كان الجيش يسعى باستمرار ويسعى للحصول على خصائص طيران أعلى من أي وقت مضى للطائرات. الطريقة الرئيسية لتحقيق النجاح في هذا الاتجاه هي تطوير واستخدام محطات طاقة الطائرات ذات الطاقة العالية. لتبسيط التطوير وتقليل وقت التصميم والتصنيع ، يعتمد مصممو محركات الطائرات والشركات المصنعة لها على التصميمات المطورة والمثبتة مسبقًا. تم استخدام هذا النهج أيضًا عند إنشاء محرك Jumo-213 ، والذي تم استخدام سلفه Jumo-211 كقاعدة انطلاق. لم تتغير أبعاد المحرك والترتيب V للاسطوانات الـ 12. ظل حجم العمل كما هو - 35 لترًا. التحسينات المتعلقة بزيادة الأحمال الحرارية والحركية والميكانيكية المحتملة لأجزاء المحرك ، وزيادة السرعة القصوى ، وتطوير شواحن فائقة الأداء وبعض التحسينات الأخرى جعلت من الممكن زيادة قوة محرك Jumo-213 بنسبة 25٪ بالمقارنة مع Jumo-211.
جومو 211
تم تقديم التوجيه العام لتطوير محرك Jumo-213 بواسطة الدكتور Lichte. قاد الدكتور Lichte كلاً من تطوير المحرك وتحسينه إلى المستوى المطلوب من الموثوقية ، وكذلك تنظيم الإنتاج التسلسلي بعد استلام الإصدار الأول "A" الجاهز للإنتاج التسلسلي. وقال مدير المشروع الدكتور ليخت: "في الأصل ، تم تصميم Jumo-213 لتحقيق أقصى قدر من الضغط الميكانيكي والحراري ومثل أعلى مرحلة في تطوير محركات الاحتراق الداخلي رباعية الأشواط التي عملت على دورة أوتو." يصف هذا البيان المحرك بأنه إنجاز مهم للغاية في مجال بناء محركات الطائرات. طورت النسخة الأولى من المحرك قبل الإنتاج 1750 حصانًا عند 3250 دورة في الدقيقة في منتصف عام 1942. (1285 كيلوواط). كان هذا الرقم أعلى بنسبة 30٪ من قوة محرك Jumo-211F المنتج تسلسليًا ، والذي تم إنتاجه في ذلك الوقت. في الوقت نفسه ، بالمقارنة مع Jumo-211F ، كان للمحرك الجديد استهلاك أقل للوقود. لم يتم الاحتفاظ بأي مستندات حول الاختبارات السابقة لمحرك Jumo-213.
ظهرت الأفكار الأولى لتطوير محرك طائرة بحجم 35 لترًا مع زيادة القوة في خريف عام 1936 - في شتاء عام 1937 ، بعد بدء اختبارات محرك Jumo-211. تم التخطيط لبدء اختبار Jumo-213 في ربيع عام 1938 ، بعد تصميم النماذج الأولية وصقلها وتجميعها. تنص وثيقة RLM المؤرخة في 21 يونيو 1939 على أن اختبار النموذج الأولي لمحركات Jumo-213 بدأ في أغسطس 1938. في وثيقة أخرى بتاريخ 4 نوفمبر 1939 ، تم وضعها بعد اجتماع لممثلي Jumo و RLM ، ورد أنه خلال اختبارات هذا المحرك على مقاعد الاختبار (التي أجريت خلال العام) ، تمكنت Jumo-213 من تطوير قوة 1500 حصان. لم يتجاوز هذا الرقم قوة النماذج الأولية لـ Jumo-211 ، ومع ذلك ، كما هو موضح بالفعل ، كان استهلاك الوقود أقل من سابقتها ، على الرغم من انخفاض طفيف عن المتوقع. في هذا الصدد ، كان من الضروري تعديل عملية تبادل الغاز وأنظمة حقن الوقود.
جومو -213
مما سبق ، يترتب على ذلك أن اختبارات مقاعد البدلاء لمحرك Jumo-213 مرت بمشاكل ، واستغرق القضاء على المشكلات التي نشأت الكثير من الوقت ، وهو ما كان ينقصه بشدة خلال سنوات الحرب. ومع ذلك ، في يناير 1940 ، على الرغم من المشاكل ، تم إعداد Ju-52 لاختبارات الطيران لـ Jumo-213 ، التي تتمتع بقدرة منخفضة. بناءً على نتائج هذه الاختبارات ، تم إعداد تقرير مفصل عن المحرك.كان من المخطط إنتاج 30 محركًا من سلسلة Jumo-213 صفر. من الناحية العملية ، لا يمكن تنفيذ الخطط المتفائلة للمحرك بهذه السرعة في الممارسة العملية ، حيث ظهرت مشاكل جديدة أثناء اختبارات مقاعد البدلاء ، استغرق القضاء عليها وقتًا. كما ذكر أعلاه ، من حيث المبدأ ، لم يكن Jumo-213 مختلفًا كثيرًا عن سابقتها ، Jumo-211. يتعلق هذا بشكل أساسي بمجموعة المحرك وترتيب الأسطوانات. وفقًا لمتطلبات زيادة الطاقة والخبرة المكتسبة أثناء العمل ، تلقى النموذج الأولي بعض التحسينات من حيث التصميم والتشغيل. التطورات الجديدة والتغييرات الرئيسية المستخدمة في محرك Jumo-213 كانت:
رؤوس أسطوانات مبردة بالماء ؛ تعديل آلية توزيع الغاز ؛ لكل مخرج أسطوانة واحد وصمامان مدخلان ؛ حقن مخاليط خاصة توفر تبريد إضافي للأسطوانات وإزالة الحرارة منها.
أعمدة كامات من نوع جديد تدعمها 7 مجلات رئيسية ؛ أثقال موازنة على طرفي أعمدة الكامات ؛ الكرات؛ عمود إضافي لفصل الطاقة عن مضخة الوقود.
نوع جديد من العمود المرفقي مع 7 مجلات رئيسية وواحدة إضافية في المقدمة لبكرة تلبي متطلبات الوصول إلى أقصى عدد دورات في الدقيقة ؛ قوة الإقلاع لتشغيل الآليات في الجزء الخلفي من العمود المرفقي ؛ الأثقال. في المقدمة - ترس تخفيض المروحة.
مروحة قابلة للضبط مع نظام تزييت بالضغط من خلال عمود مجوف ؛ يوجد في مقدمة كتلة المحرك محامل خاصة تأخذ الأحمال المحورية والشعاعية والبكرة الخلفية.
استخدام المنافيخ عالية الارتفاع DVL في تصميم أحادي المرحلة ومرحلتين بسرعتين وثلاث سرعات ، بالإضافة إلى موضع قابل للتعديل للشفرات عند مدخل المنفاخ ؛ زيادة ضغط هواء الشحن بنسبة 50٪ على ارتفاعات مختلفة (حتى 10 كم).
نظام حقن الوقود مصنوع على شكل مضخة مزدوجة تزود الوقود من الخزانات ؛ مضخة وقود عالية الضغط مرشح الهواء الحلزوني مستشعر قياس استهلاك الوقود استخدام فوهات مضخة الوقود عالية الضغط ؛ إمكانية استخدام بنزين الطائرات العادي B4 (رقم أوكتان 87) أو عجز خاص لألمانيا C2 (تم الحصول عليه عن طريق تقطير الزيت) و C3 التخليقي برقم أوكتان 95-100.
نظام تبريد مضغوط ثنائي الدائرة (أقصى درجة حرارة تشغيل لسائل التبريد 120 درجة مئوية).
نظام تزييت بالضغط يستخدم مضخات تروس متعددة توفر زيت المحرك وتأخذه ؛ مرشح زيت الطرد المركزي تيارات النفط الرئيسية والإضافية ؛ مبرد الزيت التبادل الحراري مع نظام التبريد.
جومو 211
"Commandoheret" - "كمبيوتر" ميكانيكي ينظم بعض معايير محطة الطاقة ؛ تم التحكم في إمدادات الوقود من قبل الطيار ؛ تم ضبط سرعة المحرك ، وسرعة المنفاخ ، وزيادة الضغط ، واشتعال خليط الهواء والوقود في الأسطوانات ، وزاوية المروحة تلقائيًا.
خلال الحرب ، تم تحقيق زيادة في قوة محطة توليد الكهرباء من خلال زيادة السرعة القصوى للمحرك ، وزيادة حجم عمله ، وزيادة ضغط التعزيز ، وكذلك بسبب التبريد الداخلي أو الخارجي المثالي. تم استخدام نظام MW-50 لتحسين التبريد الداخلي.
استندت كل هذه الابتكارات إلى المعايير العالية لعمليات المحرك المختلفة وجعلت من الممكن الحصول على الأداء العالي لمحرك Jumo-213. وهكذا ، بالقرب من نهاية الحرب العالمية الثانية ، تم الحصول على محرك طائرة آخر مكبس ، وهو مثالي تمامًا لذلك الوقت. ومع ذلك ، قبل أن يكون من الممكن إحضارها ، استغرق الأمر وقتًا معينًا ، وتم تأجيل تاريخ بدء الإنتاج الضخم عدة مرات إلى تاريخ لاحق. أوضح مدير إنتاج المحرك جومو كامبيس في كل مرة لشركة RLM أسباب تأجيل بدء الإنتاج.بعد 7 اختبارات ناجحة لمدة 100 ساعة لمحركات JUMO و RLM في أكتوبر 1942 ، حصلوا أخيرًا على فرصة لبدء الإنتاج الضخم. تحقيقا لهذه الغاية ، تحت قيادة الدكتور ليخت ، تم تنظيم "فرقة كبيرة Jumo-213" في ديساو ، والتي شاركت لعدة أسابيع في مثل هذه الاختبارات على مدار الساعة. ومع ذلك ، أثناء الرحلات التجريبية لمقاتلات Fw-190 المجهزة بـ Jumo-213 ، ظهر اهتزاز قوي للمحرك ، وانتقل إلى جسم الطائرة ومنع الطيار من مراقبة الأدوات واستخدام الأسلحة الموجودة على متن الطائرة. كان الاهتزاز ضئيلًا في البداية ، ولكن بعد ذلك ، أثناء الاختبار ، عندما تم تثبيت جميع المعدات في حجرة المحرك ، زاد اهتزاز Jumo-213 بشكل كبير. بعد اختبارات مطولة خلال العديد من الرحلات الجوية وبعض التعديلات في صيف عام 1943 ، كان من الممكن تقليل الاهتزاز إلى قيمة جعلت من الممكن استخدام المحرك على الطائرات. لهذا ، تم صنع عمود مرفقي جديد. تطلب هذا مرة أخرى وقتًا ، وفقط في أكتوبر 1943 كان من الممكن بدء الإنتاج الضخم لمحرك Jumo-213. كان إنتاج المحرك بطيئًا نوعًا ما: تم تصنيع 74 محركًا فقط بحلول نهاية عام 1942. خلال عام 1943 ، كان الإنتاج الشهري غالبًا من محرك إلى محركين. وفقط في يناير 1944 ، تم إنتاج 100 محرك. بالفعل في شهر مارس ، تجاوز عدد المحركات المنتجة 500 وحدة.
تم الوصول إلى الحد الأقصى لحجم الإنتاج في فبراير 1945 - 994 وحدة. تم تجهيز المحرك بمحرك خاص من نوع Bediensgerät (MBG) تم تطويره بواسطة Junkers - وهو نظير من BMW Kommandogerät ، والذي سهّل إلى حد كبير ضبط معلمات المحرك اعتمادًا على وضع التشغيل الخاص به وارتفاع طيران الطائرة. تطور المحرك في البداية حوالي 3250 دورة في الدقيقة. أثناء التسلق وفي وضع القتال ، كانت السرعة 3000 دورة في الدقيقة. الوضع الاقتصادي للعملية - 2100-2700 دورة في الدقيقة. كانت أقصى سرعة للإقلاع للإصدار الأكثر تقدمًا من محرك الطائرة - Jumo-213J - 3700 دورة في الدقيقة. وضع التسلق والقتال - 3400 دورة في الدقيقة ، الوضع الاقتصادي - 3000 دورة في الدقيقة. الوقت الطويل الذي أمضيته في تطوير وتنظيم الإنتاج التسلسلي (7 سنوات!) لمحرك Jumo-213 والنقص الكارثي في المواد اللازمة لذلك لم يجعل من الممكن في نهاية الحرب إنتاج هذا المحرك بكميات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، لم يكن من الممكن تحسين الإصدارات الأكثر تقدمًا من محرك Jumo-213. تطلب التطور غير المواتي للأحداث بالنسبة لألمانيا بشكل متزايد مقاتلين مجهزين بمحركات قوية ، والتي كانت تستند إلى إصدار واحد.
التعديلات والمشاريع الرئيسية لمحرك Jumo-213:
جومو -213 أ
تعديل محرك Jumo-213 المخصص للتركيب في القاذفات. افتقر Jumo-213A إلى القدرة على تثبيت مدفع أوتوماتيكي في الحدبة. تم إصدار دفعة ما قبل الإنتاج من تعديل Jumo-213 A في عام 1942. بدأ الإنتاج على نطاق واسع في أغسطس 1944. كانت قوة الإقلاع 1750 حصانًا (1285 كيلوواط) ، وكان الارتفاع 5500 مترًا ، وكان الشاحن الفائق سرعتين أحادي المرحلة. عندما تم تجهيز المحرك بنظام MW-50 ، يمكن للمحرك تطوير قوة تبلغ 2100 حصان. (1540 كيلوواط) لمدة 10 دقائق. بعد ذلك ، يجب أن يعمل المحرك في الوضع العادي لمدة خمس دقائق على الأقل. في حالة تشغيل نظام MW-50 ، يزداد ضغط التعزيز بمقدار 0.28 ضغط جوي. على ارتفاع 5000 متر ، كانت القوة التي طورها المحرك تساوي 1900 حصان. (1395 كيلوواط). كان من المفترض أن يتم تثبيت هذا التعديل على قاذفات جو -88 و جو -188.
Jumo-213 AG
نوع مختلف من محرك Jumo-213A ، مزود بشاحن فائق أكثر كفاءة. تبلغ قوة الإقلاع لمحرك Jumo-213 AG 1900 حصان. (1400 كيلوواط). تم تثبيت هذا المحرك على مقاتلات D-9 series FW-190. جعل نظام MW-50 من الممكن زيادة قوة المحرك حتى 2240 حصان. لمدة 10 دقيقة. في الوقت نفسه ، انخفض الارتفاع إلى 4750 مترًا من 5500 مترًا ، مع نظام GM-1 على ارتفاع 10000 متر ، طورت سلسلة FW-190 D-9 سرعة 700 كم / ساعة.سمح ذلك للطائرة بتدمير مقاتلي العدو على ارتفاعات عالية بنجاح. تجاوزت هذه السرعة سرعة FW-190 D-11 المجهزة بمحرك Jumo-213 F على ارتفاعات عالية دون استخدام نظام GM-1. صحيح ، كان هناك أيضًا عيبًا كبيرًا - 105 كجم من خليط GM-1 ، الموجود على متن الطائرة ، تم توفير 15-17 دقيقة فقط من الرحلة. تم تزويد Jumo-213AG لمقاتلات FW-190 D-9 لمحطات تجميع الطائرات كاملة بمروحة Junkers VS 111 ، ورادياتير مع درع ، وإطار محرك ، وأنابيب عادم نفاثة ، ومنظم درجة حرارة سائل التبريد ، وجهاز توزيع تم استخدامه في توفير الهواء الدافئ للتدفئة إلى التسلح الموجود على متن الطائرة ، بالإضافة إلى أجهزة استشعار لقياس درجة الحرارة والارتفاع. كان للنسخة ذات المحركين بعض الاختلافات عن المحرك المخطط للمقاتلات ذات المحرك الواحد. تم تنفيذ هذا الخيار كـ "محطة طاقة واحدة" وكان قابلاً للتبديل مع محطة توليد الطاقة DB-603 ، والتي كانت ذات أبعاد كلية أكبر قليلاً ، ولكن بنفس الوزن تقريبًا. تم تجهيز محرك Jumo-213 AG أيضًا بنظام سحب هواء دافئ يستخدم لتسخين الأجنحة وقمرة القيادة ، بالإضافة إلى مولد بقوة 3000 واط.
جومو 213 ب
تعديل خاص بنسبة ضغط أعلى. كانت قوة الإقلاع لهذا المحرك 2000 حصان. (1470 كيلوواط). تم تطوير Jumo-213 B للبنزين مع تصنيف الأوكتان من 95 وحدة. اجتاز المحرك اختبارات مقاعد البدلاء ، ومع ذلك ، نظرًا للنقص الحاد في وقود الطائرات عالي الأوكتان ، لم يتم إنشاء الإنتاج التسلسلي لهذا المحرك.
جومو -213 سي
نوع مختلف من محرك Jumo-213A. تم تصميم Jumo-213C لتجهيز المقاتلين. كان هناك احتمال لتركيب مدفع أوتوماتيكي في انهيار الاسطوانات. تم تغيير نظام ضبط زاوية ريش المروحة. كان للمحرك شفة تم توصيل مدفع آلي بها. بدأ الإنتاج المسلسل في سبتمبر 1944.
جومو -213 إي
كان هذا التعديل في الأصل محرك Jumo-213A / C ، والذي كان يعمل بالبنزين بمعدل أوكتان 95. يبلغ ارتفاع هذا المحرك 9800 متر ، وشاحن فائق من مرحلتين وثلاث سرعات مع مبرد هواء شحن مدمج. طور متغير Jumo-213E1 ، الذي يعمل على البنزين B4 (رقم الأوكتان 87) ، قوة إقلاع تبلغ 1750 حصانًا. (1285 كيلوواط). في البداية ، تم التخطيط لإنشاء إنتاج ضخم لنسخة أكثر قوة من Jumo-213E0 بقوة إقلاع تبلغ 1870 حصان. (1375 كيلوواط) ، تم استخدام البنزين C3 (رقم الأوكتان 95) لتشغيله. في المستقبل ، توقع المطورون زيادة في قوة الإقلاع إلى 2000 حصان. (1470 كيلوواط). ومع ذلك ، بحلول منتصف عام 1943 ، لم يلبي حجم إنتاج البنزين C3 بالكامل احتياجات Luftwaffe ، وبالتالي تقرر تطوير وإنشاء الإنتاج الضخم لـ Jumo-213E1 بقوة أقل قليلاً. يتطلب المتغير E1 البنزين B4 (رقم الأوكتان 87) ، المنتج بكميات كبيرة. نظام MW-50 ، عند استخدامه على ارتفاعات أقل من التصميم ، زاد من قوة محرك Jumo-213 E1 بمقدار 300 حصان. في هذه الحالة ، كان معدل تدفق خليط الماء والميثانول 150 لترًا في الساعة. كانت مدة العمل في هذا الوضع لا تزيد عن 10 دقائق ، متبوعة بإغلاق النظام لمدة 5 دقائق على الأقل. على ارتفاعات أعلى من التصميم ، أتاح استخدام نظام GM-1 تحقيق زيادة قصيرة المدى في الطاقة تبلغ 400 حصان. يمكن استهلاك الخليط الذي يوفره نظام GM-1 ، اعتمادًا على الوضع ، بمعدل 60 أو 100 أو 150 جرامًا في الثانية.
جومو - 213 درجة
نوع مختلف من محرك Jumo-213E بقوة إقلاع أعلى - 1900 حصان. (1400 كيلوواط). تم تحقيق الزيادة في الطاقة باستخدام شاحن فائق أكثر كفاءة مصممًا للأداء العالي على ارتفاعات منخفضة. تم إجراء اختبارات مقعد للمحرك. في بداية عام 1945 ، تم إجراء الاستعدادات للإنتاج التسلسلي لتعديل Jumo-213E. كان ارتفاع هذا الخيار 9000 م مقابل 9800 م لـ Jumo-213E1.
جومو -213F
كان هذا التعديل عبارة عن محرك Jumo-213E بدون تبريد داخلي لهواء الشحن.تم تنفيذ وظائفه بواسطة نظام حقن لخليط من الماء والميثانول (MW-50). تم تطوير هذا المحرك على مستوى سطح الأرض بقوة تصل إلى 2120 حصان. (1560 كيلوواط). يبلغ ارتفاع محرك Jumo-213 F 9500 م ، وقد تم إعداد هذا الإصدار للإنتاج التسلسلي في عام 1945. تم إرسال حوالي عشرة محركات ما قبل الإنتاج إلى مصانع تجميع الطائرات التابعة لشركة Focke-Wulf. تم استخدامها في مقاتلات Fw-190 D-11 التي شاركت في المعارك. لم يكن لعدد صغير من مقاتلات Fw-190 D-11 التي تم تسليمها إلى القوات أي تأثير خطير على العدو ، على الرغم من أن الآلات تمكنت من إثبات نفسها جيدًا.
جومو -213 ج
هذا التعديل عبارة عن نسخة أعيد تصميمها بشكل كبير لمحرك الارتفاعات العالية. في هذا المحرك ، تم زيادة قطر الأسطوانة إلى 155 ملم ، مقارنة بـ 150 ملم للإصدار الأصلي. يتم الحفاظ على شوط المكبس - 165 ملم. زاد حجم عمل المحرك إلى 37 ، 36 لترًا. كما تمت زيادة السرعة القصوى للمحرك والتي كانت الآن 3700 دورة في الدقيقة. تلقى كل رأس أسطوانة جديد 4 صمامات بدلاً من 3. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز المحرك بشاحن فائق أكثر كفاءة ونظام تبريد أكثر تقدمًا. بحلول نهاية الحرب ، تم الانتهاء من المحرك وبدأ على عجل في اختباره على المنصة في غياب الشاحن اللازم ، بالإضافة إلى عدد من الوحدات الأخرى. لم يكن من الممكن إجراء دورة كاملة من اختبارات مقاعد البدلاء. كان من المفترض أن تكون قوة الإقلاع 2250 حصان. (1655 كيلوواط). زاد نظام MW-50 الطاقة إلى 2600 حصان. (1910 كيلوواط). حدت المعايير العالية للغاية لتشغيل المحرك من عمر الخدمة 40-50 ساعة فقط ، مما جعل من الممكن استخدام محرك Jumo-213J بشكل أساسي على المقاتلين. كان ارتفاع هذا التعديل 11000 م.
جومو -213
تم تطوير هذا المحرك خصيصًا للجبهة الشرقية ، حيث خاضت المعارك الجوية الرئيسية على ارتفاعات أقل من المتوسط. كانت قوة إقلاع المحرك 2400 حصان. الارتفاع - 4500 متر. كان العمل في Jumo-213S على وشك الانتهاء بحلول نهاية الحرب ، حيث كان من السهل تنفيذه إلى حد ما.
جومو -213 ت
كان هذا التعديل عبارة عن محرك على ارتفاعات عالية مزود بشاحن توربيني (ATL). على مستوى الأرض ، يجب أن تكون قوة محرك Jumo-213T مساوية لقوة الخيارات A أو C أو E - 1750 حصان. (1285 كيلوواط). كان من المفترض أن تبلغ قوة التصميم عند 11400 متر 1600 حصان. (1160 كيلوواط).
تم تطوير جميع التعديلات المذكورة أعلاه لمحرك Jumo-213 بالتوازي في السنوات والأشهر الأخيرة من الحرب العالمية الثانية. أدى نقص المواد الضرورية والقصف المتزايد باستمرار للحلفاء إلى إبطاء تقدم العمل بشكل كبير. في نهاية الحرب ، لم يتم اختبار جميع المشاريع ، ومع ذلك ، تم تصنيع واستخدام عدد من محركات سلسلة Jumo-213. على سبيل المثال ، تم تجميع عدد من التعديلات على ارتفاعات عالية لمحرك Jumo-213 (E و EB) في أواخر عام 1944 - أوائل عام 1945. تم نقل حوالي عشر عينات من تعديل F إلى مصانع تجميع الطائرات.
كان الهدف الرئيسي للعمل على هذا النوع من المحركات هو الحصول على محطات طاقة صغيرة الحجم والوزن. كان الانتقال من إنتاج محركات Jumo-211 إلى Jumo-213 ، والذي كان أكثر تقدمًا من جميع النواحي ، تحديًا كبيرًا. في البداية ، كانت قوة الإقلاع لخيارات المحرك المختلفة قريبة من قوة المسلسل الأول Jumo-213A ، بينما زاد الارتفاع ، وكذلك القوة المطورة على ارتفاعات عالية. كان للنسخة الصغيرة الأخيرة من Jumo-213EB قوة إقلاع متزايدة قليلاً. ومع ذلك ، بحلول عام 1943 ، كانت سعة المحرك 2000 حصان. لم يكن كافياً لمواجهة الحلفاء الغربيين ، الذين لديهم موارد كبيرة تحت تصرفهم وبدأوا بالفعل في الإنتاج بأحجام متزايدة باستمرار من محركات الطائرات المكبسية المتقدمة ، والتي كانت قوتها على نطاق واسع من الارتفاعات أكثر من 2000-2200 حصان.
حاولت RLM ، في عجلة من أمرها ، إيجاد طريقة للخروج من هذا الوضع الصعب للغاية. حاولت بعض المشاريع والدراسات المهجورة سابقًا إحياءها.بذلت محاولات للجمع بين المحركات السائبة بالفعل أو ذات الإنتاج الضخم ، ولاستكشاف مجال المحركات التوربينية بشكل مكثف.
Jumo-213 AG
كان من المفترض الحصول على زيادة كبيرة في القوة مقارنةً بالتعديلات المطورة مسبقًا على تعديل Jumo-213J. كان هذا الإصدار من محرك Jumo-213 نوعًا جديدًا من محركات الطائرات بارتفاع 11000 متر.التغييرات الأساسية في التصميم المرتبطة بهذا التعديل جعلت من الممكن الحصول على إزاحة أكبر وزيادة السرعة القصوى. تطلب تطوير الشاحن التوربيني الجديد من موظفي Jumo جهدًا كبيرًا واستخدامًا لكل الخبرة المكتسبة حتى الآن في تطوير محركات الطائرات المكبسية. إذا كان لدى المطورين الوقت اللازم لتطوير هذا التعديل ، فمن المتوقع أن يكون لدى Jumo-213J أكثر محركات الطائرات المكبس تقدمًا من حيث عدد من المعلمات الأساسية. لم يسمح الوضع الصعب للصناعة الألمانية والوقت القصير للغاية المتاح لمطوري المحركات بتنظيم إنتاج هذا المحرك في الوقت المناسب ، وكذلك الاختبار الشامل لهذه المحركات اللازمة لـ Luftwaffe. تم تطوير إصدارات الإنتاج الأولى من محركات Jumo-213 بحد أقصى 3250 دورة في الدقيقة. كان هذا المؤشر مرتفعًا جدًا ، وكذلك كان متوسط سرعة المكبس المصاحب 17.9 م / ث ، وهو الحد الأقصى إذا أخذنا في الاعتبار محركات الطائرات المكبسية التي تم إنتاجها بالفعل في ذلك الوقت. Jumo-213J مع 3700 دورة في الدقيقة وسرعة مكبس متوسطة تبلغ 20 و 35 م / ث تجاوزت هذه المعايير العالية بالفعل.
نادرًا ما كان متوسط سرعة المكبس لأحدث محركات الطائرات في العالم في ذلك الوقت يتجاوز 15-16 م / ث. بالفعل مع هذه المؤشرات ، بدأت الأحمال الديناميكية والحركية الكبيرة على العمود المرفقي للمحرك تشعر بها. كانت الأحمال الديناميكية على قضبان التوصيل والمكابس ، وتسارعات الصمامات ، والأحمال الضخمة على المحامل والمجلات الرئيسية أعلى مرتين تقريبًا من تلك الموجودة في المحركات التي تم إنتاجها سابقًا. أدت الأحمال الناتجة إلى زيادة الاهتزاز وزيادة التآكل ، والتي كانت أعلى من المتوسط لمحركات الطائرات المماثلة. مما لا شك فيه أن هذا تسبب في العديد من مشاكل التصميم والتصنيع وأدى إلى انخفاض كبير في عمر المحرك أثناء التشغيل. تم تبرير تقليل العمر التشغيلي لتعديل Jumo-213J ، المخصص للمقاتلين ، إلى 40-50 ساعة في الوضع الذي تطور في النصف الثاني من الحرب ، عندما كان كل شيء تحت تصرف الشركات المصنعة للطائرات على المحك. مثل هذا الانخفاض في مورد المحرك بسبب الحصول على خصائص عالية الطاقة في الطيران المدني لا يمكن أن يحدث ببساطة.
لم يتم الاحتفاظ بأي بيانات حول تقدم اختبارات مقاعد البدلاء لمحرك Jumo-213J. وفقًا لشركة Jumo (الهزيلة نوعًا ما) ، فقط في 14 مارس 1945 ، تم نقل 6 محركات Jumo-213E إلى القسم المناسب للشركة لتعديل Jumo-213J. تم استخدام النموذج الأول المعاد تصميمه ، والمسمى Jumo-213JV1 ، مرة أخرى لاختبارات مقاعد البدلاء. أثناء الاختبار ، تم الكشف عن تآكل متزايد لسدادات الصمام ومقاعد الصمام. المزيد حول التقدم المحرز في العمل الإضافي على محرك Jumo-213J غير معروف. في هذا الصدد ، لا يمكن إعطاء تقييم كامل للعمل على هذا المحرك.
يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة للشاحن الفائق ونظام تبريد هواء الشحن المصمم خصيصًا لـ Jumo-213J ، ولا توجد بيانات حول أداء المبادل الحراري والمنفاخ. واجهت المنافيخ الشعاعية المستخدمة في محركات الطائرات أيضًا بعض الصعوبات المرتبطة بالقيود الميكانيكية الناتجة عن السرعة الزاوية العالية التي تصل إلى 400 م / ث. كانت هذه القيمة محدودة ، وكان من المستحيل تجاوزها.الشاحن التوربيني الفائق الجديد ذو المرحلتين لمحرك Jumo-213J ، والذي يتمتع بسعة متغيرة اعتمادًا على المرحلة وكان من المفترض أن يتمتع بسعة أعلى من جميع الأجهزة المستخدمة سابقًا ، لا يزال يتعين إكماله (من المرجح أن يستغرق هذا أيضًا الكثير من time) ، وكان من المستحيل الحصول عليه في أقصر وقت ممكن. هذا لم يسمح على الفور بالحصول على خصائص عالية لمحطة الطاقة بأكملها. بالإضافة إلى ذلك ، كان من الضروري زيادة كفاءة نظام تبريد المحرك بنسبة 30٪.
أظهرت التجربة السابقة أن استرداد التبريد باستخدام مبدأ الهواء إلى الهواء كان غير فعال بالفعل في Jumo-211. في هذا الصدد ، في محرك Jumo-213E ، لم يتم استخدام التبادل الحراري بمساعدة الهواء ، ولكن بفضل نظام التبريد للمحرك نفسه.
نظرًا لزيادة كفاءته ، يمكن جعل نظام التبريد القائم على مبدأ استرداد الهواء السائل أصغر حجمًا ، ولديه خسائر أقل في الضغط ، كما أنه لا يخلق مقاومة إضافية لتدفق الهواء الوارد. في نموذج أكثر تقدمًا لمحرك Jumo-213F على ارتفاعات عالية ، تم استبدال التبريد الخارجي للهواء الذي يوفره المنفاخ بمبدأ مختلف لتبريد الهواء القسري. اعتمد مبدأ التبريد على التبريد الداخلي بفضل نظام حقن الماء / الميثانول MW-50 ، حيث احتوى خليط الكحول والماء الذي يتم توفيره لأسطوانات المحرك على 50٪ من هذه المكونات. عندما يتبخر الخليط في أسطوانات المحرك ، يبرد المحرك دون تعافي. من المفترض أن محرك Jumo-213J قد تقرر استخدام نفس مبدأ التبريد.
المقاتلة الوحيدة الباقية على قيد الحياة Focke-Wulf Fw-190 D-13 بمحرك Jumo-213 F على ارتفاعات عالية
ارتبط تطوير محطات طاقة جديدة ذات طاقة أكبر بظهور مشاكل متزايدة. في الوقت نفسه ، لا يمكن تجاوز عدد من المعلمات الأساسية. أدى هذا إلى زيادة الوقت بشكل كبير للوصول بمحطات الطاقة إلى مستوى مقبول من الموثوقية. في الوقت نفسه ، أظهر محرك Jumo-213 أن مبادئ تشغيل محركات الطائرات ذات المكبس اقتربت جدًا من الحد الأقصى ، وتجاوزت الحد الذي أصبح خطيرًا للغاية. أثر تحقيق القيم المحددة لبعض المعايير سلبًا على الوقت اللازم لجلب محطات الطاقة وتطوير إنتاجها الضخم وصيانتها وإصلاحها.
في مثال Jumo-213 ، يمكن ملاحظة أن الموقف مع تطوير محركات المكبس ومبدأ تشغيلها ، بغض النظر عن الظروف المرتبطة بالأعمال العدائية النشطة ، قد اقترب من الحد الذي يتجاوزه مزيد من التحسين لخصائص المحركات المكبسية على مستوى التنمية التي كانت موجودة في ذلك الوقت لم يعد ممكنا.
في 1943-1945 ، غالبًا ما تم تثبيت محرك Jumo-213 على عدد كبير من الطائرات المقاتلة الألمانية لتحسين خصائصها التكتيكية والتقنية كبديل لمحرك Jumo-211: Ta-152 ، Ta-154 ، Fw-190D ، Ju-88G، Ju-188، Ju-388، Me-309، He-111H، He-219. أثر نقص إنتاج محركات Jumo-213 على حجم إنتاج معظم هذه الطائرات: لم تكن كبيرة بشكل خاص. في صيف عام 1943 ، عندما تم بالفعل رفع محرك Jumo-213 إلى المستوى المطلوب من الموثوقية ، تم بذل كل الجهود لتنظيم إنتاجهم التسلسلي بأكبر قدر ممكن. والسبب في ذلك هو أن القتال في سماء ألمانيا كان أكثر حدة. إن استخدام مقاتلات Ta-152 و Fw-190D ، المجهزة بمحركات Jumo-213 ، من شأنه أن يجعل من الممكن إلى حد ما درء التفوق النوعي والكمي المتزايد لقوات الحلفاء الجوية على Luftwaffe.
بدأت محركات Jumo-213 تدريجيًا في استبدال محركات BMW-801 المبردة بالهواء والمثبتة على مقاتلات Fw-190 ، والتي كانت ذات أبعاد ووزن كبير. طغى محرك Jumo-213 في مصانع بناء محركات Jumo من حيث الإنتاج التسلسلي على محركات Jumo-222 الواعدة ذات 24 أسطوانة ، والتي كانت تتمتع بقوة أكبر.كانت أسباب ذلك هي التطوير الطويل لمحركات Jumo-222 (منتصف عام 1942) ، فضلاً عن عدم وجود مرافق ومعدات إنتاج مجانية لتنظيم الإنتاج التسلسلي لـ Jumo-222 في أسرع وقت ممكن. لتصنيع محركات Jumo-213 ، كان من الممكن استخدام بعض المعدات والأدوات المستخدمة لإنتاج محرك Jumo-211.
كما ذكرنا سابقًا ، بذلت Jumo جهودًا هائلة لزيادة إنتاج Jumo-213. في مدينة ماغديبورغ ، تم تركيب خط أوتوماتيكي لإنتاج رؤوس الأسطوانات لمحركات Jumo-213 في مؤسسة بناء المحركات. لم تستغرق معالجة أسطوانة واحدة أكثر من دقيقتين. عالجت هذه الوحدة حوالي 600 رأس أسطوانة خلال النهار. لقد خضع إنتاج أجزاء المحرك الأخرى أيضًا للترشيد: الصمامات والعمود المرفقي وغيرها. استمرت مقاعد اختبار Jumo في العمل على مدار الساعة ، على الرغم من تقليل أوقات اختبار المحرك. وفقًا لوثائق Jumo ، تم تصنيع ما مجموعه 9163 محركًا Jumo-213 من التعديلات المختلفة.
كانت الكميات الضئيلة من إنتاج Jumo-213 لا ترجع فقط إلى الأسباب المذكورة أعلاه ، ولكن أيضًا إلى الحاجة إلى الاهتمام بتطوير وتنظيم الإنتاج التسلسلي للمحرك النفاث Jumo-004. تم تنفيذ العمل على هذا المحرك ، الذي تشتد الحاجة إليه لـ Luftwaffe ، في Dessau.
أصبح التعديل E لمحرك Jumo-213 ذروة تطوير مبنى محرك الطائرات الألماني. ومع ذلك ، بالإضافة إلى المتغيرات المختلفة لـ Jumo-213 ، كانت هناك العديد من خطط شركة Jumo ، والتي ارتبطت بمحاولات تطوير محركات أكثر قوة بناءً عليها. من المفاوضات بين ممثلي RLM وشركة Jumo في 10 و 11 نوفمبر 1938 ، يتبع ذلك أنه في ذلك الوقت كانت هناك بالفعل خطط لإنتاج مجموعة تجريبية من محركات Jumo-212. كان Jumo-212 عبارة عن محركات Jumo-213 مقترنة ومتحدة بواسطة معدات تخفيض مشتركة. تم اعتبار محطة الطاقة هذه كأحد الخيارات لتجهيز القاذفة الثقيلة He-177. محرك جديد آخر كان محرك Jumo-214 ، والذي أصبح فيما بعد Jumo-213C. يمكن تركيب مدفع أوتوماتيكي في حطام أسطوانة هذا المحرك. Jumo-215 - التوأم Jumo-214 اللذان ، مثل محرك Jumo-212 ، كان لهما علبة تروس مشتركة لمحركين. بدأ تطوير Jumo-215 بعد اجتياز محرك Jumo-212 بنجاح لاختبارات مقاعد البدلاء. بعد نهاية الحرب العالمية الثانية ، استمر العمل على Jumo-212 في فرنسا. في الوقت نفسه ، لم يعودوا يعملون في Jumo-215.
معدة على أساس المواد:
