Mesin Pesawat Eksperimental VD-4K

Mesin pesawat eksperimental VD-4K (M-253K) (USSR. 1949 – 1950).

M-253K (VD-4K) adalah mesin pesawat Soviet dari tipe gabungan (turbocompound), dibuat sesuai dengan skema bintang blok. Mesinnya adalah bintang blok 24 silinder (masing-masing enam blok dengan 4 silinder). Sejarah mesin gabungan VD-4K tidak cukup umum dan berakar pada periode sebelum perang. Faktanya adalah bahwa mereka mulai membuatnya bukan di biro desain mesin pesawat khusus, tetapi di salah satu departemen Institut Penerbangan Moskow.

Mesin Pesawat Eksperimental Vd-4K
https://cdn.pixabay.com/photo/2019/09/05/15/25/airbus-4454338_960_720.jpg

Mesin Pesawat Eksperimental VD-4K

Pada akhir tahun 1938, Komisaris Rakyat Industri Penerbangan saat itu, M.M. Biasanya, parameter perkembangan baru di bidang pembuatan mesin dipilih berdasarkan analisis tren jangka panjang dan kebutuhan masa depan industri pesawat terbang kita sendiri, serta keadaan cabang teknologi serupa di luar negeri.

MM Kaganovich, secara umum, bukan orang jahat, tetapi yang mendapat posisi karena pengabdiannya pada ide dan pemimpin, jiwa nomenklatur (hari ini direktur pemandian, besok kepala Industri Penerbangan), karena tidak terlalu berpengetahuan dalam semua seluk-beluk “Pemilihan awal parameter utama untuk desain”, cukup dikalikan dengan dua data mesin M-105. Oleh karena itu ternyata mesin baru harus mengembangkan tenaga 2100-2300 hp. pada ketinggian 8000 m.

G.S. Skubachevsky dengan sekelompok mahasiswa dan mahasiswa pascasarjana mengerjakan tiga opsi tata letak untuk mesin 24 silinder: berbentuk X, berbentuk H dan semacam bintang empat baris dengan enam silinder di setiap baris. Opsi terakhir ternyata yang paling sukses: diameternya hanya 1065 mm, seperti motor M-11. Diasumsikan bahwa supercharger sentrifugal tiga kecepatan akan digunakan untuk meningkatkan ketinggian, dan efisiensi pembangkit listrik akan ditingkatkan oleh sekrup kontra-rotasi.

Pada Juli 1939, sebuah dekrit pemerintah muncul tentang desain mesin, yang disebut M-250. KB-2 khusus sedang dibuat di MAI, terdiri dari mahasiswa, pascasarjana dan pegawai CIAM, guru dari departemen MAI lainnya juga terlibat. Pekerjaan desain dimulai dan sudah pada 1 April 1940, proyek M-250 disahkan oleh komisi Institut Penelitian Angkatan Udara, keputusan dibuat untuk membangun mesin eksperimental di pabrik No. 16 di Voronezh.

Peluncuran pertama M-250 di stan dilakukan pada hari yang menentukan 22 Juni 1941. Pada tes, mesin menunjukkan tenaga yang dinyatakan 2500 hp. Kemudian pekerjaan sporadis pada mesin dalam kondisi perang dan evakuasi. Mereka benar-benar kembali ke topik pada tahun 1946, ketika sebuah tugas diterima untuk mesin berkapasitas 3500 hp untuk mesin Tupolev berat baru. OKB-36 di Rybinsk di bawah kepemimpinan V.A. Dobrynin, berdasarkan landasan teoretis dan praktis untuk M-250, dalam waktu singkat menciptakan mesin pesawat M-251TK (VD-3TK).

Pada Januari 1949, OKB-36 mengusulkan, berdasarkan M-251TK, untuk membuat mesin gabungan baru M-253K dengan daya maksimum 4300 hp. dan dengan konsumsi bahan bakar spesifik dalam mode jelajah dalam 0,185 – 0,195 kg / hp.h. Pekerjaan itu dilakukan dalam kerangka desain pesawat “85”, topik yang ditentukan pada waktu itu untuk MAP sebagai yang paling penting.

Proyek M-253K didasarkan pada prinsip-prinsip berikut:

  • Perubahan minimal dalam desain M-251TK, yang dibenarkan oleh akurasi dan keandalan yang tinggi dari komponen dan rakitan M-251TK, dikonfirmasi selama pengujian, serta waktu singkat yang dialokasikan untuk pengembangan;
  • Penggunaan maksimum energi gas buang untuk meminimalkan dorongan mesin piston utama dalam hal dorongan dan mendapatkan konsumsi bahan bakar yang ditentukan (peningkatan, dibandingkan dengan M-251TK, dibuat dalam mode lepas landas hanya 7%).

M-253K seharusnya menjadi unit gabungan yang terdiri dari dua unit daya, mesin pesawat dengan tiga turbin impuls dan turbocharger dengan nosel jet variabel, yang menerima energi dari gas buang mesin. Penggunaan turbin impuls memungkinkan untuk meningkatkan efisiensi sebesar 10-11%, penggunaan turbocharger yang kuat dengan ketinggian 11.000 m, dengan efisiensi tinggi di semua mode, menggunakan reaksi gas buang dalam nosel jet yang dapat disesuaikan, dibuat dimungkinkan untuk meningkatkan efisiensi operasional sebesar 20-25%.

Pada bulan September 1949, rancangan kerja selesai dan gambar komponen baru dikembangkan – turbin impuls dan turbocharger TK-36. Selama desain, pekerjaan kompresi di stasiun pemantauan berkurang, dan injeksi campuran air-ke-alkohol digunakan untuk mode paksa. Sebagai hasil dari pekerjaan yang dilakukan, OKB-36 berhasil mendapatkan unit yang efisien dan cukup andal, yang dasarnya adalah mesin piston bekas. Skema rasionalnya, dalam bentuk bintang empat baris enam blok dengan pendingin cair, memungkinkan untuk membuat desain yang kompak dan kaku yang memberikan berat jenis rendah dan data kinerja tinggi.

Pada bulan September 1949 yang sama, Keputusan No. 3929-1608 untuk 85 pesawat mengajukan persyaratan dasar berikut untuk mesin pesawat M-253K:

  • Daya lepas landas – 4300 hp;
  • Daya pengenal pada ketinggian 8000-9000 m – 3200 hp;
  • Konsumsi bahan bakar spesifik dalam mode daya pengenal 0,5-0,6 – 0,185-0,195 kg / hp h;
  • Berat kering (tanpa unit bertekanan) – 1900 kg.

Pada bulan Desember 1950, mesin pesawat harus diserahkan ke tes bangku 100 jam Negara. Untuk tes bangku dan penerbangan, perlu untuk membuat 20 salinan M-253K dalam waktu singkat.

Pada Januari 1950, mesin pertama sudah siap, kemudian 23 mesin lagi dibuat. Pada bulan Juni-Desember, uji pabrik 100 jam dilakukan pada beberapa mesin pesawat. Pada bulan Desember 1950, M-253K, bersama dengan TK-36, dipresentasikan untuk uji bangku Negara, yang diselesaikan dengan hasil positif pada awal Februari 1951, yang mengonfirmasi kepatuhan penuh semua parameter dengan yang diberikan, serta keandalan desain. Pada akhir Tes Negara, M-253K menerima penunjukan VD-4K.

Pada paruh kedua tahun 1950, VD-4K dipasang di laboratorium terbang Tu-4LL. Pada akhir 1950, tahap pertama uji terbang selesai. Satu VD-4K berpengalaman telah diuji, tiga lainnya adalah ASh-73TK reguler. Pekerjaan ini dilakukan oleh LII dan hasil positifnya menjadi alasan yang baik untuk memasang mesin pesawat ini pada 85 pesawat pertama. Pesaing dari OKB-19, dengan ASh-2K mereka yang lebih kuat, tetapi lebih “mentah”, tidak punya waktu untuk penerbangan pertama.

Tes dan penyempurnaan lebih lanjut dari VD-4K dilakukan selama implementasi program uji bersama pada 85 pesawat, serta penerbangan uji paralel Tu-4LL dengan VD-4K. Laboratorium menguji semua langkah untuk memperbaiki mesin pesawat. Hal ini berkontribusi pada percepatan proses joint testing. Secara khusus, kipas tambahan dalam sistem pendingin engine dikerjakan pada Tu-4LL.

VD-4K akhirnya ditugaskan ke pesawat “85” pada akhir Mei 1951, ketika diputuskan untuk menaikkan “85” pada penerbangan pertama dengan VD-4K, karena ASh-2K masih menderita “penyakit masa kecil”. Dalam rangka menyempurnakan pemasangan mesin pesawat Tu-85, kipas pendingin paksa dipasang pada VD-4K. Tenaga ditransmisikan menggunakan gearbox planetary poros tunggal dengan sistem ventilasi engine terintegrasi ke baling-baling, AB-55 lima bilah atau AB-44 empat bilah.

Dengan penyelesaian resmi program pembuatan Tu-85, pengerjaan VD-4K secara bertahap dibatasi. Pembuatan dan uji terbang VD-4K menjadi puncak dari pengembangan bangunan mesin pesawat piston. Ini membutuhkan pemecahan berbagai masalah di bidang kekuatan dan dinamika mesin, teknik panas, dinamika gas, ilmu material dan teknologi produksi.

Untuk pembuatan VD-4K, sekelompok pekerja dari OKB-36 dan TsIAM dianugerahi Hadiah Stalin pada tahun 1951.

Diperbarui Rabu, 11 Mei 2022 oleh Widya Kathy Nuraini

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *