогало это всё. Сказки про “тряпочку” могут прокатить только для тех, кто не представляет себе нагрузку, действующую на поверхность крыла истребителя во время эволюций.
Чтобы понять, что это была за “тряпочка” – представь себе стеклотекстолит толщиной миллиметра в 2. Вот это оно и есть примерно. Только вместо стеклоткани – перкаль (хлопчатобумажная ткань повышенной прочности из некручёных нитей), а вместо эпоксидки – нитролак.
С другой стороны для скоростей, на которых велись воздушные бои на Восточном (да и Западном) фронте, перкаль вполне себе материал, в полевых условиях имхо проще заклеить пробоину перкалем, чем кроить и крепить металлическую латку.
>>штормовик
Разве на фото не металлическая обшивка? Шпон бы щепками должен по идее пойти, без таких “художественных” изгибов. Опять же клёпка. Не?
Илы в своей массе выпускались с деревянной хвостовой частью от бронекабины пилота и до самого дутика, и с деревянными же ОЧК. Такой вот бронедеревянный штормовик.А что касаемо огромных дыр в консолях – это спасибо удачному профилю крыла, сохранявшему несущую способность при серьезных повреждениях.
>>профилю
Харрикейн обзавидовался)
Читал харитону прилетело 37 в крыло, самолет просел на пробитое крыло, но долетел, и, емнип, не аварийно сел.