ביקורת צבאית

פרופלורים בעיצוב A.Ya. דקר (הולנד)

12
בשל היעדר חלופות סבירות, כמעט כל המטוסים של המחצית הראשונה של המאה הקודמת היו מצוידים במנועי בוכנה ומדחפים. כדי לשפר את המאפיינים הטכניים והטיסות של הציוד, הוצעו עיצובי מדחפים חדשים בעלי תכונות מסוימות. באמצע שנות השלושים הוצע עיצוב חדש לחלוטין שאיפשר להשיג את היכולות הרצויות. מחברו היה המעצב ההולנדי A.Ya. דקר.


אדריאן יאן דקר החל את עבודתו בתחום מערכות הברגים בשנות העשרים. אחר כך הוא פיתח עיצוב חדש של האימפלר לטחנות רוח. כדי לשפר את המאפיינים הבסיסיים, הממציא הציע להשתמש במטוסים הדומים לכנף מטוס. בשנת 1927 הותקן אימפלר כזה באחת המפעלים בהולנד ונבדק עד מהרה. בתחילת העשור הבא הופעלו שלושה תריסר אימפלרים כאלה, ובשנת 1935 כבר היו מצוידים בהם 75 טחנות.


מטוס נסיוני עם מדחף A.Ya. דקר. תמונה מאת oldmachinepress.com


בתחילת שנות השלושים, לאחר בדיקה והכנסת עיצוב חדש במפעלים, א.יה. דקר הציע להשתמש ביחידות דומות ב תְעוּפָה. לפי החישובים שלו, אימפלר שתוכנן במיוחד יכול לשמש כמדחף למטוס. עד מהרה הרעיון הזה הוסגר בצורה של התיעוד הדרוש. בנוסף, דאג המעצב לקבל פטנט.

השימוש בתכנון מדחף לא סטנדרטי, כפי שהגה הממציא, היה צריך לתת כמה יתרונות על פני מערכות קיימות. בפרט, ניתן היה להפחית את מהירות המדחפים כאשר הושג דחף מספיק. לעניין זה, המצאת א.י.א. דקר מכונה לעתים קרובות "פרופלור מהירות סיבוב נמוכה". עיצוב זה נקרא גם בפטנטים.

בקשת הפטנט הראשונה הוגשה ב-1934. בסוף יולי 1936 א.יא. דקר קיבל פטנט בריטי מספר 450990, המאשר את העדיפות שלו ביצירת המדחף המקורי. זמן קצר לפני הוצאת הפטנט הראשון הופיעה בקשה נוספת. הפטנט השני הונפק בדצמבר 1937. כמה חודשים קודם לכן שלח המעצב ההולנדי מסמכים למשרדי הפטנטים של צרפת וארצות הברית. האחרון הוציא מסמך US 1940 בתחילת 2186064.


עיצוב בורג של הגרסה השנייה. ציור מהפטנט


פטנט בריטי מס' 450990 תיאר עיצוב מדחף יוצא דופן המסוגל לספק ביצועים מספקים עם הפחתה מסוימת של גורמים שליליים. המעצב הציע להשתמש ברכזת מדחף גדולה בצורת אוגיבל, שיהפוך בצורה חלקה לחטם גוף המטוס. להבים גדולים בעלי צורה יוצאת דופן היו צריכים להיות מחוברים אליו בצורה נוקשה. זה היה קווי המתאר המקוריים של הלהבים, כמו A.Ya. דקר, יכול להוביל לתוצאה הרצויה.

הלהבים של המדחף "במהירות נמוכה" היו צריכים להיות בעלי התארכות נמוכה עם אורך אקורד גדול. הם היו צריכים להיות מורכבים בזווית לציר האורך של הרכזת. הלהב קיבל פרופיל אווירודינמי עם כבוד אף מעובה. הוצע לטאטא את הבוהן של הלהב. הקצה היה ממוקם כמעט במקביל לציר הסיבוב של הבורג, והוצע להפוך את הקצה הנגרר לעקום עם חלק קצה בולט.


המבנה הפנימי של הבורג ותיבת ההילוכים. ציור מהפטנט


הפרויקט הראשון ב-1934 דרש שימוש בארבעה להבים. בורג בעיצוב זה היה צריך להיות מותקן על פיר המשתרע מתיבת הילוכים עם המאפיינים הנדרשים. שטח משמעותי של להבי המדחף, בשילוב עם פרופיל אווירודינמי, היה אמור לספק עלייה בדחף. כך, ניתן היה להשיג דחף מספיק במהפכות נמוכות יותר בהשוואה לעיצוב בורג מסורתי.

כבר לאחר הגשת בקשה לפטנט ראשון A.Ya. דקר בדק מדחף ניסיוני והסיק מסקנות מסוימות. במהלך הבדיקה נמצא כי לתכנון המוצע חסרונות מסוימים. אז, זרימת האוויר מאחורי המדחף התפצלה לצדדים, ורק חלק קטן ממנה עבר לאורך גוף המטוס. זה הוביל להידרדרות חדה ביעילותם של הגאי הזנב. לפיכך, בצורתו הנוכחית, לא ניתן היה להשתמש בבורג דקר בפועל.

פיתוח נוסף של המדחף המקורי הוביל להופעת עיצוב מעודכן עם מספר הבדלים חשובים. היא הייתה זו שהפכה לנושא הפטנט הבריטי השני והאמריקאי הראשון. מעניין שהמסמך מארה"ב, בניגוד לזה האנגלי, תיאר לא רק את הבורג, אלא גם את עיצוב הכוננים שלו.


מטוס Fokker CI - מכונה דומה הפכה למעבדה מעופפת לבדיקת הרעיונות של A.Ya. דקר. תמונה Airwar.ru


המוצר המעודכן מדחף מהירות סיבוב נמוכה היה אמור לכלול שני מדחפים קואקסיאליים מסתובבים נגדית בבת אחת. הבורג הקדמי עדיין הוצע להיבנות על בסיס רכזת גדולה ויעילה. יש לחבר את להבי המדחף האחוריים ליחידה גלילית בגודל דומה. כמו בפרויקט הקודם, הספינר של המדחף הקדמי והטבעת האחורית יכולים לשמש כמגן האף של המטוס.

שני המדחפים היו אמורים לקבל להבים בעיצוב דומה, שהיה פיתוח של הפרויקט הראשון. שוב, היה צורך להשתמש בלהבים מעוקלים משמעותית של התארכות קטנה, בעלי פרופיל אווירודינמי מפותח. למרות הקצה המוביל הסוחף, אורך הפרופיל גדל בכיוון מהשורש לקצה, ויצר עיקול אופייני לקצה הנגרר.

לפי תיאור הפטנט, המדחף הקדמי היה צריך להסתובב נגד כיוון השעון (במבט מהצד של הטייס), המדחף האחורי - בכיוון השעון. היה צורך להתקין את להבי המדחף בהתאם. מספר הלהבים היה תלוי במאפייני המדחף הנדרשים. הפטנט הראה עיצוב עם ארבעה להבים על כל מדחף, בעוד שאב טיפוס מאוחר יותר קיבל מספר גדול יותר של מטוסים.


תהליך ההרכבה של הברגים המקוריים, אתה יכול לשקול את האלמנטים הפנימיים של המוצר. תמונה מאת oldmachinepress.com


הפטנט האמריקאי תיאר את עיצובה של תיבת ההילוכים המקורית, שאיפשר להעביר מומנט ממנוע אחד לשני מדחפים מסתובבים נגדית. הוצע לחבר את ציר המנוע לגלגל השמש של מעגל ההילוכים הפלנטרי הראשון (האחורי). בעזרת גלגל שיניים קבוע במקומו, הועבר כוח לגלגלי שיניים הלווייניים. המוביל שלהם היה מחובר לפיר של המדחף הקדמי. פיר זה היה מחובר גם לגלגל השיניים של הגלגל השני. המוביל המסתובב של הלוויינים שלה היה מחובר לפיר החלול של המדחף האחורי. עיצוב זה של תיבת ההילוכים אפשר להתאים באופן סינכרוני את מהירות הסיבוב של הברגים, כמו גם להבטיח את סיבובם בכיוונים מנוגדים.

כפי שהגה הממציא, הדחף העיקרי היה אמור להיווצר על ידי להבי המדחף הקדמי. החלק האחורי, בתורו, היה אחראי לניתוב נכון של זרימות האוויר ואיפשר להיפטר מההשפעות השליליות שנצפו בפרויקט הבסיסי. לאחר שני ברגים קואקסיאליים, זרימת האוויר עברה לאורך גוף המטוס ובדרך כלל הייתה אמורה לפוצץ את יחידת הזנב בהגאים. כדי להשיג תוצאות כאלה, המדחף האחורי יכול היה לקבל מהירות סיבוב מופחתת - כשליש מהסיבובים של הקדמי.

המדחף המקורי נוצר תוך התחשבות בהחדרה האפשרית לפרויקטים חדשים של טכנולוגיית תעופה, ולכן הוא נדרש לבצע בדיקות מן המניין. בתחילת 1936, אדריאן יאן דקר הקים חברה משלו, Syndicaat Dekker Octrooien, שהייתה אמורה לבדוק את המדחף המקורי, ו - עם תוצאות חיוביות - לקדם המצאה זו בתעשיית התעופה.

פרופלורים בעיצוב A.Ya. דקר (הולנד)
בורג מוכן על המטוס. תמונה מאת oldmachinepress.com


בסוף מרץ של אותה שנה, סינדיקט דקר רכש מטוס דו-כנפי רב-תכליתי Fokker CI שנבנה בהולנד. מכונה זו עם משקל המראה מרבי של 1255 ק"ג בלבד צוידה במנוע בנזין BMW IIIa בהספק של 185 כ"ס. עם מדחף עץ דו-להבי רגיל הוא יכול להגיע למהירויות של עד 175 קמ"ש ולטפס לגובה של עד 4 ק"מ. לאחר מבנה מחדש והתקנה של מדחף חדש, הדו-כנפי היה אמור להפוך למעבדה מעופפת. באפריל 1937 פעלה חברת א.י.א. דקר רשם את המטוס המשודרג; הוא קיבל מספר PH-APL.

במהלך הארגון מחדש, מטוס הניסוי איבד את מכסה המנוע הסטנדרטי שלו וכמה פרטים נוספים. במקום זאת, הוצבו בגוף המטוס הקדמי תיבת ההילוכים המקורית וזוג "פרופלורים במהירות נמוכה". הבורג הקדמי קיבל שישה להבים, האחורי - שבעה. הבסיס של הבורג החדש היה זוג רכזות, שהורכבו ממסגרת אלומיניום עם בטנה מאותו חומר. ללהבים היה עיצוב דומה. בקשר להתקנת ברגים, האף של המכונה שינה את צורתו בצורה הבולטת ביותר. יחד עם זאת, המעטפת הגלילית של המדחף האחורי לא בלטה מעבר לעור גוף המטוס.

בדיקות של המעבדה המעופפת עם המדחף המקורי החלו באותה 1937. שדה התעופה של איפנברג הפך עבורם לפלטפורמה. כבר בשלבי הבדיקה המוקדמים, נמצא שמדחפים קואקסיאליים בעלי להבים ביחס גובה-רוחב נמוך אכן יכולים ליצור את הדחף הנדרש. בעזרתם, המכונית יכלה לבצע מוניות וריצה. בנוסף, מזמן מסוים ניסו הבוחנים להרים את המכונית לאוויר. ידוע שפוקר CI מנוסה הצליח לבצע מספר גישות, אך לא היה דיבור על המראה מן המניין.


נוף קדמי. תמונה מאת oldmachinepress.com


בדיקות של מטוס מנוסה אפשרו לזהות את היתרונות והחסרונות של הפרויקט המקורי. נמצא כי זוג מדחפים מסתובבים נגדיים אכן מסוגלים לייצר את הדחף הנדרש. יחד עם זאת, קבוצת המדחפים המורכבת התבלטה בגודלה הקטן יחסית. יתרון נוסף של העיצוב היה הרעש המופחת שהופק על ידי הלהבים הנמוכים ביחס גובה-רוחב.

עם זאת, זה לא היה חף מבעיות. מדחף א.יה. דקר ותיבת ההילוכים הדרושה לו היו שונים מדגימות קיימות במורכבות המוגזמת של ייצור ותחזוקה. בנוסף, המדחף הניסיוני שהותקן ב- Fokker CI הראה ביצועי דחף לא מספקים. היא אפשרה למטוס לנוע על הקרקע ולפתח מהירות גבוהה מספיק, אך הדחף שלו לא הספיק לטיסות.

ככל הנראה, הבדיקות נמשכו עד תחילת שנות הארבעים, אך במשך מספר שנים הן לא הובילו לתוצאות של ממש. עבודה נוספת נקטעה על ידי המלחמה. במאי 1940 תקפה גרמניה הנאצית את הולנד, ורק כמה ימים לאחר מכן הפך מטוס ניסוי עם מדחפים יוצאי דופן לגביע התוקפן. מומחים גרמנים צפויים גילו עניין בהתפתחות זו. עד מהרה נשלחה המעבדה המעופפת לאחד משדות התעופה ליד ברלין.


בהתנעת המנוע החלו הברגים להסתובב. מסגרת חדשות


יש מידע על ביצוע של כמה בדיקות על ידי מדענים גרמנים, אבל הבדיקות האלה הסתיימו די מהר. לפי כמה דיווחים, הניסיון הראשון של הגרמנים להרים את המטוס לאוויר הסתיים בתאונה. המכונית לא שוחזרה, ועל זה היסטוריה הפרויקט הנועז הסתיים. המטוס היחיד המצויד במדחפים עם מהירות סיבוב נמוכה לא הצליח להראות את הצד הטוב ביותר שלו, ולכן הרעיון המקורי נזנח. בעתיד, רק מדחפים בסגנון מסורתי היו בשימוש מסיבי.

על פי הרעיונות שמאחורי העיצוב המקורי, "מדחף הסיבוב האיטי" המיוחד היה אמור להיות חלופה מלאה למערכות עיצוב מסורתיות. בשונה מהם במורכבות מסוימת, יכולים להיות לו יתרונות בצורת ממדים קטנים יותר, מהירות מופחתת והפחתת הרעש. עם זאת, לא הייתה תחרות. פיתוח A.Ya. דקר אפילו לא הצליח לעבור את כל מחזור המבחן.

אולי, עם פיתוח נוסף, המדחפים המקוריים יוכלו להראות את המאפיינים הרצויים ולמצוא יישום בפרויקטים שונים של טכנולוגיות תעופה. אולם המשך העבודות הואטה עקב בעיות ונסיבות שונות, ובמאי 1940 הופסק הפרויקט עקב מתקפה גרמנית. לאחר מכן, רעיון יוצא דופן נותר לבסוף ללא עתיד. בעתיד, עיצובים מבטיחים של מדחפים פותחו שוב במדינות שונות, אך אנלוגים ישירים של מערכת אדריאן יאן דקר לא נוצרו.


על פי החומרים:
https://oldmachinepress.com/
http://anyskin.tumblr.com/
http://hdekker.info/
http://strangernn.livejournal.com/
https://google.com/patents/US2186064
מחבר:
12 הערות
מודעה

הירשמו לערוץ הטלגרם שלנו, באופן קבוע מידע נוסף על המבצע המיוחד באוקראינה, כמות גדולה של מידע, סרטונים, משהו שלא נופל באתר: https://t.me/topwar_official

מידע
קורא יקר, על מנת להשאיר הערות על פרסום, עליך התחברות.
  1. 32363
    32363 11 באוקטובר 2017, 15:44
    +1
    יכול להיות לו היתרונות של גודל קטן יותר, סל"ד נמוך יותר ורעש מופחת.


    אבל כרגע, להיפך, כדי להפחית רעש ומהירות, הם הולכים להגדיל את הקוטר.
    1. אקסון
      אקסון 15 באוקטובר 2017, 13:46
      0
      מסוקים לא עושים רעש?
      1. 32363
        32363 15 באוקטובר 2017, 16:21
        +1
        ציטוט של אקסון
        מסוקים לא עושים רעש?

        להבי מסוק מסתובבים בערך 220-270 סל"ד
        על מטוסי נוסעים מהדגמים האחרונים של סיבוב 4000-5000 סל"ד
  2. Des10
    Des10 11 באוקטובר 2017, 16:59
    +1
    תודה, ידע חדש - בשבילי.
  3. אגור-דיס
    אגור-דיס 11 באוקטובר 2017, 17:22
    0
    פיתוח נוסף של רעיון זה היה מנועי טורבו-פרופ. אבל זה סיפור אחר לגמרי.
    1. טַיָס_
      טַיָס_ 11 באוקטובר 2017, 22:54
      +4
      מנועי טורבו-פרופ הם סוג אחר לגמרי, שאין לו שום קשר לזה בכלל.
  4. וודמק
    וודמק 11 באוקטובר 2017, 18:15
    0
    נראה די גדול וכבד. מעניין כמה יעיל זה יהיה עם מנועים מודרניים.
  5. קלעים
    קלעים 11 באוקטובר 2017, 19:00
    0
    האב הקדמון של מאוורר המדחף (DTRD עם יחס מעקף גבוה במיוחד)
    1. טַיָס_
      טַיָס_ 11 באוקטובר 2017, 22:59
      +2
      ואתה מסתכל על היחס בין אורך הלהב לאקורד הלהבים של המעגל השני של מנוע הדיזל המודרני (לפחות 10) ומשווה עם אותו יחס בתצלומים המוצגים. לממציא יש יחס של בערך אחד, אז זה לא מפתיע שהמאפיינים היו מגעילים.
  6. טַיָס_
    טַיָס_ 11 באוקטובר 2017, 22:53
    +6
    התוצאה הרגילה של ממציא לעתיד שאין לו שמץ של מושג על התיאוריה של המדחף, לפחות ברמת העבודות של N.E. ז'וקובסקי מהשנים העשירית של המאה העשרים, אבל יש לו כמה כספים לבניית המפלצת הזו. האכזריות של הרעיון נעוצה בהתארכות הקטנה ביותר של הלהב ובהתאם, בהתנגדות האינדוקטיבית העצומה.
  7. דקברב
    דקברב 11 באוקטובר 2017, 23:28
    +3
    תודה למחבר על הסקרנות! הטייס צודק לחלוטין. זה אפילו מפתיע איך דבר כזה יכול לעלות על הדעת בסוף שנות העשרים? כמובן, מנועי מאוורר בורג מזכירים קצת את הנס הזה, אבל אפילו להם יש הרבה יותר התארכות של הלהבים. אולם שם קיצור הלהבים וסחיפתם מוסבר במהירויות טיסה הקרובות למהירות הקול, אבל למה כאן? לגמרי לא מובן. אלא אם כן להקטין את הגודל, אבל לא במחיר של ירידה חדה ביעילות.
  8. Dimon19661
    Dimon19661 15 באוקטובר 2017, 08:43
    0
    סוף סוף, מאמר מעניין על VO.