Kövess minket 
-on és 
-en!
A világháborús légi harcokban a légi fölényt a vadászgépek vívták ki. Azok teljesítményében pedig igen nagy szerepe volt a hajtóművek teljesítményének. A mostani cikkünkben ennek járunk utána a Luftwaffe esetében.
Közös jellemzők
A jelentősebb világháborús német repülőgépmotor-típusokra jellemző volt, hogy a keverékképzés közvetlen-befecskendezéssel volt megoldva. Ez a karburátorhoz képest jobb teljesítményt és üzemanyag-fogyasztást jelentett.
Egy másik jellemző a nagyobb lökettérfogat-alacsonyabb fordulatszám kombináció volt. Ez elsősorban a műszaki-megbízhatóság szempontjából volt jelentős.
Daimler-Benz
A háború kitörésekor a német vadászgépek fő hajtóműve a DB 601 volt. Ennek a típusnak viszonylag jó volt a teljesítménye és az alacsonyabb literteljesítménye révén jó volt a megbízhatósága.
A háború kitörése után nem sokkal a DB 601-en bevezették a 100 oktános üzemanyagot, amit a kompresszió-viszony növelésével aknáztak ki. A nagyobb kompresszió-viszony egyszerre növelte a teljesítményt és a termodinamikai hatásfokot.
A későbbi DB 601 verziókon viszont visszatértek a 87 oktános üzemanyaghoz, de ennek ellenére a Daimler növelni tudta a teljesítményt: a DB 601 legnagyobb teljesítményű verzióján, az E verzión megnövelték a szelep-összenyitást, ami lehetővé tette a fordulatszám növelését és jobb töltetcserét eredményezett.
A háború közepén kezdték el gyártani a Daimler nagyobb lökettérfogatú motorját,a DB 603-at. A DB 603-nak nagyobb furata volt, mint a DB 601-nek, amit úgy értek el, hogy csökkentették a hengerek közötti falvastagságot. A lökethossz növelésével együtt ez a lökettérfogatot 33.9 literről 44.52 literre növelte.
|
|
|
|
|
|
A háború közepétől a 109-es új motorja a DB 605 lett. Ennek szintén megnövelték a furatát, bár nem annyival mint a DB 603 esetében. A háború végén a 109-es DB 605 motorján bevezették a vízbefecskendezést, ami lehetővé tette a töltőnyomás növelését. Ez a teljesítményt 1475 lóerőről 1800 lóerőre növelte.
A háború középső szakaszában, az 1941-43 időszakban a Daimler motorokkal volt egy olyan probléma, hogy nem volt elég hatékony az olajrendszerük, ami gyakori meghibásodásokhoz vezetett. Ezt a problémát a Daimler mérnökei nagyjából 1944-re oldották meg.
A háború végén a Daimler-nek fejlesztés alatt állt a DB 603-as továbbfejlesztése, a DB 603 N. Annak az lett volna az előre mutató fejlesztése, hogy az lett volna az első változó-szelepvezérlésű repülőgépmotor. Továbbá a fordulatszámot is megnövelték volna és 100 oktános üzemanyagot alkalmaztak volna hozzá.
Junkers
A Junkers az egyik legfontosabb német repülőgépmotor-gyártó volt, de ennek ellenére a háború kitörésekor nem alkalmazták a motorjait vadászgépeken, mivel akkor még a Daimler-motorok jobbak voltak. Ennek az volt az oka, hogy a háború előtt a Daimler által fejlesztett repülőgép-motoroknak jobb hűtőrendszere volt.
Viszont a háború alatt a Junkers kifejlesztett egy kiváló motort, a Jumo 213-at. Ez a Jumo 211-en alapult, de megnövelt fordulatszámmal. A fordulatszám növelése révén a Junkers a lökettérfogat növelése és 100 oktános üzemanyag nélkül is kompetitív motort tudott alkotni.
A Junkers azért választotta a fejlesztéshez a fordulatszám növelését, mint stratégiát, mert nem kapott 100 oktános üzemanyagot. Ennek az volt az oka, hogy a 100 oktános üzemanyagot a német légügy a BMW motorok számára különítette el.
A háború végén a legjobb német vadászrepülőgép a Focke-Wulf Ta 152 volt, amit a Jumo 213 3-sebességes kompresszorral felszerelt verziójával, a Jumo 213 E-vel hajtottak.
|
|
|
|
|
|
|
A Jumo 213 a háború végén egyértelműen a legjobb, vadászgépen alkalmazott német repülőgépmotor volt. Több verziója is fejlesztés alatt állt, köztük az S. Az S egy alacsony magasságra optimalizált verzió volt, amihez a felöltő rendszert alacsonyabb magasságra állították be. Felszállóteljesítménye 2400 lóerő lett volna.
Abban, hogy a háború végén a Junkers motorjai már jobbak voltak, mint a Daimler motorjai igen nagy szerepet játszott, hogy jobb olajrendszerük volt. A nagy teljesítményű belsőégésű motorokon alkalmazott olajrendszereket gyakorlatilag a Junkers-nél találták fel a világháború folyamán és azóta is úgy működnek.
Jumo 213-al hajtott Focke-Wulf 190 D-9 típusú vadászgép
BMW
A BMW a gyártási kapacitásainak többségét egyetlen típusra, a BMW 801-re összpontosította. A BMW 801 egy 14 hengeres, léghűtéses csillagmotor volt. Ez jelentősen eltért a cikk fenti részében leírt repülőgépmotoroktól, mivel azok 12 hengeres, függő-V hengerelrendezésű, folyadékhűtéses motorok voltak.
BMW 801
A BMW 801 egyik fő fejlesztése az aerodinamika volt. Bingham szerint a BMW 801, annak ellenére, hogy léghűtéses volt, kisebb légellenállással rendelkezett, mint egy folyadékhűtéses motor. Ezt többek között azzal a fejlesztéssel érték el, hogy a motorra kivételesen szorosan illeszkedett a burkolat.
A BMW 801 a szorosan illeszkedő burkolat miatt kényszerléghűtéses volt, vagyis a motorba a hűtéshez használt levegőt egy ventilátor kényszerítette bele. Ez felszálláskor, amikor még alacsony sebességgel haladt a repülő, nagyjából 70-100 lóerőnyi teljesítményt emésztett fel.
|
|
|
|
|
|
Viszont ez azt is jelentette, hogy repülés közben a BMW 801 jelentősen nagyobb teljesítményre volt képes, mint felszálláskor, mivel akkor már a nagy sebességgel beáramló levegő miatt kevésbé volt szükség a ventilátor levegőáramára. Ezért repülés közben a BMW 801 nagyjából 40 lóerővel nagyobb teljesítményre volt képes, mint ami a hivatalos felszállóteljesítménye volt.
A BMW abban a helyzetben volt, hogy a német légügy a jobb minőségű, 100 oktános üzemanyagot a BMW 801 számára biztosította. Ez lehetővé tette a töltőnyomás emelését.
A második világháború idején a német repülőgépmotorokra nem volt jellemző a turbófeltöltők alkalmazása. Egyrészt a szövetséges blokád elvágta Németországot a szükséges nyersanyagoktól, másrészt a kompresszort egyszerűbb is volt megvalósítani.
A BMW-nek viszont sikerült kifejlesztenie a BMW 801-es turbós verzióját a BMW 801 TJ-t. Ezt úgy érték el, hogy levegővel hűtött turbinalapátokat alkalmaztak, ami révén olcsóbb anyagokból is meg tudták építeni a turbót. A háború végén már fejlesztés alatt állt a BMW 801 nagyobb teljesítményű, turbós verziója, a TQ. Annak a felszállóteljesítménye 2270 lóerő lett volna.
BMW 801 TJ repülőgépmotorok napjainkban kiállítva
A BMW azért fejlesztette a BMW 801 turbós verzióit, mivel a kompresszoros verzióknak nem volt elég jó a magassági teljesítménye. Tengerszinten a BMW 801 nagyon erős volt és mellette a légellenállása is alacsony volt, de 6000 méter felett a feltöltő-rendszerének gyenge volt a teljesítménye.
A BMW-nél pedig úgy gondolták, hogy a magassági teljesítményre a tökéletes megoldás a turbófeltöltő. Ennek az volt az oka, hogy egy turbós motor, ahogyan egyre magasabbra repült a repülőgép, kisebb mértékben veszített a teljesítményéből, mint egy kompresszoros. Ezért a BMW 801 turbós verzióinak a teljesítménye extrém nagy magasságban nagyjából kétszerese volt a kompresszoros verziókénak.
A Focke-Wulf 190-es vadászgép 1944 folyamán megkapta a BMW 801 új verzióját, a TU-t. A TU üzemeltethető volt a megnövelt szükségteljesítmény üzemmódon, ami során tovább fokozták a töltőnyomást.
|
|
|
|
|
|
A BMW 801 legerősebb, gyártásba került verziója a TS volt. Annak egyrészt fokozták a hűtését, másrészt nagyobb teljesítményű-feltöltő rendszert kapott. Emellett a töltetcserét is fejlesztették.
A háború végén fejlesztés alatt állt a BMW 801 legerősebb verziója az F. Az F feltöltő-rendszerét nagyobb magasságra állították volna be. Emellett az F nagyobb szelepeket kapott volna és gyorsabban zárultak és nyíltak volna a szelepek. Továbbá az F aerodinamikai szempontból is fejlettebb lett volna. A F különleges-szükségteljesítménye 2400 lóerő lett volna és a tesztek folyamán 2600 lóerőt is kihoztak belőle.
Borítókép: A Luftwaffe-ász, Josef Priller megérkezik BMW 327-esével egy bevetésre a Focke-Wulf Fw-190-esével.
Források:
Victor Bingham: Major Piston Aero Engines of World War 2
Jason R Wisniewsky: Powerint The Luftwaffe: German Aero Engines of World War Two
Enginehistory.org
|
|
|
|
|
|
|
