Prymostrzyniowe silniki odrzutowe: od pomysłów Lorena do projektów eksperymentalnych
René Loren w 1908 roku zaproponował silnik o bezpośredniej reakcji oparty na tłokowym silniku spalinowym, w którym spaliny kierowane są do dyszy zamiast do rury wydechowej. To wyprzedziło koncepcję dodatkowej siły ciągu bez wymiany głównego śmigła. W 1913 roku rozwinął pomysł prymostrzyniowego silnika odrzutowego (PVRD), demonstrując ciąg w tunelu aerodynamicznym z palnikiem wewnątrz zwężającej się rury.
Koncepcja i pierwsze eksperymenty
Loren przewidział kryzys silników śmigłowych przy wysokich prędkościach: przy obciążeniu skrzydła 300 kg/m² śmigła tracą efektywność. Jego „powietrzna torpeda” – bezzałogowy aparat o masie 500 kg z 200 kg materiału wybuchowego – ewoluowała z projektu z 1910 roku. PVRD działa tylko na strumieniu powietrza: powietrze jest sprężane w wlocie dyfuzorem, podgrzewane w palniku, przyspieszane w dyszy.
Schemat „rury Lorena” był zawieszany w tunelu aerodynamicznym na dźwigni z dynamometrem. Bez spalania strumień powietrza odpycha konstrukcję do tyłu; z zapaloną palnikiem ciąg kompensuje siłę. To demonstrowało zasadę odrzutową bez turbiny czy zewnętrznego napędu sprężarki.
Loren montował PVRD w nosie kadłuba z minimalnymi skrzydłami i statecznikami, podkreślając prostotę: brak ruchomych części zwiększał niezawodność. Pomysł zainteresował Roberta Esnaulta-Pelteriego, ale nie wyszedł poza teorię.
Radzieckie prace nad PVRD
B.S. Steczkin zbadał teorię Lorena, co wpłynęło na GIRD. W 1933 roku grupa przeprowadziła testy lotnicze: PVRD w korpusie pocisku 76 mm z fosforem zwiększał zasięg o 1 km.
W 1939 roku Igor Merkulow stworzył DM-2 dla I-15bis: para silników pod dolnym skrzydłem dwupłata. Testowano na I-153, Jak-7B, ŁaGG-3. Pilot włączał PVRD w walce do pościgu, a tłokowy silnik pozostawał głównym.
- I-15bis: pierwszy lot 25 stycznia 1940 r., lądowanie z płonącymi silnikami wezwało straż pożarną.
- ŁaGG-3: PVRD Bondariuka na ziemi dało płomień z powodu zawirowań od śmigła innego samolotu, prawie paląc hangar.
Rozważano je jako marszowe dla BI i „302” z rozruchowym silnikiem rakietowym.
Niemieckie i amerykańskie projekty
Niemcy nazywali PVRD „rurą Lorena”. Alexander Lippisch zintegrował je w „latającym skrzydle” P.13a: trójkątne skrzydło małego wydłużenia z płaską komorą spalania i dyszą, paliwo – sprasowany pył węglowy. Szybowiec przetestowano w tunelu: profil skrzydła okazał się nieudany, ale idee ewoluowały w P-92 (silnik rakietowy + cylindryczny PVRD), potem XF-92A z silnikiem turboodrzutowym.
Eugen Sänger po „Srebrnym Ptaku” zajął się PVRD. Mścisław Keldysz proponował je do płaskiego lotu ślizgowego bombowca na silniku rakietowym. A-6 von Brauna – modyfikacja A4b („V-2” ze skrzydłami) z PVRD pod rufą.
Amerykanie stosowali na P-51D „Mustang” i P-80A: „beczki” Marquardta pod skrzydłami do boostu.
Ewolucja i ograniczenia
PVRD używano jako przyspieszaczy: prostota, ale zależność od prędkości (start od M=0,3–0,4). Paliwo – nafta, benzyna lub stałe mieszanki paliwowe. Wady: niska efektywność na niskich prędkościach, przegrzewanie, niestabilność spalania.
Projekty pokazały drogę od teorii do praktyki:
- Demonstracja ciągu w testach statycznych.
- Eksperymenty lotnicze na samolotach tłokowych.
- Integracja w pociski skrzydlate i „latające skrzydła”.
Mimo rezygnacji na rzecz silników turboodrzutowych, zasady PVRD stały u podstaw systemów hipersonicznych.
Co ważne
- Loren wynalazł PVRD w 1913 r. jako zamiennik śmigła na prędkościach naddźwiękowych.
- Radzieckie DM-2 testowano na dwupłatach i ŁaGG-3 z prawdziwymi lotami.
- Lippisch zintegrował w delcie ze skrzydłem i węglowym paliwem do prędkości naddźwiękowych.
- Ograniczenie: wymaga strumienia powietrza, nie do startu z miejsca.
- Wpływ na rakiety i przechwytniki przed erą turboodrzutowych.
— Editorial Team
Brak komentarzy.