A brisa de verão fazia cócegas na grama do campo de aviação. Em 10 minutos, o avião subiu a uma altitude de 6.000 metros, onde a temperatura no mar caiu abaixo de -20 °, e a pressão atmosférica passou a ser metade da superfície da Terra. Nessas condições, ele teve que voar centenas de quilômetros para então entrar em uma batalha contra o inimigo. Turno de combate, barril, então - immelman. Tremendo frenético ao disparar canhões e metralhadoras. Sobrecargas são um pouco "iguais", combate os danos do fogo inimigo …
Os motores a pistão de aeronaves da Segunda Guerra Mundial continuaram a funcionar em qualquer condição, às vezes nas mais severas. Para entender o que está em jogo, vire um carro moderno de cabeça para baixo e veja para onde fluirá o líquido do tanque de expansão.
A pergunta sobre o tanque de expansão foi feita por um motivo. Muitos dos motores da aeronave simplesmente não tinham tanques de expansão e eram resfriados a ar, despejando o excesso de calor do cilindro diretamente na atmosfera.
Infelizmente, nem todos aderiram a um caminho tão simples e óbvio: metade da frota de caças da Segunda Guerra Mundial tinha motores refrigerados a líquido. Com uma “jaqueta d'água” complexa e vulnerável, bombas e radiadores. Onde o menor buraco de um estilhaço pode ser fatal para o avião.
O surgimento de motores refrigerados a líquido foi uma consequência inevitável da busca pela velocidade: uma diminuição na área da seção transversal da fuselagem e uma diminuição na força de arrasto. Rápido "Messer" de nariz afilado e I-16 lento com um nariz largo e rombudo. Curtiu isso.
Não, não gosto disso!
Primeiro, a taxa de transferência de calor depende do gradiente de temperatura (diferença). Os cilindros dos motores resfriados a ar durante a operação foram aquecidos até 200 °, enquanto o máx. a temperatura no sistema de resfriamento de água foi limitada pelo ponto de ebulição do etilenoglicol (~ 120 °). Como resultado, houve a necessidade de um radiador volumoso, o que aumentou o arrasto, nivelando a compactação aparente dos motores refrigerados a água.
Além disso! A evolução dos motores de aeronaves levou ao surgimento de "estrelas duplas": motores de 18 cilindros refrigerados a ar com potência de furacão. Localizados um atrás do outro, os dois blocos de cilindro receberam um fluxo de ar razoavelmente bom; ao mesmo tempo, esse motor foi colocado dentro da seção da fuselagem de um caça convencional.
Os motores refrigerados a água eram mais difíceis. Mesmo levando em consideração o arranjo em forma de V, colocar tantos cilindros dentro do comprimento do compartimento do motor parecia muito problemático.
Por fim, a eficiência do motor refrigerado a ar sempre foi um pouco maior, devido à ausência da necessidade de tomada de força para acionamento das bombas do sistema de refrigeração.
Como resultado, os lutadores mais rápidos da Segunda Guerra Mundial muitas vezes não eram distinguidos pela graça do "Messerschmitt de nariz afilado". No entanto, os recordes de velocidade que eles estabeleceram são surpreendentes, mesmo na era dos aviões a jato.
União Soviética
Os vencedores voaram com caças de duas famílias principais - Yakovlev e Lavochkin. Os “Yaks” eram tradicionalmente equipados com motores refrigerados a líquido. "La" - ar.
No início, “Yak” era o líder. Um dos menores, mais leves e ágeis lutadores da Segunda Guerra Mundial, o Yak provou ser ideal para as condições da Frente Oriental. Onde a maior parte das batalhas aéreas ocorreram em altitudes inferiores a 3000 m, e sua manobrabilidade foi considerada a principal qualidade de combate dos caças.
No meio da guerra, o design dos Yaks havia sido aperfeiçoado e sua velocidade não era inferior aos caças americanos e britânicos - máquinas muito maiores e mais sofisticadas tecnicamente, com motores de potência fantástica.
O recorde entre Yaks com motor serial pertence ao Yak-3. Várias modificações do Yak-3 desenvolveram uma velocidade de 650 … 680 km / h em uma altitude. Os números foram alcançados com o motor VK-105PF2 (V12, 33 litros, potência de decolagem 1290 cv).
O recorde foi o Yak-3 com o motor experimental VK-108. Após a guerra, atingiu a velocidade de 745 km / h.
Ahtung! Ahtung! No ar - La-5.
Enquanto o Yakovlev Design Bureau tentava resolver com o caprichoso motor VK-107 (o VK-105 anterior no meio da guerra havia esgotado suas reservas de potência crescente), a estrela La-5 surgiu rapidamente no horizonte. O novo caça do Lavochkin Design Bureau, equipado com uma "estrela dupla" de 14 cilindros refrigerada a ar.
Em comparação com o Yak leve e “econômico”, o poderoso La-5 se tornou o próximo estágio na carreira dos famosos ases soviéticos. O piloto mais famoso do La-5 / La-7 foi o lutador soviético de maior sucesso, Ivan Kozhedub.
O auge da evolução do Lavochkin durante os anos de guerra foi o La-5FN (forçado!) E seu sucessor ainda mais formidável, o La-7, com motores ASh-82FN. O volume de trabalho desses monstros é de 41 litros! Potência de decolagem 1850 HP
Não é de se surpreender que os Lavochkin "de nariz achatado" não fossem de forma alguma inferiores aos Yaks em suas características de velocidade, superando estes últimos em peso de decolagem e, como resultado - em poder de fogo e características de combate agregadas.
O recorde de velocidade para os caças de sua família foi estabelecido pelo La-7 - 655 km / h a uma altitude de 6.000 m.
É curioso que o experiente Yak-3U, equipado com um motor ASh-82FN, tenha desenvolvido uma velocidade mais alta do que seus irmãos “narigudos” com motores refrigerados a líquido. Total - 682 km / h a uma altitude de 6.000 m.
Alemanha
Como a Força Aérea do Exército Vermelho, a Luftwaffe estava armada com dois tipos principais de caça: "Messerschmitt" com motor refrigerado a líquido e "Focke-Wolf" refrigerado a ar.
Entre os pilotos soviéticos, o inimigo mais perigoso era o Messerschmitt Bf 109, conceitualmente próximo ao Yak leve e manobrável. Infelizmente, apesar de todo o gênio ariano e das novas modificações do motor Daimler-Benz, no meio da guerra o Bf.109 estava completamente desatualizado e precisava ser substituído imediatamente. Que não tinha de onde vir. E assim a guerra foi ofuscada.
No teatro de operações ocidental, onde as batalhas aéreas eram travadas principalmente em grandes altitudes, caças mais pesados com um poderoso motor refrigerado a ar ficaram famosos. Era muito mais conveniente e seguro atacar as ordens de bombardeiros estratégicos nos Focke-Wolves fortemente blindados. Eles, como uma faca na manteiga, mergulharam nas ordens das "Fortaleza Voadoras", destruindo tudo em seu caminho (FW.190A-8 / R8 "Shturmbok"). Ao contrário dos leves "Messerschmitts", cujos motores morreram com um tiro de uma bala calibre 50.
A maioria dos Messerschmitts estava equipada com motores Daimler Benz de 12 cilindros da linha DB600, cujas modificações extremas desenvolveram uma potência de decolagem superior a 1.500 hp. As modificações seriais mais rápidas alcançaram uma velocidade máxima de 640 km / h.
Se tudo está claro com o Messerschmitts, a seguinte história aconteceu com o Focke-Wolfe. O novo caça radial teve um bom desempenho na primeira metade da guerra, mas no início de 1944 o inesperado aconteceu. A superindústria alemã não dominou a criação de novos motores refrigerados a ar radiais, enquanto o BMW 801 de 14 cilindros atingiu o “teto” em seu desenvolvimento. Os uber designers arianos rapidamente encontraram uma saída: originalmente projetado para um motor radial, o caça Focku-Wolfe terminou a guerra com motores V refrigerados a líquido (o já mencionado Daimler-Benz e o impressionante Jumo-213).
Equipado com o Jumo-213 Focke-Wolves, as modificações D alcançaram grandes alturas, em todos os sentidos da palavra. Mas o sucesso do "nariz comprido" FW.190 não estava de forma alguma relacionado com as vantagens radicais do sistema de refrigeração líquida, mas com a perfeição banal dos motores de nova geração, em comparação com o desatualizado BMW 801.
1750 … 1800 HP na decolagem. Mais de dois mil "cavalos" quando injetados nos cilindros com Metanol-Wasser 50!
Máx. a velocidade em grandes altitudes para os Focke-Wulfs com um motor refrigerado a ar oscilou em torno de 650 km / h. O último dos FW.190s com motor Jumo 213 poderia desenvolver rapidamente velocidades de 700 km / h ou mais em grandes altitudes. O desenvolvimento posterior do Focke-Wolf, o Tank-152 com o mesmo Jumo 213 acabou sendo ainda mais rápido, desenvolvendo 759 km / h na fronteira da estratosfera (por um curto período de tempo, usando óxido nitroso). No entanto, este excelente lutador apareceu nos últimos dias da guerra e sua comparação com veteranos de honra é simplesmente incorreta.
Reino Unido
A Royal Air Force voou exclusivamente em motores refrigerados a líquido. Esse conservadorismo é explicado não tanto pela lealdade à tradição, mas pela criação do extremamente bem-sucedido motor Roll-Royce Merlin.
Se você colocar um "Merlin" - você obterá "Spitfire". Dois - Bombardeiro leve de mosquito. Quatro Merlin - Lancaster estratégico. Essa técnica poderia ser usada para obter um caça Hurricane ou um torpedeiro-bombardeiro Barracuda - mais de 40 modelos de aeronaves de combate para diversos fins.
Quem quer que tenha falado sobre a inadmissibilidade de tal unificação e a necessidade de criar equipamentos altamente especializados, apurados para tarefas específicas, tal padronização só beneficiou a Real Força Aérea.
Cada uma das aeronaves listadas pode ser considerada o padrão de sua classe. Um dos lutadores mais poderosos e elegantes da Segunda Guerra Mundial, o Supermarine Spitfire não era de forma alguma inferior a seus pares, e suas características de vôo sempre se revelaram superiores às de seus equivalentes.
Modificações extremas do Spitfire, equipado com um motor Rolls-Royce Griffin ainda mais potente (V12, 37 litros, refrigeração líquida), tiveram as taxas mais altas. Ao contrário da "wunderwaffe" alemã, os motores turboalimentados britânicos tinham excelentes características de altitude, podendo produzir mais de 2.000 hp por um longo tempo. ("Griffin" na gasolina de alta qualidade com uma octanagem de 150 produziu 2200 CV). Segundo dados oficiais, o "Spitfire" da Subsérie XIV desenvolveu uma velocidade de 722 km / h a uma altitude de 7 quilômetros.
Hawker Tempest
Além do lendário Merlin e do menos conhecido Griffin, os britânicos tinham outro supermotor de 24 cilindros, o Napier Saber. O caça Hawker Tempest equipado com ele também foi considerado um dos lutadores mais rápidos da aviação britânica na fase final da guerra. O recorde que ele estabeleceu em grandes altitudes foi de 695 km / h.
EUA
“Capitães do Céu” usaram a mais ampla variedade de caças: Kittyhokes, Mustangs, Corsários … Mas no final, toda a variedade de aeronaves americanas foi reduzida a três motores principais: Packard V-1650 e Allison V-1710 refrigerados a água e monstruosos cilindros refrigerados a ar Pratt & Whitney R-2800 de "estrela dupla".
O índice de 2.800 foi atribuído a ele por um motivo. O volume de trabalho da "estrela dupla" era de 2.800 metros cúbicos. polegadas ou 46 litros! Como resultado, sua potência ultrapassou 2.000 cv e, em muitas modificações, atingiu 2.400 … 2.500 cv.
O R-2800 Double Wasp tornou-se o coração ardente dos caças Hullcut e Corsair, o caça-bombardeiro Thunderbolt, o caça noturno Black Widow, o bombardeiro Savage, os bombardeiros terrestres A-26 Invader e o B -26 "Marader" - cerca de 40 tipos de aeronaves de combate e transporte!
O segundo motor Allison V-1710 não ganhou tanta popularidade, porém, foi usado na construção dos poderosos caças P-38 Lightning, também da família dos famosos Cobras (o principal lutador do Lend-Lease). Equipado com este motor, o P-63 "Kingcobra" desenvolveu-se a uma altitude de 660 km / h.
Muito mais interesse está associado ao terceiro motor Packard V-1650, que, após uma inspeção mais detalhada, revela ser uma cópia licenciada … do britânico Rolls-Royce Merlin! Os empreendedores Yankees apenas o equiparam com turboalimentação de dois estágios, o que permitiu desenvolver uma potência de 1290 cv. a uma altitude de 9 quilômetros. Para tais alturas, este foi considerado um ótimo resultado incrível.
Foi a esse motor excepcional que a fama dos caças Mustang foi associada. O caça americano mais rápido da Segunda Guerra Mundial desenvolveu-se a uma altitude de 703 km / h.
O conceito de caça leve era geneticamente estranho para os americanos. Mas a criação de aeronaves grandes e bem equipadas foi dificultada pela equação básica da aviação. A regra mais importante, segundo a qual é impossível alterar a massa de um elemento, sem afetar o resto dos elementos estruturais (desde que as características de desempenho inicialmente especificadas sejam preservadas). A instalação de um novo canhão / tanque de combustível levará inevitavelmente a um aumento na área da superfície da asa, o que, por sua vez, causará um novo aumento na massa da estrutura. A "espiral de peso" se enrolará até que todos os elementos da aeronave aumentem de massa, e sua proporção se torne igual à inicial (antes da instalação dos equipamentos adicionais). Nesse caso, as características de vôo permanecerão no mesmo nível, mas tudo dependerá da potência da usina …
Daí o desejo feroz dos Yankees de criar motores superpoderosos.
O caça-bombardeiro Ripablik P-47 Thunderbolt (caça de escolta de longo alcance) tinha uma massa de decolagem duas vezes maior que a do iaque soviético e sua carga de combate ultrapassava a carga de duas aeronaves de ataque Il-2. Ao equipar a cabine, o “Thunderbolt” poderia dar chances a qualquer lutador de seu tempo: piloto automático, estação de rádio multicanal, sistema de oxigênio, mictório … 3400 tiros foram suficientes para uma explosão de 40 segundos de seis calibre 50 “Browning”. Com tudo isso, o desajeitado "Thunderbolt" foi um dos lutadores mais rápidos da Segunda Guerra Mundial. Sua realização é de 697 km / h!
O aparecimento de "Thunderbolt" não foi tanto mérito do projetista de aeronaves Alexander Kartvelishvili, mas da superpotente estrela dupla "Double Wasp". Além disso, a cultura de produção desempenhou um papel - devido ao design competente e alta qualidade de construção, o coeficiente de arrasto (Cx) do Thunderbolt de frente grossa era menor do que o do alemão Messerschmitt de nariz afilado!
Japão
O samurai lutou na guerra apenas com motores refrigerados a ar. Isso não tem nada a ver com os requisitos do código Bushido, mas apenas um indicador do atraso do complexo militar-industrial japonês. Os japoneses entraram na guerra em um caça Mitsubishi A6M Zero de muito sucesso com um motor Nakajima Sakae de 14 cilindros (1130 hp em altitude). Com o mesmo caça e motor, o Japão terminou a guerra, perdendo irremediavelmente a supremacia aérea no início de 1943.
É curioso que, graças ao motor refrigerado a ar, o japonês "Zero" não tivesse uma capacidade de sobrevivência tão baixa como se costuma acreditar. Ao contrário do mesmo "Messerschmitt" alemão, o caça japonês não poderia ser desativado ao acertar uma bala perdida no motor.
