Vene lennukimootoriehituse eripära

[toomas tyrk]

Kuidas on rotatiivmootoril lahendatud näiteks kütuse pealevool - kas läbi paigalseisva väntvõlli?

Siin on üks animatsioon rotatiivmootorist
http://www.pilotfriend.com/aero_engines/aero_rotary.htm

[Kapten Trumm]

Konkursil osales sisuliselt kaks mootorit. Teaduslik Automootorite instituut (NAMI) pani välja mootori NAMI-100. Tehases nr. 4 valmis sealse peainseneri A. Švetsovi käe all M-100. Mõlemad mootorid olid 100-hobujõulised ning tunnistati konkursi tingimustele vastavateks. M-100 sai omale riikliku tähistuse M-11 ja NAMI-100 M-12. M-11 protoüüp pidi valmima kodutehases GAZ nr 4, M-12 anti GAZ- nr 9 teha.

Jätke see nimi meelde, kohtame veel 1940ndate algupooles.

[toomas tyrk]

Jätkuvalt oli vene lennukiehituse jaoks aga probleemiks võimsate mootorite puudumine. 400 h.-j. Liberty lihtsalt ei vastanud enam aja nõuetele. Tegelikult olid ameeriklased lõpetanud selle tootmise juba enne, kui selle eksemplar tehase nr 2 meestele lauale pandi, ülesandega - tehke järgi. Katselennukite ehitamiseks võis ju kalli valuuta eest välismaalt üksikuid mootoreid osta, aga seerialennukite jaoks seda teha ei oleks suudetud. Peale õnnestunud õppelennuki mootori konkurssi kuulutas õhujõudude peavalitsus välja ka "võimsa lennukimootori" konkursi, kuid see ühtegi seeriasse sobivat tulemust ei andnud (kuigi sealt M-mootorite nimekirjast läks jälle kolm nr käiku).

Aga hädast aitasid välja sõbrad sakslased. N Liit oli teinud osava poliitilise käigu (vastuseks Entante'i riikide poolsele diplomaatilisele survele) ning seljad samasuguse surve all olnud Saksamaaga kokku pannud. Selle koostöö tulemusena sõlmiti Junkersiga kontsessioonileping täismetall lennukite ehitamiseks, tehti ühine lennufirma "Deruluft" ning alustati ka sõjalist koostööd, muuhulgas lendurite väljaõppeks Lipetskis. Juba 1923. a. lõpust otsis venelastega kontakti ka mootorifirma BMW, et saaks N Liidus asuda oma lennukimootoreid tootma. Algul ei olnud venelastel nende vastu erilist huvi. Ka Junkers lubas N Liidus lennukimootoreid tootma hakata. BMW pakutud BMW IV mootor oli vaid veidi võimsam juba tootmises olnust, jne. Aga ajad muutuvad...

1926. a. oli juba enam-vähem selge, et "võimsa lennukimootori" konkursil mingile kodumaisele mootorile loota ei maksa. Junkersi kontsessioonileping oli lõpetatud, ja ühtegi lennukimootorit Junkers N Liidus tootma ei olnud hakanudki. Ja ega neil eriti midagi pakkuda polnudki. BMW oli aga valmis saanud oma uue mootori BMW VI, ning peale väikest ringivaatamist Saksamaal oli venelastele selge, et see on hetkel parim, mis neil sealt võtta oleks. 1927. a. veebruaris sõitis Saksamaale Aviotrusti delegatsioon (Aviotrust koondas endas sel ajal kõiki lennundusega seotud tehaseid), mis alustas kohapeal läbirääkimis BMW VI tootmiseks Venemaal. Läbirääkimised päädisid sama aasta novembris Moskvas allkirjastatud kolme lepinguga. BMW loovutas venelastele litsensi BMW VI tootmiseks (maksumusega $50 000 + 7,5% iga mootori hinnast), Bosch andis õiguse oma magneetode Venemaal tootmiseks ning Krupp müüs maha tehnoloogia BMW mootorite väntvõllide tootmiseks.

Tehaseks, kus BMW mootoreid tootma kavatseti hakata, valiti Rõbinskis asunud endine Vene Renault. Kohe peale revolutsiooni oli see läinud autotööstuse kasutusse. Kuid tegeles ainult autoremondi, mitte autode ega mootorite ehitamisega. 1923. a. pandi sealne autoremonditehas kinni ning 1924. a. anti tehas uuesti üle lennukitööstusele. See sai omale nr. 6 (senine GAZ nr 6 oli olnud Amstro, endine Salmsoni tehas Moskvas, mis oli liidetud tehasega nr. 4, vt Svejiki postitust eespool), kuid püsis "konserveerituna". Nüüd, peale BMW-ga lepingute allkirjastamist läks seal ka elu käima. Tehase vajalikuks võimsuseks rehkendati vähemalt 500 mootorit aastas rahuajal, võimalusega tootmise laiendaiseks kuni 1000 mootorini sõjaajal. Tehase väljaehitamisele kulus kaks aastat, esimesed 10 eelseeria mootorit valmisid 1929. a. Seeriatootmine algas 1930.a. Esimesel aastal valmis 165 mootorit, juba 1931. a. rohkem kui algses projektis plaanitud - 675 mootorit. Ja ka edaspidi toodangumahud ainult kasvasid. Tootmise käivitamiseks toodi sisse ka saksa spetsialistid - esimestel aastatel töötas tehase ligi 100 sakslast.

M-17 leidis omale kohe rakendust mitmete eri klassist lennukite jõuallikana. Alates hävituslennukeist (I-7) kuni raskepommituslennukiteni (TB-1 ja TB-3), mootorit modifitseeriti korduvalt, ning sellest sai omakorda "inspiratsiooniallikas" nõukogude mootori M-34 väljatöötamisel.

[Kulibin]

Kuidas on rotatiivmootoril lahendatud näiteks kütuse pealevool - kas läbi paigalseisva väntvõlli?

Siin on üks animatsioon rotatiivmootorist
http://www.pilotfriend.com/aero_engines/aero_rotary.htm

OT ja võib kustutada.
Vene punvõri mootoris käis kütus läbi väntvõlli ! Eelpooltoodud animatsioon ei sisalda sisselaskekollektorit, aga selline vigur on nagu ämblik, mis kinnitub silindripeade külge ja saab kõttesegu paigalseisvast karburaatorist. Väntvõllil (kui seda nii sobib nimetada antud konstruktsioonilahenduse puhul) on mõned nahktihendid (neil oli lausa hellitusnimi: Muti sitaauk ) ja see ämblik-kollektor pöörleb koos silindritega. Taoline konstruktsioon esineb tänapäeval metsatõstukite haaratsite pöördpeades. Selline lahendus toimis teataval määral kah ülelaadijana, sest tekkiv tsentrifugaaljõud kiirendas küttesegu pealevoolu.
P.S. Tänan lugupeetavat üldhariva materjali eest, ühtlasi palun KSF olla mõistlikud ja mitte toppida siia seosetut läbu, mis takistab lugemist.

[EOD]

Kulibinile: Vaata Toomase postitatud animatsiooni ja Tehnilise Entsüklopeedia 1. köitest lennukimootorite artiklist Rhone mootori joonist. Rotatiivmootor oli neljataktiline, küttesegu sisenes läbi karteri ja sisselaskeklapp asus kolvipeas.

[Kulibin]

Kas ma kirjutasin tõesti nii segaselt, et lugupeetav aru ei saanud ? No ok, uuesti, sisselaskekollektor on kinnitatud silindrikaante külge, mille kanalid ühinevad väntvõllil, karpa seisab paigal ja tihendab seda mutisitaauk.. Mis jäi arusaamatuks ? No ok, võimalik oleks igale silindrile kinnitada oma karpa ja neid siis bensuga toita läbi analoogse lahenduse ... Pole sellist igaljuhul kohanud. Kas lugupeetav pole enne kohanud rõngaskollektorit ? Mis nipiga satub õli automaatkasti hüdrotrafosse ?
Ok, see konkreetne Gnome on üks veider erand, nimelt sellel sisselaskeklapp asus kolvipeas ja küttesegu tõesti käis läbi karteri, aga karbuss seisis paigal ja ühendus karteriga ikkagi rõngaskollektori vahendusel.

[toomas tyrk]

Eelnevalt sai kirjutatud, kuidas M-17 pandi aga peale kõigile lennukitele, alates hävitus- ning lõpetades pommituslennukitega. Tegelikult oli see mootor siiski hävituslennukite jaoks liiga raske. Ja I-7, millele ta peale pandi, oli tegelikult sakslaste HD-37, mis venelased enda juures ka tootmisse lasid. Sakslastel endil lihtsalt polnud ka hävituslennukitele sobilikumat mootorit võtta.

Tegelikult kasutas mujal maailmas enamus hävituslennukeid sel ajal õhkjahutusega tähtmootoreid, mis olid vedelikjahutusega mootoreist kergemad ning ei nõudnud radiaatori ning jahutusvedeliku jagu lisaraskust. Ja loomulikult tahtsid venelased omale ka mõnda kobedamat õhkjahutusega tähtmootorit, mida siis juba väha kobedamatele ning ägedamatele hävituslennukitele peale panna, kui seda see I-7 oli.

Järgmine diil tehti 1928. a. kevadel prantslastega, kes tootsid Gnome et Rhône tehases nimetuse 9Aq all 480 h.-j. 9-silindrilist tähtmootorit. Mis mujal maailmas oli hoopis rohkem tuntud Bristol Jupiter'i nime all. Nimelt olid prantslased Bristol Jupiteri veel meetermõõdustikku ümber teinud. Ja omasid ka luba teda sellisel kujul edasi müüa ja litsentsegi jagada. Mis venelastele meeldis kohe topelt, sest inglastega neil otse äri ajamine ei tahtnud kohe kuidagi õnnestuda. Või tegelikult - õnnestus ainult aeg-ajalt.

N Liidus lasti see mootor nimetuse M-22 all seeriatootmisse koguni kahes tehases. Esimesena tehases nr. 24 (mis oli endine tehas nr. 4, Motor; mingil hetkel pandi neile tehaste numbritele miskipärast kõigile 2 ette), ja seejärel tehases nr 29 (mis siis oli endine tehas 9, Zaporožjes asunud). Seoses uute mootorite juurutamisega tuli kasutusele võtta ka terve rida täiesti uusi tehnoloogiaid, siiski läks see neis juba töötavais tehastes palju kiiremini, kui M-17 juurutamine tehases nr 26 (jah, Rõbinski tehase nr oli ka omale selle kahe sinna ette saanud) - juba 1929. a. valmisid mõlemis tehases esimesed mootorid.

Tehases nr 29 toimus selle mootori tootmise ajal ka oluline laienemine ning tööpingipargi täiustamine. 1930. a. osteti ning 1931. a. hakkasid saabuma kohale terve rida uusi tööpinke Saksamaalt ning Prantsusmaalt, selleks laienemise ajaks ja uute seadmete kasutuselevõtmiseks toodi kohale ka hulgim väljamaa spetsialiste. Tehase laienemine oli kohe nähtav ka tootmisnumbrites. 1930. a. valmistati 208 M-22 mootorit, 1931. a. 629, 1932. a. 2939 ja 1933. a. 3512 tk. Siis hakkasid tootmisnumbrid jälle kahanema ning 1935. a. lõpetati selle mootori tootmine. Uued ja paremad olid asemele tulnud.

/järgneb/

[Kapten Trumm]

Selle "liiga raske" juurde (AM-35 ja teised).
NSVL-s ei arenenud WII jooksul välja sellist lennukiklassi nagu ühemootoriline "raske hävitaja" või "hävituspommitaja", st 4-6 tonnise stardimassiga masinad*. Seal oleks need pommitaja mootorid olnud oma kohal. Sellise mootori paigutamine 2-3 tonnise kaaluklassiga masina keresse aga sai toimuda suurte kompromisside arvelt (nt MiG-1). NSVLs oli selle augu täitmiseks selline imeloom nagu ründelennuk (Il-2), mida läänes ei tuntud ja kuhu see raske mootor hästi sobis.

* - näiteks P-51, Fw-190, Hawker Tempest jne.

[toomas tyrk]

Sakslased ja prantslased võisid venelastele muidugi litsentse ja tööpinke müüa, aga mastaapi neil ärimeestena ikka polnud. Et mastaabiga äri ajada, selleks tuleb ikka USAsse minna. Mida venelased muidugi ka tegid.

1933. a. allkirjastasid nad Curtiss-Wright & Co'ga lepingu 750 h.-j. õhkjahutusega tähtmootori Wright R-1820-F3 N Liidus litsentsi alusel tootmiseks. Osteti täislahendus. Ameeriklased ise tegid joonised ringi meetermõõdustikule, koostasid tehase projekti, tarnisid tööpingid ning aitasid ka Permis püsti panna täiesti uue mootoritehase. Wrighti mootor sai Venemaal nimeks M-25 ja tehas nr. 19.

Esimesed mootorid pandi kokku ameerikast toodud detailidest, aga tööjõu kvaliteeti näitab ka see fakt, et 1934. a. neist ameerika detailidest valminud esimene mootor ei läbinud riiklikke katsetusi - 100-tunnist töötamist. Esimesed mootorid suutsid riiklikud katsed läbida alles 1935. a. suvel. Esimestel aastatel toodi osa detaile endiselt ameerikast sisse, näiteks klapivedrud ja kuullaagrid. Alles 1936. a. loobuti ameerika detailide kasutamisest ning kõik valmistati N Liidus. 1937. a. õnnestus lõpuks käivitada konveier ning sellest aastast peale koostati Permis mootoreid konveieril. 1938. a. hakati käivitama Permi sõsartehast Kaasanis, mis sai nr. 27. Selle esimesel tegutsemisaastal tarnis osa detaile Kaasani tehasele Permi tehas. Loomulikult vahetati ka spetsialiste ning anti kõiksugu muud tehnilist abi.

M-25 leidis samuti kasutamist peamiselt hävituslennukitel, kuulsamad neist loomulikult I-15, I-153 ja I-16. Mootor oli tootmises kuni 1942. a. ning kaks tehast kokku suutis neid selle aja jooksul vorpida valmis rohkem kui 13 000 tk.

Ahjaa - Permi tehase tehniliseks direktoriks ja peakonstruktoriks nimetati (juba selle ehitamise ajal) seni 24. tehase (mis veel enne oli 4.) peainsener olnud A. Švetsov.

/järgneb/

[toomas tyrk]

Et aga elu vene lennukiehituses ei tunduks liiga lill - kirjutaks vahepeal ka sellest, mis tehases nr. 24 toimus. See tehas oli nimelt 1927. a. alla neelanud ka kolmanda Moskvas asunud mootoritehase - ajaloolise Gnome & Rhône tehase, ehk tehase nr. 2. Nimeliselt üks tehas asus aga kolmel erineval territooriumil. Üks osa endises tehases nr. 2, teine osa endises Salmsoni tehases, mis kunagi oli olnud ka nr. 6, aga siis liideti nr. 4 ja uus tehas kolis siis kokku sinna endisele Salmsoni territooriumile. Ning kolmas territooriumi oli kunagi kuulunud hoopis tehasele "Elektrosila". Kuna viimasel oli olnud tasemel alumiiniumivalu tsehh, siis anti see üle lennukitööstusele.

Kuna tegu oli ainukese Moskvas asunud lennukimootoritehasega, siis oli sel õnn ja õnnetus saada oma kaela enamus kodumaiste konstruktorite loomingut, millest oli otsustatud vähemalt ükski katseeksemplar ehitada. Ja neid ikka leidus. Ja et teil ei tekiks eksiarvamust, et ega neid ju seerias ei toodetud - no natuke ikka toodeti küll.

Üks selline mootor oli Bessonovi juhtimisel konstrueeritud 9-silindriline õhkjahutusega M-15. Tööd selle mootori kallal algasid juba 1926. a. veel tehases nr. 2. Esialgne ülesanne nägi ette Pratt&Whitney Hornet mootori kopeerimist. Tegelik tulemus erines originaalist aga nii palju, et selle võib täiesti originaalseks mootoriks lugeda. Pärast pikka katsetamist ja piinlemist esitati 1930. a. mootor riiklikele katsetustele, millede läbimise järel pidi algama nende seeriatootmine. Tegelikult esitati mootor katsetustele koguni neljal korral selle 1930. a. sees, aga ei läbinud neid kordagi. Lõpuks lubati mootor siiski seeriatootmisse, kuid ilma loata kasutada sõjaväelennukeil. Seeriatootmine algaski 1931. a. ning mootorid läksid Ukrainas ehitatud Kalinin K-5 reisilennukitele. Kuna aga nendega oli nii palju probleeme, siis vahepeal nende vastuvõtt isegi katkestati. Lõpuks saadi see mootor siiski lendama ning kokku toodeti 406 sellist originaalset mootorit. Mind isiklikult tegi vähe kõhedaks see väheoluline fakt, et mootor ei olnud piisavalt töökindel sõjaväelennukitele, aga reisilennukitele käis küll...

Sama M-15 baasil tehti veel 7-silindriline variant, mis sai nimeks M-26. Seda tootis tehas nr. 24 aastatel 1931-33 445 eksemplari. Selle töökindluse kohta erilisi kaebusi ei kostnud, aga kasutamist leidsid jällegi ainult reisilennukeil, ANT-9.

/jätkub/

[Kapten Trumm]

M-25 leidis samuti kasutamist peamiselt hävituslennukitel, kuulsamad neist loomulikult I-15, I-153 ja I-16. Mootor oli tootmises kuni 1942. a. ning kaks tehast kokku suutis neid selle aja jooksul vorpida valmis rohkem kui 13 000 tk.

Tegelikkuses kujunes M-25 elu natuke teise nime all palju pikemaks ning sellest sai üks maailmas kauem kasutusel olevaid lennukite kolbmootoreid. M-25 mootori väikest edasiarendust nimetati M-62 ning hiljem ASh-62 ning kurioosumina on selle mootori kasutajaks ka tänane Eesti õhuvägi - nimelt kasutatakse seda An-2 mootorina

[EOD]

M-25 remondijuhend on mul olemas. Ehk on mõne leitud või väljakaevatud mootoriosa tuvastamisel abiks.

[Kulibin]

Sugupuu

[toomas tyrk]

Ja läheks siis edasi ka Venemaal konstrueeritud mootori ning tehasega nr. 24. A. Mikulin oli alustanud tööd uue võimsa vedelikjahutusega lennukimootori kallal juba 1928. a. Mäletatavasti oli eelmisel aastal sõlmitud leping BMW VI tootmiseks N Liidus. Selle mootori Mikulin aluseks võttiski, et "oma" ja veel võimsam mootor valmis saada. Lõpptulemus oli algsest BMW-st konstruktsiooniliselt vägagi erinev, seepärast nimetatakse seda tihti ka esimeseks täiesti omakonstrueeritud võimsaks lennukimootoriks, lisades vastavalt sobilikkusele veel igasugu epiteete. Aga üldist välist sarnasust, kohati täpselt kopeeritud mõõtmeid ja muid selliseid kokkulangevusi ei eita ka vene tehnikaajaloolased. Nojah, täiesti võib aru saada, miks kinnituspoltide kohad ja vahemaad hoitakse täpselt samad - oli ju M-34 plaanitud M-17 asendama. Sama hästi ei anna aga kuidagi seletada silindrite ja kolbide täpselt samu mõõtmeid, eriti kui mootorid läksid tootmisse hoopis erinevates tehastes.

M-34 (kui kodumaise konstruktsiooni) sai oma kaela jälle tehas nr. 24. Mikulin sai joonised valmis 1931. a. aprillis, septembris 1931 oli esimene mootor valmis ning saadeti Lennukimootoriehituse Keskinstituuti katsetamisele. Esimene mootor oli varustatud importkarburaatorite ning magneetoga. Aga ka see ei aidanud. 1931. a. novembris alanud riiklikel katsetel ta põrus. Mootor esitati uuesti riiklikele katsetele 1932. a. juba N Liidus (litsentsi alusel) toodetud karburaatoritega, kuid põrus uuesti. Ja samuti 1933. a. aprillis. Ning läbis riiklikud katsed alles 1933. a. novembris.

See aga mäletatavasti ei takistanud mootori seeriatootmist. esimesed seeriamootorid valmisid tehases nr. 24 juba 1932. a. - 64 tk. 1933. a. valmis juba 790 mootorit. M-34 ehitati palju erinevaid versioone, mitmeid isegi paralleelselt. Sellest arendati välja ka versioon kiirete torpeedopaatide tarbeks. Ja (juba traditsiooniliselt) ka tankide jõuallikaid. Viimased M-34 versioonid püsisid tootmises kuni 1943. a.

Huvitav oleks ehk ka ära mainida, et tehas nr 26 ei läinud M-34 tootmisele üle, vaid tootis M-17 edasi kuni 1939. a. Vahepeal juurutas aga tootmisse veel ühe hoopis teistsuguse vedelikjahutusega V-mootori. Millest edaspidi. Mikulin aga sai tehase nr. 24 peakonstruktoriks ning edaspidi asuski tehas põhiliselt tema konstrueeritud mootoreid tootma. Mis olid juba üsna selgelt M-34 järeltulijad.

M-34 oli vist ka esimene vene lennukimootor, mis oma nimetusse sai peakonstruktori initsiaalid. Tuli ju ainult A täht ette panna 9. augustist 1936. a. oli mootori nimeks igatahes AM-34. See oli autasuks konstruktorile peale Tškalovi esimest rekordlendu, Moskva - Udd'i saar (9375 km), millel lennuki jõuallikaks oli samuti olnud M-34 mootor. Täpsemalt M-34RD (RD nagu Rekord Dalnostii). Seda modifikatsiooni toodeti üldse 10 tk ANT-25 rekordlennukitele ning hiljem veel 50 tk TB-3 lennukite baasil ehitatud VIP reisilennukitele. Sisuliselt oli tegu käsitsi erilise hoolega kokku lapatud mootoritega, milledele pandi peale ka välja valitud karburaatorid, magneetod ja muud detailid.

/jätkub/

[Kapten Trumm]

Kuna mul tehnikapool võibolla ladusam on, siis seletan ka selle Mikulini "võimsa mootori" idee lahti. Selle põhjus tuli tegelikult kaasa Saksamaalt.
Kui vaadata tolleaegseid ühemootorilistel lennukitel kasutatud mootoreid (just ühemootorilised lennukid olid AM-34 ja co põhikunde), siis torkab silma, et AM-34 ja selle järglased kasutasid kolossalset töömahtu 46,7 liitrit (see tuli kaasa saksa originaalist), samal ajal näiteks Rolls-Royce Merlin mootori töömaht oli vaid 27 liitrit ning DB-601 töömaht 33,9 liitrit. Samuti õnnestus Mikulinil 1939. a võtta kasutusele enne saksa ja inglise kolleege üsna originaalne laadimisõhu vahejahuti ning saadaolevate lahjapoolsete bensiinide kohta kasutada suurt ülelaaderõhku (ligi 1 bar). See mootor koos peamiselt Polikarpovi tööna loodud MiG-1 keres andis kiirusomadused, millest lääne konkurendid võisid unistada (MiG-1 peaks ületama nii Me-109 kui Spitfire't) 1940. a kiiruses kõikidel kõrgustel.

Tasub veel märkida, et NSVL mootorikonstruktorid miskipärast armastasid sakslastelt üle võetud kepsuse lahendust, sest ka NSVL tankidiislid kasutasid samasugust ja peaks kasutama seda tänaseni) - nimelt oli nende mootorite iseärasus silindriridade erinev kolvikäik, kuna ühe silindrirea kepsud kinnitusid väntvõllile ja teise rea kepsud esimese rea kepsu külge. Taolise lahendusega on tänaseni kõik vene tankide V-2 diisli järeltulijad (viimane peaks olema V-84) ning selle mootori tsiviilversioon D12 (kõik nad on tänaseni toomises).

Mikulini antud "suure mootori" juures on minu jaoks vastuseta küsimus, kes leiutas selle BMW/M-17 mootori otsa need moekad alumiiniumist neljaklapised plokikaaned/silindripead koos võidusõidutehnikat meenutava klapiajamiga. Muide samasugune disain oli kasutusel ka nõuka V-2 tankidiislil (ka mõistagi tema arvukatel järeltulijatel). M-17 oli veel kaheklapitehnikas, kuid pilte vaadates tundub, et neljaklapitehnika tuli sinna AM-34ga (vähemalt AM-35-l on need kindlasti olemas). Moodsad alumiiniumist neljaklapitehnikas plokikaaned oma avarate kanalitega oli üks selle mootori võimsuse põhjuseid.