Junkers Jumo 004

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 31 mai 2021; verificările necesită 9 modificări .
Junkers Jumo 004

Model de pre-producție Jumo 004A, Muzeul Aviației Laatzen-Hannover
Tip de turbina de gaz
Țară  Germania nazista
Utilizare
Aplicație Me.262 , Ar 234 , Go 229 , Su-9 (1946) , Yak-15 , Yak-17 , Yak-19
Productie
Constructor Anselm Franz
Otto Mader
Anul creației 1939-1940
Producător Junkers
Caracteristici de greutate și dimensiune
Greutate uscata 719  kg
Lungime 3860  mm
Diametru 810  mm
Compresor axial
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Jumo-004 - ( Jumo 109-004 ) primul motor de serie cu turbină cu gaz din lume . Proiectanți de motoare - Anselm Franz și Otto Mader de la departamentul de motoare al Junkers , (Junkers Motorenbau) prescurtat „Jumo” . Ministerul Aviației, RLM , care a fost inițiatorul dezvoltării motoarelor cu turbine cu gaz și rachete, care s-a desfășurat într-o atmosferă de strict secret, le-a atribuit indicele de prefix „ 109 ”. În consecință, motorul BMW a primit denumirea 109-003, iar motorul Junkers a primit denumirea 109-004.

Motorul Jumo-004 nu a fost planificat să fie instalat pe noul interceptor cu reacție (aeronava a fost proiectată ca un interceptor) Messerschmitt Me-262 , interceptorul a fost proiectat pentru motorul turborreactor BMW P 3302 (BMW-003), ci pentru BMW. motorul nu a putut fi adus la caracteristicile specificate în timpul necesar și s-a decis furnizarea noului avion cu reacție cu motoare turboreactor Jumo-004 deja aduse la producția de masă.

Modificări

Au existat un număr semnificativ de modificări ale motorului care diferă în ceea ce privește caracteristicile tehnice, configurația, instalarea echipamentelor suplimentare. Unele dintre modificări au fost instalate pe aeronave în serie, iar altele au fost testate. Primul motor avea indexul Jumo-004A . Scopul dezvoltării Jumo-004A a fost de a obține un motor funcțional în cel mai scurt timp posibil, fără a lua în considerare masa motorului, considerentele de fabricație sau utilizarea materialelor (strategice) rare. Deși A. Franz era familiarizat cu compresorul centrifugal din munca sa anterioară cu turbocompresoare, el a ales totuși configurația compresorului axial, deoarece era convins că secțiunea frontală este de o importanță fundamentală și că câștigurile de eficiență pot fi obținute numai cu un compresor axial. aspect [1] .

Prototipul motorului Jumo-004A a fost testat în octombrie 1940 fără dispozitiv de duză.

Cu toate acestea, Jumo-004A nu a putut fi pus în producție de masă, atât din cauza masei sale (850 kg), care a depășit standardele de proiectare, cât și din cauza utilizării pe scară largă în proiectarea sa a aliajelor cu conținut redus de nichel și molibden. Anselm Franz și-a dat seama că pentru a reduce utilizarea materialelor care erau extrem de rare (în Germania) motorul trebuia reproiectat [1] . Din punct de vedere structural, modificarea motorului 004B a fost modificată astfel încât să conțină un minim de astfel de materiale.

Motoarele Jumo-004B sunt în serie, construite într-o serie mare [2] . Jumo-004B-1 și apoi Jumo-B-2 și Jumo-B-3 au fost echipate cu un demaror Riedel pe benzină în doi timpi.

Jumo-004E este cel de-al doilea tip de motor (după motorul Power Jets W.2 / 700 testat în 1944 în Marea Britanie la Gloster Meteor I ), care este echipat cu post-ardere (conductă de post-ardere) [3] . Fabricat în 1945, a fost folosit după război în URSS sub denumirea RD-10YuF.

Principalele caracteristici tehnice

Jumo-004A-840; Jumo-004B -900; Jumo-004D - 1050; Jumo-004Е -1200; Jumo-004F-1200; Jumo-004G-1693; Jumo-004H-1805;

Jumo-004 −23,0; Jumo-004V -21,2; Jumo-004F-

Jumo-004 −1,48; Jumo-004V -1,4; Jumo-004F -0,55

Jumo-004 -; Jumo-004B -8700; Jumo-004F-9000; Jumo-004H-6700

Jumo-004 -; Jumo-004В -775; Jumo-004E - 870; Jumo-004H-

Jumo-004 - Tinidur (monolit); Jumo-004B2 - Tinidur (gol); Jumo-004B4 - Cromadur (gol)

Jumo-004 -3,96; Jumo-004V -3,86; Jumo-004F -3,8; Jumo-004H -3,95

Jumo-004 -0,81; Jumo-004V -0,76; Jumo-004F -0,76; Jumo-004H -0,87

Jumo-004-720; Jumo-004В -745; Jumo-004F -; Jumo-004H-1130

Jumo-004-8; Jumo-004В -8; Jumo-004F-8; Jumo-004H-11

Jumo-004-1; Jumo-004В -1; Jumo-004F-1; Jumo-004H-2

Jumo-004 -3,0; Jumo-004V -3,14; Jumo-004F-

La fabricarea camerelor de ardere și a palelor turbinei din materiale cu o cantitate suficientă de elemente de aliere, durata de viață este mai mare de 100 de ore (fabricarea motoarelor în URSS)

Date pentru motorul Jumo-004B

Motorul de modificare în masă Jumo-004B a fost cu 100 kg mai puțin decât Jumo-004A și în 1943 a trecut mai multe teste de viață de 100 de ore. Durata de viață a motorului la revizie a ajuns la 50 de ore [1] .

În ciuda sistemului unic de răcire al noii turbine cu pale tubulare a motorului Jumo-004B, care nu conține „materiale deficitare”, rezistența pe termen lung la sarcini mecanice și termice a scăzut și a creat adesea probleme cu ruperea ghidajului sau rotorului. lame. În timp ce modelul de pre-serie Jumo-004A a rezistat cu ușurință la teste de 100 de ore la sarcină maximă, pentru modificarea în serie a lui Jumo-004B, durata de viață de revizie (până când motorul a fost complet revizuit) a fost redusă la 25 de ore. În practică, defecțiunile motoarelor 004B au avut loc adesea chiar înainte ca acest timp să fie stabilit. Durata de viață a motoarelor, în același timp, depindea în mare măsură de experiența pilotului. Deci translația prea rapidă a mânerului de control al motorului (ORE) a dus adesea la supraîncălzire și deteriorarea turbinei.

Conform datelor britanice obținute în timpul unui studiu detaliat al dezvoltării germane a motoarelor cu turbină cu gaz în timpul misiunii Fedden , timpul dintre reviziile motoarelor ( german Grundüberholung) a variat între 30 și 50 de ore [4] . Revizia motorului a inclus înlocuirea palelor turbinei (care au reprezentat cele mai multe daune), echilibrarea rotoarelor și verificarea și, dacă este necesar, înlocuirea demarorului în doi timpi și a dispozitivului de control al motorului Riedel. Lucrările de întreținere la camerele de ardere au fost efectuate după 20 de ore. lucru și înlocuirea lor după 200 de ore.

Istorie

Programul de creare a unui turborreactor la Junkers Motorenbau, inițiat de Ministerul Aerului RLM, a fost lansat în 1939 [5] . Drept urmare, aducerea motorului Jumo-004 de la un proiect preliminar la producția sa a durat doar patru ani, ceea ce în zorii erei avioanelor a fost realizările neîndoielnice ale lui A. Franz [1] .

Primele motoare sub indicele Jumo-004A au fost testate pe bancă în martie 1942. În total, au fost construite aproximativ 30 de motoare din prima modificare. Până la sfârșitul războiului au fost produse aproximativ 6500 de piese. diverse modificări ale motoarelor Jumo-004.

Potrivit surselor germane, din februarie 1944 până în martie 1945 au fost fabricate 6010 motoare cu modificările de serie 004B-1 și 004B-2, dintre care 4752 de motoare au fost furnizate Forțelor Aeriene [6] .

Prototipul clădirii sovietice de motoare cu reacție

După sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, un număr mare de motoare Jumo-004 nefolosite au căzut în mâinile Aliaților. Concluzia specialiștilor lui F. Whittle din Marea Britanie afirma că: „Acest motor nu are nicio valoare din punctul de vedere al dezvoltării ulterioare a motoarelor cu turbine cu gaz”. Aceeași părere au împărtășit și specialiștii din SUA, care erau deja familiarizați cu motoarele britanice ale lui Whittle. Această părere a specialiștilor anglo-americani a fost parțial greșită.

De la bun început, Jumo-004 a fost conceput ca un simplu motor, a cărui producție în masă putea fi stăpânită în fața lipsei de materiale și unelte, muncitori calificați, adică în condiții militare și în cel mai scurt timp posibil.

La primele modificări de serie ale motorului Jumo-004В1, au fost instalate lame de lucru monolit și duze din oțel rezistent la căldură Tinidur care conține 30% nichel. În modificarea Jumo-004В2, motorul avea deja pale de turbină goale, răcite cu aer, din oțel Tinidur, care în modificările ulterioare au fost înlocuite cu oțelul Cromadur mai puțin rar, ceea ce a făcut posibilă abandonarea aproape completă a utilizării nichelului, care a fost rar pentru al treilea Reich, în timp ce consumul de crom a fost redus la 2,2 kg per motor. Aici Cromadur este marca de oțel termorezistent de la Krupp cu compoziția: 17–19% Mn; 11–14% Cr; 0,7-0,8% Mo; 0,6–0,7% Si. Oțelul Cromadur este rezistent la fluaj la temperaturi de 600-630 de grade Celsius. Atunci când lamele erau din oțel Cromadur tubular cu răcire cu aer, acestea au rezistat la o temperatură de funcționare de 770 de grade.

Neprofesioniștii cred că Jumo-004 s-a distins printr-un control slab, dar opinia părintelui controlului automat intern al navelor spațiale, B.E. Chertok , nu coincide cu această opinie. B. E. Chertok credea că pentru acea perioadă controlul motorului a fost efectuat la un nivel înalt. Compilatorii primelor descrieri ale sistemelor de control al motorului, inginerii I.F. Kozlov și S.P. Kuvshinnikov, au împărtășit aceeași părere : „... Într-adevăr, sa dovedit a fi un sistem complex, multifuncțional, care a furnizat dozarea combustibilului în diferite moduri de funcționare a motorului în zbor. . S-a remarcat prin soluții originale care au fost luate în considerare la dezvoltarea motoarelor autohtone.” (Este de remarcat faptul că primele modele Jumo-004 care nu erau echipate cu clapetă de accelerație automată (stick de control al motorului) erau predispuse la foc. ceea ce a dus la aprinderea căii de rulare. Aceasta este ceea ce introducerea unui sistem automat de alimentare cu combustibil necesar.)

Germanii cunoșteau bine deficiențele în controlul motorului, posibilitatea creșterii acestuia în anumite condiții și imperfecțiunile similare care nu îi afectau performanța atunci când era controlat corespunzător și efectuau manevrele recomandate ale aeronavei pe care era instalat motorul. Motorul a funcționat, a dezvoltat forța necesară, a controlat suficient de bine pentru primul motor turborreactor în serie. Iar faptul că luptătorii Me 262 nu au putut întoarce valul războiului nu a fost vina designerilor motorului Jumo-004.

O altă opinie a fost avută în URSS. Motorul de serie german a făcut o impresie de neșters specialiștilor în aviație sovietică. Un exemplu de memori al lui E. G. Adler (deputat A. S. Yakovlev). „În TsIAM, am fost întâlniți de un inginer de testare pentru motorul turborreactor Jumo-004, care s-a prezentat ca Lokshtovsky . Ne-a condus la un stand unde era un fel de țeavă groasă. Lungimea totală părea să fie de aproximativ trei metri. Deasupra suportului atârna o diagramă a motorului. Motorul ciudat a fost pornit în curând. Când vuietul motorului a încetat, Lokshtovsky și-a explicat în mod sensibil dispozitivul, subliniind caracteristicile. Am fost socat…

Cu o greutate mai mică de 800 kg, Jumo-004 a dezvoltat o tracțiune de 900 kgf, care corespundea la aproximativ 2500 CP. Cu. …” [7]

Ca urmare, fabricile Junkers din orașele Dessau și Bernburg , împreună cu 1000 de specialiști în aviație germani și austrieci. Sub conducerea lui Nikolai Dmitrievich Kuznetsov , specialiștii germani au organizat producția unei copii sovietice a lui Jumo-004 numită RD-10 în iarna anilor 1946-1947 . La uzina cu numărul 16 din Kazan, au fost produse motoare turborreactor BMW-003 sub numele RD-20 și BMW-003C sub numele RD-21 .

În plus, trei noi fabrici de motoare cu reacție nr. 36 din Rybinsk (acum NPO Saturn ), nr. 478 din Zaporozhye (acum Motor Sich OJSC ) și nr. 466 din Leningrad au fost organizate pe echipamentele altor fabrici de avioane germane exportate din Germania.

Specialiștii germani aduși în URSS au continuat să lucreze la multe alte motoare germane cu piston pe benzină, diesel și turboreacție care nu au fost aduse la producția de masă în Germania.

Specialiștii grupului proiectantului șef al OKB-1, dr. Alfred Scheibe (fostul proiectant șef al motoarelor cu respirație aer Junkers, care lucrase la companie din 1928 și avea mai multe brevete cheie pentru motoare) au terminat promițătoarele motoare turborreactor Junkers .

Specialiștii grupului proiectantului șef al OKB-2, dr. Prestel, au terminat promițătoarele motoare turborreactor BMW.

Grupul Dr. Shaibe sub N. D. Kuznetsov a proiectat și construit un puternic motor turbopropulsor (TVD) Jumo-022 numit NK-2M . Continuând lucrările la Jumo-022, acesta a fost forțat, dublat și a primit numele 2TV-2F și instalat pe Tu-95 . După dezastrul cu Tu-95, s-a decis să se facă un nou motor. Motorul turboreactor NK-12 a fost ultima lucrare a specialiștilor germani din URSS. La sfârșitul anului 1953, germanii au fost eliberați în Germania de Est.

Motoarele Jumo-004 (RD-10) au fost instalate pe avioanele de vânătoare Yak-15 ; Iac-17 ; Iac-19 ; Su-9 .

Motoarele BMW-003C (RD-21) au fost instalate pe avionul de luptă MiG-9 .

Motoarele Jumo-022 (NK-2M) au fost instalate pe AN-8; Tu-91 .
Motoarele grupului Shaybe ( NK-12 ) au fost instalate pe Tu-95 și sunt încă în serviciu.

Aplicație

Germania  Cehoslovacia
  • Avia S-92 : (Avia M-04) Me 262 A-1a (luptător) cehoslovac după război construit
  • Avia CS-92 : (Avia M-04) Me 262 B-1a (antrenor de luptă cu două locuri) construit în Cehoslovacia după război
 URSS  Franţa
  • Arsenal VG 70-01
  • SNCASO 6000 J-01 Triton

Vezi și

  • BMW-003 (RD-20)
  • VK-1
  • Armstrong Siddeley ASX
  • Heinkel HeS 011
  • Ishikawajima Ne-20
  • Lockheed J37
  • Mitropolitul Vickers F.2
  • Westinghouse J30

liste:

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 Meher-Homji, Cyrus B. (septembrie 1997). „Anselm Franz și Jumo 004”. inginerie mecanică. CA MINE. (link indisponibil) . Preluat la 2 martie 2016. Arhivat din original la 7 august 2011. 
  2. ↑ Vogelsang CW Die Geschichte der Flugzeugturbine und des Turbinenflugzeuges. Astra, 1955
  3. ↑ „World Encyclopedia of Aero Engines - 5th edition” de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, p.160
  4. ↑ Christopher, John. Cursa pentru X-Planes ale lui Hitler (The Mill, Gloucestershire: History Press, 2013), p.74.
  5. ↑ „Air Warfare: an International Encyclopedia: AL” Arhivat 9 iunie 2016 la Wayback Machine , Walter J. Boyne. ABC-CLIO, 2002. p. 234, 235. ISBN 1-57607-345-9 , ISBN 978-1-57607-345-2 .
  6. ↑ von Gersdorff, Grasmann: Die deutsche Luftfahrt , Band 2: Flugmotoren und Strahltriebwerke, Bernard & Graefe Verlag München 1981, ISBN 3-7637-5272-2 , S. 209
  7. ↑ Parametrii specificați dau un raport tracțiune -greutate = 1,125. Pentru motorul englezesc Rolls-Royce Nene (1944), această cifră a fost de 3.125. Cu alte cuvinte, cu propria sa greutate uscată = 700 kg, Nene a dezvoltat o tracțiune de peste 2000 kg. Poate că această împrejurare explică lipsa de interes a britanicilor pentru dezvoltarea germană. Motorul englez a fost copiat și în URSS (VK-1) și a fost instalat pe multe modele de aeronave sovietice, cum ar fi MiG-15 , MiG-17 și altele.

Literatură

  • Evtifiev M. Aripi de foc (istoria creării aviației cu reacție a URSS Moscova.: Veche, 2005.
  • Shirokorad A. Sabia teutonă și armura rusă Moscova.: Veche, 2004.
  • Chertok B. Rachete și oameni. Fili-Podlipki-Tyuratam Moscova.: 1996.
  • Kuzmina L. Fiery Heart Moscova.: 1988.
  • Christopher, John (2013). Cursa pentru X-Planes ale lui Hitler: Misiunea Marii Britanii din 1945 de a captura tehnologia secretă Luftwaffe. Stroud, Marea Britanie: History Press. ISBN 978-0-7524-6457-2 .
  • Gunston, Bill (2006). World Encyclopedia of Aero Engines: From the Pioneers to the Present Day (ed. a 5-a). Stroud, Marea Britanie: Sutton. ISBN 0-7509-4479-X .
  • Kay, Anthony L. (2002). Dezvoltarea motoarelor cu reacție și a turbinelor cu gaz german 1930–1945. Presa Crowood. ISBN 1-84037-294-X .
  • Kay, Anthony (2004). Junkers Aircraft & Engines 1913–1945. Londra: Putnam Aeronautical Books. ISBN 0-85177-985-9 .
  • Kay, Anthony L. (2007). Istoria și dezvoltarea turbojetului 1930–1960. 1. Ramsbury: The Crowood Press. ISBN 978-1-86126-912-6 .
  • Meher-Homji, Cyrus B. (septembrie 1997). „Anselm Franz și Jumo 004”. inginerie mecanică. CA MINE. Arhivat din original pe 07.01.2008.
  • Pavelec, Sterling Michael (2007). Cursa cu jet și al doilea război mondial. Greenwood. ISBN 978-0-275-99355-9 .

Link -uri