Jumo 222 — немецкий мощный многорядный поршневой авиационный двигатель компании Junkers , разработанный под руководством Фердинанда Бранднера из Junkers Motorenwerke .
Такова была предполагаемая производительность двигателя по сравнению с современными конструкциями, что многие разработки поршневых самолетов Люфтваффе военного времени основывались на нем, по крайней мере, как на варианте. Они включали всю программу Bomber B , которая была направлена на замену всех существующих бомбардировщиков Люфтваффе новым двухмоторным проектом, который был больше, быстрее и вооружен лучше, чем любой самолет в их арсенале.
Проект не был разработан даже после многих лет интенсивной разработки и нескольких крупных изменений конструкции. Программа Bomber B потерпела неудачу вместе с ней, оставив Люфтваффе с безнадежно устаревшими проектами во второй половине войны. Было построено менее трехсот 222. Они так и не вышли из стадии прототипа , но проект тем не менее продолжал появляться в предложениях по новым многомоторным проектам Люфтваффе еще долго после того, как большинство уже потеряло надежду, что он когда-либо заработает.
Проектирование Jumo 222 началось в 1937 году. Двигатель был сконфигурирован с шестью рядными рядами цилиндров, разнесенными под равными углами вокруг картера , каждый ряд имел четыре цилиндра. Двигатель выглядел как радиальный из-за компоновки — это было очевидно из поперечного сечения чертежа оригинальной версии, использующей главный шатун с пятью дополнительными шатунами, шарнирно соединенными с отливкой шатунной шейки главного шатуна , как в однорядном радиальном. Но внутренние работы были спроектированы так, чтобы работать больше как двигатель V с каждой смежной парой рядов цилиндров, каждый с головкой поперечного потока , и он был жидкостно охлажден, как большинство рядных.
Если посмотреть на полный Jumo 222 с "носовой" точки зрения, то полдюжины рядов цилиндров были расположены под равными углами 60° друг к другу, так что соседние ряды имели свои выпускные отверстия (в местах "60°, 180° и 300°") и впускные отверстия (в местах "0°, 120° и 240°"), обращенные друг к другу, что приводило к более простой "водопроводке" от установленного сзади нагнетателя и к использованию только трех наборов выпускных коллекторов. Трио наборов выпускных коллекторов, скорее всего, присутствовало бы в нижней части гондолы двигателя и в верхних четвертях по обе стороны (выглядя как выхлопы для многих союзных "вертикальных" V-образных авиационных двигателей) для максимально короткого пути выхода выхлопных газов.
Четырехцилиндровая многоблочная конструкция привела к более короткому двигателю, чем у Jumo 211, примерно на 80 см/31,5 дюйма [1] , но с большим поперечным сечением гондолы. Как и Ju 88, он мог использовать кольцевой радиатор для охлаждения цилиндров и моторного масла 222. Junkers Ju 288 намеревался скрыть радиаторы за полыми обтекателями с каждым из своих четырехлопастных винтов.
Каждый цилиндр имел два впускных клапана и один выпускной клапан с натриевым охлаждением — конфигурация с тремя клапанами, унаследованная от первого инвертированного авиационного двигателя серии Jumo V12, Junkers Jumo 210 [2] — топливный инжектор высокого давления между впускными отверстиями и две свечи зажигания . С диаметром цилиндра и ходом поршня 135 мм (5,3 дюйма) оригинальная конструкция двигателя Jumo 222A/B имела рабочий объем 46,4 л (2831,5 дюйма³), в том же общем классе рабочего объема, что и восемнадцатицилиндровый радиальный двигатель Double Wasp American с воздушным охлаждением, выпущенный в 1937–1940 годах. Модель 222A/B была вынуждена работать с довольно низкой степенью сжатия 6,5:1 , той же степенью , которая использовалась в массово производимом инвертированном V12 Jumo 211C от их фирмы. Такие сравнительно низкие степени сжатия были наилучшими из возможных, учитывая низкооктановое топливо , доступное в Германии, но, увеличив скорость двигателя до 3200 об/мин, 222 выдавал 1850 кВт (2480 л. с.) на взлете. Единственной разочаровывающей особенностью был простой одноступенчатый двухскоростной нагнетатель, но даже с этим ограничением двигатель все еще выдавал 1641 кВт (2201 л. с.) на высоте 5000 м (16000 футов). Сухой вес составлял 1088 кг (2399 фунтов), всего на 17 кг (37 фунтов) тяжелее, чем Double Wasp с воздушным охлаждением.
По сравнению с современными моделями BMW 801 и Daimler-Benz DB 605 , модель 222 представляла собой огромный скачок в производительности. Он имел лишь немного больший рабочий объем, чем 41,8 л (2550,8 дюймов³) у 801, и примерно на 25% больше, чем 35,7 л (2178,5 дюймов³) у 605, но выдавал значительно большую мощность, 1850 кВт (2480 л. с.) по сравнению с 1193 кВт (1600 л. с.) у 801 и 1119 кВт (1501 л. с.) у 605. Это составляет 40 кВт/л для 222, тогда как только 29 кВт/л для 801 и 31 кВт/л для 605. Соотношение мощности к весу составляло 1,7 кВт/кг (1,04 л. с./фунт) для 222, тогда как 605 выдавал 1,4 кВт/кг (0,88 л. с./фунт), а 801 1 кВт/кг (0,60 л.с./фунт). 222 также имел схожие внешние размеры с этими меньшими двигателями: 1,16 м (3,8 фута) в ширину по сравнению с 1,27 м (4,2 фута) у 801 и 2,4 м (7,9 фута) в длину по сравнению с 2,3 м (7,5 фута) у 605.
Сравнение было еще более благоприятным по сравнению с другими разрабатываемыми двигателями высокой мощности. Одним из таких был 18-цилиндровый радиальный двигатель BMW 802 , увеличенная версия их очень успешного 14-цилиндрового двигателя BMW 801. Однако работа началась только в 1939 году, и хотя он был многообещающим, он весил 1530 кг (3370 фунтов) и был впервые запущен только в 1943 году. BMW также попыталась объединить два радиальных двигателя 801 в BMW 803 , но это не увенчалось успехом. Затем был громоздкий DB 606 , первая в истории «высокопроизводительная» силовая установка, разработанная в Германии, состоящая из двух DB 601 , установленных на одном редукторном корпусе на их передних концах, которая выдавала 1790 кВт (2400 л. с.) при весе 1515 кг (3340 фунтов) и имела размеры 2,1 м × 1,6 м × 1,1 м (83 дюйма × 63 дюйма × 43 дюйма) футов. Их проблемное использование и несовершенная конструкция установки в He 177A , единственном немецком тяжелом бомбардировщике , который был запущен в производство и находился на фронтовой службе, побудили рейхсмаршала Германа Геринга презрительно назвать их в конце лета 1942 года «сваренными вместе двигателями» . [3]
Напротив, RLM был взволнован возможностями гораздо более компактных конструктивных особенностей Jumo 222 и конфигурации двигателя X , 24-цилиндрового DB 604 , аналогичного по весу и объему, как 222A, но с несколько меньшей удельной выходной мощностью. RLM основывало всю свою программу Bomber B на парах этих двигателей, которые должны были обеспечить бомбардировщик с боевой нагрузкой He 177 и даже лучшей скоростью, чем Ju 88 , по-настоящему универсальная конструкция.
Первый прототип двигателя был запущен 24 апреля 1939 года и позже был испытан в воздухе на носовой двигателедержателе Ju 52. Производство потребовало двух основных моделей, 222A и 222B , которые отличались только направлением вращения, предназначенных для использования в левых (левое крыло) и правых (правое крыло) двигателях на двухмоторных конструкциях. Однако дальнейшие испытания прошли неудачно, и Junkers в конечном итоге решил, что лучше прекратить разработку этих двигателей «Серии I» и перейти на модифицированную «Серию II». Новые 222A-2 и B-2 работали на немного более низких оборотах, но имели немного большие цилиндры диаметром 140 мм/5,5 дюйма (49,88 литра, 3043,86 дюйма³) для той же чистой производительности, в то время как A-3 и B-3 использовали другой нагнетатель для лучшей производительности на больших высотах. По одной силовой установке A-3 и B-3 каждая была установлена на девятом прототипе планера Junkers Ju 288. Архивировано 13 апреля 2014 г. в Wayback Machine для летных испытаний. [4] Обе «усовершенствованные» модели версий Jumo 222A/B продолжали оказываться ненадежными и устанавливались только в экспериментальном порядке.
К концу 1941 года Junkers решил, что лучшим решением будет внести более радикальные изменения в конструкцию, и представил модели 222C и 222D . С новым диаметром цилиндра и ходом поршня 145 мм × 140 мм (5,7 дюйма × 5,5 дюйма) рабочий объем двигателя увеличился во второй раз до 55,5 л (3386,8 дюймов³), что лишь немного больше, чем у современного американского 18-цилиндрового радиального двигателя с воздушным охлаждением Wright Duplex Cyclone , у которого в то время были свои собственные существенные проблемы , частично из-за использования горючего магниевого сплава для его картера. Вернувшись к исходным 3200 об/мин, модели Jumo 222 C/D могли выдавать чуть менее 2200 кВт (3000 л. с.), когда они начали работать летом 1942 года. Однако проблемы не были устранены, и было построено лишь несколько экземпляров. RLM ждало три года на тот момент, и в конце концов сдалось и заставило все проекты, основанные на нем, искать альтернативные двигатели. Позже в том же году они отказались и от этого, и полностью отменили всю программу Bomber B.
Junkers все еще не сдавались. Используя оригинальный дизайн A/B с рабочим объемом 46,4 литра, они добавили новый двухступенчатый нагнетатель, включающий трио охладителей наддувочного воздуха , по одному на пару соседних рядов цилиндров для использования на большой высоте, создав серии 222E и F. Хотя производительность на уровне моря осталась неизменной, двигатель мог выдавать 1439 кВт (1930 л. с.) на высоте 9000 м (30000 футов). К этому моменту казалось, что проблемы наконец-то решаются, но бомбардировка заводов штаб-квартиры Junkers Motorenwerke в Дессау сделала производство практически невозможным. Последняя попытка добиться еще более высоких высотных характеристик привела к созданию турбированных 222G и H , построенных только в виде нескольких испытательных прототипов.
Jumo 222 был огромным и очень дорогостоящим провалом. Всего было построено 289 экземпляров Jumo 222, ни один из которых не участвовал в боевых действиях. Он также серьезно затруднил разработку поршневых двигателей Люфтваффе с 1940 по 1942 год, в то время как многие сотрудники правительственных отделов разработки технологий Люфтваффе (например, цепочка из нескольких установок Erprobungsstelle оберста Эдгара Петерсена ) и инженерные отделы немецкой военной авиации ждали, когда Jumo 222 наконец начнет работать. Между тем, все призывы к четырехмоторным адаптациям вместо двухмоторных Jumo 222 были отклонены, поскольку считалось, что это создаст слишком большую нагрузку на немецкую моторную промышленность. В конце концов, показать это было нечем, и в конце войны Люфтваффе летало на едва обновленных версиях своих оригинальных довоенных конструкций.
Ни один из вариантов JuMo 222 не был принят на вооружение.
Направление вращения гребного вала обозначалось буквой: A, C и E вращались влево, а B, D и F — вправо. Коленчатый вал, однако, всегда вращался равномерно вправо; направление вращения гребного винта менялось только за счет различных передач.
Поскольку Junkers Jumo 222 имеет шесть рядов цилиндров, он является одним из так называемых двигателей Hexagon. Другие примеры двигателей Hexagon редки - например, 24-цилиндровый с водяным охлаждением Dobrynin VD-4K и 12-цилиндровый с воздушным охлаждением Curtiss H-1640 Chieftain. Аналогично, были также двигатели Octagon, такие как Bristol Hydra с восемью рядами цилиндров.
Сравнимые двигатели
Связанные списки
недавней международной встрече в Цюрихе несколько успешных немецких машин были оснащены новым бензиновым двигателем Junkers 210... На цилиндр установлено по три клапана, два впускных и один выпускной, которые приводятся в действие толкателями и коромыслами от одного распределительного вала.
