军事评论

半反应性的

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在火热的“扫帚”


如您所知,在1940年代初期,经验丰富的战斗机的速度超过了700公里,而且活塞发动机和螺旋桨的动力不足也限制了它的进一步发展。 为了苏维埃的进一步进步 航空 需要涡轮喷气发动机,但它不存在,就像没有功率超过2000 hp的轻型活塞发动机一样。

与此同时,液体喷射和直流发动机的发展也有一定的基础(在苏联收到被捕获的德国材料之后,后来出现了脉动WFD)。 这些情况导致设计师A.Ya的想法复活。 Shcherbakov在飞机(活塞和喷气发动机)的联合发电厂。 首先,LRE被认为是加速器,因为非常有问题的冲压式喷气发动机需要额外的研究和开发。

在V.P.领导下的内务人民委员会喀山特别部门开发的LRE RD-1上寄予了一定的希望。 Glushko在合资企业的参与下在飞行实验室Pe-2上进行了测试。 女王。 开发具有联合发电厂的战斗车辆的基础是22 May 1944解决了GKO问题。 根据该文档,与其他设计人员的平面一起,建议在La-1FN上安装RD-5。 使用标准的La-5FN武器,半反应式战斗机的最高速度应该在780米的高度至少为7000 km / h。 它应该在5000分钟(LRE操作时间)内爬升3米,主机上的范围为300 km。 这架飞机需要一式三份建造,第一架飞机是今年9月的1944,最后一架飞机是层流机翼轮廓,是今年1月的1945。

朝着这个方向开展的工作几乎同时在OKB Lavochkin(工厂编号81)的分支机构开始,根据NCAA从22 March 1944订购,在莫斯科工厂编号381的领土上,在SM的监督下在喀山。 Alekseeva和SP。 女王分别。 Korolev以La-5FN为基础,提出了“VI”高空战斗机的两种变体:一种是在机身和机翼控制台上安装了三个RD-1 LPR,另一种是三腔RD-3。 根据谢尔盖帕夫洛维奇的说法,对于“VI”,需要增加机翼面积,安装一对涡轮增压器TK-3和四个太阳X XUMUM口径机枪。


La 7P-2


预计第一版战斗机的速度增加将是100 - 140 km / h,第二版 - 215 - 290 km / h,天花板将分别增加4000和6500 m。 在这种情况下,使用活塞发动机在14 km高度飞行的持续时间将在15 - 20分钟内。 但所有这些项目仍然是纸上谈兵。

在今年的1943结束时,设计局的莫斯科分部紧急开始在液体推进剂火箭发动机V.P.下改进La-7。 格鲁什科。 第一台La-7-1建于10月,1944,工厂编号为381。 在其尾部有一个LPD RD-1,在V.P.的指导下创建。 Glushko,带有一个泵系统,用于供应由主发动机ASH-82FN驱动的燃料部件。 含有270 kg硝酸的氧化剂罐位于中心部分,燃料(60 kg煤油)位于右翼控制台中。 与此同时,汽油供应量减少到210千克。 火箭发动机控制与ASH-82FN一样,在气体扇形杆和启动阀(阀门)的帮助下进行。

工厂测试La-7-1于10月下旬开始。 几天后(暂定于11月初)试飞员A.V. 达维多夫在他的第一次飞行中表演。 测试的速度可以通过以下事实判断:在24二月1945之前,只有15航班发生,其中五个包含LRE,之后飞机需要修理。

发动机的可靠性还有很多不足之处。 原因就足够了。 首先,尽管在发电厂中使用了诸如纯铝及其合金之类的耐酸材料,以及不锈钢,腐蚀性酸,落在某些单元和组件上,无情地腐蚀它们,导致失修。

使用RD-7引擎的La-2-1的飞行测试于今年1月的26开始于1941开始,并持续到3月份的27。 在此期间,19飞行是使用配备空对空点火的发动机进行的。 在两个月内,LRE推出了45次,其中六次 - 在空中,只有两次飞行制造平台,消除了机器的特性。

从45开始,RD-1发射失败的15次,其中六次是由点火引起的,燃烧室改变了两次。

在海拔95 m时,最大速度增加约为2600 km / h。测试于3月27以LRE爆炸结束。 那天,这架飞机由G.M.驾驶。 Shiyanov,在6000的高度,辅助发动机没有启动。 在拒绝3000 m后,Georgii Mikhailovich再次尝试,但听到爆炸,显然是因为燃烧室中积聚的燃料成分。 电梯遭受爆炸的影响最大,只剩下破布。 方向盘看起来好一点。

但麻烦不是孤军奋战。 几乎无法控制的飞机驾驶舱内充满了有毒的硝酸蒸气。 只有奇迹,飞行员救了受伤的汽车。 修理La-7Р-2需要两周多的时间,但在此期间修改的LRE仍然不想在高海拔地区运行。 只有使用带化学点火的RD-1 HZ才能使发射问题脱离地面,但不可能提高LRE的可靠性。



将LRE RD-1 HZ放置在平面La-7Р-2上


使用此引擎了解故障只能在夏季中期进行,从7月11到11月16 1945在La-14Р-7上完成了2航班。 在此期间,更换了四个燃烧室和两个泵,制造了49初创公司,其中八个在空中。 LRE拒绝23次,其中点火的故障 - 两次。 在五次飞行中,可以通过移除飞机的速度数据来执行水平平台。 特别是,它们在795米的高度记录了6300 km / h的最大速度。 然而,用木制的LRE 7制作战车是不可能的。

在1945中,“120”飞机速度更快,因此是安装LRE的首选战斗机。 然而,在安装RD-1HZ之前,必须彻底重新包装汽车,并用羽毛完全替换机身的尾部。 特别地,将具有氧化剂的罐以及La-7P上的罐放置在中心部分中,并且用B-23替换枪HC-20中的一个。 用于定心的电机AL-83向前移动了70 mm。 移动到其他地方的电池,油箱和空气罐。 还有其他较小的变化。

“120P”测试与La-7Р-2的测试同时进行。 除了微调之外,LRE还必须修补战斗机的燃油和燃油系统。 几乎所有的半反应型OKB-301战斗机都成为飞行火箭发动机测试实验室。 即使在十六架飞机的最后一辆车上,一架工作火箭发动机也只能制造七架。 在其中一个中,记录了725 km / h的速度,获得了103 km / h的增益。

第三架飞机是半活动的La-7Р,带有单腔LRE LS Dushkina RD-ZV。 这辆车被命令在今年8月的1945上进行飞行测试,但是找不到有关其传记的文件。

达到高潮 故事 与“120P”成为飞行员A.V.的飞行 达维多夫在1946的Tushino空气节。 “120Р”航班于8月13结束,由于发动机舱内燃料成分混合点火,机身尾部和尾部装置燃烧。 到这时,ASH-83资源几乎耗尽,机身被硝酸破坏。


测试由G.M.负责的La-7P-2。 Shiyanov,27 March结束了1945,即LRE的爆炸



飞机“120”与LRE RD-1 HZ


因此结束了120飞机的传记,但是在飞机上使用LRE的想法没有被埋没。 苏联还没有战斗机,资本主义世界的威胁是如此之大,以至于为了对抗潜在的敌方轰炸机,有必要继续发展拥有联合动力装置的战斗机。

用LRE制造飞机的最后一次尝试是全金属战斗机“130Р”的项目,其中ASH-82FN引擎基于预计的La-9。 飞机的布局在很大程度上重复了前身 - “120P”:在尾部安装了LRE RL-1HZ,油箱带有氧化剂 - 在中间部分,并且用煤油 - 在驾驶舱前面。 为了保持所需的稳定性和可控性储备,它们增加了尾部的面积,方向盘盖和高度被金属取代。 这些武器只剩下两支枪NA-23和160弹药。 由于辅助发动机的安装,与130存在其他差异。

在这种形式下,飞机开始在实验工厂OKB-301上建造,但在1946中,这个主题已经关闭,尽管并不完全。 十年后,LRE尝试使用TRD拦截器。 但即使在1950结束时,当LRE似乎被带来时,他们仍然感受到了“不屈不挠的脾气”。 在航空领域,除了美国航天飞机垂直起飞外,必须一劳永逸地放弃火箭发动机的“服务”。 但这是另一个故事。

在过去和未来之间

LRE的替代品可以是直流发动机(冲压式喷气发动机)。 与前者不同,他们不需要船上供应的氧化剂。 如果我们认为这些液体(液氧除外)非常具有腐蚀性和毒性,那么WFD的操作就会大大简化。 此外,发电厂和燃料的总重量减少,并且飞行的持续时间增加。 但是,准备安装在飞机上的“前进流”还没有,那些存在的需要长调。

在战争年代,由I.A.领导的小型设计团队。 Merkulov和M.M. Bondaryuk。 第一个是在Yak-4B战斗机上练习DM-7,BD-1 WFD-3将在今年1942发布的LaGG-105飞行实验室使用M-XNUMXPF引擎进行调查。

我不需要停止冲压式喷气发动机的操作原理,我认为没有必要,它在文献中有充分的描述。 注意,所研究的WFD-1具有2,15计的长度和具有0,14 kg重量的扩散器16计的直径。 关于发动机推力的大小尚不清楚,但回想一下它与入口处空气的速度直接相关。

在飞行测试开始之前,使用另一台LaGG-3作为风扇,在地面上多次尝试冲压式喷气发动机。 然而,气流速度场的不均匀性和不足的速度头仅允许这样做两次,并且不可能确定发动机参数。

发动机的飞行研究于8月1942进行,由试飞员GA进行。 米先科。 打开冲压式喷气发动机时速度的增加结果很小,约为15 km / h。 由于在冲压式喷气发动机打开时没有设定获得最大速度的任务,因此没有要求其与机翼的连接点的空气动力学,其“吃”35 - 40 km / h。 飞行表明,在作战飞机​​上安装冲压式喷气发动机之前,必须确保燃料的稳定燃烧,同时自动控制混合物的成分和高空冲压发动机的发射。

Pndr-430 Bondaryuk发动机(直径为430 mm的WFD-430)的研发延迟了近两年。 在1944的春天,第一个选择是在120飞机上安装一对这样的引擎,然后在126战斗机上安装,指定为164。

飞行测试最后于6月1946开始。 有点A.V.的两个月 达维多夫和A.A. 波波夫在164 34飞机上进行了一次飞行,并在30中发射了一个冲压式喷气式飞机。 改进后的发动机的可靠性虽然有所增加,但仍然出现故障和要求


飞机“164”与ramjet-430


伏特加酒。 同时,改进带有机翼的直流发动机连接处的空气动力学以及它们增加的压力,使得与具有断开的冲压式喷气发动机的飞机相比,根据飞行高度,可以将速度增加提高到104-109 km / h。 对于没有额外发动机的飞机,这一增幅在62 - 64 km / h之内。

与飞行实验室LaGG-3相比,这是一项重大进展,特别是因为它可以略微减少机翼和发电厂组合的阻力。 操作机器的简单性非常迷人,与126飞机一样,操作加速器的飞行特性仍然存在。 所有这些都促成了在有前途的战斗机“430”上安装WFD-130的建议,该战机后来获得了“138”的称号。 根据苏联部长理事会的决议,138飞机的最大速度应达到660 km / h(590 km / h,断开式冲压发动机)和760 km / h 6400 m(660 km / h - 无冲压式喷气式飞机),在5000分钟内招募6 m。 同时,其航程在1100 m的高度飞行时必须至少为1000 km,起飞和跑步长度必须在450米范围内。

这架飞机仍在纸上,今年5月1947,根据该部的命令,他们有义务参加Lavochkin空中游行,完成两架138飞机的飞行测试,并为7月27做好准备。 与此同时,工厂经理No. 21也被指示为10架La-9配备RD-430喷气式加速器。

具有恒定枪械装备的空飞机的重量增加了几乎200 kg。

试图在138飞机中结合喷气式战斗机的活塞范围和速度并没有产生预期的结果。 该范围确实非常好,但速度还有很多不足之处。 根据“直接流动”的计算,Bondaryuk以大约220 km / h的空气流速在地面附近发展了700 kgf推力。 事实上,它更小,因为138没有以那种速度飞行。 与La-9相比,3000仪表的速度仅增加了45 km / h,虽然预计会增加70 - 100 km / h,但当冲压式喷气发动机关闭时,结果是60 - 80 km / h。 在所有发动机运转的情况下,飞行距离不超过112 km(飞行重量正常),持续时间为10分钟。


Ramjet 430在飞机“164”的机翼下



飞机“164”与ramjet-430


138的工厂飞行测试于9月1947结束,表明138战斗机可以对抗B-29和B-50轰炸机,包括在追击期间。 但在与敌人战斗机,活塞和喷射器的决斗中,他的机会很小。 虽然冲压式喷气发动机仍处于实验性排放状态,但在设计和微调期间获得的经验并未丢失,随后被用于制造更强大的发动机,包括La 17无人驾驶目标。

联合发电厂开发的另一个方向是使用由VN在La-9上设计的两个脉动喷气发动机(DFD),D-10和D-13。 Chelomey和用于巡航导弹(在1940-ies - 术语的术语中),德国V-1的类似物。 很难说这是谁的想法以及作者的意图。与冲压式喷气发动机相反,随着速度的增加,推进器下降,你只能期望与他们工作产生的巨大噪音水平相关的政治效应。

10 kgf的D-200发动机各自首先配备了培训训练器La-7。 工厂测试的第一阶段结束于今年8月的1946,显示在3000高度,与具有非运行RFID的机器相比,速度增加了119 km / h。 在这种情况下,由于与飞机强度相关的速度头的限制,无法确定最大速度。 是的,由于失修的飞机很快被注销,继续研究全金属La-9。 但与此同时,D-10发动机配备了三个Sparky 7发射器,用于今年的1947空中游行。 但纳税人从未见过他们。 11月,1945测试年度继续进行。


飞机“138”与ramjet-430



Ramjet 430在飞机“138”的机翼下


这辆车的领先飞行员是N.V. 勒阿弗尔钓鱼。 但事情并没有超出实验范围。

特别是对于La-9工厂编号为51的改良发动机,获得了D-13的称号。 同一家公司为他们配备了12战斗机。 额外的发动机悬挂在与机翼控制台的加强肋相连的挂架上。 同时,飞机燃油系统进行了改进,水平尾翼和活塞发动机罩的安装得到了加强。 与此同时,他们拆除了装甲支架和两把枪,为了保持定心,他们将82千克的负载连接到ASh-60FN变速箱。 对机器设备进行了一些改动。

在这种形式下,La 9小组在Tushino 3 August 1947中向该国的领导和公众展示。 试飞机飞行员NII VVS VI。 Alekseenko,A.G。 Kubyshkin,L.M。 Kuvshinov,A.P。 Manucharov,V.G。 Masich,G.A。 塞多夫,P.M。 Stefanovsky,A.G。 Terentyev和V.P. Trofimov。

在空中游行之后,这些数十个La 9(La9РД)中的一个在空军研究所从11月21 1947到1月13在1948上进行了测试。 领先的试飞员是I.M. Dzyuba。 飞过汽车并试飞Olga Vladimirovna Yamshchikova。 与“干净”9 X-LUM相比,辅助发动机开启时的速度提高70 km / h,而PU-RND的安装“吃”到57 km / h。 当驾驶超燃冲压发动机时,飞行员注意到强烈的振动和噪音。 发动机支架使飞机的机动性和起飞和着陆特性恶化。 发动机启动不可靠,飞行持续时间急剧减少(由于HRVD的高燃料消耗率),操作变得更加复杂。


带有脉动喷气发动机的La-9 V.N. Chelomeya


所开展的工作仅在用于巡航导弹的发动机的开发中受益。 飞机参加空中游行,他们的咆哮只给公众留下了深刻的印象。

在1943中,TsAGI考虑了几种采用电机 - 压缩机喷气发动机(VRMC)的战斗机。 其中包括La-5ВРДК,但他和研究所提出的所有其他项目一样,只为P.O.铺平了道路。 苏霍伊和I-105 A.I. 米高扬。

因此结束了与半反应型战士S.A.的故事。 Lavochkin过去用活塞发动机消失了。 飞机本身也处于航空过去和未来的边界。
作者:
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12 评论
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  1. svp67
    svp67 25十二月2013 10:33
    +3
    我们的人民如何“驯服火”的真实故事... 随时
  2. 拉姆西
    拉姆西 25十二月2013 11:58
    0
    但是我一直都在刹车,我想知道一个有力的意见:如果店主身上有两排星形,那么在没有减速器的情况下制造同轴螺丝真的不可能吗?
    1. 氩
      25十二月2013 12:51
      +2
      不,任何发动机都需要这样的变速箱(可能只有电动发动机除外),这可以提高螺杆的效率,增加其工作范围,对于活塞ICE来说,变速箱在某种程度上是飞轮(允许稳定输出轴的角速度),并且在一定程度上带有阻尼器(结合齿轮箱的扭转振动和K \ B可以相互消除),该设备的质量(占电机总重的百分比)始终小于一套措施,以确保两个K \ B同轴工作的电路的运行。齿轮箱效率的最重要指标是功率值ICE的旋转花费很大,对于具有倒档线的变速箱,它增加了很多,以至于只有在大功率发动机上才能使用这种变速箱。
      1. 拉姆西
        拉姆西 25十二月2013 13:25
        +1
        谢谢,氩气,但是有太多字母...我知道-涡轮和螺旋桨,即使直径不大-转速差也太大; 另一件事是活塞发动机,毕竟,速度可以根据气缸的大小和活塞的工作行程“调整”到螺钉上。 从技术上讲,将驱动力从后排轴传递到前排对我来说似乎不是不可能的任务; 如果工作同步不是理想的,那就不可怕
        1. 奇虾
          奇虾 4 1月2014 08:23
          +1
          不管用。 在任何情况下,螺杆的最佳旋转速度将比发动机的输出轴的最佳旋转速度小几倍。
          发动机产生的动力定义为轴上扭矩与其旋转频率的乘积。 从理论上讲,对于给定的功率,这两个参数可以根据您的喜好进行更改,但是在实践中……但是在实践中,结果却非常令人遗憾。 随着输出轴旋转频率的降低,发动机的尺寸及其质量增加,动态不平衡也增加,这迫使使用尺寸较小的飞轮。
      2. 评论已删除。
  3. 0255
    0255 25十二月2013 12:14
    +1
    了解“半反应式”飞机很有趣。 我们正在等待作者发表有关完全反应性“ Lavochkins”的文章!
    在WAR THUNDER中,我也想将这样的引擎放在其“ La”)))
  4. 氩
    25十二月2013 12:23
    +2
    在70年代中期/后期,TsAGI(与领先的大学一起)对应用空气动力学进行了许多研究,并在此框架内对计算方法进行了评估,这些计算方法既用于飞机制造,也有望作为最初方法,采用第二次世界大战期间已解决/尚未解决的实际问题的条件。 “联合发电厂”的计算表明,当时只有液体火箭发动机才能实现螺旋发动机速度的暂时提高(在50-100 km / h以内)(基于当时材料的强度,技术特性和个体的总体比例)全金属机翼是克服0.7; 0,71M线的必不可少的条件。本文还没有提到这种机器的另一个问题-由于出现了额外的推力矢量,飞机的定心位置大大改变了稳定性/可控制性。 “我们可以说,最简单的解决方案就是解决同时,当时的操作水平以及燃料混合物各成分的侵略性,非常需要以可移动单元的形式进行气动安装,该单元结合了液体推进剂火箭发动机的油箱和系统,可以维修,加油和存储此类燃料。我会注意到,这样的方案需要从结构上获得一定的安全性/重量,才能实现“模块化”。考虑到以上所有因素,可以认为在将其创建于飞机上时,有可能获得真正的“工作”高空拦截器基于Tu-2类型的机器; Pe-2.A,考虑到高空拦截的细节,需要在所示的MGH中创建一台特殊的机器。
  5. 道
    25十二月2013 14:10
    +3
    一种更有效,更有前途的方案,与“额头”的大幅增加和包容速度的限制没有关系,是使用VRDC(带有机械压缩机驱动器的喷气发动机)
    例如,在I-250上实现了这样的方案。

    但是总的来说,涡轮喷气发动机的快速发展和改进终结了这种“混合动力”装置的发展
    1. 氩
      25十二月2013 17:16
      +2
      我的朋友,你误会了,这种方案是最不可行的,它的出现和发展根植于俗语的框架中:“头部坏,腿总是受伤”,而这种“杰作”的诞生是由于对压缩机或隔膜(分离器)的运行理论缺乏理解。 )轴向多级压缩机(产生喘振的主要原因,德国第一台发动机)当时使用径向压缩机解决了这个问题,在径向压缩机中,某些空腔起到了隔膜的作用,通过改变运动方向的方法抑制了流量,尽管气体有些膨胀,但使该级的效率下降。该方案的缺点是,启动反作用部件时,螺旋桨的动力不足(在爬升时尤为明显),并且喷气推力无法弥补这一损失;反作用部件仅在战斗模式下起作用,通常为压载,煤油在喷嘴中燃烧,内燃机是汽油,因此必须再输送两种燃料。 x速度在很大程度上取决于机翼阻力,超过60%。即使使用星形发动机,机身的正面阻力也可以减小到小于20%的值。顺便说一下,正是这种方案在“发射”时有速度限制(不低于某个速度)。发射(某种程度上不适用于VRDK),因为“点火”是化学性的(通过将混合物与阴极液混合),因此他们找不到相对于大气压力的组分质量比例,因此爆发不会变成爆炸。 Sukhoi P.O.的汽车被称为Su-8或Su-7(我不记得了),其最大速度超过了I-250(MiG-13),也没有投入生产。
      1. 道
        25十二月2013 23:15
        +2
        “阶段划分”与压缩机有什么关系? 离心压缩机的出色的气动稳定性与它有什么关系(特别是因为该方案也被证明是死胡同)? 这些都是当时涡轮喷气发动机的问题,因为它们的推力低,资源少,飞行参数不断变化。 这就是为什么该想法似乎将用过的螺杆+ PD韧带与“喷射助推器”结合在一起的原因。 并且,压缩机的机械驱动首先使得可以减小发动机的尺寸,其次,不与气体路径的形状相关。 在这种情况下,燃料是相同的-汽油。 了解物资pliz。
        "E-30-20的动力装置由VK-107R发动机(降低0,5)和带压缩机的喷气发动机组成,电机和VRDK的最大总功率为2560 hp。 螺旋桨是直径为60 m的三叶AV-UP-3,1,VRDK的连续运行时间不超过10分钟,并且仅在发动机的战斗模式下进行,这种情况下的汽油消耗为1200 kg / h,每1 kg推力的单位燃油消耗为小时为1,76公斤。” (C)
        在所有“混合回路”中,该回路的“重量收益”最大
        PUVRD在低速时无效并且前额较大。 LRE要求自带氧化剂库存,几乎没有推力调整......
        就像任何“混合电路”一样,它具有“死质量”形式和控制系统同步工作复杂的缺点。 但这是批量生产中唯一的“混合”方案...

        后来,通过使用倾倒的粉末助推器解决了推力急剧增加的问题(如果需要)。 好吧,随着“破烂之路”的不断探索,各种混合动力车仍保留在航空史上。
        1. 简单
          简单 26十二月2013 14:01
          0
          向所有人致以问候。
          我将在讨论主题中添加一些内容:

          Ryan FR-1火球:
  6. xomaNN
    xomaNN 25十二月2013 16:44
    +2
    并非所有道路都朝着正确的方向前进 眨眼 但是你仍然必须前进
  7. 孤独
    孤独 25十二月2013 19:02
    +2
    如您所见,喷气式飞机的道路并不平坦,但人们固执地走到了这一步,最终取得了成果。