Pirna 014 | |
---|---|
Реактивный двигатель Pirna 014 на весенней Лейпцигской ярмарке в марте 1958 года. | |
Турбореактивный двигатель типа | |
Национальное происхождение | Восточная Германия |
Производитель | Industriewerke Ludwigsfelde |
Первый запуск | 11 сентября 1959 г. |
Основные области применения | Baade 152 |
Разработано на основе | Jumo 012 |
Pirna 014 представлял собой аксиальный турбореактивный двигатель, разработанный в Восточной Германии (или ГДР) в середине до конца 1950-х гг. бывшими инженерами Junkers, репатриированными в Восточную Германию в 1954 г. после содержания под стражей в Советском Союзе после Второй мировой войны.
После оставшихся групп немецких инженеров-авиастроителей, те, о которых еще не было для репатриации домой, был сосредоточен в Савелово к северу от Москвы в декабре 1953 г., началось планирование разработки гражданского авиалайнера с четырьмя реактивными двигателями. Роль руководителя отдела исследований и разработок двигателей была возложена на (тогда дипломированного инженера) Фердинанда Бранднера, тогда как (тогдашний дипломированный инженер) Брунольф Бааде был назначен генералом руководитель проекта.
Прежде чем Бранднер наконец вернулся к своей семье в Австрию, после того, как он был вынужден оставаться в Советском Союзе в течение 9 лет, он выбрал своего заместителя (затем доктора технических наук) Рудольфа Шейноста. продолжить его работу и возглавить разработку двигателя. Двигатель проекта 014, продолжение нумерации предыдущих реактивных двигателей Jumo, на тот момент получил название «Двигатель 014» (от «реактивный двигатель», буквально «реактивный двигатель») и получил высокий приоритет.
Что касается авиалайнера проекта 014, то это был пассажирский самолет Baade 152, который должен был разрабатываться и строиться как предсерийный самолет на VEB Industriewerke Dresden ( Factory 803), частью которого была более поздняя VEB Flugzeugwerke Dresden.
5 июля 1954 года последняя группа из 200 человек, в основном инженеров, но, наконец, и ключевых технических руководителей и умов, прибыла в саксонский город Пирна. В то время как только некоторые люди, например Фердинанд Бранднер или Гюнтер Бок, вскоре после этого снова уехали в свои конечные пункты назначения в Австрии и Западном Берлине, большинство стремилось продолжить разработку двигателей и самолетов в ГДР. В части города, называемой Зонненштайн (буквально солнечный камень, который сам расположен на плато между речными долинами Эльбы на севере и Готтлеуба на западе), работа была сосредоточена вокруг планирования будущих операций / строительства заводов и связанных с 152 и 014 началось почти мгновенно.
Сначала они работали из корпусов HV-18 (который был построен ранее, в 1951/1952 гг.), Пока летом 1955 г. не начались строительные работы по разработке двигателей. Новое проектно-административное здание, почти идентичный такому в Дрездене, расположенному на заводе 801. Завершено строительство двух крупных сборочных и производственных предприятий, нескольких стендов для испытаний двигателей (с характерными для них башен), больших подземных резервуаров, предназначенных для испытаний, других цехов и социальных объектов, а также жилья для рабочих.
(Завод 802) (переименованный в VEB Gasturbinenbau und Energiemaschinenentwicklung Pirna в 1961 году, позже в 1970 году преобразованный в VEB Strömungsmaschinen Pirna) был официально основан 1 мая 1955 года. В тот же день была основана авиационная промышленность. См.) Проектная документация, которая была начата еще до окончательного возвращения задействованных инженеров в Германию, была расширена новой, расширенной командой, которая сейчас находится в Пирне и готовится к созданию прототипа.
С момента основания в 1954 году до завершения строительства новых заводов в 1957 году, помещения в Пирне в основном функционировали как духовный центр авиационных исследований, разработок и производства в ГДР. Только после этого высшее руководство переехало в свои новые офисы в Дрездене.
Цитаты: Mewes 1997, p. 36-39.. Он был разработан как одновальный однопоточный турбореактивный двигатель. Основная концепция заключалась в дальнейшем развитии дизайна, уже примененного с высоким уровнем совершенства на Junkers Jumo 004 и Junkers Jumo 012, а также на BMW 003 и BMW 018 двигатели. В этой конструкции компрессор, камера сгорания и турбина пересекаются в осевом направлении воздухом, забираемым непосредственно из впускного отверстия.
Опыт, приобретенный техническим менеджментом в Советском Союзе при дальнейшей разработке упомянутых двигателей Junkers и BMW, а также совершенно новых разработок, таких как TW-2, NK-2 / NK-4 (советские названия программ Jumo 022 разработки двигателей ТВ-022 и 2ТВ-2Ф) наряду с мощным турбовинтовым двигателем НК-12 были учтены при проектировании и изготовлении узлов для этого нового проекта двигателя.
Эти знания теперь служили основой для расширенной команды Pirna для разработки современного, простого и надежного реактивного двигателя из уже существующей проектной документации, который был бы подходящим для гражданского авиалайнера в соответствии с конкретными потребностями в отношении мощности. требования, простота обращения, надежность и низкие эксплуатационные расходы.
Двенадцатиступенчатый осевой компрессор был соединен непосредственно с двухступенчатой турбиной, как и на Jumo 012. Это привело к относительно простой конструкции подшипников и хорошей управляемости.
Корпус компрессора представлял собой сварную конструкцию из стального листа, разделенную на две части. Верхняя половина содержала системы управления топливом и двигателем, а позже также автоматическое управление стартером и катушки зажигания для двух воспламенителей, расположенных в верхней части камеры сгорания.
Управление двигателем осуществлялось полностью автоматическим, компактным отрядом коммандос с использованием проверенного механизма управления одной рукой Junkers. В разных режимах полета расход топлива может сильно различаться. Таким образом, топливные форсунки, расположенные в горелках, имеют две ступени, что дает хороший КПД в большом рабочем диапазоне.
Камера имела кольцевую конструкцию. Основываясь на опыте с камерами баночного типа Junkers (Jumo 004) и кольцевыми камерами BMW (BMW 003), этот выбор конструкции был успешно применен уже в советский период. Было использовано 12 баллонов с горелками и 60 воздушных карманов (встроенных во внутреннюю и внешнюю стенку), а также еще несколько воздушных каналов. Эта конструкция во время стендовых испытаний доказала эффективность выгорания около 98% внутри камеры сгорания.
Эта конструкция обеспечивает круговой поток охлаждающего воздуха по стенкам камеры, поэтому они были относительно защищены от высоких температур внутри камеры, достигающих 3200 ° C в зоне пламени. Таким образом, сначала было определено, что тепловые требования к материалам стенок камеры и воздушных карманов значительно ниже. Температура на входе в двигатель была рассчитана примерно на 780 ° C (1050 ° K), поскольку в то время не было материалов, устойчивых к более высоким температурам.
Для двухступенчатой реакционной турбины низкий эффект охлаждения для дисков турбины был достигнут за счет искусного воздушного потока, который отводился из-под камеры сгорания и направлялся внутрь к валу. Лопатки турбины не охлаждались, но направляющие лопатки первой ступени турбины были изготовлены полыми.
Большая часть теплового градиента выхлопных газов распределялась равномерно по обеим ступеням турбины; остальная часть преобразована в тягу 3150 л.с. с использованием неподвижного сопла.
Изменилась сборка обоих компонентов; они больше не крепились с помощью отдельного держателя для оборудования за двигателем. Интегрированный в единый компонент и вставленный во впускную пулю, он работал непосредственно на валу, где он соединялся с двигателем-ротором с помощью отдельного узла трансмиссии для стартера.
Изначально предназначенный для установки под двигателем, он был перепроектирован как кольцевой масляный резервуар. Новое место крепления теперь находилось в зоне диффузора, перед отливкой воздухозаборника.
Этот компонент изготовлен из литого легкого металла. Используя трансмиссию сепаратора, соединенную с ротором компрессора, приводился в движение установленный наверху держатель оборудования для топливного насоса и датчика контрольного давления, а также блок масляного насоса.
Первоначально были установлены 4 прямоугольные продувочные заслонки (клапана); позже их заменили на 8 круглых закрылков. Далее, во время процесса перепроектирования, в частности, начиная с прототипа двигателя V-07, эта реализация была изменена на другую, более управляемую систему, которая включала кольцевой обдувной ремень.
Цитирование: Mewes 1997, p. 39-42.. Модель двигателя, обозначенная V-00, использовалась для проверки сборки и расположения компонентов, труб и фитингов. Расположение электрических / трубных соединений также было определено и согласовано после согласования с людьми, ответственными за строительство планера в Клоче.
Параллельно с этим на VEB Entwicklungsbau Pirna был построен первый опытный двигатель. Это был двигатель V-01, который только в это время принял окончательное обозначение программы «Пирна 014», которое образовалось как от названия города, так и от прежнего названия. На строительство и монтаж ушло два года; так в октябре 1956 г. стало возможным первое испытание.
Цитирование: Mewes 1997, p. 47-49.. В ревизию A-1 внесены следующие изменения:
Во время испытаний компрессора было обнаружено, что рабочий диапазон компрессора был слишком узким для крейсерских высот более 5000 м.. Поэтому компрессор ревизии А-0, задуманный еще в Советском Союзе, пришлось переработать.
Эти изменения, касающиеся лопаток компрессора и системы продувки, привели к более тихой и плавной работе ротора, а также к лучшим характеристикам насоса. Соответствующие критические обороты теперь находились в диапазоне, лучше подходящем для полета, что привело к более широкому рабочему диапазону компрессора.
Расход воздуха был увеличен на 5,5 кг / с (52,0 кг / с до 57,5 кг / с), что привело к увеличению тяги с 30,89 килоньютон (6 940 фунтов f) до 32,36 килоньютон (7270 фунтов f).
В этой редакции противообледенительная система на впуске с использованием интегрированной системы была доказана в зимние месяцы 1960 года. Кроме того, испытания на столкновение с птицами не нарушили работу двигателя. (См. Раздел «Специальные испытания».)
Двигатель В-01 впервые был запущен 12 октября 1956 г. на стенде 2 для испытаний двигателей в строительном комплексе 62 в условиях пониженного нагрузка около 2,5ч. В то время толкать двигатель при полной нагрузке было невозможно по причине использования нетермостойких материалов, поскольку они не были доступны внутри страны.
Первоначальная цель заключалась в том, чтобы просто выполнить аэродинамические измерения, подтверждающие правильную работу испытательного стенда двигателя, а также проверить циркуляцию масла на законченном двигателе. Тем не менее, было принято решение позволить двигателю свободно работать на собственной мощности. После пяти попыток запуска зажигание было достигнуто, жиклер осторожно достиг 6200 об / мин. Никаких сбоев не зафиксировано.
Первая авария произошла 25 февраля 1958 года. Во время замера V-01 50 на стенде 1 для испытаний двигателей вышла из строя ступень 2 турбины, что привело к частичному разрушению двигателя, начиная с камеры сгорания. (Mewes 1997, стр. 42.)
Все прототипы двигателей от V-02 до V-14 в основном использовались для экспериментальных и измерительных запусков. Такие испытания, а также испытания на долговечность были необходимы для получения сертификата летной годности двигателя. После пяти лет исследований и разработок во второй половине 1959 года была получена сертификация типа после того, как двигатель V-017 успешно прошел 150-часовые испытания на выносливость. Таким образом, было выполнено важное условие для начала летных испытаний.
Первые летные испытания были выполнены 11 сентября 1959 года с использованием Ил-28Р с двигателем, установленным на нижней части фюзеляжа.
На втором прототипе Baade 152 152 / II V4 использовались четыре двигателя A-0.
Из-за политических решений, которые были связаны с советскими интересами, программой Baade 152 и всеми другими самолетами программы, разрабатываемые в VEB Flugzeugwerke Dresden, который в то время представлял собой всю авиастроительную промышленность ГДР, были остановлены в 1961 году. За исключением незначительных остатков, авиастроительная промышленность в ГДР была затем ликвидирована. Двигатели Pirna 014, которые уже производились серийно (ревизии A0 и A1) на VEB Industriewerke Ludwigsfelde (завод 807), были использованы для других целей, в том числе в качестве аварийных генераторов энергии.
Обозначение | Тип | Схема | Компрессия | Специфическая расход топлива | Расход воздуха | Турбина i Температура на входе | Тяга или мощность | Сухой вес | Скорость |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pirna 014-A0 | Turbojet | 12V2T | 7:1 | 0,85 кг / км / ч | 52,0 кг / с | 1050 ° K | 3150 килопонд (30 900 Н; 6900 фунтов f) | 1060 кг (2340 фунтов) | 8000 об / мин |
Pirna 014-A1 | Turbojet | 12V2T + | 7: 1 | 0,86 кг / км / ч | 57,5 кг / с | 1070 ° K | 3300 килопондов (32000 Н; 7300 фунтов f) | 1050 кг (2310 фунт) | 8200 об / мин |
Pirna 014-C | Turbojet | 12V2T + | 7: 1 | 0,859 кг / км / h | 57,5 кг / с | 1070 ° K | 3,300 килопонд (32,000 Н; 7,300 фунтов f) | 1065 кг (2348 фунтов) | 8200 об / мин |
Pirna 016 (проект) | Turbojet | 12V3T | 11,9: 1 | 0,72 кг / км / ч | 60,4 кг / с | 1035 ° K | 3500 килопондов (34000 Н; 7700 фунтов f) | 1050 кг (2310 фунтов) | 8700 об / мин |
Расположение: V = осевое ступени компрессора потока, T = ступени турбины. (+ указывает на дополнительную ступень)
Данные Mewes, Pirna 014. Flugtriebwerke der DDR.
Pirna 014
Обозначение | Вариант | Использование |
---|---|---|
V-00 | 0 | --- |
V-01 | A | --- |
V-02 | A0 | --- |
V-03 | A0 | --- |
V-04 | A0 | --- |
V -05 | A0 | --- |
V-06 | A0 | --- |
V-07 | A0 | --- |
V-08 | A0 | --- |
V-09 | A0 | --- |
V-10 | A0 | --- |
V-11 | A0 | --- |
V-12 | A0 | --- |
V-13 | A0 | --- |
V-14 | A0 | --- |
V-15 | A0 | --- |
V-16 | A0 | --- |
V-17 | A0 | - - |
V-18 | A0 | --- |
V-19 | A0 | --- |
V-20 | A1 | --- |
V-21 | A0 | --- |
V-22 | A1 | --- |
V-23 | A0 | --- |
V-24 | A0 | --- |
V-25 | A1 | --- |
V-26 | A1 | --- |
V-27 | A1 | --- |
V-28 | A1 | --- |
V-29 | A1 | --- |
V -30 | A1 | --- |
V-31 | A1 | --- |
V-32 | A1 | --- |
V-33 | A1 | --- |
V-34 | A1 | --- |
V-35 | A1 | --- |
Pirna 014-C
Обозначение | Вариант | Использование |
---|---|---|
V-00 | C | --- |
V-01 | C | --- |
V-02 | C | --- |
Pirna 016
Обозначение | Вариант | Использование |
---|---|---|
V-01 | - | --- |
Pirna 018
Обозначение | Вариант | Использование |
---|---|---|
V-00 | - | --- |
V-01 | A | --- |
V-02 | A | --- |
V-03 | A | --- |
Pirna 020
Обозначение | Вариант | Использование |
---|---|---|
V-01 | A | --- |
Обозначение | Вариант | Использование |
---|---|---|
L-1 | 0 | --- |
L-2 | 0 | --- |
L-3 | 0 | --- |
L-4 | 0 | --- |
L -5 | 0 | --- |
000 | A0 | --- |
001 | A0 | --- |
002 | A0 | --- |
003 | A0 | --- |
004 | A0 | --- |
005 | A0 | --- |
006 | A0 | --- |
007 | A0 | --- |
008 | A0 | --- |
009 | A0 | --- |
010 | A0 | --- |
011 | A0 | --- |
012 | A0 | --- |
013 | A0 | --- |
014 | A0 | --- |
015 | A0 | --- |
016 | A0 | --- |
017 | A0 | --- |
018 | A0 | --- |
001 | A1 | --- |
002 | A1 | --- |
003 | A1 | --- |
004 | A1 | --- |
005 | A1 | --- |
006 | A1 | --- |
007 | A1 | --- |
008 | A1 | --- |
Известные выжившие:
Pirna 014 A0 / V-16 в Дрезденском музее транспорта
Pirna 014 A0 / V-05 в Deutsches Museum Munich
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее в Мюнхене - вид спереди
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее в Мюнхене - подробный вид
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее в Мюнхене - подробный вид
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее Мюнхена - подробный вид
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее в Мюнхене - компрессор
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее Мюнхена - компрессор
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее Мюнхена - вид сбоку
Pirna 014 A0 / V-05 в Немецком музее Мюнхена - вид сзади
Связанная разработка
Com притча двигателей
Связанные списки
Mewes, Klaus-Hermann (1997). Pirna 014. Flugtriebwerke der DDR: Entwicklung, Erprobung und Bau von Strahltriebwerken und Propellerturbinen. Авиатик-Верлаг. п. 159. ISBN 9783925505393.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Pirna 014. |