Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Очень ранний турбореактивный авиационный двигатель.
Very early turbojet aircraft engine
Двигатель Junkers Jumo 004 был первым в мире серийно выпускаемым турбореактивным двигателем, поступившим на вооружение, и первым успешным турбореактивным двигателем с осевым компрессором. Около 8000 экземпляров было изготовлено компанией Junkers в Германии в конце Второй мировой войны для оснащения истребителя Messerschmitt Me 262 и разведывательно-бомбардировщика Arado Ar 234, а также прототипов, включая Horten Ho 229. Варианты и копии двигателя производились в странах Восточной Европы и в СССР в течение нескольких лет после окончания Второй мировой войны.
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.
Проектирование и разработка
Возможность реактивного движения была продемонстрирована в Германии в начале 1937 года Хансом фон Охаином, работавшим с компанией Heinkel. Большая часть Рейхсминистерства авиации (RLM) оставалась незаинтересованной, но Гельмут Шельп и Ханс Маух разглядели потенциал концепции и побудили немецких производителей авиационных двигателей начать собственные программы разработки реактивных двигателей. Компании оставались скептичными, и разработок было немного. В 1939 году Шельп и Маух посетили компании, чтобы проверить прогресс. Отто Мадер, глава подразделения Junkers Motorenwerke (Jumo) крупной авиационной фирмы Junkers, заявил, что даже если концепция окажется полезной, у него нет людей для работы над ней. Шельп ответил, что доктор Ансельм Франц, в то время руководивший разработкой турбокомпрессоров и нагнетателей Юнкерса, идеально подходит для этой задачи. Франц создал свою команду разработчиков позднее в том же году, и проекту было присвоено обозначение RLM 109 004 (префикс 109, присвоенный RLM, использовался для всех проектов реактивных двигателей в Германии во время Второй мировой войны, включая немецкие проекты ракетных двигателей для пилотируемых самолетов). Франц выбрал конструкцию, сочетавшую в себе консерватизм и революционность. Она отличалась от конструкции фон Охайна использованием нового типа компрессора, обеспечивающего непрерывный, прямоточный поток воздуха через двигатель (аксиальный компрессор), недавно разработанного Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA – Институт аэродинамических исследований) в Геттингене. Аксиальный компрессор обладал не только отличной производительностью – около 78% эффективности в реальных условиях, но и меньшим поперечным сечением, что было важно для высокоскоростных самолетов. Старый помощник доктора Бруно Брукмана по программе реактивных двигателей, доктор Эстерих, сменил его в Берлине и выбрал конструкцию с осевым потоком из-за меньшего диаметра; он был меньше, чем конкурирующий BMW 003 с осевым потоком. С другой стороны, он стремился создать двигатель, который был бы значительно ниже своего теоретического потенциала, чтобы ускорить разработку и упростить производство. Одним из ключевых решений было использование простой камеры сгорания с шестью "пламенными камерами" вместо более эффективной кольцевой камеры. По тем же причинам он тесно сотрудничал с Allgemeine Elektrizitäts Gesellschaft (General Electric Company, AEG) в Берлине при разработке турбины двигателя и вместо создания опытных образцов решил немедленно приступить к работе над прототипом двигателя, который можно было бы сразу запустить в производство. Консервативный подход Франца подвергся критике со стороны RLM, но оправдался, когда, несмотря на проблемы в разработке, 004 поступил в производство и эксплуатацию раньше, чем BMW 003 – его более технологически продвинутого, но немного менее тяговитого конкурента (7,83 кН / 1760 лбс). В Колбермуре, где находились двигательные заводы Heinkel Hirth, послевоенная миссия Феддена под руководством сэра Роя Феддена обнаружила, что производство реактивных двигателей проще и требует менее квалифицированной рабочей силы и менее сложного оборудования, чем производство поршневых двигателей; фактически, изготовление полых лопаток турбины и листового металла для реактивных двигателей можно было осуществлять с использованием оборудования, применяемого при изготовлении панелей кузова автомобилей. Сам Федден критиковал крепление корпуса компрессора 004, состоящего из двух половин, которые крепились к полусекциям статорных узлов.
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.