|
|
Главная » 2010 » Январь » 28 » КАК РОСЛА МОЩЬ АВИАМОТОРА
11:44 КАК РОСЛА МОЩЬ АВИАМОТОРА |
После Первой мировой войны конструкторы самолетов стремятся повысить их скорость и грузоподъемность теперь уже для мирных целей. Для этого надо было повышать мощность двигателя. Как у двигателя с водяным охлаждением, так и у двигателя с воздушным охлаждением мощность с каждым годом быстро росла. Средняя мощность авиамотора с 1918 года до 1928 года возросла примерно в два раза, то есть с 300 л. с. и до 550 л. с. К началу Второй мировой войны средняя мощность авиамотора возросла до 900 л. с. Конструкторы создавали тогда двигатели такой большой мощности как с водяным, так и с воздушным охлаждением. При этом надо сказать, что двигатели воздушного охлаждения пользовались значительно большей популярностью среди самолетчиков.
Объяснялось это тем, что просто было устанавливать такой двигатель на самолете — он не требовал радиатора.
Однако наиболее передовые самолетные конструкторы, думавшие о боевом завтрашнем дне авиации, настойчиво работали над самолетами, истребителями и другими военными машинами с двигателями водяного охлаждения. Дело в том, что при расположении цилиндров один за другим — в ряд, как на двигателе водяного охлаждения, удавалось существенно уменьшить силу лобового сопротивления, так как носок фюзеляжа получается более удобообтекаемым, чем в случае звездообразного двигателя воздушного охлаждения. При этом, однако, у двигателя водяного охлаждения существенную часть вредного сопротивления воздуха обычно составляло сопротивление радиатора, охлаждающего воду от двигателя. Это тормозило применение водяного охлаждения. Но к концу 30-х годов радиатор стали размещать либо снизу фюзеляжа, в его хвостовой части, закрыв специальным капотом, либо в крыле. При этом существенно снижалось воздушное сопротивление радиатора.
Вот после этих усовершенствований и оказалось возможным, применив двигатели водяного охлаждения на са¬молетах, заметно улучшить их летные данные. Даже мировые рекорды скорости того времени, 746 км/ч, а затем 755 км/ч, устанавливались с двигателем водяного охлаждения. В качестве радиатора на одном из этих рекордных самолетов была использована внешняя охлаждающая поверхность крыла и фюзеляжа. Это решение оказалось выгодным для рекордного самолета — оно не давало дополнительного сопротивления от охлаждения. Однако в боевых условиях оно было неприемлемым, так как хотя бы одна пуля, попавшая в крыло, нарушала нормальную работу двигателя. Рекордная максимальная скорость полета составляла тогда 755 км/ч, она уже понемногу приближалась к скорости звука 1200 км/ч. Мощность двигателя рекордного самолета при этом, однако, пришлось увеличить до 1600 л. е., почти в два раза против средней мощности авиамотора тех времен. Возникла сложная проблема, касающаяся работы воздушного винта на валу столь мощного авиадвигателя. Винт оказывался большого диаметра, и вращался он с повышенными оборотами. Получающаяся при этом высокая окружная скорость конца лопасти, добавленная к большой скорости полета, приводила к тому, что скорость набегания конца лопасти на воздух оказывалась равной скорости звука. С приближением к скорости звука резко меняется картина обтекания воздухом лопасти винта, растет волновое сопротивление.
Природа возникновения волнового сопротивления при движении в воздухе такая же, как и при движении в воде. Вспомним, как обтекается нос корабля. При движении корабля перед его носом вода не успевает разойтись в стороны, и поскольку она не сжимаема, образуется как бы «водяной холмик» — бурун, вызывающий как следствие волны на водной поверхности, расходящиеся в стороны. На образование волн расходуется дополнительное тяговое усилие корабля, которое и вызвано действием волнового сопротивления.
Воздух в отличие от воды сжимаем. Когда скорость набегания потока воздуха на лопасть винта сравнивается со скоростью звука, то на лопасти возникает резкое сжатие воздуха, которое мгновенно распространяется волнообразно за лопастью в виде тонких лент повышенного давления, по линии которых резко нарастает и давление, и температура, и плотность. Возникновение этих воздушных волн вызывает резкое увеличение сопротивления вращению винта, в результате — уменьшается тяга, создаваемая винтом. При этом самолет не может получить от двигателя полной его мощности. Вот по всем этим причинам самолет с поршневым двигателем и воздушным винтом практически не в состоянии был развить скорость свыше 755 км/ч. Можно было идти по пути повышения мощности поршневого двигателя. Однако этот путь приводил к непомерно большим размерам двигателя, который не смог бы уместиться на самолете, а его вес был столь велик, что совсем не оставалось бы запаса веса на полезную нагрузку. Таким образом, поршневой двигатель не мог дать повышения скорости полета, и надо было искать какой-либо другой способ создания тяги без потерь, связанных с работой воздушного винта.
|
|
Категория: Сердце самолета |
Просмотров: 401 |
Добавил: Gebieter
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
|
