نسيم الصيف دغدغ العشب في مطار المطار. في غضون 10 دقائق ، صعدت الطائرة إلى ارتفاع 6000 متر ، حيث انخفضت درجة الحرارة فوق سطح البحر إلى ما دون -20 درجة ، وأصبح الضغط الجوي نصف ضغط سطح الأرض. في مثل هذه الظروف ، كان عليه أن يطير مئات الكيلومترات ليخوض معركة مع العدو. بدوره القتال ، برميل ، ثم - إيملمان. تهتز محمومًا عند إطلاق المدافع والرشاشات. الحمولة الزائدة هي إلى حد ما "نفسها" ، الضرر القتالي من نيران العدو …
استمرت المحركات المكبسية للطائرات في الحرب العالمية الثانية في العمل في أي ظروف ، وأحيانًا في أشد الظروف قسوة. لفهم ما هو على المحك ، اقلب سيارة حديثة رأسًا على عقب وشاهد أين سيتدفق السائل من خزان التمدد.
تم طرح السؤال حول خزان التمدد لسبب. العديد من محركات الطائرات ببساطة لم يكن بها خزانات تمدد وتم تبريدها بالهواء ، مما أدى إلى إلقاء حرارة الأسطوانة الزائدة مباشرة في الغلاف الجوي.
للأسف ، لم يلتزم الجميع بمثل هذا المسار البسيط والواضح: نصف أسطول مقاتلي الحرب العالمية الثانية كان لديهم محركات مبردة بالسائل. مع "سترة الماء" المعقدة والضعيفة والمضخات والمشعات. حيث أن أدنى ثقب ناتج عن شظية يمكن أن يكون قاتلاً للطائرة.
كان ظهور المحركات المبردة بالسائل نتيجة حتمية للسعي وراء السرعة: انخفاض في مساحة المقطع العرضي لجسم الطائرة وانخفاض في قوة السحب. سريع حاد الأنف "Messer" و I-16 بطيئة الحركة مع أنف واسع غير حاد. مثل هذا.
لا ليس مثل هذا!
أولاً ، يعتمد معدل انتقال الحرارة على تدرج درجة الحرارة (الفرق). تم تسخين أسطوانات المحركات المبردة بالهواء أثناء التشغيل حتى 200 درجة ، في حين تم تسخين الحد الأقصى. كانت درجة الحرارة في نظام تبريد الماء محدودة بنقطة غليان الإيثيلين جلايكول (~ 120 درجة). نتيجة لذلك ، كانت هناك حاجة إلى المبرد الضخم ، مما أدى إلى زيادة السحب ، وتسوية الانضغاط الواضح للمحركات المبردة بالماء.
بالإضافة إلى! أدى تطور محركات الطائرات إلى ظهور "النجوم المزدوجة": محركات ذات 18 أسطوانة مبردة بالهواء بقوة الإعصار. تقع كلتا الكتلتين الأسطوانيتين خلف الأخرى ، وتلقيا تدفق هواء جيدًا إلى حد ما ، وفي الوقت نفسه ، تم وضع مثل هذا المحرك داخل قسم جسم الطائرة للمقاتل التقليدي.
كانت المحركات المبردة بالماء أكثر صعوبة. حتى مع الأخذ في الاعتبار الترتيب على شكل حرف V ، فإن وضع مثل هذا العدد من الأسطوانات داخل حجرة المحرك بدا مشكلة كبيرة.
أخيرًا ، كانت كفاءة المحرك المبرد بالهواء دائمًا أعلى إلى حد ما ، نظرًا لغياب الحاجة إلى مأخذ الطاقة لتشغيل مضخات نظام التبريد.
نتيجة لذلك ، لم يتم تمييز أسرع المقاتلين في الحرب العالمية الثانية في كثير من الأحيان بنعمة "ميسرشميت حاد الأنف". ومع ذلك ، فإن سجلات السرعة التي وضعوها مذهلة حتى في عصر الطائرات النفاثة.
الإتحاد السوفييتي
طار الفائزون مقاتلين من عائلتين رئيسيتين - ياكوفليف ولافوشكين. تم تجهيز “Yaks” تقليديًا بمحركات مبردة بالسائل. "لا" - الهواء.
في البداية ، كان "ياك" هو القائد. واحدة من أصغر المقاتلات وأخفها وأكثرها رشاقة في الحرب العالمية الثانية ، أثبت الياك أنها مناسبة بشكل مثالي لظروف الجبهة الشرقية.حيث دارت معظم المعارك الجوية على ارتفاعات أقل من 3000 متر ، واعتبرت قدرتها على المناورة هي الجودة القتالية الرئيسية للمقاتلين.
بحلول منتصف الحرب ، كان تصميم Yaks متقنًا ، ولم تكن سرعتها أقل من المقاتلين الأمريكيين والبريطانيين - آلات أكبر بكثير وأكثر تطوراً تقنيًا بمحركات ذات قوة رائعة.
السجل بين Yaks بمحرك تسلسلي ينتمي إلى Yak-3. طورت التعديلات المختلفة لـ Yak-3 سرعة 650 … 680 كم / ساعة على ارتفاع. تم تحقيق الأرقام باستخدام محرك VK-105PF2 (V12 ، 33 لترًا ، قوة الإقلاع 1290 حصان).
كان السجل هو Yak-3 بمحرك VK-108 التجريبي. بعد الحرب وصلت سرعته إلى 745 كم / ساعة.
أهتونج! أهتونج! في الهواء - La-5.
بينما كان مكتب تصميم Yakovlev يحاول حل المشكلة باستخدام محرك VK-107 المتقلبة (استنفد VK-105 السابق بحلول منتصف الحرب احتياطياته من الطاقة المتزايدة) ، ارتفع نجم La-5 سريعًا في الأفق. المقاتلة الجديدة من Lavochkin Design Bureau ، مزودة بـ 14 أسطوانة مبردة بالهواء "نجمة مزدوجة".
بالمقارنة مع الياك خفيف الوزن ، "الميزانية" ، أصبحت La-5 القوية هي المرحلة التالية في مهن ارسالا ساحقا السوفياتي الشهير. أشهر طيار من طراز La-5 / La-7 كان المقاتل السوفيتي الأكثر نجاحًا إيفان كوزيدوب.
كانت قمة تطور Lavochkin خلال سنوات الحرب هي La-5FN (قسري!) وخليفتها الأكثر روعة La-7 بمحركات ASh-82FN. حجم عمل هذه الوحوش 41 لترًا! قوة الإقلاع 1850 حصان
ليس من المستغرب أن Lavochkin "حاد الأنف" لم يكن بأي حال من الأحوال أدنى من Yaks في خصائص سرعته ، متجاوزًا الأخير في وزن الإقلاع ، ونتيجة لذلك - في القوة النارية وخصائص القتال الإجمالية.
تم تحديد الرقم القياسي لسرعة مقاتلي عائلتها بواسطة La-7 - 655 كم / ساعة على ارتفاع 6000 متر.
من الغريب أن Yak-3U ذو الخبرة ، المجهز بمحرك ASh-82FN ، طور سرعة أعلى من إخوته "حاد الأنف" بمحركات مبردة بالسائل. المجموع - 682 كم / ساعة على ارتفاع 6000 م.
ألمانيا
مثل القوات الجوية للجيش الأحمر ، كانت Luftwaffe مسلحة بنوعين رئيسيين من المقاتلات: "Messerschmitt" بمحرك مبرد بالسائل و "Focke-Wolf" مبرد بالهواء.
من بين الطيارين السوفييت ، كان أخطر عدو هو Messerschmitt Bf 109 ، وهو قريب من الناحية النظرية من الياك الخفيف المناورة. للأسف ، على الرغم من كل العبقرية الآرية والتعديلات الجديدة لمحرك Daimler-Benz ، بحلول منتصف الحرب ، كان Bf.109 قديمًا تمامًا وتطلب استبدالًا فوريًا. الذي لم يكن له مكان ليأتي منه. وهكذا طغى على الحرب.
في مسرح العمليات الغربي ، حيث خاضت المعارك الجوية بشكل رئيسي على ارتفاعات عالية ، اشتهرت المقاتلات الأثقل ذات المحرك القوي المبرد بالهواء. كان من الأسهل والأكثر أمانًا مهاجمة أوامر القاذفات الإستراتيجية على Focke-Wolves المدرعة بشدة. هم ، مثل سكين في الزبدة ، انغمسوا في أوامر "القلاع الطائرة" ، ودمروا كل شيء في طريقهم (FW.190A-8 / R8 "Shturmbok"). على عكس "ميسرشميتس" الخفيفة ، التي ماتت محركاتها من إصابة واحدة برصاصة من عيار 50.
تم تجهيز معظم Messerschmitts بمحركات Daimler Benz ذات 12 أسطوانة من خط DB600 ، والتي طورت تعديلات شديدة منها قوة إقلاع تزيد عن 1500 حصان. وصلت أسرع التعديلات التسلسلية إلى سرعة قصوى تبلغ 640 كم / ساعة.
إذا كان كل شيء واضحًا مع Messerschmitts ، فإن القصة التالية حدثت مع Focke-Wolfe. كان أداء المقاتل الجديد الذي يعمل بالطاقة الشعاعية جيدًا في النصف الأول من الحرب ، ولكن بحلول أوائل عام 1944 حدث ما هو غير متوقع. لم تتقن الصناعة الألمانية الفائقة ابتكار محركات شعاعية جديدة مبردة بالهواء ، بينما وصلت سيارة BMW 801 ذات 14 أسطوانة إلى "السقف" في تطورها. سرعان ما وجد مصممو آريان أوبر مخرجًا: فقد تم تصميمه في الأصل لمحرك شعاعي ، حيث أنهى مقاتلة Focku-Wolfe الحرب بمحركات V مبردة بالسائل (Daimler-Benz المذكورة أعلاه و Jumo-213 المذهلة).
مجهزة بـ Jumo-213 Focke-Wolves ، وصلت تعديلات D إلى ارتفاعات كبيرة ، بكل معنى الكلمة. لكن نجاح FW.190 "طويل الأنف" لم يكن مرتبطًا بأي حال من الأحوال بالمزايا الجذرية لنظام التبريد السائل ، ولكن بالكمال العادي لمحركات الجيل الجديد ، مقارنةً بسيارة BMW 801 القديمة.
1750 … 1800 حصان عند الإقلاع. أكثر من ألفي "حصان" عند حقنها في الأسطوانات بمادة Methanol-Wasser 50!
الأعلى. تقلبت السرعة على ارتفاعات عالية لـ Focke-Wulfs بمحرك مبرد بالهواء حوالي 650 كم / ساعة. يمكن أن يطور آخر طراز FW.190s بمحرك Jumo 213 سرعات قصيرة تصل إلى 700 كم / ساعة أو أكثر على ارتفاعات عالية. مزيد من التطوير لـ Focke-Wolf ، Tank-152 مع نفس Jumo 213 كان أسرع ، حيث طور 759 كم / ساعة على حدود الستراتوسفير (لفترة قصيرة ، باستخدام أكسيد النيتروز). ومع ذلك ، ظهر هذا المقاتل المتميز في الأيام الأخيرة من الحرب ومقارنته بالمحاربين القدامى المحترمين هي ببساطة غير صحيحة.
المملكة المتحدة
طار سلاح الجو الملكي حصريًا على محركات مبردة بالسائل. لا يتم تفسير هذه النزعة المحافظة بالولاء للتقاليد بقدر ما يتم تفسيرها من خلال إنشاء محرك رول-رويس ميرلين الناجح للغاية.
إذا وضعت واحدة "Merlin" - تحصل على "Spitfire". اثنان - مفجر البعوض الخفيف. أربعة ميرلين - لانكستر الاستراتيجية. يمكن استخدام مثل هذه التقنية للحصول على مقاتلة من طراز Hurricane أو قاذفة طوربيد من طراز Barracuda - أكثر من 40 نموذجًا من الطائرات المقاتلة لأغراض مختلفة.
من قال أي شيء عن عدم قبول هذا التوحيد والحاجة إلى إنشاء معدات عالية التخصص ، شحذت لمهام محددة ، فإن مثل هذا التوحيد لم يفيد إلا سلاح الجو الملكي.
يمكن اعتبار كل طائرة مدرجة معيار فئتها. واحدة من أقوى المقاتلين وأكثرهم أناقة في الحرب العالمية الثانية ، لم تكن Supermarine Spitfire بأي حال من الأحوال أدنى من نظيراتها ، وخصائص طيرانها في كل مرة كانت أعلى من نظيراتها.
التعديلات الشديدة على Spitfire ، المجهزة بمحرك Rolls-Royce Griffin الأكثر قوة (V12 ، 37 لترًا ، تبريد سائل) ، كانت أعلى المعدلات. على عكس المحرك الألماني "wunderwaffe" ، تتمتع المحركات البريطانية ذات الشاحن التوربيني بخصائص ارتفاع ممتازة ، ويمكن أن تنتج ما يزيد عن 2000 حصان لفترة طويلة. ("جريفين" على بنزين عالي الجودة مع معدل الأوكتان 150 أنتج 2200 حصان). وبحسب الأرقام الرسمية ، فإن "Spitfire" التابعة للسلسلة الفرعية XIV طورت سرعتها 722 كم / ساعة على ارتفاع 7 كيلومترات.
عاصفة هوكر
بالإضافة إلى Merlin الأسطورية و Griffin الأقل شهرة ، كان لدى البريطانيين محرك خارق آخر ذو 24 أسطوانة ، Napier Sabre. وتعتبر مقاتلة هوكر تيمبست المجهزة بها من أسرع مقاتلات الطيران البريطاني في المرحلة الأخيرة من الحرب. الرقم القياسي الذي سجله على علو شاهق كان 695 كم / ساعة.
الولايات المتحدة الأمريكية
استخدمت "نقباء السماء" أكبر مجموعة من الطائرات المقاتلة: Kittyhokes و Mustangs و Corsair … ولكن في النهاية ، تم تقليل جميع أنواع الطائرات الأمريكية إلى ثلاثة محركات رئيسية: Packard V-1650 و Allison V-1710 المبردة بالماء و "النجمة المزدوجة" الأسطوانات المبردة بالهواء Pratt & Whitney R-2800 الوحشية.
تم تخصيص الفهرس 2800 لها لسبب ما. كان حجم عمل "النجمة المزدوجة" 2800 متر مكعب. بوصة أو 46 لترًا! ونتيجة لذلك تجاوزت قوتها 2000 حصان وبلغت في العديد من التعديلات 2400 … 2500 حصان.
أصبحت R-2800 Double Wasp القلب الناري لمقاتلات Hullcut و Corsair القائمة على الناقل ، ومقاتلة Thunderbolt المقاتلة ، والمقاتلة الليلية Black Widow ، والقاذفة Savage على أساس الناقل ، والقاذفات الأرضية A-26 Invader و B -26 "المرادر" - حوالي 40 نوعًا من الطائرات القتالية والنقل!
لم يحظى محرك Allison V-1710 الثاني بشعبية كبيرة ، ومع ذلك ، فقد تم استخدامه في بناء مقاتلات P-38 Lightning القوية ، وكذلك في عائلة Cobras الشهيرة (المقاتل الرئيسي في Lend-Lease). مجهزة بهذا المحرك ، تم تطوير P-63 "Kingcobra" على ارتفاع 660 كم / ساعة.
المزيد من الاهتمام مرتبط بمحرك باكارد V-1650 الثالث ، والذي ، عند الفحص الدقيق ، يتضح أنه نسخة مرخصة … من رولز رويس ميرلين البريطانية! قامت شركة Yankees المغامرة بتجهيزها فقط بشاحن توربيني من مرحلتين ، مما جعل من الممكن تطوير قوة تبلغ 1290 حصانًا. على ارتفاع 9 كيلومترات. لمثل هذه الارتفاعات ، كانت هذه نتيجة رائعة لا تصدق.
مع هذا المحرك المتميز ارتبطت شهرة مقاتلي موستانج. تطور أسرع مقاتل أمريكي في الحرب العالمية الثانية على ارتفاع 703 كم / ساعة.
كان مفهوم المقاتل الخفيف غريبًا وراثيًا على الأمريكيين. لكن إنشاء طائرة كبيرة ومجهزة جيدًا أعاقته المعادلة الأساسية للطيران. القاعدة الأكثر أهمية ، والتي بموجبها يستحيل تغيير كتلة عنصر واحد ، دون التأثير على بقية العناصر الهيكلية (بشرط الحفاظ على خصائص الأداء المحددة في البداية). سيؤدي تركيب مدفع / خزان وقود جديد حتماً إلى زيادة مساحة سطح الجناح ، الأمر الذي سيؤدي بدوره إلى زيادة أخرى في كتلة الهيكل. سوف ينفجر "لولب الوزن" حتى تزداد كتلة كل عناصر الطائرة ، وتصبح نسبتها مساوية للنسبة الأولية (قبل تركيب المعدات الإضافية). في هذه الحالة ، ستبقى خصائص الرحلة على نفس المستوى ، لكن كل شيء سيعتمد على قوة محطة الطاقة …
ومن ثم - رغبة يانكيز الشديدة في إنشاء محركات فائقة القوة.
كانت كتلة قاذفة القنابل Ripablik P-47 Thunderbolt (مقاتلة مرافقة بعيدة المدى) ضعف كتلة Yak السوفيتية ، وتجاوز حمولتها القتالية حمولة طائرتين هجوميتين من طراز Il-2. من خلال تجهيز قمرة القيادة “Thunderbolt” يمكن أن يعطي احتمالات لأي مقاتل في وقته: الطيار الآلي ، محطة راديو متعددة القنوات ، نظام الأكسجين ، مبولة … 3400 طلقة كانت كافية لدفعة 40 ثانية من ستة من عيار 50 من طراز Browning. مع كل هذا ، كان "Thunderbolt" الخرقاء المظهر أحد أسرع المقاتلين في الحرب العالمية الثانية. إنجازه 697 كلم / س!
لم يكن ظهور "Thunderbolt" ميزة كبيرة لمصمم الطائرات ألكسندر كارتفيليشفيلي ، مثل النجم المزدوج الفائق القوة "Double Wasp". بالإضافة إلى ذلك ، لعبت ثقافة الإنتاج دورًا - نظرًا للتصميم الكفء وجودة البناء العالية ، كان معامل السحب (Cx) للصاعقة ذات الواجهة السميكة أقل من مثيله في Messerschmitt الألماني ذو الأنف الحاد!
اليابان
خاض الساموراي الحرب فقط على المحركات المبردة بالهواء. هذا لا علاقة له بمتطلبات كود بوشيدو ، ولكنه مجرد مؤشر على تخلف المجمع الصناعي العسكري الياباني. دخل اليابانيون الحرب في مقاتلة ميتسوبيشي A6M Zero ناجحة للغاية بمحرك ناكاجيما ساكاي ذو 14 أسطوانة (1130 حصان على ارتفاع). بنفس المقاتلة والمحرك ، أنهت اليابان الحرب ، وخسرت تفوقها الجوي بحلول أوائل عام 1943.
من الغريب أنه بفضل المحرك المبرد بالهواء ، لم يكن لدى "زيرو" اليابانية قدرة منخفضة على البقاء كما يُعتقد عمومًا. على عكس نفس الألماني "Messerschmitt" ، لا يمكن إعاقة المقاتل الياباني عن طريق إصابة رصاصة طائشة في المحرك.
