Найти эксперта
Начало истории газотурбинных двигателей в Германии
В Германии история газотурбинных двигателей началась в 1935 году, когда студент Геттингенского университета фон Охайн запатентовал простую конструкцию газотурбинного двигателя, которая состояла из центростремительной турбины, осевого вентилятора и центробежного компрессора. В общих чертах, данная схема соответствовала схеме Уиттла, запатентованной в 1930 году, но неизвестно, знал ли о ней немецкий конструктор. Позже Охайн и Хан создали «гаражную версию» турбореактивного двигателя. Ротор этого двигателя представлял собой центробежный компрессор и центростремительную турбину, которые были сделаны из листового металла. Такая модель работала нестабильно. Из-за несовершенства камеры сгорания догорание топлива происходило в турбине и за ней, а электрический мотор, развивавший скорость в 8000 оборотов в минуту, перегревался.
На доводку двигателя были необходимы дополнительные средства, которых не имелось у Охайна,из-за чего появилась необходимость в спонсоре, которым стал профессор Хейнкель, считавший работу молодого конструктора перспективной. Хан продолжил работу с Охайном, а на его имя было зарегистрировано большое количество патентов в области газотурбинных двигателей. Была начата работа по строительству двигателя Hes 1, который был более совершенной версией «гаражного» двигателя. Этот двигатель был закончен в 1937 году. Hes 1 работал на водороде, потому что проблемы связанные с полнотой сгорания топлива еще не были решены. К концу 1937 года двигатель уже работал на бензине. Тяга двигателя составляла около 136 килограмм. Демонстрация двигателя побудила Хейнкеля увеличить интенсивность работ в области газотурбинных двигателей.
История газотурбинных двигателей в Германии с 1938 по 1945 год
В 1939 году, 27 августа состоялся первый полет самолета Не-178 только на реактивной тяге, с двигателем Hes3B, тягой около 450 килограммов. Но несмотря на этот успех, Охайн не смог создать массовый серийный турбореактивный двигатель.
Найти эксперта
Большего успеха по созданию серийного реактивного двигателя, добился другой немецкий инженер - Франц, который получил образование в Техническом университете в городе Грац. В 1936 году он поступил на работу в двигательную фирму Юнкерс. В 1939 году он был назначен руководителем проекта турбореактивного двигателя Юмо-004. В отличие от проектов Уиттла и Охайна, которые были основаны на использовании центробежных компрессоров, в двигателе Юмо-004 применялась осевая схема компрессора с более высокими лобовой производительностью и коэффициентом полезного действия. Аэродинамика компрессора была основана на работах Института Аэродинамики. Сам компрессор спроектировал доктор Энке, а его наибольший коэффициент полезного действия составлял около 82 %. Для ускорения доводки Франц выбрал камеру сгорания с жаровыми трубами.
Первый запуск двигателя Юмо-004А состоялся в 1940 году, а в начале 1941 года он был выведен на скорость в 9000 оборотов в минуту, тяга составляла 430 килограммов. Только в конце 1941 года была получена тяга в 1000 килограммов. Летные испытания двигателя начались весной 1942 года. В июле этого же года состоялся полет только на реактивной тяге на самолете Ме-282, оборудованном двумя двигателями Юмо-004А. При доводке Юмо-004 были решены следующие основные проблемы:
- В первой половине 1941 года - повышенные вибрации и поломки лопаток соплового аппарата компрессора.
- Во второй половине 1943 года - повышенные вибрации и поломки рабочих лопаток турбины.
Причиной первой проблемы была консольная конструкция лопаток соплового аппарата компрессора, изготовленных из листового металла, а причиной второй - резонансное возбуждение рабочих лопаток турбины жаровыми трубами и толстыми стойками за турбиной. Каждая проблема была решена в течении полугода, благодаря доктору Бентеле. Серийное производство Юмо-004В началось в весной 1944 года. Всего было изготовлено более 2400 штук. Данные двигатели устанавливались на истребителя Ме-262 и бомбардировщиках Ю-287 и Арадо 234 В. После окончания войны двигатель получил дальнейшее развития, в котором принимали участие советские специалисты в Восточной Германии.
Одновременно на фирмах БМВ создавался другой турбореактивный двигатель - БМВ-003, который по конструкции был близок к Юмо-004, но имел меньшую тягу и кольцевую камеру сгорания. Работами руководил Ойстрих, двигатели БМВ-003 устанавливались на самолетах Ар-234 и Не-162.
Найти эксперта
