Жұмыстық қолданысқа енген алғашқы турбореактивті қозғалтқыш
Junkers Jumo 004
Junkers Jumo 004 – әлемдегі алғашқы реактивтік қозғалтқыш. Екінші дүниежүзілік соғыста қолданылған, Me 262 және Ar 234 ұшақтарында пайдаланылды. Тарихы, дамуы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Жүктемелі турбореактивті қозғалтқыштардың алғашқы үлгісі
Very early turbojet aircraft engine
Junkers Jumo 004 – әлемдегі алғашқы сериялық түрде өндірілген және қолданысқа енгізілген турбореактивті қозғалтқыш, сондай-ақ алғашқы табысты осьтік компрессорлы турбореактивті қозғалтқыш. Екінші дүниежүзілік соғыстың соңында Германияда Junkers компаниясы осы қозғалтқыштан шамамен 8000 дана өндірді. Ол Messerschmitt Me 262 истребителі мен Arado Ar 234 барлау/бомбалаушы ұшақтарында, сондай-ақ Horten Ho 229 сияқты прототиптерде қолданылды. Соғыс аяқталғаннан кейін бірнеше жыл бойы Шығыс Еуропа мен КСРО-да осы қозғалтқыштың түрлендірілген нұсқалары мен көшірмелері жасалды.
The Junkers Jumo 004 was the world's first production turbojet engine in operational use, and the first successful axial compressor turbojet engine. Some 8,000 units were manufactured by Junkers in Germany late in World War II, powering the Messerschmitt Me 262 fighter and the Arado Ar 234 reconnaissance/bomber, along with prototypes, including the Horten Ho 229. Variants and copies of the engine were produced in Eastern Europe and the USSR for several years following the end of WWII.
Жобалау және әзірлеу
Реактивті қозғалтқыштың мүмкіндігі 1937 жылдың басында Германияда Ханс фон Охайн Heinkel компаниясымен жұмыс істеген кезде көрсетілді. Рейх әуе министрлігі (RLM) қызығушылық танытпады, бірақ Хельмут Шелп пен Ханс Маух бұл идеяның әлеуетін көріп, Германияның авиациялық қозғалтқыш өндірушілерін реактивті қозғалтқыштарды әзірлеудің өз бағдарламаларын бастауға ынталандырды. Компаниялар күмәнмен қарады және жаңа әзірлемелердің көбі жүзеге аспады. 1939 жылы Шелп пен Маух компаниялардың прогресін тексеру үшін барды. Ірі Junkers авиациялық фирмасының Junkers Motorenwerke (Jumo) бөлімшесінің басшысы Отто Мадер, тіпті бұл идея пайдалы болса да, онымен айналысатын адамдардың жоқ екенін мәлімдеді. Шелп доктор Ансельм Францтың бұл жұмысқа өте лайықты екенін айтты, өйткені ол сол кезде Junkers-тің турбиналық және суперкомпрессорларын әзірлеуді басқарып тұрған. Франц сол жылы өзінің әзірлеме командасын құрды және жобаға RLM 109 004 белгісі берілді (RLM берген 109 префиксі Германиядағы Екінші дүниежүзілік соғыстағы барлық реактивті қозғалтқыш жобаларына, соның ішінде Германияның Екінші дүниежүзілік соғыстағы ұшақтарға арналған ракеталық қозғалтқыштарына ортақ болды). Франц бір мезгілде консервативті де, революциялық дизайнды таңдады. Оның дизайны фон Охайнның дизайнынан айырмашылығы, Геттингендегі Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA – Аэродинамикалық зерттеу институты) әзірлеген компрессордың жаңа түрін пайдаланды, ол қозғалтқыш арқылы ауаның үздіксіз, тікелей ағынына мүмкіндік берді (осілік компрессор). Осілік ағынды компрессордың "нақты жағдайларда" тиімділігі шамамен 78% болды, сонымен қатар ол жоғары жылдамдықты ұшақтар үшін маңызды кішігірім көлденең қимаға ие болды. Доктор Бруно Брукманның реактивті қозғалтқыш бағдарламасындағы бұрынғы ассистенті доктор Эстерих Берлинде оның орнын басып, кіші диаметріне байланысты осілік ағынды дизайнды таңдады; ол бәсекелес BMW 003 осілік ағынынан кішірек болды. Екінші жағынан, ол дамуды жеделдету және өндірісті жеңілдету мақсатында, теориялық мүмкіндігінен әлдеқайда төмен қозғалтқыш жасауға ұмтылды. Бір маңызды шешім – тиімді бір шеңберлі камераның орнына алты "жалын камерасын" пайдаланатын қарапайым жану аймағын таңдау болды. Сол себепті ол Берлиндегі Allgemeine Elektrizitäts Gesellschaft (General Electric Company, AEG) компаниясымен қозғалтқыштың турбинасын әзірлеуде тығыз ынтымақтастық жасады және даму қозғалтқыштарын жасаудың орнына, бірден өндіріске енгізілетін қозғалтқыштың прототипі бойынша жұмысты бастауды жөн көрді. Францтың консервативті тәсілі RLM тарапынан күмән тудырды, бірақ 004 жобасы даму кезінде туындаған қиындықтарға қарамастан, BMW 003-тен бұрын өндіріске түсіп, пайдалануға берілгенде ақталды (BMW 003 – технологиялық жағынан озық, бірақ аздап төмен итеру күшіне ие бәсекелес, 7.83 кН / 1,760 фунт). Колбермурда, Heinkel Hirth қозғалтқыш зауытының орналасқан жерінде, сэр Рой Федден басқарған соғыстан кейінгі Федден миссиясы реактивті қозғалтқыштарды өндіру поршеньді қозғалтқыштарды өндіруге қарағанда қарапайым екенін, төмен білікті жұмыс күші мен аз күрделі құралдарды қажет ететінін анықтады; шын мәнінде, реактивті ұшақтардағы қуыс турбиналық пернелер мен металл жақтарын жасаудың көп бөлігі автомобиль корпусының панельдерін жасауға қолданылатын құралдармен жасалуы мүмкін. Федден 004 компрессор корпусының екі жартыдан тұратындығын, статордың жартысына бұралған екі жартысына бекітілгенін сынға алды.
The feasibility of jet propulsion had been demonstrated in Germany in early 1937 by Hans von Ohain working with the Heinkel company. Most of the Reich Air Ministry (RLM) remained uninterested, but Helmut Schelp and Hans Mauch saw the potential of the concept and encouraged Germany's aero engine manufacturers to begin their own programmes of jet engine development. The companies remained skeptical and little new development was carried out. In 1939 Schelp and Mauch visited the companies to check up on progress. Otto Mader, head of the Junkers Motorenwerke (Jumo) division of the large Junkers aviation firm, stated that even if the concept was useful, he had no one to work on it. Schelp responded by stating that Dr Anselm Franz, then in charge of Junkers' turbo and supercharger development, would be perfect for the job. Franz started his development team later that year, and the project was given the RLM designation 109 004 (the 109 prefix, assigned by the RLM was common to all reaction engine projects in WWII Germany, including German WWII rocket engine designs for manned aircraft). Franz opted for a design that was at once conservative and revolutionary. His design differed from von Ohain's in that he utilised a new type of compressor which allowed a continuous, straight flow of air through the engine (an axial compressor), recently developed by the Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA – Aerodynamic Research Institute) at Göttingen. The axial flow compressor not only had excellent performance, about 78% efficient in "real world" conditions, but it also had a smaller cross section, important for high speed aircraft. Dr. Bruno Bruckman's old assistant on the jet engine program, Dr. Österich, took over for him in Berlin, and selected the axial flow design, due to its smaller diameter; it was less than the competing axial flow BMW 003. On the other hand, he aimed to produce an engine that was far below its theoretical potential, in the interests of expediting development and simplifying production. One major decision was to opt for a simple combustion area using six "flame cans", instead of the more efficient single annular can. For the same reasons, he collaborated heavily on the development of the engine's turbine with Allgemeine Elektrizitäts Gesellschaft (General Electric Company, AEG) in Berlin, and instead of building development engines, opted to begin work immediately on the prototype of an engine that could be put straight into production. Franz's conservative approach came under question from the RLM, but was vindicated when even given the developmental problems that it was to face, the 004 entered production and service well ahead of the BMW 003, its more technologically advanced but slightly lower thrust competitor (7.83 kN/1,760 lbf). At Kolbermoor, location of the Heinkel Hirth engine works, the post war Fedden Mission, led by Sir Roy Fedden, found jet engine manufacturing was simpler and required lower skill labor and less sophisticated tooling than piston engine production; in fact, most of the making of hollow turbine blades and sheet metal work on jets could be done by tooling used in making automobile body panels. Fedden himself criticized the attachment of the 004's compressor casing, which was in two halves, bolted to the half sections of the stator assemblies.