BMW 801

BMW 801
BMW 801d выставлен в Имперском военном музее Duxford
Тип	По поршневой радиальной самолетной двигатель
Национальное происхождение	Германия
Производитель	BMW
Первый забег	1939
Основные приложения	Focke-Wulf FW 190 Junkers You 88
Номер построен	более 61 000
Превратился в	BMW 802 BMW 803

BMW 801 мощным немецким куб литровым . - был 2550 ( ​ 41,8 ​ ​ ​Производственные версии двигателя с двумя рядами генерировали от 1560 до 2000 пс (1540–1970 л.с. или 1 150–1,470 кВт ). Это был самый произведенный радиальный двигатель Германии во Второй мировой войне с более чем 61 000.

Первоначально 801 был предназначен для замены существующих радиальных типов в немецких транспортных и коммунальных самолетах. В то время это было широко согласовано среди европейских дизайнеров То, что встроенный двигатель был требованием для высокопроизводительных конструкций из -за его меньшей фронтальной области и, как приводило к нижнему сопротивлению. Curt Tank успешно установил BMW 801 для нового истребителя , над которым он работал, и в результате 801 стал наиболее известным как электростанция для знаменитой Focke-Wulf FW 190 . Radial BMW 801 также выступил с использованием того, что сегодня будет назначено, установлена ​​блок управления двигателем : его система управления двигателями Kommandogerät взяла на себя работу нескольких параметров управления авиационным двигателем эпохи, что позволило надлежащему работоспособности двигателя только одним рычагом дроссельной заслонки. Полем

Дизайн и разработка

Предшественник дизайн

В 1930 -х годах BMW получил лицензию на построение двигателей Pratt & Whitney Hornet . К середине 30-х годов они представили улучшенную версию, BMW 132 . BMW 132 широко использовался, особенно на Junkers JU 52 , который он работал на протяжении большей части жизни этого дизайна.

В 1935 году прототипы RLM финансировали двух гораздо больших радиальных дизайнов, один из Bramo , Bramo 329 и другой от BMW, BMW 139 . Конструкция BMW использовала множество компонентов из BMW 132 для создания двухрядного двигателя с 14 цилиндрами, Поставляя 1550 пс (1529 л.с., 1140 кВт). После того, как BMW купил Bramo в 1939 году, оба проекта были объединены в BMW 801, обучаясь на проблемах, возникающих в обоих проектах.

BMW 139 был первоначально предназначен для использования в ролях, аналогичных родам других немецких радиальных, а именно бомбардировщиков и транспортных самолетов , но в середине программы главного дизайнера фирмы Focke-Wulf, Курт Танк предложил использовать его в фокусе FW 190 Fighter Project. Радиальные двигатели были редкими в европейских дизайнах, так как считалось, что они имели слишком большую фронтальную область для хорошего оптимизации и не подходили для высокоскоростных самолетов. Они были наиболее популярны на военно -морском самолете, где их более легкое обслуживание и повышение надежности были высоко ценятся. Усилия по улучшению этих проектов привели к новым дизайнам капота , которые уменьшили опасения по поводу сопротивления. Танк чувствовал, что внимание к деталям может привести к обтекаемому радиальному, который не будет страдать от чрезмерного сопротивления, и будет конкурентоспособным с веревками.

Основной проблемой было обеспечение охлаждающего воздуха над головками цилиндров, что обычно требовало очень большого отверстия в передней части самолета. Решение Tank для BMW 139 состояло в том, чтобы использовать двигатель, управляемый двигателем, за негабаритным, протекающим пустым, . открытым на экстремальном фронте, продувая воздух мимо цилиндров двигателя, причем некоторые из них протягиваются через S-образные протоки над радиатор . для масляного охлаждения Однако эта система оказалась практически невозможной для правильной работы с BMW 139; Ранние прототипы FW 190 продемонстрировали ужасные проблемы с охлаждением. Хотя проблемы, по-видимому, были исправлены, поскольку двигатель уже был достаточно датирован с точки зрения дизайна, в 1938 году BMW предложил совершенно новый двигатель, разработанный специально для охлаждения фанатов, который можно быстро донести до производства.

801 появляется

Двигатель BMW 801, Музей BMW , Мюнхен, Германия (2013)

Новому дизайну было дано название BMW 801 после того, как BMW получил новый блок с номерами двигателей «109-800» от RLM для использования после их слияния с Bramo. 801 сохранил впуск и выхлоп и выхлопные выхлопа в старом стиле 139, в то время как большинство встроенных двигателей эпохи переехали на любой из трех (как это Юнкеры ) делали или четыре клапана на цилиндр, или в британском использовании для своих собственных радиалов, рукавных клапанов . Несколько незначительных достижений были обработаны в дизайн, включая использование натрием клапанов, охлаждаемых , и систему прямого впрыска топлива , изготовленная Friedrich Deckel AG из Мюнхена.

Нагнетатель гидравлической был довольно простым в ранних моделях, используя одноступенчатую двухступенчатую конструкцию, непосредственно ориентированную на двигатель (в отличие от 601 DB версии ), что привело к довольно ограниченной высоте, в соответствии с предполагаемой средой. Использование высоты. Одним из ключевых продвижений для 801 был Kommandogerät (командный товар), механический гидравлический блок, который автоматически регулировал поток топлива двигателя, шаг пропеллера, настройку нагнетателя, смеси и время зажигания в ответ на один рычаг дроссельной заслонки, резко упростить управление двигателем. Kommandogerät используемыми можно считать предшественником подразделений управления двигателями, для двигателей внутреннего сгорания многих транспортных средств в конце 20 -го и начала 21 -го веков.

На двигателе было выполнено значительное количество ветровых туннельных а передний капот (включавший масляный охладитель двигателя) на объекте двигателя) на объекте Luftfahrtforschungsanstalt ( LFA ) в Völkenrod работ , 200 л.с. (110–150 кВт; 150–200 пс). Это также максимизировало использование положительного давления воздуха, чтобы помочь охлаждению цилиндров, голов и других внутренних частей.

801a и 801b

Первый BMW 801 был пройден в апреле 1939 года, всего через шесть месяцев после начала работы над дизайном, и производство началось в 1940 году. 801b должен был быть идентичен 801A, за исключением коробки передач, которая изменила направление вращения пропеллера на против часовой стрелки, как видно из -за двигателя. Модели A и B были предназначены для использования в парах на двухмоторных конструкциях, отмене чистого крутящего момента и облегчающей обработку плоскости. Нет никаких доказательств, что 801b когда -либо покидали стадию прототипа. Двигатели BMW 801A/B доставляли 1560 пс (1539 л.с., 1147 кВт) для взлета. Основные применения двигателей 801A/L включают несколько вариантов Junkers JU 88 и Dornier Do 217 .

801C и 801L

BMW 801C был разработан для использования в одно- или многоподобных бойцах и включал новый контроль гидравлической опоры и различные изменения, предназначенные для улучшения охлаждения, включая охлаждение «жабры» на капочке за двигателем вместо исходных слотов. 801C использовался почти исключительно в ранних вариантах Focke-Wulf FW 190 A. BMW 801L был моделью с механизмом управления гидравлическим контролем, введенным с помощью двигателя 801C. Модели C и L обеспечили ту же мощность, что и оригинальная модель.

801D-2 и 801G-2

BMW 801 D2 в Flugmuseum Aviaticum , Австрия (2007)

801C был заменен двигателями серии BMW 801 D-2 в начале 1942 года, которые работали на октановом топливе C2/C3 100 вместо октанового топлива A/B/C/L B4 87, увеличивая мощность взлета до 1700 пс (1777 л.с. 1250 кВт). Модели BMW 801G-2 и H-2 представляли собой двигатели D-2, модифицированные для использования в ролях бомбардировщика с более низкими передачами для управления более крупными пропеллерами, по часовой стрелке и против часовой стрелки соответственно. Как и в случае с проектированием двигателя 801B, двигатель 801H-2 не покинул стадию прототипа.

Модели D-2 были протестированы с помощью системы для инъекции 50–50 вод-метанол, известной как MW50 в нагнетатель, главным образом для его антидетонационного эффекта, что позволяет использовать повышенные давления. Вторичными эффектами было охлаждение двигателя и зарядка охлаждения. Некоторая производительность была получена, но за счет срока службы двигателя. Это было заменено системой, которая вводила топливо вместо MW50, известной как C3-инъекция, и это использовалось до 1944 года. Серьезная нехватка топлива в 1944 году принудительной установки MW50 вместо C3-инъекции. При включении MW50 мощность взлета увеличилась до 2000 пс (1470 кВт), впрыскивание C3 изначально было разрешено только для использования на низкой высоте и увеличению мощности взлета до 1870 пс. Более поздние системы C3-инъекции были разрешены для использования высоты от низкой и средней высоты и повышения мощности взлета до более чем 1900 пс.

Развитие нагнетателя

BMW-Kommandogerät, однопроводное устройство управления мощностью для BMW801, разработанное Генрихом Лейбахом.

При использовании двигателя в ролях на более высоких высотах, был предпринят ряд попыток устранения ограниченных характеристик исходного нагнетателя. BMW 801E был модификацией D-2 с использованием различных передачных чисел , 6: 1 на низкой скорости и 8,3: 1 на высокой скорости, который настроил нагнетатель для более высоких высот. Несмотря на то, что мощность взлета не была затронута, круизная мощность увеличилась более чем на 100 л.с. (75 кВт) и режима «высокая мощность» для подъема почти на 1500 до 1550 пс; и боевые действия также были улучшены до 150 л.с. (110 кВт). Модель E также использовалась в качестве основы для BMW 801R, которая включала гораздо более сложный и мощный двухступенчатый четырехступенчатый нагнетатель, а также литые гидроналия головки , укрепленный коленчатый вал и поршни, а также хромированные цилиндры и протуха ; Предполагалось, что эта версия будет производить более 2000 л.с. (1500 кВт; 2000 пс) или более 2600 л.с. (1900 кВт; 2600 пс) с -вода MW 50 инъекцией метанол .

Несмотря на эти улучшения, модель E не широко использовалась. Вместо этого, продолжающиеся улучшения базовой модели E привели к BMW 801F, что значительно улучшило производительность по всем направлениям, при этом мощность взлета увеличилась до 2400 л.с. Производимый подтип, который может превышать 1500 кВт от проверенной военной силовой установки. Он планировал использовать F во всех поздних модельях FW 190-х, но война закончилась до начала производства.

Важность продолжения развития

Выживший ночной боец ​​JU 88R-1 с Kraftei двигателями Unitized-Installation BMW 801. Музей Королевского ВВС Лондон (2007)

BMW был необходим для создания приоритетов для 14-цилиндрового производства 801 радиального, 18-цилиндрового BMW 802 и 28-цилиндровых радиальных двигателей BMW 803 BMW 803 .

Первым приоритетом было разработано 801 «до его ограничений», со вторым приоритетом «Дизайн и конструкция прототипа» 802, и, наконец, комплекс 803 четырех рядовой радиал только обращался к его разработке дизайна.

Напротив, союзные эквиваленты, такие как американский Райта близнечный циклон и радиалы Советского Шветова ASH-82, никогда не нужно было разработать более 1500 кВт, так как эти страны обладали более широкими радиальными авиационными двигателями, способными к большей мощности.

Развитие турбокомпрессора

Как только один из результатов наивысшего уровня приоритета, предоставленного успешной разработке проектирования 801, был предпринят ряд попыток использовать турбокомпрессоры и в серии BMW 801. Первый использовал модифицированный BMW 801D для создания BMW 801J, Доставляя 1810 фунтов на пс (1785 л.с., 1 331 кВт) при взлете и 1500 л.с. (1,103 кВт) при 12 200 м (40 000 футов), высота, где D изо всех сил пытался производить 630 л.с. (463 кВт). BMW 801E был также модифицирован для создания BMW 801Q, обеспечивая превосходное 1715 л.с. (1261 кВт) при 12 200 м (40 000 футов), рейтинги мощности не существует союзников -радиального двигателя аналогичного смещения.

Турбокомпрессор был установлен за двигателем при наклоне на 30 ° вперед от вертикальной оси, обладала полыми турбинными лопастями в выхлопной секции, И на фотографии из журнала Flight , похоже, находятся интеркулолерные подразделения, установленные вокруг внутренней окружности заднего капюшона, сразу за задним рядом цилиндров.

Не многие из этих двигателей когда-либо выходили на производство из-за высоких затрат, и различные высокие конструкции, основанные на них, были вынуждены обращаться к другим двигателям, как правило, Junkers Jumo 213 .

Выживающие и эксплуатационные примеры

FW WW 190A - 5, WKNR. 151 227, между рейсами с его оригинальным, восстановленным BMW 801 Radial.

В музеях существует значительное количество BMW 801, некоторые из которых демонстрируются сами по себе, причем около 20 из них были связаны с выжившими примерами Focke-Wulf FW 190-х годов, которые они работали во Второй мировой войне. Первый оригинальный FW 190, который будет восстановлен в условиях полета в 21-м веке,-это FW 190A-5, обнаруженный недалеко от Санкт-Петербурга, Россия, в 1989 году, в котором был восстановлен Werknummer 151 227 и ранее обслуживался с JG 54 , был восстановлен в условиях полета вместе с его Оригинальная силовая установка BMW 801. По состоянию на 2011 год он снова является воздушным и расположенным в Сиэтле , штат Вашингтон , США . У подошвенного выживания JU 388 в руках Центра Смитсоновского института Удвара-Хейзина есть пара полных двигателей с турбонаддувом BMW 801J, которые все еще находятся в своих гонках.

В гондоле Dornier 217 на гонках Dornier 217, по сути, в горелле Dornier 217, по сути, полная выживаемая мощность моторной мощности, в Музее воздуха в Новой Англии , международный аэропорт Брэдли , Виндзорские замки, CT. Точно так же, ночной боец ​​JU 88R-1 в В Лондоне Королевского ВВС (см. Фото выше) также установил установленные BMW 801 Radials.

Описание

801 был радиальным двигателем с двумя рядами из семи цилиндров. Цилиндры имели как перемещение, так и удар 156 миллиметров (6,1 дюйма), что дает общую мощность 41,8 литра (2550 куб . Устройство (включая крепления) весило от 1010 до 1250 кг и составляло около 1,29 м (51 дюйм) в зависимости от модели.

BMW 801 был охлажден принудительным воздухом с охлаждающим вентилятором, сделанным из сплава магния (вероятно, Elektron ), 10-летняя в начальных моделях, но 12-летняя в большинстве двигателей. Вентилятор вращался в 1,72 раза выше скорости коленчатого вала (в 3,17 раза выше скорости пропеллера). Воздух от вентилятора был взорван в центр двигателя перед корпусом пропеллера, а форма корпуса и самого двигателя несли воздух на внешнюю часть капота и через цилиндры. Набор слотов или жабра в задней части капота позволил сбежать горячим воздуху. Это обеспечило эффективное охлаждение, хотя стоимость около 70 пс (69 л.с., 51,5 кВт), необходимого для управления вентилятором, когда самолет был на низкой скорости. Более 170 миль в час (270 км/ч) вентилятор поглощал небольшую мощность непосредственно, поскольку вакуумный эффект воздушного потока мимо воздушных выходов обеспечивал необходимый поток.

801 использовал относительно сложную систему, неотъемлемемую для разработанной BMW, соответствующей форвардной системе капота, для охлаждения смазочного масла. Кольцо в форме кольца было встроено в представленном BMW Borther Cowl, сразу за вентилятором. Внешняя часть ядра масла была в контакте с листовым металлом главного капота, возможно, выступила в качестве радиатора . Включающий в себя передовой капюшон, разработанный BMW, перед масляным холодильником было кольцо металла с C-образным поперечным сечением, с внешней губой, лежащей недалеко от обода капота, и внутренней стороны на внутренней стороне Сердце масла. Вместе металлическое кольцо и капля образовали S-образную дорожку воздушного потока, при этом между ними содержалось ядро ​​масляного радиатора. Воздушный поток мимо зазора между капюшоном и внешней губой металлического кольца дал вакуумный эффект, который вытащил воздух из передней части двигателя наружу и вперед в самой первой внутренней области капюшона сразу за вентилятором, протекающей вперед через ядро ​​масла в Отдельный путь воздушного потока от обратного направления, который охлаждал цилиндры двигателя, просто чтобы обеспечить охлаждение масла 801. Скорость охлаждения воздушного потока над сердечником может контролироваться путем слегка перемещения металлического кольца вперед или в корме, чтобы открыть или закрыть разрыв.

Причины этой сложной системы были в три раза. Одним из них было исключить любое дополнительное аэродинамическое сопротивление, которое будет производить выступающий масляный холодильник, в данном случае устраняет дополнительный коэффициент сопротивления, заключив его в передний капот двигателя. Вторым состоял в том, чтобы нагреть воздух, прежде чем он пошел в ядро ​​круглогодичного масла, чтобы помочь нагреть масло во время запуска. Наконец, положив масляный холодильник за вентилятором, охлаждение было обеспечено, даже когда самолет был припаркован. Недостатком этой конструкции было то, что масляный холодильник находился в чрезвычайно уязвимых местах, и металлическое кольцо становилось все более броженным по мере развития войны.

Форматы монтажа двигателя

Полный двигатель BMW 801, или Kraftei , выгруженная из транспортного планера Gotha Go 242 . Россия, март 1943 года. Обратите внимание, что двигатель уже оснащен его капотом

Дизайн капоты BMW 801 был ключом к его надлежащему охлаждению, который BMW разработал и построил себя и снабжал двигателем. Конструкция развивалась на протяжении всей войны, включая расширение на монтаж двигателя, которое позволяло большему охлаждающему жабра. Этот фабричный капот также улучшил простоту замены двигателя в поле, более полностью «модификация» радиального двигателя BMW 801, причем как можно больше его вспомогательных систем одновременно заменяют самим двигателем, в отличие от открытия или удаления «Отдельный» капот, прикрепленный к фюзеляже самолета.

Двигатели, как правило, доставлялись из BMW в комплекте в их капочке, готовые к прикреплению к передней части самолета или гондолы, с 1942 года в качестве Motoranlage (M) и 1944/1945 года как Triebwerksanlage (T) . MotoranLage был оригинальной формой взаимозаменяемого Kraftei , или « Power-Egg », унифицированной концепции установки силовой установки, используемой во многих немецких самолетах военного времени. Он чаще всего использовался с двойными и многомонтажными дизайнами, с некоторой потребностью во внешних дополнениях. Более полный формат TriebwerksAnlage для модулизации, консолидировал больше необходимых аксессуаров двигателя, помимо того, что могла бы более ранняя концепция MotoranLage, а также некоторые внешние монтажи, такие как неотъемлемая выхлопная система (включая турбонагнетатель, если они установлены как часть проекта), как это Полностью взаимозаменяемый блок. Оба формата M и T также использовались с различными встроенными двигателями, как Daimler-Benz DB 603, используемые как для встроенных версий DO 217 , так и для огромной летающей лодки BV 238 , и для Junkers Jumo 213 Силовые установки, используемые для более поздних маркеров мультирольного самолета JU 88 .

Форматы двигателя M и T добавили суффиксы вторичных обозначений, которые особенно для 801 радиального (и, возможно, других), не всегда соответствовали суффиксу букв, который обозначал голый радиальный двигатель, используемый для конкретной унифицированной установки, запутавшись с именованием 801 Подтипы серии двигателей значительно. Эти обозначения суффиксов изначально упоминали об этих полных наборах и их «голой» аналогах двигателя почти взаимозаменяемо. Модели A, B и L были известны (логически) как двигатели MataNlage MA, MB и ML в этой форме, но общий D-2 вместо этого был известен как MG. Поскольку война носила путаницу, увеличившись, модель E была доставлена ​​в качестве TG или TH в стиле Triebwerksanlage , по -видимому, предполагая отношение к двигателям G и H, но на самом деле они были доставлены как TL и TP. Довольно распространено видеть версии с турбонаддувом, упоминаемые только с T для более полностью унифицированных установок Triebwerksanlage , в частности (наиболее общеизвестно из всех) TJ для радиального подтипа с турбонаддувом BMW 801J и моделей TQ, еще больше сбивая с толку проблему.

Варианты

BMW 801 A, C, L (B)

1560 пс (1539 л.с., 1147 кВт)

BMW 801 D-2, Q-2, G-2, (H-2)

1700 пс (1677 л.с., 1250 кВт)

BMW 801 E, S

2000 пс (1 973 л.с., 1 471 кВт)

BMW 801 ф

2400 пс (2 367 л.с., 1765 кВт), разработка остановлена ​​к концу войны

Приложения

• Blohm & Voss BV 141
• Blohm & Voss BV 144
• Dornier do 217
• Focke-Wulf FW 190
• Focke-Wulf FW 191
• Heinkel He 277 (как предназначен для Amerikabomber ) роли
• Junkers You 88
• Junkers You 188
• Junkers Ju 288 (как временная подгонка, вместо предполагаемых Jumo 222 ) двигателей
• Junkers You 388
• Junkers You 290
• Junkers You 390
• Messerschmitt Me 264 (замена оригинального Jumo 211 Fitment)

Технические характеристики (BMW 801 C)

BMW 801 вид спереди. Обратите внимание на охлаждающий вентилятор (черный). Три цилиндра на передней части - центр винта, а не часть самого двигателя.

Данные от

Общие характеристики

• Тип: 14-рядовый двухрядный радиальный двигатель с воздушным охлаждением с наддувом
• Отверстие : 156 мм (6,15 дюйма)
• Ход : 156 мм (6,15 дюйма)
• Смещение : 41,8 литра (2560 дюймов)
• Длина: 2,006 мм (79 дюймов)
• Диаметр: 1290 мм (51 дюйм)
• Сухой вес : 1012 кг (2231 фунт)

Компоненты

• Valvetrain : один потребление и один выхлоп -клапан, охлаждаемый натрием , на цилиндр
• Нагнетатель : двухступенчатая двухступенчатая коробка передач
• Топливная система: прямая впрыска топлива
• Система охлаждения: воздушное охлаждение, с масляным холодильником, интегрированным в прямой капюшон

Производительность

• Выходная мощность: 1560 фунтов на пс (1539 л.с., 1147 кВт) при 2700 об / мин для взлета на уровне моря
• Конкретная мощность : 27,44 кВт/л (0,60 л.с./дюйм))
• Коэффициент сжатия : 6,5: 1
• Удельный расход топлива : 0,308 кг/(кВт · ч) (0,506 фунт/(hp · ч))
• Соотношение мощности к весу : 1,13 кВт/кг (0,69 л.с./фунт)

Смотрите также

Связанная разработка

• BMW 802
• BMW 803

Сопоставимые двигатели

• Бристоль Геркулес
• Fiat A.74
• GNOME-RHONE 14N
• Mitsubishi Kasei
• Mitsubishi Kinsei
• Накаджима сакаэ
• Pratt & Whitney R-1830
• Shvetsov ASh-82
• Райт Р-2600

Связанные списки

• Список авиационных двигателей

Библиография

• Бингхэм, Виктор (1998). Основные поршневые двигатели Аээро Второй мировой войны . Шрусбери, Великобритания: Airlife Publishing. ISBN  1-84037-012-2 .
• Кристофер, Джон (2013). Гонка за X-планы Гитлера: миссия Британии 1945 года о захвате секретной технологии Люфтваффе . Страуд, Великобритания: История пресса. ISBN  978-0-7524-6457-2 .
• Ганстон, Билл (2006). Всемирная энциклопедия аэро двигателей: от пионеров до сегодняшнего дня (5 -е изд.). Страуд, Великобритания: Саттон. ISBN  0-7509-4479-х .
• Шеффилд, F (13 августа 1942 г.). «BMW 801A» (PDF) . Полет .

Внешние ссылки

• Технический рисунок BMW 801A в архивировании высокого разрешения 2007-01-25 на The Wayback Machine
• Технический рисунок BMW 801D в высоком разрешении
• Пропуск двигателя BMW 801 в 2010 году