Сов. секретно
ПРЕДСЕДАТЕЛЮ
КОМИССИИ
ЗАМЕСТИТЕЛЮ МИНИСТРА
АВИАЦИОННОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
тов. ЯКОВЛЕВУ А.С.
ДОКЛАДНАЯ
ЗАПИСКА
об авиационных дизелях фирмы
"ЮНКЕРС"
Составил - Заместитель главного конструктора завода N 500 /Тулупов/ (подпись)
Член комиссии /проф. Стечкин/
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ АВИАДИЗЕЛЕЙ ЮМО
Таблица16
206 | 208А | 207В-3 | 207С | 207Д | 223 | 224 | |
Числов ряд | 1 ряд | 1 ряд | 1 ряд | 1 ряд | 1 ряд | обр | обр |
Число цилиндров | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 24 | 24 |
Диаметр цилиндра | 130 | 130 | 105 | 105 | 110 | 80 | 110 |
Диаметр поршня | 2х160 | 2х160 | 2х160 | 2х160 | 2х160 | 2х120 | 2х160 |
Литраж | 25.5 | 25.5 | 16.6 | 16.6 | 18.2 | 28.8 | 72.8 |
Взлетная мощность | 1200 | 1500 | 800 | 1100 | 1200 | 2500 | 4800 |
в том числе оборотов в мин | 2600 | 2800 | 2600 | 3000 | 3000 | 4000 | 3000 |
Номинальная мощность | 1000 | 1200/0 | 750/10 | 750/6 | 860/6 | 1800/0 | 3750/0 |
на высоте | - | - | 500/14 | 840/0 | 950/0 | 1800/15 | 3500/15 |
в том числе оборотов в мин | 2400 | 2500 | 2800 | 2600 | 2600 | - | - |
Крейсерская мощность | 900/0 | 1000/0 | - | 680/6 | 800/0 | - | - |
на высоте | - | 1800/10 | - | - | 760/6 | - | - |
в том числе оборотов в мин | 2000 | 2400 | - | 2600 | 2200/0 2600/6 | - | - |
Удельный расход топлива г/л.с.ч. | - | 195/205 | - | 159/0170/6 | 165/0 174/6 | 173 - |
168 - |
Удельный расход топ г/л.с.ч. | от 5 до 10 г/л.с.ч. в зависимости от п. | ||||||
Степень сжатия | 16.5 | 17.0 | 16.2 | 16.5 | 16.9 | 19 | 17 |
Угол опережения броска | по208 | нач.16 град кон. 6 град. | 20 град. +0.5 | 16 град. +0.5 | нач.16 град кон. 10 град. | 25-27 град | нач.16 град кон. 10 град. |
Максимальное давление в цилиндре | 120-140 | 120-140 | 120-140 | 120-140 | 120-140 | 120-140 | 120-140 |
Скорость нарастания давления в цилиндре | При эксплуатационном режиме 6 атм/1 град. к.в.; при взлете 14 | ||||||
Среднее эффективное давление Ре | 8.2 | 9.5 | 8.3 | 9.9 | 9.9 | 9.8 | 9.9 |
Вес мотора (кг) | 985 | 1200 | 805 | 780 | 800 | 1400 | 2600 |
Стартовая мощность | 47 | 59 | 48 | 66 | 66 | 87 | 66 |
Удельный вес мотора относит. к взлетной мощности | 0.82 | 0.8 | 1.00 | 1.71 | 0.67 | 0.56 | 0.53 |
Степень редукции на винт | 1.66 | 1.66 | 1.76 | 1.76 | 2.29 | 3.9 | Варианты см. отч. 224 2.88 |
??? агрегата над???? | ПЦН | ТК+ПЦН | ТК+ПЦН | ТК+ПЦНТК+ПЦН | ТК+ПЦН | Вариант | |
Сред. число к нагнетателю | 6.56 | 6.56/ 5.51 |
8.0 | 6.47 | 6.47 | 14.3 | 6.47 |
Среднее число от середины к крыльчатке | - | 1:1 | 27/32 | 27/32 | 25/32 | 1:1 | 25:32 |
?????ение наддува ????сасыв. на взлетной мощности |
1.8 | 2.7 | 2 ата | 2.7 | 2.8 | б/тк 1.7 |
2.8 |
???оминале на ???.выс. | - | 1.4/10 | 1.3/ 11.8 |
1.5/6 | 1.5 | 1.54/0 | 1.5/6 |
В крейсер. режиме. в. | - | - | - | 1.00/6 | - | - | - |
Температура воздуха на всасывании, на высоте | - | 80 | 114/ 118 |
115 град. /6 | 150 град./ | 80/0 | 150 град. |
Расход воздуха на взл | 2 кг/с | 2.2 | 1.6 | 1.76 | 2.2 | 3.6 | 8.8 |
???? общ. возд. ??зд. ост. в цил. | - | - | - | - | - | 1.57 | - |
Температура выхлопных газов взлетн | - | 580 | 625/ 670 |
660/ 665 |
630/ 650 |
490/ 445 |
630/650 |
Диаметр крыльчатки | |||||||
Д1 | - | 420 | 350 | 330 | 325 | 465 | 325 |
Д2 | - | 240 | 210 | 194 | 190 | 280 | 190 |
Д1 | 306 | 340/285 | 309 | 270 | 275 | 373 | 275 |
Д2 | 162 | 196 | 175 | 175 | 165 | 222 | 165 |
Затрачиваемая мощность на привод. | |||||||
?????????? | - | - | - | - | 91/6 | - | - |
218/0 | |||||||
-- -- ТК | - | - | - | - | 155/6 | - | - |
?????????? | - | - | ? 7 | ? 7.5 | ? 8 | ? 8 | ? 8.0 |
????насоса высокого давления | = 7.2 | = 7.2 | однопл | однопл | однопл | 3-х плун. | однопл |
?????. их на мотор | - | - | 12 | 12 | 12 | 8 | 48 |
????? форсунки _?????ск. способн ????мин. | 460 | 460 | 380 | 380 | 380 | 700 | 380 |
?????. на 1 цилиндр | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 1 | 4 |
?????????? | 1-6-3 2-5-4 |
1-5-3 4-2-6 |
1-5-3 4-2-6 |
1-5-3 4-2-6 |
153426 | 153426 | 163254 |
Габариты мотора: | |||||||
длина | 2100 | 2857 | 2173 | 2168 | 2208 | 2800 | 2830 |
ширина | 655 | 915 | 720 | 866 | 708 | 1240 | 1700 |
высота | - | 1548 | 1369 | 1271 | 1271 | 1345 | 1870 |
???? отдача в ????? на номинале | - | - | 12 % | 14 % | - | - | - |
?????? в масло на ????? номинале | - | - | 1 % | 2 % | - | - | - |
ПРИЛОЖЕНИЕ: Техническое описание моторов 207С-1, отчет N 223 и отчет N 224.
2. СОСТОЯНИЕ РАБОТ
Производство серийных моторов ЮМО-207В-3 и ЮМО-207С на заводе было прекращено в конце 1942 года.
МОТОР ЮМО-207С в 1944 году был форсирован и испытан в апреле 1944 года на мощность 1300 л.с. десятичасовым этапом по установленной программе. Таким образом было испытано около 10 моторов.
В мае 1944 года испытывалась модификация мотора ЮМО-207С с увеличенным диаметром поршня на 5 мм - мотор ЮМО-207Д - по той же десятичасовой программе - 4 мотора при взлетной мощности 1350 л.с.
В октябре 1944 года мотор ЮМО-207С испытывался на мощности 2000 и 2070 л.с. - 10 минут на мощности 2070 л.с. и 1 час 10 минут на мощности 2000 л.с.
В декабре 1944 года мотор ЮМО-207С испытывался в продолжении 10 минут на мощность 2210 л.с.
При всех этих испытаниях никаких дефектов в моторе не обнаружено.
Вследствие того, что топливный насос на мощности более 1800 л.с. оказался недостаточной производительности, на мощностях больше 1800 л.с. дополнительно к топливу, подаваемому насосом во всасывающую трубу впрыскивалась смесь: метанола 20 % и воды 80 %.
По опытным МОТОРАМ ЮМО-206 (не высотный) и его высотным модификациям ЮМО-208А и ЮМО-208В, а так же по мотору ЮМО-223 все работы были прекращены в конце 1942 года.
Для прекращения работ по мотору ЮМО-206 были проведены удовлетворительно длинные 100-часовые испытания на станке и два двухсотчасовых испытания на самолетах: одно на самолете (высотной лаборатории) - 52 (отчет по летным испытаниям вывезен американцами), и одно обществом , используя эти испытания в боевой разведке.
При этих испытаниях были получены следующие данные:
Таблица 17.
Данные/ |
1350 л.с. |
1300 л.с |
1800/2070 л.с. |
1800/2210 |
об/м |
3000 |
3200 |
3200 |
3200 |
/л.с.ч. |
190 |
183 |
148/128+32м+вода |
148/128.5+41.5+вода |
кг/см2 |
1400 |
1200 |
1315/1500 |
|
кг/см2 |
11.2 |
11.0 |
15/17.6 |
|
град.С |
660 |
740 |
630/645 |
|
град.С |
без радиат. |
40 град./съем рад. 106 град. |
По МОТОРУ ЮМО-208 были проведены удовлетворительно длительные 100-часовые испытания на станке на мощность 1100 л.с. Летные испытания, начатые на самолете Не-130, провести не удалось из-за дефектов самолета. Из запущенной в производство серии этих моторов в количестве 120 шт. успели сделать около 25 штук.
По МОТОРУ ЮМО-223 все проектные работы, включая и по агрегатам наддува, были закончены. Было изготовлено 8 моторов, но без высотных агрегатов. Высотный агрегат был изготовлен всего один, который не был испытан и вместе с 7 моторами ЮМО-223 сгорел (по заявлению Герлаха). Один мотор ЮМО-223 был обнаружен в Тисеене и доставлен в Дессау на завод "ЮМО". Здесь он и находится.
По МОТОРУ ЮМО-224 к моменту оккупации Дессау союзниками было изготовлено около 80 % чертежей, около 60 % моделей; детали находились в производстве как на заводах Юнкерса, так на заводах других фирм и стран, бывших в оккупации у немцев.
Состояние этих деталей и технологической оснастки необходимо выявить. Всех калек чертежей по указанным моторам, а так же и синек, за исключением одного неполного комплекта, на заводе нет. По заявлению Герлаха и Поль они были уничтожены на кострах перед приходом союзников. По мотору "224" сохранились синьки чертежей, около 50 % от изготовленных.
3. ОЦЕНКА АВИАДИЗЕЛЕЙ "ЮМО"
МОТОРЫ "207В-3" и "207С" были отработаны по надежности до такого состояния, что в эксплуатации за время их срока службы (200 часов) до первой переборки они не имели дефектов, и фирма "Юнкерс" по ним никаких рекламаций не получала.
По своим тактико-техническим данным - большие габариты по высоте и относительно, к появившимся к этому времени бензиновым моторам, малые мощности - к концу 1942 года эти моторы не могли удовлетворить ни легкую, ни тяжелую авиацию. Поэтому они в конце 1942 года с производства были сняты, а заводу было дано задание работать по реактивным двигателям.
МОТОРЫ "207В-3", имеющие большую высотность, с возможным увеличением мощности, могут быть применены и в настоящее время для высотных разведчиков.
МОТОР "207Д", сохранивший расстояние между цилиндрами то же, что и мотор "207С", тем самым сохранивший всю производственно-технологическую оснастку и имеющий увеличенный, относительно мотора ЮМО-207С литраж мотора на 10 %, нужно отрабатывать с дальнейшим увеличением его мощности и высотности.
МОТОР ЮМО-223, в отличии от серийных, отработанных, доведенных, изученных моторов, имеет другую размерность цилиндра, что требует и другой впрыскивающей аппаратуры.
Его заявленная мощность рассчитана на увеличенную литровую мощность по сравнению с освоенной литровой мощностью на серийных моторах на 32 %.
Мотор не имеет серийных агрегатов и не испытывался с ними. В существующем виде он дает мощность на земле максимум 1800 л.с. с недопустимо высоким удельным расходом топлива на этой мощности до 230 г/л.с.ч., с давлением воздуха на всасывании 1070 мм р.с.
При предварительных кратковременных испытаниях на моторе имели место в большом количестве поломки коленчатого вала, разрушение жарового кольца и другие дефекты.
При наличии таких данных мотор требует крайне длительной доводки, по окончании которой он потеряет практический интерес для Советского Союза. Поэтому заниматься его доводкой и строительством не имеет смысла, тем более, что наш опытный авиадизель АЧ-31 имеет взлетную мощность 2000 л.с., высотность 6 км, вес 1350-1400 кг, габариты примерно такие же, и в большей степени отработан.
По МОТОРУ "208". Так как удельный вес мотора ЮМО-208 к проверочной мощности составляет больше 1, рабочий процесс этой размерности мало изучен, конструктивно мотор новый - он потребует длительной доводки. Поэтому мотор ЮМО-208 для Советского Союза практического интереса в настоящий момент не представляет.
МОТОР ЮМО-224, начатый проектированием в конце 1943 года на основе серийного, вполне отработанного мотора ЮМО-207С, представляет для Советского Союза большой интерес, так как заявленная взлетная мощность 4800 л.с. является по многим элементам конструкции, в том числе по поршевой группе и топливной аппаратуре, а так же по рабочему процессу, проверенной. Поршевая группа на этой мощности и в земных условиях уже отработана на надежность в 200 часов. Коленчатый вал и шатуны становятся с серийного бензинового мотора ЮМО-213, у которого силы, действующие на один шатун, такие же, как и на моторе ЮМО-224, а для мотора ЮМО-213 этот коленчатый вал имеет большой запас прочности. Сравнительно большая скорость нарастания давления в цилиндре дизеля в большой мере поглощается силами инерции движущихся масс.
Общая конструктивная компоновка мотора и производственное выполнение такой ромбовидной компановки проверены на моторе ЮМО-223.
Таким образом, МОТОР ЮМО-224 с высотностью 6000 м по своим элементам является проверенным. Поэтому доводка этого мотора потребует сравнительно небольшого времени.
Заявленная мощность на высоте 15 км, как для мотора ЮМО-223 (1800 л.с.), так и для мотора ЮМО-224 (3500 л.с.), является не обоснованной. С этим согласны и работники фирмы "Юнкерс".
4. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БАЗА И СРОКИ ПРОИЗВОДСТВА
Сохранившаяся на сегодня база на заводе "Юнкерс" в Дессау ( ) позволяет сделать первые 10 опытных моторов типа ЮМО-224, с привлечением заводов-смежников по производственному изготовлению, в течении 12-16 месяцев и обеспечить необходимую доводку.
5. ВЗГЛЯД НА АВИАДИЗЕЛИ У ФИРМЫ "ЮНКЕРС" И ВООБЩЕ В ГЕРМАНИИ
Главный конструктор фирмы "Юнкерс" по моторам, Отто Мадер, до последних дней своей жизни (умер в 1943 году), наряду с развитием им же бензиновых моторов и реактивных двигателей, не прекращал, а наоборот, все время развивал авиадизелестроение.
Благодаря надежной, безотказной работы авиадизелей, немецкое общество, эксплуатировавшее авиадизели Юнкерса "205" и "207", активно помогало фирме "Юнкерс" создавать эти моторы.
До 1939 года созданием авиационного дизеля занималась фирма "Даймлер-Бенц", пытаясь переделать бензиновый мотор в форкамерный авиадизель. Насколько известно работникам фирмы "Юнкерс", предварительные работы с этим мотором были обещающими, но в 1939 году правительством было приказано фирме прекратить эти работы и строить дизель-моторы для быстроходных катеров мощностью до 3000 л.с.
Фирма "Ма" в Аугсбурге, так же пыталась заниматься работами по созданию авиадизеля на одноцилиндровой установке, но, встретившись с большими трудностями в доводке поршевой группы на этом работу как будто прекратила.
Правительство Германии не ограничивало фирму "Юнкерс" средствами по созданию авиадизеля и даже в 1943 году, когда поражение Германии было очевидным, правительство дало указание фирме форсировать создание мотора ЮМО-224, не ограничивая средствами.
Таким образом, и у фирмы "Юнкерс" и в Германии вообще развитие авиационного дизелестроения считалось необходимым.
Перерыв в работах по серийному выпуску моторов и частично по опытным работам по авиадизелям работники фирмы "Юнкерс" объясняют разно. Их общий взгляд сходится только в том, что серийный мотор имел недостаточную мощность для современной авиации. Другие причины прекращения работ по авиадизелям в конце 1942 года работники фирмы "Юнкерс" объясняют так:
ПОЛЬ - бывший начальник отдела летных испытаний винто-моторной группы.
1. Высотный мотор ЮМО-207В-3 на больших высотах самопроизвольно выключался при работе на пониженных режимах и выше 5 - 5.5 км, не запускался, но дефект самопроизвольного выключения на больших высотах был исключен путем постановки на секторе пилота ограничителя минимального расхода топлива для этих высот.
2. Недостаточная высотность мотора.
ГЕРЛАХ - бывший начальник отдела экспериментальных стендов дизелей.
1. Из-за неправильной ориентации правительства руководителем высотного отдела профессором Берлинского Политехнического института фон-дер-Нюль, который обещал правительству создать в 1943 году бензиновый мотор, обеспечивающий самолету скорость 650 км/час и высотность 17000 м. Отто Мадер при этом гарантировал скорость 350 км/час и высотность 16800 м.
2. То, что работы по дизелям прекращены прежде, чем получен заявленный бензиновый мотор, объясняется одним из глупых поступков, которые делало германское правительство.
Д-Р ШАЙБЕ - бывший начальник отдела экспериментальных стендов бензиновых поршней и двигателей.
Большой удельный вес дизелей.
2. В мощных моторах сложность конструкции в передаче мощности от коленчатых валов на винт. Мое мнение сводится к тому, что в конце 1942 года работы были прекращены вследствие того, что все внимание и силы нужно было сосредоточить на создании реактивных двигателей.
6. О ПРОДОЛЖЕНИИ РАБОТ ПО ДИЗЕЛЯМ НА ТЕРРИТОРИИ ГЕРМАНИИ И У НАС
Наряду с отработкой авиадизеля АЧ-31 и дальнейшем развитием моторов этого типа, нужно:
I. Работы по моторам МН-20 и Ан-5, запроектированных под руководством тов. Чаромского, с размерностью и по типу мотора ЮМО-223, вновь не начинать (работы по этим проектам и эксперименты прекращены сначала Отечественной войны), так как данные этого проекта, не подкрепленные экспериментальными работами морально устарели.
На заводе "Юнкерс" (ОМ ):
а) Организовать конструкторское бюро по окончанию проектирования мотора ЮМО-224. Привлечь к участию в этой работе ранее работавших на этой работе конструкторов с тем, чтобы проектные работы по мотору с высотностью 6000 м закончить через 4 месяца.
Параллельно с этим вести работы по высотным агрегатам по 11-12 км, и по разработке соответствующего воздушного винта, а так же по более мощным высотным агрегатам для форсирования ЮМО-207С.
б) Немедленно собрать весь имеющийся задел по этому мотору как в Германии, так и за ее пределами (где это возможно).
в) Немедленно запустить в производство детали этого мотора со сроками выхода на испытания первых двух моторов к 1 апреля 1947 года и в дальнейшем по 2 мотора в месяц.
г) Немедленно начать экспериментальные работы на одноцилиндровых установках (прекратить их демонтаж).
д) Собрать 15 - 20 моторов типа "207С" и вести на них опытные работы по отработке надежности и по форсированию мотора.
е) Временно не демонтировать малую высотную установку, необходимую для отработки высотных агрегатов и работы одноцилиндровой установки в высотных условиях.
III. Параллельно с этим создать в Советском Союзе завод для производства малых серий этого мотора и для производства опытных работ по дальнейшему развитию этого типа моторов.
Приложение: Соображения работников фирмыЮнкерс о сроках работ
по моторам ЮМО-224 и "207С" на трех листах (и график в 1 экз.).
Заместитель главного конструктора завода N 500 - Тулупов
г. Дессау - 27.03.1946 г.
СООБРАЖЕНИЯ работников группы развития авиадизелей на заводе ОМВ - "Юнкерс", во главе с ее руководителем, инженером Герлах, сводятся к следующему:
I. По мотору ЮМО-207С.
1. Форсаж мотора в ближайшее время возможен до получения:
взлетной мощности 1500 л.с. номинальной мощности 1200 л.с. на земле 1000 л.с. на высоте 6 км в соответствии с прилагаемой взлетной характеристикой.
2. Сроки изготовления новых высотных агрегатов, начиная от эскизной компоновки конструкции, до выхода из производства 8 - 10 месяцев.
3. Для отработки мотора потребуется 3000 часов. Работать на 2 стендах.
Для этого потребуется около 40 моторов.
Моторы эти, вероятно, можно будет привести на завод с бывших авиабаз, находящихся в зоне Советского Союза.
Для осуществления этой работы необходимы кадры:
всего 94 человека, из них
инженеров - 11,
техников - 9,
чертежников и конструкторов - 6,
мастеров - 3,
рабочих-специалистов - 65.
Для начала работ всего необходимо 40 человек.
II. По мотору ЮМО-224.
Сопоставляя его с мотором ЮМО-223 считают, что мотор "223" потребует доводки 3 - 4 года, а его мощность 2500 и даже 3000 л.с. для авиации настоящего времени уже мала.
Так как время продувки, впрыска топлива и т.д. уже при заявленных оборотах (4000) исключительно короткое по сравнению с другими моторами, то дальнейшее повышение оборотов с целью повышения его мощности не даст положительных результатов.
Мотор "224" этих недостатков не имеет. Благодаря применению большого количества проверенных деталей из серийного мотора ЮМО-207, этот мотор может быть внедрен в серию висключительно короткое время - 4-5 лет.
Для мощности 4800 л.с. не требуется никаких экспериментов по рабочему процессу. Такие экспериментальные изыскания потребуются только для дальнейшего снижения расхода топлива и при повышении мощности.
Мотор абсолютно конкурентно-способный со всеми другими авиамоторами, так как имеет удельный вес 0.54 кг/л.с.
Мотор имеет резерв мощности и, на сегодня, исходя из проведенных опытов с мотором ЮМО-207С, его мощность можно определить в 6000 - 7000 л.с.
Сравнительно ограниченная мощность - 4800 л.с. заявлена с целью создать абсолютно безопасный мотор с большой надежностью.
Сроки изготовления чертежей определяют в 8 месяцев, при выпуске чертежей основных деталей в 4 - 5 месяцев.
Сроки изготовления опытных образцов моторов, при условии возможности получения модели, литье, шариковые подшипники, поршни, жаровые кольца, поршневые кольца, коленчатые валы, специальные сорта стали, вкладыши для подшипников, резиновые кольца и т.п., считают возможными для двух двигателей ЮМО-224 в лучшем случае через год после заказа.
Необходимый для этого состав работников указан в нижеследующей таблице. Указанные в скобках числа обозначают имеющихся в настоящее время работников, которые большей частью заняты другими работами. Из всего указанного числа должны быть 50 % специалистами по авиамоторам. В конструкторском отделе 75 %.
Таблица 18.
констр. |
произв. |
испыт. |
организ. |
всего |
|
Инженеры |
24 (7) | 3 (1) | 12 (6) | 3 (1) | 42 (15) |
Техники |
18 (4) | 6 (1) | 12 (6) | 2 | 38 (11) |
Чертежники |
16 (2) | 9 (4) | 1 | 26 (6) | |
Мастера |
2 (2) | 5 (5) | 7 (7) | ||
Рабочие--специалисты |
100 (20) | 150 (25) | 250 (45) |
Дальнейшее производство моторов при этом может быть 1 штука в месяц.