La brise d'été chatouillait l'herbe sur l'aérodrome de l'aérodrome. En 10 minutes, l'avion est monté à une altitude de 6 000 mètres, où la température à la mer est tombée en dessous de –20 °, et la pression atmosphérique est devenue la moitié de celle de la surface de la Terre. Dans de telles conditions, il a dû parcourir des centaines de kilomètres pour ensuite s'engager dans une bataille avec l'ennemi. Tour de combat, baril, puis - immelman. Tremblements frénétiques lors du tir de canons et de mitrailleuses. Les surcharges sont un peu "les mêmes", les dégâts de combat du feu ennemi…
Les moteurs à pistons d'avion de la Seconde Guerre mondiale ont continué à fonctionner dans toutes les conditions, parfois les plus sévères. Pour comprendre ce qui est en jeu, retournez une voiture moderne et voyez où va s'écouler le liquide du vase d'expansion.
La question sur le vase d'expansion a été posée pour une raison. De nombreux moteurs d'avion n'avaient tout simplement pas de vases d'expansion et étaient refroidis par air, rejetant l'excès de chaleur des cylindres directement dans l'atmosphère.
Hélas, tout le monde n'a pas adhéré à une voie aussi simple et évidente: la moitié de la flotte de combattants de la Seconde Guerre mondiale avait des moteurs à refroidissement liquide. Avec une « chemise d'eau » complexe et vulnérable, des pompes et des radiateurs. Où le moindre trou d'un éclat d'obus pourrait être fatal à l'avion.
L'émergence des moteurs refroidis par liquide était une conséquence inévitable de la poursuite de la vitesse: une diminution de la section transversale du fuselage et une diminution de la force de traînée. "Messer" rapide au nez pointu et I-16 lent avec un nez large et émoussé. Comme ça.
Non pas comme ça !
Premièrement, le taux de transfert de chaleur dépend du gradient de température (différence). Les cylindres des moteurs refroidis par air pendant le fonctionnement ont été chauffés jusqu'à 200 °, tandis que le max. la température dans le système de refroidissement par eau était limitée par le point d'ébullition de l'éthylène glycol (~ 120 °). En conséquence, il y avait un besoin pour un radiateur encombrant, qui augmentait la traînée, nivelant la compacité apparente des moteurs refroidis à l'eau.
En outre! L'évolution des moteurs d'avions a conduit à l'émergence de « doubles étoiles »: des moteurs à 18 cylindres refroidis par air de puissance cyclonique. Situés l'un derrière l'autre, les deux blocs-cylindres recevaient un débit d'air assez bon, en même temps, un tel moteur était placé dans la section du fuselage d'un chasseur conventionnel.
Les moteurs refroidis à l'eau étaient plus difficiles. Même en tenant compte de la disposition en V, placer un tel nombre de cylindres dans la longueur du compartiment moteur semblait très problématique.
Enfin, le rendement du moteur refroidi par air a toujours été un peu plus élevé, en raison de l'absence de prise de force pour entraîner les pompes du système de refroidissement.
En conséquence, les combattants les plus rapides de la Seconde Guerre mondiale ne se distinguaient souvent pas par la grâce du "Messerschmitt au nez acéré". Cependant, les records de vitesse qu'ils ont établis sont étonnants, même à l'ère des avions à réaction.
Union soviétique
Les gagnants ont piloté des combattants de deux familles principales - Yakovlev et Lavochkin. Les « Yaks » étaient traditionnellement équipés de moteurs refroidis par liquide. "La" - aérien.
Au début, « Yak » était le leader. L'un des chasseurs les plus petits, les plus légers et les plus agiles de la Seconde Guerre mondiale, le Yak s'est avéré parfaitement adapté aux conditions du front de l'Est. Où la majeure partie des combats aériens se déroulaient à des altitudes inférieures à 3000 m, et leur maniabilité était considérée comme la principale qualité de combat des chasseurs.
Au milieu de la guerre, la conception des Yaks avait été perfectionnée et leur vitesse n'était pas inférieure à celle des chasseurs américains et britanniques - des machines beaucoup plus grandes et techniquement plus sophistiquées avec des moteurs d'une puissance fantastique.
Le record parmi les Yaks avec un moteur série appartient à Yak-3. Diverses modifications du Yak-3 ont développé une vitesse de 650 … 680 km / h à une altitude. Les chiffres ont été atteints en utilisant le moteur VK-105PF2 (V12, 33 litres, puissance au décollage 1290 ch).
Le record était le Yak-3 avec le moteur expérimental VK-108. Après la guerre, il atteignit une vitesse de 745 km/h.
Ahtung ! Ahtung ! Dans les airs - La-5.
Alors que le bureau de conception Yakovlev tentait de résoudre le problème avec le capricieux moteur VK-107 (le précédent VK-105 au milieu de la guerre avait épuisé ses réserves de puissance croissante), l'étoile La-5 s'éleva rapidement à l'horizon. Le nouveau chasseur du Lavochkin Design Bureau, équipé d'un "double étoile" à 14 cylindres refroidi par air.
En comparaison avec le Yak léger et «économique», le puissant La-5 est devenu la prochaine étape dans la carrière des célèbres as soviétiques. Le pilote le plus célèbre du La-5 / La-7 était le combattant soviétique le plus titré Ivan Kozhedub.
Le summum de l'évolution du Lavochkin pendant les années de guerre était le La-5FN (forcé !) Et son successeur encore plus redoutable La-7 avec des moteurs ASh-82FN. Le volume utile de ces monstres est de 41 litres ! Puissance de décollage 1850 CV
Il n'est pas surprenant que les Lavochkin "au nez émoussé" ne soient en aucun cas inférieurs aux Yaks dans leurs caractéristiques de vitesse, surpassant ces derniers en poids au décollage et, par conséquent, en puissance de feu et en caractéristiques de combat globales.
Le record de vitesse pour les combattants de sa famille a été établi par le La-7 - 655 km/h à une altitude de 6000 m.
Il est curieux que l'expérimenté Yak-3U, équipé d'un moteur ASh-82FN, ait développé une vitesse plus élevée que ses frères "au nez pointu" avec des moteurs refroidis par liquide. Total - 682 km/h à une altitude de 6000 m.
Allemagne
Comme l'armée de l'air de l'Armée rouge, la Luftwaffe était armée de deux principaux types de chasseurs: le "Messerschmitt" avec un moteur refroidi par liquide et le "Focke-Wolf" refroidi par air.
Parmi les pilotes soviétiques, l'ennemi le plus dangereux était le Messerschmitt Bf 109, conceptuellement proche du Yak léger et maniable. Hélas, malgré tout le génie aryen et les nouvelles modifications du moteur Daimler-Benz, au milieu de la guerre, le Bf.109 était complètement dépassé et nécessitait un remplacement immédiat. Qui n'avait nulle part où venir. Et ainsi la guerre a été éclipsée.
Sur le théâtre d'opérations occidental, où les combats aériens se déroulaient principalement à haute altitude, les chasseurs plus lourds dotés d'un puissant moteur refroidi par air sont devenus célèbres. Il était beaucoup plus pratique et plus sûr d'attaquer les ordres de bombardiers stratégiques sur les Focke-Wolves lourdement blindés. Eux, comme un couteau dans le beurre, se sont plongés dans les ordres des "Forteresses Volantes", détruisant tout sur leur passage (FW.190A-8/R8 "Shturmbok"). Contrairement aux "Messerschmitts" légers, dont les moteurs sont morts d'un coup de balle de calibre 50.
La plupart des Messerschmitt étaient équipés de moteurs Daimler Benz 12 cylindres de la ligne DB600, dont les modifications extrêmes développaient une puissance de décollage supérieure à 1500 ch. Les modifications de série les plus rapides ont atteint une vitesse maximale de 640 km / h.
Si tout est clair avec les Messerschmitt, l'histoire suivante s'est produite avec les Focke-Wolfe. Le nouveau chasseur à propulsion radiale s'est bien comporté dans la première moitié de la guerre, mais au début de 1944, l'inattendu s'est produit. La super-industrie allemande n'a pas maîtrisé la création de nouveaux moteurs radiaux refroidis par air, tandis que le 14 cylindres BMW 801 a atteint le « plafond » de son développement. Les concepteurs aryens d'uber ont rapidement trouvé une issue: conçu à l'origine pour un moteur radial, le chasseur Focku-Wolfe a mis fin à la guerre avec des moteurs en V refroidis par liquide (le Daimler-Benz susmentionné et le superbe Jumo-213).
Equipés du Jumo-213 Focke-Wolves, les modifications D ont atteint des sommets, dans tous les sens du terme. Mais le succès de la FW.190 "à long nez" n'était nullement lié aux avantages radicaux du système de refroidissement liquide, mais à la perfection banale des moteurs de nouvelle génération, en comparaison avec la BMW 801 dépassée.
1750 … 1800 CV au décollage. Plus de deux mille « chevaux » lorsqu'ils sont injectés dans les cylindres avec du Méthanol-Wasser 50 !
Max. la vitesse à haute altitude pour les Focke-Wulfs avec un moteur refroidi par air oscillait autour de 650 km/h. Le dernier des FW.190 avec un moteur Jumo 213 pourrait brièvement développer des vitesses de 700 km/h ou plus à haute altitude. Le développement ultérieur du Focke-Wolf, le Tank-152 avec le même Jumo 213 s'est avéré encore plus rapide, développant 759 km / h à la frontière de la stratosphère (pendant une courte période, en utilisant du protoxyde d'azote). Cependant, ce combattant exceptionnel est apparu dans les derniers jours de la guerre et sa comparaison avec les vétérans honorés est tout simplement incorrecte.
Royaume-Uni
La Royal Air Force volait exclusivement sur des moteurs refroidis par liquide. Ce conservatisme s'explique moins par la fidélité à la tradition que par la création du très réussi moteur Roll-Royce Merlin.
Si vous mettez un "Merlin" - vous obtenez "Spitfire". Deux - Bombardier léger Mosquito. Quatre Merlin - Lancaster stratégique. Une telle technique pourrait être utilisée pour obtenir un chasseur Hurricane ou un bombardier-torpilleur basé sur un porte-avions Barracuda - plus de 40 modèles d'avions de combat à des fins diverses.
Quiconque a dit quelque chose sur l'inadmissibilité d'une telle unification et la nécessité de créer des équipements hautement spécialisés, affûtés pour des tâches spécifiques, une telle normalisation ne profitait qu'à la Royal Air Force.
Chacun des aéronefs répertoriés pourrait être considéré comme le standard de sa classe. L'un des chasseurs les plus puissants et les plus élégants de la Seconde Guerre mondiale, le Supermarine Spitfire n'était en aucun cas inférieur à ses pairs, et ses caractéristiques de vol se sont à chaque fois avérées supérieures à celles de ses homologues.
Les modifications extrêmes du Spitfire, équipé d'un moteur Rolls-Royce Griffin encore plus puissant (V12, 37 litres, refroidissement liquide), avaient les taux les plus élevés. Contrairement au "wunderwaffe" allemand, les moteurs britanniques à turbocompresseur avaient d'excellentes caractéristiques d'altitude et pouvaient produire plus de 2000 ch pendant longtemps. ("Griffin" sur de l'essence de haute qualité avec un indice d'octane de 150 produit 2200 ch). Selon les chiffres officiels, le « Spitfire » de la sous-série XIV développait une vitesse de 722 km/h à une altitude de 7 kilomètres.
Colporteur tempête
En plus du légendaire Merlin et du moins connu Griffin, les Britanniques possédaient un autre supermoteur 24 cylindres, le Napier Sabre. Le chasseur Hawker Tempest qui en était équipé était également considéré comme l'un des chasseurs les plus rapides de l'aviation britannique au stade final de la guerre. Le record qu'il a établi à haute altitude était de 695 km/h.
Etats-Unis
"Captains of Heaven" a utilisé la plus large gamme d'avions de chasse: Kittyhokes, Mustangs, Corsairs… et de monstrueux cylindres Pratt & Whitney R-2800 "double étoile" refroidis par air.
L'indice 2800 lui a été attribué pour une raison. Le volume de travail de la "double étoile" était de 2800 mètres cubes. pouces ou 46 litres ! En conséquence, sa puissance dépassait 2000 ch et dans de nombreuses modifications, elle atteignait 2400 … 2500 ch.
Le R-2800 Double Wasp est devenu le cœur de feu des chasseurs Hullcut et Corsair, du chasseur-bombardier Thunderbolt, du chasseur de nuit Black Widow, du bombardier Savage, des bombardiers terrestres A-26 Invader et B -26 "Marader" - environ 40 types d'avions de combat et de transport !
Le deuxième moteur Allison V-1710 n'a pas gagné autant de popularité, cependant, il a été utilisé dans la construction des puissants chasseurs P-38 Lightning, également dans la famille des célèbres Cobras (le principal chasseur du prêt-bail). Equipé de ce moteur, le P-63 "Kingcobra" se développait à une altitude de 660 km/h.
Beaucoup plus d'intérêt est associé au troisième moteur Packard V-1650, qui, à y regarder de plus près, s'avère être une copie sous licence… de la Rolls-Royce Merlin britannique ! Les entreprenants Yankees ne l'ont équipé que d'un turbocompresseur à deux étages, ce qui a permis de développer une puissance de 1290 ch. à une altitude de 9 kilomètres. Pour de telles hauteurs, cela a été considéré comme un excellent résultat incroyable.
C'est à ce moteur hors du commun qu'est associée la renommée des chasseurs Mustang. Le chasseur américain le plus rapide de la Seconde Guerre mondiale s'est développé à une altitude de 703 km/h.
Le concept d'un chasseur léger était génétiquement étranger aux Américains. Mais la création de gros avions bien équipés a été entravée par l'équation de base de l'aviation. La règle la plus importante, selon laquelle il est impossible de modifier la masse d'un élément sans affecter le reste des éléments structurels (à condition que les caractéristiques de performance initialement spécifiées soient préservées). L'installation d'un nouveau canon / réservoir de carburant entraînera inévitablement une augmentation de la surface de l'aile, ce qui, à son tour, entraînera une augmentation supplémentaire de la masse de la structure. La "spirale de poids" s'enroulera jusqu'à ce que tous les éléments de l'avion augmentent en masse et que leur rapport devienne égal à celui initial (avant l'installation d'équipements supplémentaires). Dans ce cas, les caractéristiques de vol resteront au même niveau, mais tout reposera sur la puissance de la centrale…
D'où le désir féroce des Yankees de créer des moteurs super puissants.
Le chasseur-bombardier Ripablik P-47 Thunderbolt (chasseur d'escorte à longue portée) avait une masse au décollage deux fois supérieure à celle du Yak soviétique et sa charge de combat dépassait la charge de deux avions d'attaque Il-2. En équipant le cockpit, le « Thunderbolt » pouvait donner des chances à n'importe quel combattant de son époque: pilote automatique, station radio multicanaux, système d'oxygène, urinoir… 3400 coups suffisaient pour une rafale de 40 secondes de six « Browning » 50 de calibre. Avec tout cela, le "Thunderbolt" à l'air maladroit était l'un des combattants les plus rapides de la Seconde Guerre mondiale. Son exploit est de 697 km/h !
L'apparition de "Thunderbolt" n'était pas tant le mérite du concepteur d'avions Alexander Kartvelishvili, que la double étoile super puissante "Double Wasp". De plus, la culture de production a joué un rôle - en raison de la conception compétente et de la haute qualité de construction, le coefficient de traînée (Cx) du Thunderbolt à front épais était inférieur à celui du Messerschmitt allemand au nez pointu !
Japon
Les samouraïs ont fait la guerre uniquement sur des moteurs refroidis par air. Cela n'a rien à voir avec les exigences du code Bushido, mais juste un indicateur du retard du complexe militaro-industriel japonais. Les Japonais sont entrés en guerre dans un chasseur Mitsubishi A6M Zero très réussi avec un moteur Nakajima Sakae de 14 cylindres (1130 ch en altitude). Avec le même chasseur et le même moteur, le Japon a mis fin à la guerre, perdant désespérément la suprématie aérienne au début de 1943.
Il est curieux que, grâce au moteur refroidi par air, le "Zero" japonais n'ait pas une capacité de survie aussi faible qu'on le croit communément. Contrairement au même "Messerschmitt" allemand, le chasseur japonais ne pouvait pas être désactivé en touchant une balle perdue dans le moteur.
