Страница 20 из 104
Во время войны появились новые, более мощные авиадвигатели. Союзные России страны, в первую очередь Франция и Англия, опираясь на свои автомобильные и машиностроительные заводы, быстро перешли к крупносерийному производству двигателей. Уже в 1915–1916 гг. выпуск двигателей "Сальмсон" одного типа достигал 1200 экземпляров сериями не менее чем по 300 штук. В этих условиях стало возможным применять методы научной организации производства, вести серьезные научно-исследовательские работы. Новая технология, применение сложных приспособлений и богатого калибрового хозяйства позволили повысить качество двигателей, способствовали их быстрому совершенствованию. Двигатели улучшились конструктивно.
Французские и английские конструкторы, взяв за основу немецкий шестицилиндровый двигатель "Мерседес", значительно усовершенствовали его, создали V-образный 12-цилиндровый двигатель, гораздо более мощный, надежный и легкий, чем немецкий образец.
В конце 1915 г. французская фирма "Рено" приступила к освоению Y-образного 12-цилиндрового двигателя "Рено" мощностью 220 л. с. Вес двигателя составлял 375–398 кг (без радиатора и воды). По отзыву русского военного представителя в Париже Ф. Р. Терещенко, присутствовавшего при испытании двигателя, он являлся почти точной копией "Мерседеса": "Как бы два двигателя "Мерседес" на одном картере".
Это "хороший, верный и ровно идущий мотор, но, к сожалению, производство его трудно и он слишком много требует бензина". [50](За один час работы двигатель расходовал 81 л бензина и 4 л масла.) Впоследствии фирме удалось усовершенствовать этот двигатель, и он был принят к производству в России, главным образом для самолетов типа "Илья Муромец".
В начале 1916 г. в Англии приступили к постройке вначале 8-, а затем 12-цилиндрового двигателя "Санбим" мощностью 200–250 л. с. с 2100 об/мин. Он требовал бензина 70 л/ч, масла — 5 л/ч. Однако этот двигатель нуждался в серьезном улучшении. Между тем русский военный представитель в Лондоне, доверившись информации фирмы, писал в Петроград, что это "хороший мотор". На основании этого рапорта русское правительство закупило в Англии недоведенные двигатели типа "Санбим" для "Муромцев".
В ходе войны были созданы довольно совершенные двигатели водяного охлаждения. В 1944 г. английский конструктор Фидден в докладе по случаю юбилея полета братьев Райт привел интересную таблицу, характеризующую достижения в развитии авиационных двигателей в период первой мировой войны. [51]
Из табл. 2 видно, что большинство фирм строило авиадвигатели жидкостного охлаждения. Фирмы "Рено", "Лорен-Дитрих", "Паккард", "Холл-Скотт", "Форд" обратились к производству рядных Y-образных двигателей жидкостного охлаждения. Заслуживают внимания типы авиадвигателей, оказавших влияние на русское двигателестроение. Французам, братьям Биркихтам, удалось сконструировать двигатель с литым алюминиевым блоком, в который ввертывались на резьбе стальные гильзы. Новому двигателю, получившему название "Испано-Сюиза", были присущи компактность, жесткость и небольшой вес. Номинальное число оборотов — около 2000 в мин. За час он расходовал 47 л бензина и 4 л масла. Русский военный агент в Париже доносил в декабре 1915 г. в Главное военно-техническое управление, что это отличный мотор. Восьмицилиндровые двигатели "Испано-Сюиза" считались у союзников лучшими для истребителей. Они стояли и на одноместных "Спадах", строившихся заводом "Дукс". Англичане на его базе создали двигатель полублочной конструкции "Сидли-Пума", получивший широкое признание. Большой популярностью среди русских летчиков пользовался 6-цилиндровый двигатель водяного охлаждения этого типа, развивавший мощность 240 л. с.
Таблица 2
Двигатели, находившиеся в эксплуатации на военных и тренировочных самолетах в период первой мировой войны
Английские инженеры сконструировали еще несколько хороших двигателей жидкостного охлаждения, среди которых выделялся 12-цилиндровый Y-образный двигатель водяного охлаждения блочной конструкции фирмы "Роллс-Ройс" "Фалькон" мощностью 220 л. с. Удачным получился 12-цилиндровый Y-образ-ный двигатель водяного охлаждения фирмы "Роллс-Ройс" "Игл". К концу войны его мощность была доведена до 360 л. с. при удельном весе 1,17 кг/л. с. Двигатель имел отдельные цилиндры с приварной стальной рубашкой. На нем устанавливались двойной карбюратор и четыре магнето. Небольшое количество двигателей этого типа было закуплено в 1917 г. в Англии и доставлено в Россию. Их предполагали использовать для летающих лодок Д. П. Григоровича.
США, вступившие в войну только в 1917 г., быстро создали самый мощный по тому времени 12-цилиндровый V-образный двигатель водяного охлаждения "Либерти". Цилиндры располагались под углом 45°, размер их составлял 127 X 178 мм. Мощность двигателя 400 л. с. при 1700 об/мин. Расход топлива 225 г/л. с.-ч. Вес 375 кг или 0,97 кг/л. с. Английские самолеты "Де-Хевиланд" с двигателем "Либерти" развивали скорость свыше 200 км/ч.
За время войны мощность германских двигателей жидкостного охлаждения возросла до 250–300 л. с., однако догнать США в этой области немцам не удалось. Это было одной из главных причин, предопределивших господство союзников в воздухе.
В первые годы войны в производстве находились двигатели, спроектированные и доведенные еще до войны. В последующие годы, когда были реализованы достижения научно-исследовательских лабораторий, а фронт непрерывно требовал все более совершенных самолетов, в конструкцию авиадвигателей было внесено много нового.
Сохранение мощности двигателя на значительной высоте полета — задача, которую должны были решить конструкторы. Некоторые пытались решить ее, увеличивая рабочий объем двигателя. В таких двигателях дроссельная заслонка имела ограничитель, не допускавший работы на полных оборотах в наземных условиях. Поднявшись на определенную высоту, летчик отводил ограничитель, что позволяло двигателю работать на полную мощность.
Другой путь, оказавшийся более эффективным, вел к искусственному повышению давления на всасывании, т. е. к применению нагнетателей. На двигателях "Испано-Сюиза", "Либерти" был установлен турбокомпрессор, улучшавший их высотные качества. Появились двигатели с повышенной степенью сжатия (7, 5). Английские двигатели "Роллс-Ройс" имели уже редукторы для уменьшения числа оборотов винта. Чугунные поршни повсеместно уступили место литым более легким поршням из алюминиевомедноникелевого сплава, что позволило увеличить число оборотов. Алюминиевые головки цилиндров, алюминиевые поршни, обладая лучшей теплопроводностью, улучшали охлаждение. Все эти усовершенствования повысили экономичность и мощность двигателей воздушного охлаждения.
В ходе первой мировой войны наметились многие технические идеи, которые были реализованы позднее: винт изменяемого шага, нагнетатель, стандартизованная быстросъемная силовая установка, непосредственный впрыск горючего в цилиндры двигателя, высокотемпературное жидкостное охлаждение. Были выработаны основные типы мощного авиационного двигателя — 9-цилиндровый звездообразный воздушного охлаждения и 12-цилиндровый Y-образный водяного охлаждения. В ходе войны двигатели с водяным охлаждением стали основными для союзной авиации.
50
ЦГВИА, ф. 1061, oп. 1, д. 29, л. 53–61.
51
Z Leden Aircraft power plantpust and future. J. las., 1944, vol. 48, N 405, p. 337.