В. Шунков - Реактивные самолеты Люфтваффе
Во входном патрубке расположен двухтактный двухцилиндровый пусковой бензиновый мотор, прикрытый обтекателем. Вал пускового мотора соединен с валом компрессора кулачковой муфтой.
Ротор компрессора состоит из отдельных дисков, насаженных на общий вал. Диски первых трех ступеней изготовлены из магниевого сплава, остальных четырех — из дуралюмина. Корпус компрессора отлит целиком из магниевого сплава, и внутрь него вставлены семь рядов неподвижных направляющих лопаток. Профили лопаток ротора и статора подобраны таким образом, что 70 % перепада давления каждой ступени создается в лопатках диска ротора, а 30 %- в направляющих лопатках статора (в двигателе Jumo- 004 направляющие лопатки напора не создают).
Турбореактивный двигатель BMW-003
1 — маслобак, 2 — маспорадиатор, 3 — бензобачок пускового мотора, 4 — пусковой двухтактный бензиновый мотор, 5 — валик привода коробки передач, 6 — откачивающая маслопомпа, 7 — подвод смазки к передним подшипникам вала компрессора, 8 — труба подвода воздуха для охлаждения диска 9 — возвратная масломагистраль (к маслорадиатору), 10 — узлы подвески двигателя, 11 — лабиринтное уплотнение, 12 — жиклеры подачи масла для смазки подшипников компрессора и турбины, 13 — задняя откачивающая маслопомпа, 14 — муфта соединения валов компрессора и турбины, 15 — пусковая топливная форсунка, 16 — запальная свеча, 17 — основная топливная форсунка, 18 — дренаж масляного воздухоотделителя, 19 — подвод охлаждающего воздуха к лопаткам соплового аппарата, 20 — валик управления иглой сопла, 21 — карманы входа воздуха для охлаждения стенок сопла, 22 — термопара, 23 — игла реактивного сопла, 24 — выход воздуха, охлаждающего иглу
Камера сгорания изготовлена из листовой жароупорной стали. В передней части камеры в кольцевой отливке из легкого сплава установлены 16 основных и 6 пусковых форсунок с запальными свечами. Впрыск топлива производится по потоку под давлением 60 кг/см2. За отливкой расположена кольцевая жаровая труба, в средней части которой имеются патрубки подвода в камеру вторичного воздуха.
В задней части камеры* стыкуется с корпусом соплового аппарата турбины. Лопатки соплового аппарата в количестве 31 шт. — полые, охлаждаемые изнутри воздухом.
Турбинный диск имеет 66 лопаток, также охлаждаемых воздухом. Воздух для охлаждения лопаток отбирается после четвертой ступени компрессора.
Реактивное сопло изготовлено из листовой жароупорной стали и имеет двойные стенки, между которыми продувается наружный воздух, поступающий через карман, сделанный на наружной поверхности передней части стенок сопла.
Игла, регулирующая выходное сечение сопла, может быть установлена в одном из четырех фиксированных положений. Эта установка иглы осуществляется летчиком поворотом переключателя реверсивного электромотора, вал которого связан с зубчатой передачей с механизмом перемещения иглы.
Регулирование двигателя осуществляется автоматически специальным регулятором оборотов, поддерживающим заданное число оборотов двигателя путем дозировки топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.
Основные данные двигателя Тяга 800 кг Число оборотов 9500 об/мин Удельный расход топлива 1,5 кг/кг час Расход воздуха 9 кг/сек Степень повышения давления в компрессоре 3,0–3,2 Температура газов в сопле 620 °C Основное топливо керосин+5 % солярного масла Пусковое топливо авиационный бензин Вес 750 кг Максимальный диаметр 680 мм Максимальная длина 3300 ммКомбинированный двигатель BMW-109-003R
Одним из методов увеличения тяги ТРД (что особенно важно на режимах малой скорости полета, например, при наборе высоты) является установка на ТРД жидкостно-реактивных ускорителей. Так, на некоторых истребителях Ме-262 для увеличения скороподъемности были установлены комбинированные двигатели BMW-109-003R, представлявшие собой обычные серийные турбореаи гивные двигатели BMW-003A, С или D, с укрепленными на них ускорителями — жидкостно-реактивными двигателями той же фирмы.
Ускоритель состоит из камеры сгорания, имеющей цилиндрический наружный кожух, двух насосов (топливного и окислительного) и питающих трубопроводов. Насосы ускорителя имеют шестеренчатый привод от вала ротора ТРД и потребляют мощность до 200 л. с. Камера сгорания ускорителя охлаждается топливом.
Барограмма взлета самолета Ме-262 с двигателем BMW-003, снабженным жидкостным ускорителем
Турбореактивный двигатель BMW-003 с жидкостным ускорителем
1 — двигатель; 2 — ускоритель
Суммарная тяга двигателя с ускорителем равна 2350 кг, из которых 1250 кг приходится на долю ускорителя. Основного запаса горючего для турбореактивного двигателя хватало на 20 минут полета у земли или на один час на высоте 9000 м. Ускоритель мог бьггь включен летчиком в любой момент полета и мог работать в продолжение двух минут.
При наборе высоты с включенным ускорителем самолет в течение двух минут набирал 9000 м, после чего при работающем ТРД и за счет инерции увеличивал высоту до 11000 м и продолжал полет на этой высоте. Если ускоритель включался не при взлете, а на высоте около 6000 м, то самолет мог набрать высоту 15000 м (показано на графике пунктирной линией, исходящей из точки 3).
Турбореактивный двигатель Хейнкель-Хирт HeS-011
Опытный образец двигателя Хейнкель-Хирт HeS-011 был изготовлен в начале 1944 г. имеются сведения, что перед концом войны этот двигатель был запущен в серийное производство и устанавливался на опытных самолетах.
Двигатель HeS-011 имеет четырехступенчатый компрессор (диагональная ступень и три осевых), кольцевую камеру сгорания, двухступенчатую газовую турбину и регулируемое реактивное сопло.
Стремление использовать преимущества как осевого, так и центробежного компрессоров привело к установке на двигателе HeS-011 в качестве первой ступени диагонального компрессора, в котором воздух движется как бы по диагонали между осевым и радиальным направлениями.
Для того, чтобы получить максимальную разность между диаметрами входной и выходной частей диагонального колеса компрессора, пусковой мотор вынесен на корпус двигателя, а обтекатель носка вала компрессора сделан настолько малым, насколько это позволяют механизм привода коробки передач и передний подшипник вала компрессора.
В начале входного патрубка установлен индуктор (воздухозаборный вентилятор), представляющий собой, по существу, вращающийся направляющий аппарат.
Индуктор создает предварительную закрутку струи на входе в диагональный компрессор. За индуктором установлены под углом обтекатели масляных трубок и валиков привода коробки передач и пускового мотора.
Диагональное колесо компрессора состоит из двух дисков, изготовленных из стальной поковки со вставленными в них лопатками, откованными из алюминиевого сплава и крепящимися к диску шаровыми замками.
Лопатки диагонального колеса сделаны не плоскими радиальными, а изогнутыми по винтовой линии.
Осевой трехступенчатый компрессор — обычной конструкции, представляет собой набор дисков, насаженных на общий вал. Лопатки вставлены в пазы дисков фасонными хвостовиками и зафиксированы каждая заклепкой.
Неподвижные направляющие лопатки осевого компрессора, так же как и лопатки, установленные между диагональным колесом и первой ступенью осевого компрессора, изготовлены из листового материала и приклепаны к корпусу.
Камера сгорания кольцевого типа изготовлена из листового материала, наружный кожух камеры изготовлен из алюминиевого сплава.
Турбореактивный двигатель HeS-011
1-индуктор (воздухозаборный вентилятор), 2- валик привода коробки передан, 3- диагональный компрессор, 4- осевой компрессор, 5- копьцевые воздушные каналы форсунки, 6- топливная форсунка, 7-копьцевая полость для воздуха, охлаждающего стенки камеры сгорания, 8- камеры сгорания, 9- патрубки подвода вторичного воздуха в камеру сгорания, 10- патрубок подвода воздуха, охлаждающего лопатки соплового аппарата турбины, 11- турбина, 12- реактивное сопло, 13- профилированная игла сопла
