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 мм

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).

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