|
Истребители А. С. Яковлева с моторами М-105П и М-105ПА в начале войны имели некоторые преимущества перед Ме-109Е. Но с появлением на фронте его новой модификации Me-109F, оснащенной более мощным мотором и имевшей улучшенную аэродинамику, очень остро встал вопрос о срочном улучшении летных данных советских истребителей. К этому времени в ОКБ В. Я. Климова был разработан и проходил испытания на стенде мотор М-107, имевший по сравнению с М-105 значительно большую мощность. Применение этого мотора позволило бы резко улучшить основные летные данные истребителей. Однако М-107 являлся совершенно новой конструкцией, и его освоение требовало времени и большой перестройки на заводах, что в сложившихся в первой половине 1942 г. условиях было неприемлемо. Тогда по инициативе НИИ ВВС и КБ А. С. Яковлева была проведена перерегулировка мотора М-105П таким образом, что за счет некоторого снижения высотности он существенно увеличил свою мощность. Испытания мотора на стенде показали, что при таком форсировании его ресурс практически не уменьшился, и он был принят в производство под маркой М-105ПФ. Справедливости ради следует сказать, что для серийного выпуска М-105ПФ потребовалось внести некоторые конструктивные изменения, о которых изложено на предыдущей странице. Отметим только, что на моторе М-105ПФ взлетная мощность стала номинальной (табл. 1). С 1944г. моторы В.Я. Климова стали обозначаться его инициалами: ВК-105ПФ, ВК-106, ВК-107 и т. д. Таблица 1
В ОКБ проводилась интересная работа по созданию мотора с большой высотностью. В начале 1941 г. на мотор М-105П был установлен двухступенчатый (ПЦН), который был разработан в ЦИАМ В. А. Доллежалем. Мотор этот получил обозначение М-105ПД. Двухступенчатые ПЦН (рис. 1) обеспечивают существенно большую степень повышения давления, чем одноступенчатые даже с двумя скоростями вращения. Следовательно, при двух ступенях сжатия можно получить и большую высотность. Практически даже двухскоростной одноступенчатый ПЦН не может обеспечить расчетную высоту более 5,5 — 6 км. Мотор М-105ПД имел частоту вращения 2400 об/мин, давление наддува на взлетном режиме 1140 мм рт. ст., на номинальном режиме на первой расчетной высоте 1100 и на второй 1080 мм рт. ст. Установка ПЦН и связанные с этим доработки утяжелили мотор на 75 кг. Расход топлива у М-105ПД был заметно больше, чем у М-105ПА. Моторы М-105ПД устанавливались на опытных истребителях И-28 и Як-9ПД. Впоследствии двухступенчатые ПЦН нашли применение на английских моторах Роллс-Ройс «Мерлин» и американских «Аллисон», которые устанавливались на высотных истребителях «Спитфайр», Р-51, Р-63 и др. Системы комбинированного наддува с применением турбокомпрессоров (ТК) более эффективны: затраты мощности на привод ТК несравненно меньше, чем на привод ПЦН. Однако системы комбинированного наддува имеют горячие трубопроводы для подачи выхлопных газов к ТК, что приводит к определенным неудобствам. Эти трубопроводы должны быть герметичными и хорошо теплоизолированными, что само по себе не так уж просто. Повреждение их в бою может привести не только к выходу из строя самой системы наддува, но и к пожару на самолете. Поэтому для истребителей, экономичность двигателя для которых второстепенна, моторы с двухступенчатыми ПЦН являлись более приемлемыми, тем более что конструктивно создание мотора с двухступенчатым ПЦН было относительно простым: достаточно было обеспечить вывод вала привода дополнительного ПЦН и доработать систему впускных патрубков и автоматику. Системы наддува с ТК применялись преимущественно на моторах, предназначенных для высотных бомбардировщиков, а также на некоторых высотных истребителях, например, на американском Рипаблик «Тандерболт» Р-47, мотор которого обеспечивал расчетную высоту около 10 км. Однако в СССР проблема высотности моторов для фронтовых истребителей не являлась в то время первостепенной. Практика боевых действий показала, что погоня за высотностью не так уж необходима: большинство воздушных боев происходило на высотах до 4 км и именно там требовался максимальный избыток мощности. Поэтому в 1943 г. был создан мотор М-106П (ВК-106П) с односкоростным ПЦН и расчетной высотой всего 2000 м, но с увеличенным по сравнению с М-105ПФ наддувом (см. табл. 1). Это позволило получить некоторый выигрыш в мощности по сравнению с М-105 и М-105ПФ на высотах 1—3,5 км. Его удельная масса составила по номиналу всего 0,48 кг/л, с, а по взлетной мощности и того меньше — 0,44 кг/л. с. Это была минимальная удельная масса, достигнутая на советских поршневых моторах. Несмотря на выдающиеся данные этого мотора и полную его взаимозаменяемость с ВК-105ПФ, он не пошел в крупносерийное производство, была изготовлена только небольшая серия. Причина была простая: недостаток производственных мощностей и недостаточная доводка мотора. В это время велась подготовка к производству мотора ВК-107, а в крупносерийном производстве уже находились два мотора М-105П и ВК-105ПФ в двух модификациях каждый. Моторов требовалось очень много, к их производству были привлечены и автомобильные заводы, поэтому поставить в серию ВК-106П можно было только ценой уменьшения выпуска серийных моторов и замедления освоения ВК-107. Поэтому пришлось ограничиться дальнейшим форсированием ВК-105ПФ. Форсированный мотор получил обозначение ВК-105ПФ-2. Взлетная и земная номинальная мощность у этого мотора составляла 1290 л. с при 2700 об/мин, а высотный номинал — 1240 л. с на высоте 2200 м. Этот мотор ставили на одном из лучших советских истребителей Як-3. Остановимся на некоторых особенностях моторов ОКБ В, Я. Климова. Так же как в моторах Испано, во всех моторах В. Я. Климова сохранилась оригинальная конструкция шатуна: вместо стяжки разъема главного шатуна болтами, как это делалось на всех других моторах, здесь применялось соединение крышки с шатуном работающими на срез коническими штифтами, запрессованными в отверстия «гребенки». Штифты, имеющие очень малую конусность (1:76), запрессовывались в отверстия тарированным ударом свободно падающего груза с определенной высоты. Эта конструкция обеспечивает малые габариты и вес кривошипной головки, достаточно проста в производстве и выдержала (с некоторыми усилениями, естественно) почти двухкратное форсирование моторов (от 860 л.с. у М-100А до 1650 у ВК-107А). Правда, на моторе ВК-107А было два ряда конических штифтов вместо одного у ВК-105ПФ. Аналогичная схема применена В, Я. Климовым для присоединения противовесов коленчатого вала к его щекам. В основном на моторах этого КБ сохранена и конструкция блока: он имел несущую рубашку и отливался вместе с головками. Гильзы, разгруженные, мокрые, ввернуты верхней частью в блок на резьбе. Герметизация верхней части гильзы обеспечена металлическими эластичными кольцами, а нижней — системой резиновых колец, затянутых гайкой. На моторах ОКБ, как и на моторах М-25 и М-85, были применены выхлопные клапаны с натриевым охлаждением, подшипники, залитые вместо баббита свинцовистой бронзой, и многие другие конструктивно-технологические новшества. Конструкторскому бюро В. Я. Климова приходилось все время обеспечивать увеличение мощности моторов. Немцы непрерывно повышали мощность своих моторов: в 1942 — 1943 гг, на фронте появились «мессершмитты» с моторами DB-605 взлетной мощностью 1600 л. с. Возможности ВК-105ПФ без кардинальной переделки конструкций были исчерпаны на модификации ВК-105ПФ-2 и моторе ВК-106. Однако еще в 1942 г. был создан мотор ВК-107 с взлетной мощностью 1650 л. с. — почти в два раза большей, чем у исходного М-100А. Как уже упоминалось выше, его внедрение в серию несколько задержалось. Причиной этого было не только то, что значительно форсированные моторы ВК-105ПФ и ВК-105ПФ-2 так или иначе удовлетворяли потребности в моторах и их крупносерийное производство было хорошо отлажено, но и то, что ВК-107 был существенно переделан по сравнению с этими моторами. Повышение мощности более чем на 300 л.с. потребовало значительных конструктивных изменений, главными из которых были: полностью переработанные блоки цилиндров. Для увеличения проходных сечений клапанов каждый цилиндр имел не три, а четыре клапана — два впускных и два выхлопных; измененные фазы газораспределения и конструкция привода клапанов; измененные конструкции картера и коленчатого вала, шатунов, поршней, клапанов и ряда других деталей и узлов; новый редуктор с передаточным числом 0,5; новый ПЦН с лопатками Поликовского на входе. Словом, это была не модификация, а совершенно другой мотор, вдобавок еще чрезвычайно форсированный — его литровая мощность составляла на номинале 42,7 л. с./л, то есть превышала достигнутую на самых совершенных образцах зарубежных моторов. Естественно, что получить такие параметры было очень трудно, а обеспечить большой ресурс мотора при такой степени форсирования еще труднее. Тем не менее в 1944 г. мотор ВК-107А пошел в серию и ставился на самолеты Як-9У. Ресурс мотора был необычно малым — всего 25 ч. Хотя мотор имел боевой режим, но им в эксплуатации практически не пользовались, опасаясь уменьшения и без того малого ресурса. Недостатком мотора было также и расположение выхлопных патрубков внутри развала блоков, что вызывало немало осложнений в эксплуатации. В общем, мотор этот не оправдал возлагавшихся на него надежд, его не любили ни летчики, ни техники. Это был последний серийный поршневой мотор КБ В. Я. Климова. Созданный на его базе еще более мощный ВК-108 взлетной мощностью 1850 л. с. был поставлен на Як-3, и хотя с ним была получена еще большая, чем с ВК-107А, максимальная скорость, в серию он так и не пошел. На переходе к реактивной авиации в 1945 г. была создана комбинированная силовая установка для экспериментальных самолетов И-250 (А. И. Микояна) и Су-5 (П. О. Сухого). Она состояла из двигателя ВК-107Р, который имел отбор мощности на привод компрессора воздушно-реактивного компрессорного двигателя конструкции ЦИАМ. С этой комбинированной силовой установкой (рис. 3) были получены скорости свыше 800 км/ч. Двигатели В.Я. Климова ВК-105ПФ и ВК-105ПФ-2 были достаточно надежными, сравнительно простыми в крупносерийном производстве и всегда были на уровне требований авиации. А в военное время обеспечить это было совсем не просто! На рис. 4 показаны высотные характеристики двигателей этого КБ в сравнении с лучшими двигателями этого класса.  Число моторов, переданных в серийное производство по разработкам ОКБ В. Я. Климова, очень велико: моторов М-100 и М-103 в разных модификациях для самолетов СБ и Ар-2 изготовлено около 15 000, моторов М-105 и М-105А разных модификаций для самолетов Як-1, ЛаГГ-3, Пе-2 —более 48 000, моторов ВК-105ПФ, ВК-105ПФ-2 и ВК-107 для Як-3, Як-7, Як-9 и др. — больше 28 000, а всего — более 91 000 только для самолетных заводов, не считая поставок в запас, на замену и др. Источники
02 03 2014 - Ссылка на форуме по сравнению двигателей Климова: /cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1116872267/45#57 | ||||||
www.airpages.ru
Як-9У с двигателем ВК-107
Однако не только требования ВВС по увеличению дальности, стали причиной завершения работ над модификацией «У» с двигателем ВК-105ПФ2. В этот же период начались испытания Як-9У с двигателем ВК-107, мощностью 1500 кВт. Сочетание нового планера с, казалось бы, доработанным двигателем, обещало создание великолепного истребителя.
Двигатель ВК-107, известный ранее как М-107, был разработан, когда еще только появилась «девятка». Он был развитием М-105, а его длинная, изобилующая неудачами, история началась еще в 1942 году. Сторонником нового двигателя был генерал-майор П.Я.Федрови — опытный и очень авторитетный пилот. Он обратил внимание наркома авиационной промышленности А.И.Шахурина на необходимость испытания двигателя М-107 на самолетах.
В начале 1943 года М-107 был установлен на Як-9. Испытания показали, что благодаря существенно большей мощности двигателя летные характеристики машины существенно возросли. Однако двигатель еще не был пригоден к эксплуатации. Кроме того, произошла катастрофа — перед передачей нового самолета на испытания, 25 февраля 1943 года, Як-9 пилотируемый опытным пилотом, Р.И Стефановским, разбился. Причина — авария двигателя. После этого НКАП запретил установку М-107 на самолеты до тех пор, пока он не станет достоин такого доверия.
В декабре 1943 года казалось, что двигатель уже можно использовать на боевых самолетах и Яковлев решил установить его на втором варианте Як-9У. Прототип был построен в декабре 1943 года. Его заводские испытания проводились между 28 декабря 1943 и 12 января 1944 года, а государственные с 18 января по 20 апреля 1944 года.
Оказалось, что модификация «У» быстрее, чем испытанные в НИИ ВВС немецкие истребители Bf-109G2 и FW-190А-4 (на 80 и 102 км/час соответственно). Правда следует учесть, что речь шла о трофейных немецких машинах, от которых вероятно нельзя было добиться наилучших показателей.
По величине максимальной скорости Як-9У превосходил и советские истребители Ла-7 и Як-3.
Очевидно, что главной причиной такого прогресса была замена двигателя, но это было не единственным изменением, внесенным в его конструкцию, по сравнению с первым вариантом Як-9У. Чтобы обеспечить должное охлаждение воды и масла, были использованы новые радиаторы ОП-554 и ОП-555, с большей поверхностью охлаждения. Внешне самолет отличался количеством выхлопных патрубков двигателя (их было по шесть с каждой стороны), над капотом появился заборник воздуха для охлаждения свеч, выхлопных коллекторов и генератора. Туннель, по которому проходил воздух, располагался между блоками цилиндров.
Чтобы оптимизировать положение центра тяжести и уменьшить риск капотажа крыло сдвинули вперед на 100 мм.
Як-9У с номером 30 (?6?)-26. Довольно необычным является фонарь кабины не имеющий переднего бронестекла. На этом снимке особенно бросается в глаза сдвинутая назад кабина самолета.
Вооружение состояло из неизменной пушки ШВАК, с боекомплектом из 120 снарядов и двух пулеметов УБС (по 170 патронов на ствол). Увеличено количество топлива теперь его стало 478л, вместо 430 л (ВК-107 имел больший расход топлива) больше было и масла -35 кг (ранее 26 кг). Все эти изменения привели к увеличению стартового веса самолета на 350 кг до 31150 кг.
В протоколе государственных испытаний записано, что Як-9У с двигателем ВК-107А до высоты 6000 м является лучшим из известных истребителей. Однако было одно существенное «но» — проблемы с новой силовой установкой не позволяли использовать самолет в боевых подразделениях. По мере набора высоты из-за многочисленных течей падало давление масла, во время манипуляций с сектором газа в двигателе возникали опасные вибрации. Но хуже всего было то, что так и не удалось обеспечить соответствующее охлаждение. Если температура окружающего воздуха достигала 30 °C, то при полете с максимальной скоростью не помогало даже полное открытие заслонок радиаторов. Естественно, что при полностью открытых каналах радиаторов падала скорость, на высоте 4000 м такое снижение составляло 63 км/час. Чтобы удерживать температуру воды в допустимых пределах набор высоты приходилось выполнять с горизонтальными площадками.
Следующим недостатком двигателя ВК-107А был его малый моторесурс — всего 25 часов. Хотя в его работе предусматривался боевой режим, но на практике применять его, было запрещено, ввиду того, что тогда двигатели пришлось бы менять после двух-трех вылетов.
Кошмаром для механиков кроме всего прочего было размещение выхлопных коллекторов между блоками цилиндров, а также быстрый износ свеч. К сожалению ВК-107А так никогда и не был полностью доведен. Поэтому в частях не смогли полностью использовать все потенциальные возможности Як-9У.
Тем не менее, благодаря непрерывно ведущейся работе удалось снять большинство эксплуатационных ограничений. Благодаря установке новых радиаторов ОП-728 появилась возможность непрерывного набора высоты. Если не было тропической жары, то истребитель мог лететь с максимальной скоростью, не опасаясь перегрева двигателя. Однако все это относилось только к машинам, выпущенным после декабря 1944 года. До его окончания было произведено 1134 Як-9У.
Самолеты, собранные весной и летом 1945 года имели летные характеристики, практически совпадающие с полученными во время испытаний: на высоте 5000 м скорость равнялась 672 км/час. Это было следствием возросшего качества производства и улучшенной аэродинамики. Так, например, были установлены специальные замки, которые плотно прижимали щитки стоек шасси к крылу, утолщена с 2 до 3 мм обшивка фюзеляжа.
Но, даже летая на самолетах изготовленных летом 1944 года, советские пилоты имели существенное преимущество перед врагом. Во время войсковых испытаний тридцати двух Як-9У, проведенных в 163 ИАП из 3-й Воздушной армии, советские летчики сбили на них 27 FW-190 и один Bf-109G, потеряв при этом два самолета и одного пилота. Подчеркнем, что модификация «У» была со всех точек зрения лучше, чем FW-190. Особенной похвалы заслуживала скорость вертикального маневра.
Як-9У был самолетом приятным в пилотировании и летать на нем могли пилоты средней квалификации (часто задумываемся, что значит «пилот средней квалификации»? — Анализ литературы позволяет сделать вывод, что речь идет о молодых пилотах, не имеющих еще боевых вылетов). Машина прощала значительные ошибки в управлении, не существовало проблемы штопора. Шасси было настолько мощным, что даже сильный удар о землю либо крутые повороты при рулежке не приводили к авариям.
Механики знакомые с двигателем ВК-105, довольно легко осваивали эксплуатацию ВК-107А, хотя это была практически новая конструкция.
В тот период, когда Як-9У начал поступать на вооружение, советским ВВС противостояли в основном одномоторные машины Люфтваффе, поэтому вооружение из пушки и двух пулеметов оказалось вполне достаточным для ведения воздушных боев. В целом Як-9У получился отличным самолетом, очень близким по своим характеристикам к Як-3.
Тем не менее до самого конца карьеры его ахиллесовой пятой оставался капризный двигатель ВК-107А, который не позволял полностью использовать возможности самолета. В период с апреля 1944 года по август 1945 года было построено 3921 Як-9У.
Як-9У с пушкой Н-45. Информация о том, что на этом снимке изображен самолет с пушкой калибра 37 мм, скорее всего не отвечает действительности. Серийные машины вооружались пушками НС-23 и Б-2 °C (две штуки).
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
military.wikireading.ru
Цитирую такую вырезку:...Модификации ВК-107НВ (с непосредственным впрыском) и ВК-107ФЗ (с форкамерным зажиганием) проходили испытания, но серийно не выпускались.Моторы ВК-107 экспортировали в Албанию, Венгрию, Китай, Польшу и Югославию.ВК-107 стал последним поршневым двигателем Климова, попавшим в массовое производство. Его должен был сменить ВК-108 (он же М-107Б), получивший новый ПЦН. На испытаниях опытных образцов двигателя в 1944 г. мощность доводилась до 1850 л.с. Як-3 с таким мотором в начале 1945 г. показал скорость 745 км/ч и стал самым быстроходным советским поршневым истребителем. ВК-108 испытывался также на опытных бомбардировщиках ДБ-2ВК-108 и ВБ-109, созданных под руководством В.М. Мясищева. Модификация ВК-108Ф по проекту должна была развивать мощность 2000 л.с. Ее доводку прекратили в 1947 г. из-за постепенного перехода на ТРД. В общей сложности изготовили менее полусотни ВК-108, включая несколько экземпляров ВК-108НВ с непосредственным впрыском. В 1945 г. собрали первые образцы ВК-109, который по сути мало отличался от ВК-108. Проект этого мотора разрабатывали с мая 1944 г. Его конструкция предусматривала режим кратковременного форсирования со впрыском воды. В 1946 г. мотор реально довели до мощности 1800 л.с. В дальнейшем планировали достичь максимальной мощности 2075 л.с. (и это при примерном сохранении общей компоновки и габаритов исходной "Испано-Сюизы"). За ним следовал ВК-110 с проектной мощностью 2100 л.с. В 1946 г. выполнили его проект, но опытные образцы построены не были...(с)
Вот мне интеречно, а что если бы на цельнометаллический Як-9у (Як-9п) установили бы ВК-108НВ, ВК-109? На сколько изменились бы его скоростные хакактеристики? Эти самые "около полусотни" ВК-108 наверняка куда то ставились... (кроме Як-3 и ДБ-108)
SRL 13-07-2011 17:48А что если бы на цельнометаллический Як-9у (Як-9п) установили бы ВК-150?Аж в 3700 л.с.? Правда его проектирование даже не начинали.... 
но мощность должна! была быть именно 3700 л.с.Была бы.... зверь, а не машина...
но мощность должна! была быть именно 3700 л.с.Была бы.... зверь, а не машина...ВК-150 имел несколько иные массо-габаритные характеристики.А вот ВК-109 имеет теже габариты что и ВК-107 т.е. идеально подходит.
SRL 13-07-2011 22:01quote:ВК-150 имел несколько иные массо-габаритные характеристики.Массогабариты можете дать?ВК-150 и ВК-109.
Кстати. Хотелось бы увидеть фото (желательно и разрезы) наших мощных двигателей сопостовимых с линейкой:
Lycoming XR-7755 Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major Napier Sabre Jumo 222 Jumo 222 DB 604 DB 604
Фото и даже разрезы этих моторов в инете есть, а вот наших
ВК-109ВД-4КАШ-2
Найти не могу. Может знаете где лежат такие фото?
Эфариарх 14-07-2011 05:44quote:Originally posted by SRL:Массогабариты можете дать?ВК-150 и ВК-109.По ВК-150 не дам, но исходя из его 24цилиндровости можно предположить, что он должен был быть X-образен и состоять из двух V-образных моторов Климова (но он так и остался в планах) И поэтому для моей темы (установка на Як-9) он не годится. А вот ВК-109 изготовляли в некотором ограниченном количестве. Массогабариты ВК-109 близки к таковым у ВК-107А, т.к. он его дальнейшее развитие.ВК-108 это ВК-107Б, визуально от базовой модели отличался 24 патрубками выхлопа по 2 от каждого цилиндра (т.е. по 6 на борт и 12 в верх (ВК-107 визуально имел по 7 патрубков на борт, реально, 7 и 14 патрубки, были объединёнными коллекторами, идущими между блоков цилиндров, вдоль пушки ШВАК, все это, в совокупности, еще больше, ухудшало температурный режим).Далее на ВК-108 была установлена система непосредственного впрыска. Получился ВК-108НВ и если я все правильно понял, то ВК-109 есть ничто иное, как ВК-108НВ с установкой водометанолового форсирования. Другими словами ВК-109 в близких пределах тех же массогабаритов что исходный М-107 и его развитие ВК-108.quote:Кстати. Хотелось бы увидеть фото (желательно и разрезы) наших мощных двигателей сопостовимых с линейкой:Lycoming XR-7755 Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major Napier Sabre Jumo 222 Jumo 222 DB 604 DB 604 [Фото и даже разрезы этих моторов в инете есть, а вот наших ВК-109ВД-4КАШ-2Найти не могу. Может знаете где лежат такие фото?Демонстрационный зал (музей) ОАО "НПО "Сатурн"http://www.missiles.ru/Saturn-muzey-2010.htm
Турбопоршневой двигатель ВД-4К (главный конструктор В.А. Добрынин) представлял собой завершающую ступень развития семейства оригинальных двигателей жидкостного охлаждения, выполненных в виде четырехрядной шестицилиндровой звезды.
Схема этого двигателя была разработана в 1939 г. В.А. Добрыниным и Г.С. Скубачевским в конструкторском бюро при Московском авиационном институте. Двигатель получил обозначение М-250 и имел взлетную мощность 2500 л.с. В 1943 г. работа была продолжена в ОКБ, руководимом В.А. Добрыниным. В 1946 г. в связи с повышением заданной взлетной мощности до 3500 л.с. был заложен по существу новый двигатель ВД-3ТК, сохранивший от М-250 общую схему и оригинальный соосный редуктор.
Большая высотность двигателя обеспечивалась комплексной системой наддува: центробежный нагнетатель и два турбокомпрессора.
Заключительным этапом в развитии авиамотора по этой конструктивной схеме было создание двигателя ВД-4К. Он был снабжен тремя импульсными турбинами, механически связанными с валом двигателя, и свободным турбокомпрессором с регулируемым реактивным соплом.
В этом двигателе был реализован весь положительный опыт и научный задел, накопленный в авиадвигателестроении. Все это привело к созданию лучшего в отечественной и мировой практике образца поршневого авиационного двигателя, работающего на легком топливе.
По своей мощности (4300 л.с.), удельному расходу топлива на крейсерских режимах (0,16:0,175 кг/л.с..ч) и высотности (11 000 м) этот двигатель при удельной массе (0,51 кг/л.с., включая турбокомпрессор) и сейчас является рекордным. Сверхдальние полеты самолета Ту-85 с такими двигателями подтвердили высокую оценку двигателя ВД-4К.(с)
Эфариарх 14-07-2011 05:53Информация по АШ-2http://www.propulsionplant.ru/content/0/dvigateli/aviacionnye-raketnye-morskie-promyshlennye/aviadvigatel-oao/ash-2k.html
Двигатель АШ-2К разрабатывался в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР от 16 сентября 1949 г.
Звездообразный 28-цилиндровый (4-х рядная звезда) поршневой двигательводяного охлаждения АШ-2К создавался на базе двигателя АШ-2ТК и должен был иметь мощность 4500 л.с. Обозначение "К" означает, что двигатель комбинированный.
АШ-2К был оснащен мощным турбокомпрессором и семью пульсирующими турбинами, работающими на кинетической энергии выхлопных газов с передачей мощности на коленчатый вал.Испытания двигателей начались в 1949 г., а на конец марта 1950 г. три первые двигателя АШ-2К наработали на стенде более 100 часов. Один двигатель был установлен на Ту-4ЛЛ. Полеты с ним начались во второй половине 1950 г.Процесс доводки АШ-2К затянулся и двигатель так и не был установлен самолете Ту-85: в ноябре 1951 г. двигатель можно было устанавливать на самолет, но работы по Ту-85 уже начали сворачиваться.Существенным недостатком АШ-2К была система воздушного охлаждения, которая требовала до 50% мощности двигателя при полетах на высоте 15 км (рост мощности на охлаждение двигателя особенно заметен был на высотах 11-12 км и выше). В то же время двигатель жидкостного охлаждения требовал всего 5% отбора мощности при полете на высоте 18км. Двигатель устанавливался только на летающей лаборатории, но вошел в историю авиастроения в качествесамого мощного реализованного "летного" поршневого мотора, выполненного в одном агрегате.Это последний поршневой двигатель, разработанный в ОКБ-19 А.Д.Швецова.Nвзл. = 4700 л.с.Nном. = 3700 л.с. (на 1-й скорости, Н = 10000 м)Суд.взл. = 2800 г/л.с.ч (на 1-й скорости)Суд.ном. = 260...275 г/л.с.ч (на 1-й скорости)nвзл. = 2800 об./мин.nном. = 2400 об./мин.Dпоршня = 155,5 ммХод поршня 155 ммМдв. = 2550 кгDдв. = 1580 ммLдв. = 3200 мм
SRL 14-07-2011 19:30Спасибо за фотку ВД-4К.Интересный мотор. Жаль только что вторичный по отношению к западным.
gorizont 17-07-2011 19:01quote:Originally posted by Эфариарх:[b]Цитирую такую вырезку:...Модификации ВК-107НВ (с непосредственным впрыском) и ВК-107ФЗ (с форкамерным зажиганием) проходили испытания, но серийно не выпускались.Моторы ВК-107 экспортировали в Албанию, Венгрию, Китай, Польшу и Югославию.ВК-107 стал последним поршневым двигателем Климова, попавшим в массовое производство. Его должен был сменить ВК-108 (он же М-107Б), получивший новый ПЦН. На испытаниях опытных образцов двигателя в 1944 г. мощность доводилась до 1850 л.с. Як-3 с таким мотором в начале 1945 г. показал скорость 745 км/ч и стал самым быстроходным советским поршневым истребителем. ВК-108 испытывался также на опытных бомбардировщиках ДБ-2ВК-108 и ВБ-109, созданных под руководством В.М. Мясищева. Модификация ВК-108Ф по проекту должна была развивать мощность 2000 л.с. Ее доводку прекратили в 1947 г. из-за постепенного перехода на ТРД. В общей сложности изготовили менее полусотни ВК-108, включая несколько экземпляров ВК-108НВ с непосредственным впрыском. В 1945 г. собрали первые образцы ВК-109, который по сути мало отличался от ВК-108. Проект этого мотора разрабатывали с мая 1944 г. Его конструкция предусматривала режим кратковременного форсирования со впрыском воды. В 1946 г. мотор реально довели до мощности 1800 л.с. В дальнейшем планировали достичь максимальной мощности 2075 л.с. (и это при примерном сохранении общей компоновки и габаритов исходной "Испано-Сюизы"). За ним следовал ВК-110 с проектной мощностью 2100 л.с. В 1946 г. выполнили его проект, но опытные образцы построены не были...(с)Вот мне интеречно, а что если бы на цельнометаллический Як-9у (Як-9п) установили бы ВК-108НВ, ВК-109? На сколько изменились бы его скоростные хакактеристики? Эти самые "около полусотни" ВК-108 наверняка куда то ставились... (кроме Як-3 и ДБ-108)
[/B]
Вообще-то никто не привел реально массы двигателей. Даже при близости конструкции - тот же размер цилиндров и т.п., и ее преемственности, разница могла выходить приличная.Как пример - в целом размеры Юмо-211 и Юмо 213 совпадали, второй был развитием первого,размер цилиндров тот же самый, а вот вес... 211С имел сухой вес 585 кг, а 213А - сухой вес уже 940 кг.Надо добавить, что более мощный движок в тех габаритах при более напряженном тепловом режиме потребует и более мощной и вместительной системы охлаждения и большего количества масла, потому полный вес будет еще боле отличаться в сторону повышения (да и габариты радиаторов скорее всего придется увеличить).Во вторых - какая дальность была у яков с вк-108 и 109? Даже если удельный расход топлива не возрастет, то реальный - возрастет по-любому - больше лошадок будут есть топливо. То есть - длчя сохранения дальности придется увеличивать емкость баков - если есть куда, конечно, ведь Як-3 машина малогабаритная. В любом случае - данное положение приводит к увеличению веса, увеличению нагрузки на крыло, что частично поглощает полученное за счет увеличения мощности преимущество.Так что без конкретных данных по движкам нельзя сказать, что получится с ТТХ в результате.А результаты опытной машины - они результаты только для нее. Если изменений в топливную систему не вносили, систему охлаждения оставили прежней оружие не устанавливали - то экстраполировать прямо на характеристики боевого самолета не получится.
Эфариарх 18-07-2011 06:58На мой взгляд, ВК-108 вписался бы на Як-9 лучше чем на Як-3.Як-9 имеет больние размеры и запас прочности. Установка ВК-108НВ дала бы ему скорость свыше 700км/ч. Запас горючего можно было бы сделать по типу Як-9дд, заливать баки в зависимости от необходимости.На него бы еще установить систему впрыска закиси азота... и пушку АМ-23...
Для военных на Як-9П был важнее ресурс и хорошее оборудование, война закончилась, а для мирной службы это как раз самое то, а с 108 мотором нахлебались бы по самое некуда. А за высокими характеристиками - это уже к реактивной авиации, она уже как раз на подходе была.
guns.allzip.org
| М-107 (ВК-107) | |
| Двигатель М-107А | |
| завод №26 (Уфа) | |
| 1941—1948 | |
| 12-цилиндровый, рядный, V-образный, карбюраторный | |
| Технические характеристики | |
| 35,08 л | |
| 170 мм | |
| 12 | |
| 148 мм | |
| одноступенчатый двухскоростной приводной центробежный нагнетатель | |
| жидкостная | |
| Размеры | |
М-107 (с 8 марта 1944 г. — ВК-107) — советский авиационный поршневой двигатель конструкции В.Я. Климова. Являлся дальнейшим развитием М-105 с форсированием по оборотам.
Разрабатывался с марта 1940 г.
Серийное производство началось в 1942 г. В ряде модификаций двигатель выпускался до конца 1948 г. Всего было выпущено 7902 экземпляра в разных вариантах. Двигатели ВК-107А поставлялись на экспорт в Албанию, Венгрию, Китай, Польшу, Югославию.Двигатели М-107 (ВК-107) устанавливались на серийных самолетах Як-3, Як-9, И-250(Н), Пе-2И (малая серия).
Двигатель М-25 представлен в экспозициях следующих музеев:
dic.academic.ru
| М-107 (ВК-107) | |
| завод №26 (Уфа) | |
| 1941—1948 | |
| 12-цилиндровый, рядный, V-образный, карбюраторный | |
| Технические характеристики | |
| 35,08 л | |
| 1450/1650 л.с. номинальная/взлетная | |
| 6,75 | |
| 148 мм | |
| 170 мм | |
| 12 | |
| 4 | |
| одноступенчатый двухскоростной приводной центробежный нагнетатель | |
| Приводной центробежный нагнетатель с лопатками Поликовского | |
| жидкостная | |
| Размеры | |
| 755 кг | |
М-107 (с 8 марта 1944 года — ВК-107) — советский авиационный поршневой двигатель конструкции В. Я. Климова. Являлся дальнейшим развитием двигателя М-105 с форсированием по оборотам.
Разрабатывался с марта 1940 года. Серийное производство началось в 1942 году. В ряде модификаций двигатель выпускался до конца 1948 года. Всего было выпущено 7902 экземпляра в разных вариантах.
Двигатели ВК-107А поставлялись на экспорт в Албанию, Венгрию, Китай, Польшу, Югославию.
Двигатель как и у прототипа оставался 12-й цилиндровым, V-образным, с развалом цилиндров в 60°, получил редуктор с передаточным отношением 1:2. Но были полностью переработаны блоки цилиндров: для увеличения проходных сечений клапанов, каждый цилиндр имел теперь не три, а четыре клапана — по 2 впускных и выпускных. Помимо конструкции клапанов изменению подверглись картер, коленвал, шатуны, поршни и ряд других узлов, которые были усилены, в связи с увеличением нагрузок, действующих на них. Существенным отличием М-107 от предыдущих моделей стало то, что на выходе из нагнетателя часть воздуха направлялась непосредственно в цилиндры, минуя карбюратор, а другая, проходя через карбюратор, попадала в цилиндр в виде сильно обогащенной смеси. Сам нагнетатель оснащался направляющим аппаратом с лопатками Поликовского.
Двигатели М-107 (ВК-107) устанавливались на серийных самолетах Як-9У, Пе-2 (малая серия) и опытных Як-3 ВК-107, Пе-2И, И-250 (МиГ-13).
Двигатель М-107 представлен в экспозициях следующих музеев:
wikiredia.ru
Як-3 с двигателем ВК-107А
Первый вариант двигателя М-107П, рассчитанный на размещение в развале его цилиндров пушки, был создан еще перед войной. Тогда же за его установку на истребитель взялся опальный конструктор Д. Л. Томашевич, соратник Н. Н. Поликарпова. Затем М-107П пытались установить на ЛаГГ-3. Но ни И-110, ни машина С. А. Лавочкина испытания не выдержали, и главной причиной тому было недостаточное охлаждение двигателя. Да и мощность 1300 л. с. для перспективного истребителя была явно мала.
В ОКБ В. Я. Климова удалось форсировать двигатель по наддуву и установить на него новый приводной центробежный нагнетатель с поворотными лопатками В. И. Поликовского. В результате взлетная мощность двигателя, получившего обозначение М-107А (ВК-107А), возросла до 1600 л. с., а номинальная – до 1500 л. с. на высоте 4500 м. Если М-105ПФ имел удельную мощность 34,5 л. с./л, то М-107А – уже 42,7 л. с./л. Постановлением ГКО №?2346 от 25 сентября 1942-го КБ В. Я. Климова обязали к середине ноября завершить 50-часовые испытания мотора М-107А и к концу года довести его ресурс до 100 часов.
Як-3 с двигателем Вк-107А
Следует отметить, что первым с двигателем М-107А построили Як-9, летные испытания которого начались в феврале 1943 года. Первый же Як-1М с двигателем М-107А, как следует из краткого технического описания завода №?115, построили весной, предположительно в марте 1943 года, поскольку вышеупомянутый документ датирован 17 апреля. Вооружение сохранилось, как и на первом опытном экземпляре Як-1М, – мотор-пушка МП-20 и пулемет БС.
После заводских испытаний первый прототип Як-3 с мотором ВК-107А подвергли переделкам на опытном заводе №?115. Доработки в основном были связаны с заменой вооружения на два синхронных орудия Б-2 °C.
Работы продолжались с 22 ноября 1943-го по 6 января 1944 года, когда машину выкатили на аэродром. Чтобы выдержать требуемый противокапотажный угол, кабину пилота, как и на Як-9, сместили назад на 400 мм. На самолет установили облегченный винт ВИШ-107 с обтекателями комлей лопастей и изготовили два варианта всасывающих патрубков нагнетателя и входных туннелей маслорадиатора. Для испытаний подготовили также два варианта установки вооружения. 13 января 1944 года Як-3 №?1 с двигателем ВК-107А и без вооружения поднял в воздух летчик-испытатель П. Я. Федрови (ведущий инженер А. М. Дружинин).
В ходе заводских испытаний трижды меняли двигатели, выполнив 38 полетов общей продолжительностью 14 часов 50 минут. Причиной тому было недостаточное охлаждение мотора. Фактически основные усилия испытателей были направлены на доводку силовой установки, и лишь после 25 полетов удалось приступить к снятию летных характеристик. К этому времени взлетный вес машины возрос до 2984 кг, но продолжал оставаться рекордно низким по сравнению с самолетами противника, а нагрузка на взлетную мощность двигателя у него не превышала 1,81 кг/л. с. В то же время у трехточечного Ме-109Г-2 она составляла 1,95 кг/л. с., у Ме-109Г-6–1,97 кг/л. с., а у ФВ-190A-4 и его варианта «А-8» – 2,52 кг/л. с.
Это, в сочетании с хорошей отделкой планера, позволило получить у земли скорость 611 км/ч, а на 2-й границе высотности (5750 метров) – 720 км/ч. Самолет поднимался на высоту 5000 метров за 3,9 минуты и за боевой разворот (с высоты 1000 метров) набирал 1500 метров, превзойдя Як-3 с мотором ВК-105ПФ2. Практический потолок машины составил 11 800 метров. По времени виража (17–18 секунд на высоте 1000 метров) самолет был сопоставим с Як-3 с двигателем ВК-105ПФ2. Правда, взлетно-посадочные данные ухудшились. Так, длина разбега возросла с 275 до 345 метров, а пробега – с 485 до 590 метров.
По технике пилотирования истребитель, как и его предшественник, был прост и доступен пилотам средней квалификации. Пилотажно-навигационное и специальное оборудование машины позволяло эксплуатировать его лишь в простых метеоусловиях при видимости земных ориентиров. Но был и положительный момент. Дальность устойчивой радиосвязи возросла как минимум до 100 км и отвечала требованиям заказчика.
В ходе заводских испытаний дали о себе знать и дефекты вооружения. После 329 выстрелов сломался передний шкворень крепления правой пушки. Помимо этого, отмечался недостаточный противокапотажный угол (20,5–23,5 градуса) при требуемом 26,5 градуса.
Но все эти достижения «тонули» на фоне тяжелого температурного режима и низкого ресурса двигателя. Свою негативную роль сыграла и плохая герметизация его трущихся частей. Достаточно сказать, что на высотах более 8200 метров падало давление бензина и масла ниже минимального предела 3,5 кг/см2.
Спустя 16 дней после передачи первого экземпляра самолета на летные испытания, 22 января 1944 года, на аэродром выкатили второй прототип Як-3 ВК-107А «Дублер», как тогда было принято называть такие машины. На этом самолете изначально, еще на стадии проектирования и постройки, применили все технические решения, ставшие основой для переделок первого опытного экземпляра машины. Радикальным изменениям подверглись только фонарь кабины пилота, которому придали более обтекаемую форму, и установка вооружения с двумя опытными синхронными пушками Б-20. При этом полетный вес второго прототипа по сравнению с предшественником практически не изменился – 2932 кг. Соответственно одинаковыми были и летные данные. Максимальная скорость у земли Як-3 ВК-107А №?1 до модификации была равной 611 км/ч, а у №?2–610 км/ч (из-за неблагоприятных метеоусловий «Дублер» был облетан и проверен только на малых высотах). Заводские испытания, проведенные с 25 по 29 января 1944 года, показали, что основные дефекты, выявленные на первом прототипе, устранены и самолет может быть предъявлен на государственные испытания.
В НИИ ВВС Як-3 ВК-107А №?2 предъявили 2 февраля 1944 года. В тот день заводской пилот выполнил два полета на проверку работы винта ВИШ-107 (во время заводских испытаний была отмечена тряска винта на полных оборотах мотора). Характеристика винтомоторной группы осталась неизменной, и в НИИ ВВС самолет поступил с винтом АВ-10п-20. Государственные испытания начались 7 февраля и продолжались по 15 мая 1944 года. Ведущими по машине были инженер Г. А. Седов, летчики Ю. А. Антипов и А. Г. Прошаков.
Несмотря на несколько возросший полетный вес (как за счет установки нового винта, так и введения в крыло противофлаттерных грузов), летные данные машины остались неизменными. При боевой мощности мотора (допускалось 3200 оборотов в минуту в течение получаса) максимальная скорость горизонтального полета на второй границе высотности мотора 5750 метров составила 720 км/ч (717 км/ч на высоте 6000 метров у первого прототипа). Если горизонтальная маневренность машины осталась на уровне серийных образцов Як-3, то на вертикалях самолету не стало равных среди отечественных и среди зарубежных истребителей. Достаточно сказать, что за боевой разворот второй опытный экземпляр Як-3 ВК-107А поднимался на 1400–1500 метров.
Таким образом, цель создания истребителя – завоевание господства в воздухе – можно было бы считать достигнутой, если бы не два обстоятельства. Первое из них – крайне ненадежная работа двигателя ВК-107А. За время испытаний сменили три мотора из-за разрушения коренных подшипников. При назначенном ресурсе в 50 часов первые два двигателя 337-й и 347-й серий отработали лишь 15 часов 20 минут и 9 часов 20 минут соответственно. Третий мотор 347-й серии с назначенным ресурсом 100 часов наработал с начала эксплуатации лишь четыре часа (!), из которых в воздухе – 40 минут. Четвертый двигатель успел наработать только 23 часа 34 минуты, прошел в процессе испытаний ремонт с заменой блока и тоже был снят по причине разрушения коренных подшипников. Сильная тряска на пониженных оборотах мотора при его дросселировании выше границы высотности, течь масла через переднее уплотнение редуктора, падение давления масла ниже допустимого на высотах более 8000 метров, перегрев воды и масла в наборе высоты при температуре наружного воздуха у земли +30 °C, а в горизонтальном полете – при температуре +15 °C. В полетах отмечалось также самопроизвольное изменение наддува в наборе высоты выше установленных для мотора значений (1090 мм рт. ст. на первой и 1120 мм рт. ст. на второй границе высотности против разрешенных 1060 мм рт. ст.), не повлиявшего, тем не менее, на его нормальную работу.
Следует заметить, что двигатель ВК-107А, как и ВК-105ПФ2, работал на бензинах 4Б-78 и 1Б-95 с октановыми числами 95 и 96.
Вторым существенным недостатком явилась неудовлетворительная работа опытных пушек Б-20 и низкая прочность их креплений (были использованы серийные узлы для пулеметов УБС).
В своем заключении специалисты НИИ ВВС отметили необходимость доводки самолета, и прежде всего силовой установки, до внедрения его в серийное производство. В противном случае исключалась нормальная эксплуатация самолета с поддержанием необходимого уровня боеготовности в строевых частях.
Доводку второго прототипа завершили силами ОКБ и облетали 3 июля 1944 года. Однако на дополнительные государственные испытания, проходившие с 13 июля по 20 августа 1944 года, предъявили модифицированный по типу второй машины Як-3 ВК-107А №?1. Принятыми мерами удалось устранить ряд дефектов. Однако основные недостатки: перегрев воды и масла, течь масла из переднего уплотнения редуктора мотора, большие нагрузки на ручку управления от элеронов и руля высоты, недостаточный противокапотажный угол (смещением кабины пилота добились увеличения противокапотажного угла с 19,5 до 23 градусов при требуемых ВВС 26 градусов) и недостаточная дальность радиопередачи с самолета – остались неустраненными. В ходе испытаний мотор 417-й серии из-за ненадежной работы на высоте более 3000 метров заменили двигателем 427-й серии, который работал практически без перебоев, но выше 7700 метров давление топлива на нем падало ниже допустимого уровня.
К моменту окончания испытаний опытного Як-3 ВК-107А еще только-только удалось наладить серийное производство его базовой модели с мотором ВК-105ПФ-2. Не меньшие трудности испытывали и заводы, приступившие к серийному выпуску Як-9У с ВК-107А. Поэтому решение о запуске новой модификации в серийное производство было отложено до конца года.
29 декабря 1944 года в числе принятых десяти постановлений ГКО, направленных на организацию выпуска новых самолетов, был документ, давший зеленую улицу серийному производству Як-3 с мотором ВК-107А. Подписанный на основе постановления ГКО приказ наркома авиационной промышленности предписывал заводу №?31 перейти с мая 1945 года на изготовление новой машины так, чтобы к июлю выпускать по одному такому самолету в день. Основным отличием серийных машин по сравнению со вторым прототипом должно было стать цельнометаллическое крыло.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
military.wikireading.ru
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 августа 2015; проверки требуют 7 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 августа 2015; проверки требуют 7 правок.| М-107 (ВК-107) | |
| завод №26 (Уфа) | |
| 1941—1948 | |
| 12-цилиндровый, рядный, V-образный, карбюраторный | |
| Технические характеристики | |
| 35,08 л | |
| 1450/1650 л.с. номинальная/взлетная | |
| 6,75 | |
| 148 мм | |
| 170 мм | |
| 12 | |
| 4 | |
| одноступенчатый двухскоростной приводной центробежный нагнетатель | |
| Приводной центробежный нагнетатель с лопатками Поликовского | |
| жидкостная | |
| Размеры | |
| 755 кг | |
М-107 (с 8 марта 1944 года — ВК-107) — советский авиационный поршневой двигатель конструкции В. Я. Климова. Являлся дальнейшим развитием двигателя М-105 с форсированием по оборотам.
Разрабатывался с марта 1940 года. Серийное производство началось в 1942 году. В ряде модификаций двигатель выпускался до конца 1948 года. Всего было выпущено 7902 экземпляра в разных вариантах.
Двигатели ВК-107А поставлялись на экспорт в Албанию, Венгрию, Китай, Польшу, Югославию.
Двигатель как и у прототипа оставался 12-й цилиндровым, V-образным, с развалом цилиндров в 60°, получил редуктор с передаточным отношение
ru.bywiki.com
