История радиальных двигателей

История радиальных двигателей

Эта ста­тья — про­дол­жеие ввод­ной ста­тьи про ради­аль­ные дви­га­тели, мы решили выне­сти исто­рию этих уди­ви­тель­ных ДВС отдельно, чтобы более полно рас­са­ка­зать о нии.

К 1918 году стало понятно, что дви­га­тели с воз­душ­ным охла­жде­нием потен­ци­ально более раци­о­нальны, по отно­ше­нию к дви­га­те­лям с вод­ным охла­же­нием. Само­леты пер­вой миро­вой войны при­во­ди­лись в дви­же­ние с помо­щью ради­аль­нь­ных дви­га­те­лей с воз­душ­ным охлаждением.

В США в 1920 году, решили, что на авиа­нос­цах нужно исполь­зо­вать само­леты с дви­га­те­лем с воз­душ­ным охла­жде­нием, так как такая кон­струк­ция меньше весила, и сле­до­ва­тельно имела более хоро­шее соот­но­ше­ние вес/лошадиная сила. К тому же, за мень­шим коли­че­ством дета­лей они были более надежны и про­сты в обслу­жи­ва­нии.
В 1921 году был объ­яв­лен кон­курс на раз­ра­ботку ради­аль­ного дви­га­теля с воз­душ­ным охла­жде­нием для само­ле­тов, бази­ру­ю­щихся на авианосцах.

История радиальных двигателей

Lawrance J-1

Такой дви­га­тель был раз­ра­бо­тан Чарль­зом Лорен­сом (Charles Lawrance) при финан­со­вом уча­стии Флота США в 1922 году. Это был зна­ме­ни­тый J-1, аме­ри­кан­ский Y-образный ради­аль­ный дви­га­тель, мощ­но­стью 60 л/с. с воз­душ­ным охла­жде­нием.
В нем при­ме­ня­лись алю­ми­ни­е­вые цилин­дры, кото­рые хорошо отда­вали тепло. После про­хож­де­ния испы­та­ний, на кото­рых он про­ра­бо­тал рекорд­ные 300 часов, про­тив стан­дарт­ных 50-ти для дви­га­те­лей с вод­ным охла­жде­нием, он был при­нят на воору­же­ние ВМФ США.
Ком­па­ния Wright Aeronautical Corporation купила ком­па­нию лоренса и в послед­ствии  эти дви­га­тели выпус­ка­лись под назва­нием Wright Radials J-1.
Такая надеж­ность дви­га­теля поз­во­ляла пило­там уве­ренно совер­шать даль­ниек полеты над водой, не опа­са­ясь выхода дви­га­теля из строя.

История радиальных двигателей

Wright R-790, он же J-5

В 1925 году Wright Radials выпу­стили новый дви­га­тель J-5  Whirlwind (Ура­га­ный), кото­рый был при­знан пер­вым “дей­стви­тельно надеж­ным дви­га­те­лем”. Это был мощ­ный дви­га­тель, он раз­ви­вал 225 л/с, и впер­вые был уста­нов­лен на само­лет WB-1, раз­ра­бо­тан­ный при уча­стии Джу­зеппе Марио Беланку (Giuseppe Mario Bellanca).
Дви­га­тель J-5, бла­го­даря своей мощ­но­сти и надеж­но­сти уста­нав­ли­вался на мно­гие само­леты, в том числе и на Ryan NYP Чарльза Линдберга (Charles Lindbergh’s), на кото­ром он совер­шил пер­вый оди­ноч­ный полет над Антлантикой.

К 1929 году мно­гие заводы начали про­из­во­дить, как счи­та­лось более пер­спек­тив­ные и мощ­ные ряд­ные дви­га­тели. Однако у ряд­ных ДВС были серьез­ные про­блемы с воз­душ­ным охлаждеинем.

Напи­мер в 1933 году Rolls Royce пред­ста­вила свой новый ряд­ный дви­га­тель под назва­нием Мер­лин (Merlin). Впо­след­ствии именно этот дви­га­тель ста­вился на истре­би­тели Spitfire и Hurricane, а также, среди про­чих, на тяже­лый бом­бар­ди­ров­щик Lancaster, в США Мер­лин выпус­кался как Packard V-1650.

В 1938 году ради­аль­ными дви­га­те­лями заин­те­ре­со­ва­лась и авто­мо­биль­ная про­мыш­лен­ность, освоив про­из­вод­ство радиа­лок с жид­кост­ным охла­жде­нием.
Однако не все само­леты Вто­рой Миро­вой войны были летали на звез­до­об­раз­ных дви­га­те­лях. Такие само­леты как Supermarine Spitfire, P-51, Mustang, P-38 Lightning, Messerschmitt Bf 109

История радиальных двигателей

Мес­сер­шмидт Bf 109

А также ИЛ-2

История радиальных двигателей

Ил-2 боль­шая фотография

при­во­ди­лись в дви­же­ние ряд­ными дви­га­те­лями. Глав­ным пре­иму­ще­ством ряд­ных дви­га­те­лей была их неболь­шая лобо­вая пло­щать, а сле­до­ва­тельно  меньше воз­душ­ное сопро­тив­ле­ние. Кор­пуса таких само­ле­тов были более обте­ка­емы, а в соче­та­нии с рас­ска­те­лем винта, аэро­ди­на­ми­че­ская форма таких сало­ме­тов стре­ми­лась к иде­аль­ной. Таких резуль­та­тов звез­до­об­раз­ные дви­га­тели обес­пе­чить не могли даже с исполь­зо­ва­нием аэро­ди­на­ми­че­ского кожуха-обтекателя, закры­ва­ю­щего цилин­дры звез­до­об­раз­ного ДВС по пери­метру.
Кроме этого, ДВС с жид­кост­ным охла­жде­нием поз­во­ляли более гибко исполь­зо­вать про­стран­ство само­лета. Напри­мер на истре­би­теле P-39 Airacobra дви­га­тель был уста­нов­лен сзади, за пило­том, что поз­во­лило уста­но­вить в носо­вой отсек само­лета мощ­ное ору­дие М4. Но это не озна­чает что ради­аль­ные дви­га­тели усту­пали, совсем нет, их успешно исполь­зо­ва­лись на  Mitsubishi Zero,

Mitsubishi A6M Zero

P-47 Thunderbolt, F4U Corsair, F6F Hellcat и Focke-Wulf Fw 190, а также на Hawker Sea Fury, одном из самых быст­рых исте­би­те­лей тех времен.

История радиальных двигателей

Hawker Sea Fury. Еще одной отли­чи­тель­ной осо­бен­но­стью этого само­тета были склад­ные крылья.

До изоб­ре­те­ния реак­тив­ных дви­га­те­лей, бом­бар­ди­ров­щики, транс­порт­ные и пас­са­жир­ские само­леты тоже исполь­зо­вали звез­до­ооб­раз­ные дви­га­тели. Фак­то­рами, слу­жив­щими в пользу выбора радиа­лок были их про­стота, осво­ен­ность кон­струк­ции, а сле­до­ва­тельно деше­визна в экс­плу­а­та­ции и ремонте.

История радиальных двигателей

Совет­ский ради­аль­ный дви­га­тель АШ-82

В СССР одним из наи­бо­лее живу­чих и зна­ме­ни­тых ради­аль­ных дви­га­те­лей был АШ-82, 14-ти цилин­дро­вый, двух­ряд­ный ради­аль­ный авиа­ци­он­ный дви­га­тель, раз­ра­бо­тан­ный под руко­вод­ством А.Д. Шве­цова в 1938 году.
Этот дви­га­тель стоял на само­ле­тах Ту-2, Пе-8, истре­би­те­лях Ла-5, Ла-7, в само­лё­тах Ил-12, а также Ил-14.
Дви­га­тель М-11Ф уста­нав­ли­вался на само­леты  АИР-6, биплан У-2, на учеб­ные само­леты УТ-1 и 2, и Яки 6, 12 и 18.

В ВМФ США Вто­рой Миро­вой машины с ради­аль­ным дви­га­те­лем состав­ляли подав­ля­ю­щее боль­шин­ство. Звез­до­об­раз­ные дви­га­тели имели ряд суще­ствен­ных кон­струк­тив­ных пре­иму­ществ перед ряд­ными. Во пер­вых это воз­душ­ное охла­жде­ние. Все цилинтды этих дви­га­те­лей полу­чали рав­ный воз­душ­ный поток, в то время как ряд­ные дви­га­тели, пол­сед­ние цилин­дры кото­рых были глу­боко в кор­пусе само­лета, могли охла­ждаться только жид­ко­стью. Ряд­ный ДВС с жид­кост­ным охла­жде­нием был слож­нее устроен и намного больше весил. В боях, когда само­леты ино­гда полу­чали  попа­да­ние, в дви­га­тель, в слу­чае с ряд­ными ДВС, это могло при­ве­сти к потере хлад­агента и закли­ни­ва­нию. Ради­аль­ный же дви­га­тель мог спо­койно доле­теть до базы даже после несколь­ких попа­да­ний. Сле­ду­ю­щим пре­иму­ще­ством была кон­струк­ция. Колен­ча­тый вал был в разы короче, меньше виб­ри­ро­вал, и в силу этого меньше изна­ши­вался. Кроме этого, все ради­аль­ные дви­га­тели были очень корот­кими, что давало воз­мож­ность кон­струк­то­рам уве­ли­чить зону види­мо­сти, что очень важно в бою и при при­зем­ле­нии на авианосец.

Источник: //lab-37.com/science_world/radial_history/