| Junkers Jumo 004 | |
|---|---|
| Modelo de preproducción Jumo 004A, Museo de Aviación Laatzen-Hannover | |
| Tipo de | turbina de gas |
| País | Alemania nazi |
| Uso | |
| Solicitud | Me.262 , Ar 234 , Ir 229 , Su-9 (1946) , Yak-15 , Yak-17 , Yak-19 |
| Producción | |
| Constructor |
Anselmo Franz Otto Mader |
| año de creación | 1939-1940 |
| Fabricante | Junkers |
| Características de peso y tamaño. | |
| Peso en seco | 719 kg |
| Longitud | 3860mm _ |
| Diámetro | 810mm _ |
| Compresor | axial |
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Jumo-004 - ( Jumo 109-004 ) el primer motor de turbina de gas en serie del mundo . Diseñadores de motores - Anselm Franz y Otto Mader del departamento de motores de Junkers , (Junkers Motorenbau) abreviado "Jumo" . El Ministerio de Aviación, RLM , que fue el iniciador del desarrollo de motores de turbinas de gas y cohetes, que se llevó a cabo en un ambiente de estricto secreto, les asignó el prefijo índice " 109 ". En consecuencia, el motor BMW recibió la designación 109-003 y el motor Junkers recibió la designación 109-004.
No se planeó instalar el motor Jumo-004 en el nuevo interceptor a reacción (la aeronave fue diseñada como un interceptor) Messerschmitt Me-262 , el interceptor fue diseñado para el motor turborreactor BMW P 3302 (BMW-003), pero el BMW El motor no se pudo llevar a las características especificadas en el tiempo requerido y se decidió suministrar el nuevo avión a reacción con los motores turborreactores Jumo-004 ya llevados a la producción en serie.
Hubo una cantidad significativa de modificaciones del motor que diferían en las características técnicas, la configuración y la instalación de equipos adicionales. Algunas de las modificaciones se instalaron en aviones en serie y otras se probaron. El primer motor llevaba el índice Jumo-004A . El objetivo al desarrollar el Jumo-004A era conseguir un motor que funcionara en el menor tiempo posible, sin tener en cuenta la masa del motor, las consideraciones de fabricación o el uso de materiales escasos (estratégicos). Aunque A. Franz estaba familiarizado con el compresor centrífugo de su trabajo anterior con turbocompresores, eligió el diseño del compresor axial, ya que estaba convencido de que la sección frontal es de fundamental importancia y que las ganancias de eficiencia solo se pueden obtener con un compresor axial. diseño. [1] .
El motor prototipo Jumo-004A se probó en octubre de 1940 sin un dispositivo de boquilla.
Sin embargo, Jumo-004A no pudo ser producido en masa, tanto por su masa (850 kg), que excedía los estándares de diseño, como por el uso generalizado en su diseño de aleaciones que contenían escaso níquel y molibdeno. Anselm Franz se dio cuenta de que para reducir el uso de materiales que eran muy escasos (en Alemania) el motor tenía que ser rediseñado [1] . Estructuralmente, la modificación del motor 004B se modificó para que contuviera un mínimo de dichos materiales.
Los motores Jumo-004B son de serie, construidos en una gran serie [2] . Jumo-004B-1 y luego Jumo-B-2 y Jumo-B-3 fueron equipados con un arrancador de gasolina Riedel de dos tiempos.
Jumo-004E es el segundo tipo de motor (después del motor Power Jets W.2/700 probado en 1944 en el Reino Unido en Gloster Meteor I ), que está equipado con un postquemador (tubo de postcombustión) [3] . Fabricado en 1945, fue utilizado después de la guerra en la URSS bajo la designación RD-10YuF.
Jumo-004A-840; Jumo-004B-900; Jumo-004D - 1050; Jumo-004Е -1200; Jumo-004F-1200; Jumo-004G-1693; Jumo-004H-1805;
Jumo-004 −23,0; Jumo-004V -21,2; Jumo-004F-
Jumo-004 −1,48; Jumo-004V -1.4; Jumo-004F -0.55
jumo-004-; jumo-004b-8700; Jumo-004F-9000; Jumo-004H-6700
jumo-004-; Jumo-004В -775 ; Jumo-004E-870; Jumo-004H-
Jumo-004 - Tinidur (monolítico); Jumo-004B2 - Tinidur (hueco); Jumo-004B4 - Cromadur (hueco)
Jumo-004 -3,96; Jumo-004V -3,86; Jumo-004F -3.8; Jumo-004H -3.95
Jumo-004 -0,81; Jumo-004V -0,76; Jumo-004F -0,76; Jumo-004H −0,87
Jumo-004-720; Jumo-004В -745; jumo-004f-; Jumo-004H-1130
Jumo-004-8; Jumo-004В -8; Jumo-004F-8; Jumo-004H-11
Jumo-004-1; Jumo-004В -1; Jumo-004F-1; Jumo-004H-2
Jumo-004 -3,0; Jumo-004V -3.14; Jumo-004F-
En la fabricación de cámaras de combustión y álabes de turbinas a partir de materiales con una cantidad suficiente de elementos de aleación, la vida útil es de más de 100 horas (fabricación de motores en la URSS)
El motor de modificación masiva Jumo-004B pesaba 100 kg menos que el Jumo-004A y en 1943 pasó varias pruebas de vida útil de 100 horas. La vida útil de revisión del motor ha alcanzado las 50 horas [1] .
A pesar del sistema de refrigeración único de la nueva turbina de palas huecas del motor Jumo-004B, que no contiene "materiales deficientes", la resistencia a largo plazo a las cargas mecánicas y térmicas ha disminuido y a menudo crea problemas con la rotura de la guía o el rotor. cuchillas Mientras que el modelo anterior a la serie Jumo-004A resistió fácilmente las pruebas de 100 horas a plena carga, para la modificación en serie del Jumo-004B, la vida útil de la revisión (hasta que el motor estuvo completamente revisado) se redujo a 25 horas. En la práctica, las averías de los motores 004B a menudo ocurrían incluso antes de que se calculara este tiempo. La vida útil de los motores al mismo tiempo dependía en gran medida de la experiencia del piloto. Por lo tanto, una traslación demasiado rápida de la palanca de control del motor (ORE) a menudo provocaba sobrecalentamiento y daños en la turbina.
Según datos británicos obtenidos durante un estudio detallado del desarrollo alemán de motores de turbina de gas durante la misión Fedden , el tiempo entre revisiones de motores ( Grundüberholung alemán ) oscilaba entre 30 y 50 horas [4] . La revisión del motor incluyó el reemplazo de las palas de la turbina (que representaron la mayor parte del daño), el equilibrio de los rotores y la verificación, y si fuera necesario, el reemplazo del dispositivo de control del motor y arranque de dos tiempos Riedel. Los trabajos de mantenimiento de las cámaras de combustión se realizaron después de 20 horas. trabajo, y su reemplazo después de 200 horas.
El programa para crear un motor turborreactor en Junkers Motorenbau, iniciado por el Ministerio del Aire RLM, se lanzó en 1939 [5] . Como resultado, llevar el motor Jumo-004 desde un diseño preliminar hasta su producción tomó solo cuatro años, lo que en los albores de la era del jet fue el logro indudable de A. Franz [1] .
Los primeros motores bajo el índice Jumo-004A se probaron en el banco en marzo de 1942. En total, se construyeron unos 30 motores de la primera modificación. Hasta el final de la guerra, se produjeron alrededor de 6500 piezas. Varias modificaciones de los motores Jumo-004.
Según fuentes alemanas, desde febrero de 1944 hasta marzo de 1945 se fabricaron 6010 motores de las modificaciones de serie 004B-1 y 004B-2, de los cuales 4752 motores se suministraron al Ejército del Aire [6] .
Después del final de la Segunda Guerra Mundial, una gran cantidad de motores Jumo-004 sin usar cayeron en manos aliadas. La conclusión de los especialistas de F. Whittle del Reino Unido afirmó que: "Este motor no tiene ningún valor desde el punto de vista del desarrollo ulterior de los motores de turbina de gas". La misma opinión fue compartida por especialistas de los EE. UU., que ya estaban familiarizados con los motores británicos de Whittle. Esta opinión de los especialistas angloamericanos estaba en parte equivocada.
Desde el principio, Jumo-004 fue diseñado como un motor simple, cuya producción en masa podría dominarse ante la falta de materiales y herramientas, trabajadores calificados, es decir, en condiciones militares y en el menor tiempo posible.
En las primeras modificaciones en serie del motor Jumo-004В1, se instalaron palas monolíticas de trabajo y boquillas hechas de acero resistente al calor Tinidur que contiene 30% de níquel. En la modificación Jumo-004В2, el motor ya disponía de álabes de turbina huecos refrigerados por aire fabricados en acero Tinidur, que en modificaciones posteriores fueron sustituidas por el menos escaso acero Cromadur, lo que permitió abandonar casi por completo el uso del níquel, que era escaso para el Tercer Reich, mientras que el consumo de cromo se reducía a 2,2 kg por motor. Aquí Cromadur es la marca de acero resistente al calor de Krupp con la composición: 17–19% Mn; 11–14 % Cr; 0,7-0,8% Mo; 0.6–0.7% Si. El acero Cromadur es resistente a la fluencia a temperaturas de 600-630 grados centígrados. Cuando las palas estaban fabricadas en acero Cromadur hueco con refrigeración por aire, soportaban una temperatura de funcionamiento de 770 grados.
Los no profesionales creen que Jumo-004 se distinguió por un control deficiente, pero la opinión del padre del control automático doméstico de naves espaciales, B.E. Chertok , no coincide con esta opinión. B. E. Chertok creía que en ese momento el control del motor se llevó a cabo a un alto nivel. Los compiladores de las primeras descripciones de los sistemas de control del motor, los ingenieros I.F. Kozlov y S.P. Kuvshinnikov, compartieron la misma opinión : “... De hecho, resultó ser un sistema complejo y multifuncional que proporcionaba la dosificación de combustible en diferentes modos de funcionamiento del motor en vuelo. . Se distinguió por soluciones originales que se tuvieron en cuenta al desarrollar motores domésticos”. (Vale la pena señalar que los primeros modelos Jumo-004 que no estaban equipados con un acelerador automático (palanca de control del motor) eran propensos a incendiarse, lo que provocó el encendido de la calle de rodaje. Esto es lo que la introducción de un sistema automático de suministro de combustible requerido.)
Los alemanes eran muy conscientes de las deficiencias en el control del motor, la posibilidad de su aumento bajo ciertas condiciones e imperfecciones similares que no afectaron su rendimiento cuando se controlaba adecuadamente y se realizaban las maniobras recomendadas de la aeronave en la que estaba instalado el motor. El motor funcionó, desarrolló el empuje necesario, lo suficientemente bien controlado para el primer motor turborreactor en serie. Y el hecho de que los cazas Me 262 no pudieran cambiar el rumbo de la guerra no fue culpa de los diseñadores del motor Jumo-004.
En la URSS se mantuvo una opinión diferente. El motor alemán de serie dejó una impresión indeleble en los especialistas en aviación soviéticos. Un ejemplo de las memorias de E. G. Adler (diputado A. S. Yakovlev). “En TsIAM, nos recibió un ingeniero de pruebas para el motor turborreactor Jumo-004, quien se presentó como Lokshtovsky . Nos condujo a un puesto donde había una especie de pipa de figuras gruesas. La longitud total parecía ser de unos tres metros. Sobre el soporte colgaba un diagrama del motor. El extraño motor pronto se puso en marcha. Cuando cesó el rugido del motor, Lokshtovsky explicó con sensatez su dispositivo, describiendo las características. Me quedé impactado…
Con un peso de menos de 800 kg, Jumo-004 desarrollaba un empuje de 900 kgf, lo que correspondía a aproximadamente 2500 hp. Con. …” [7]
Como resultado, las fábricas de Junkers de las ciudades de Dessau y Bernburg , junto con 1000 especialistas en aviación alemanes y austriacos. Bajo el liderazgo de Nikolai Dmitrievich Kuznetsov , especialistas alemanes organizaron la producción de una copia soviética de Jumo-004 llamada RD-10 en el invierno de 1946-1947 . En la planta número 16 en Kazán, los motores turborreactores BMW-003 se produjeron con el nombre RD-20 y BMW-003C con el nombre RD-21 .
Además, se organizaron tres nuevas fábricas de motores a reacción No. 36 en Rybinsk (ahora NPO Saturn ), No. 478 en Zaporozhye (ahora Motor Sich OJSC ) , No. 466 en Leningrado en el equipo de otras fábricas de aviones alemanas exportadas de Alemania.
Los especialistas alemanes traídos a la URSS continuaron trabajando en muchos otros motores de gasolina, diésel y turborreactores alemanes que no se produjeron en masa en Alemania.
Los especialistas del grupo del diseñador jefe de OKB-1, el Dr. Alfred Scheibe (ex diseñador jefe de motores de respiración de aire Junkers, que había trabajado en la empresa desde 1928 y tenía varias patentes clave para motores) terminaron prometiendo motores turborreactores Junkers. .
Los especialistas del grupo del diseñador jefe de OKB-2, Dr. Prestel, terminaron prometiendo motores turborreactores BMW.
El grupo del Dr. Shaibe bajo N. D. Kuznetsov diseñó y construyó un potente motor turbohélice (TVD) Jumo-022 llamado NK-2M . Continuando con el trabajo en Jumo-022, se forzó, se duplicó y se le dio el nombre de 2TV-2F y se instaló en el Tu-95 . Tras el desastre del Tu-95, se decidió fabricar un nuevo motor. El motor turborreactor NK-12 fue el último trabajo de especialistas alemanes en la URSS. A fines de 1953, los alemanes fueron liberados a Alemania Oriental.
Se instalaron motores Jumo-004 (RD-10) en cazas Yak-15 ; Yak-17 ; Yak-19 ; Su-9 .
Se instalaron motores BMW-003C (RD-21) en el caza MiG-9 .
Se instalaron motores Jumo-022 (NK-2M) en el AN-8; Tu-91 .
Los motores del grupo Shaybe ( NK-12 ) se instalaron en el Tu-95 y todavía están en servicio.
liza:
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| Ver también HeS 30 (Diseñado por Junkers, fabricado por Heinkel) | |
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