Почему турбореактивные двигатели были первыми типами турбодвигателей, а не турбовинтовыми?

Во время Второй мировой войны первые реактивные двигатели массово появились на боевых самолетах. Великобритания и Германия сделали первые.

Но почему турбореактивные двигатели были первыми? Почему не турбовинтовые, которые легче, так как турбомашина меньше для данной тяги. У турбовинтовых двигателей есть пропеллеры, так что эволюция тоже была бы намного проще. Если я не ошибаюсь, турбовинтовые двигатели могут летать выше и быстрее, чем поршневые винты, так что это давало преимущество.

Так почему же первыми были турбореактивные двигатели? Разве во время войны инженерам не приходила в голову идея пропеллера, прикрепленного к турбовальному валу? Был ли это туннельный взгляд на гораздо более мощные турбореактивные двигатели?

Или, может быть , проблема заключалась в коробке передач , это была огромная мощность для передачи.
У Мерлина была редукторная коробка передач, напримерMerlin XII Merlin fitted with 0.477:1 reduction gear installed in some Spitfire II's with three-bladed Rotol constant-speed propeller. Rated at 1,150-horsepower (857 kW) at 3,000 rpm at 14,000 feet.[19])

Ответы (2)

Винтовые самолеты уже существовали, а турбовинтовые стали ответом на вопрос, который не задавали во время войны. Основным движущим фактором разработки турбореактивного двигателя было обеспечение большой скороподъемности и высокой воздушной скорости для перехвата бомбардировщиков противника, чего турбовинтовой двигатель сделать не мог. Экономия топлива и ресурс двигателя имели второстепенное значение, Junker-Jumo 109 Ме-262 продержался всего 10 летных часов!

К концу Второй мировой войны поршневые винтовые двигатели были очень сложными, поршневой двигатель Merlin с наддувом, приводивший в действие Spitfire, развивал мощность более 2000 л.с.

введите описание изображения здесь

Но Ме-262 и Не-178 были намного быстрее, чем «Мустанги» и «Спитфайры», которые сопровождали бомбардировщики, и их можно было сбить только в очереди на посадку. Из вики :

Слишком быстрые, чтобы догнать истребители союзников, Me 262 было почти невозможно остановить. [Примечание 7] В результате пилоты Me 262 были в относительной безопасности от истребителей союзников, пока они не позволяли себе втягиваться в соревнования по поворотам на малых скоростях и сохраняли свои маневры для более высоких скоростей.

Турбовинтовой двигатель не дал бы такого преимущества, поскольку винт является ограничивающим фактором воздушной скорости. Меньший вес турбины был бы полезен: Merlin весил 600 кг , а, например, турбовинтовой PW123 развивает мощность 2380 л.

Разработка турбовинтовых и реактивных самолетов шла более или менее одновременно до и во время начальных этапов Второй мировой войны — их первые испытательные запуски проходили с разницей в несколько лет. Вы должны понимать, что шла война - любой (значительно) лучший авиационный двигатель был бы вопросом жизни и смерти; и это будет тот, кто получит ресурсы. Турбовинтовой двигатель не должен был быть этим двигателем. Во время разработки турбореактивные двигатели показали улучшения и обещания, которых никогда не было с турбовинтовыми двигателями.

У турбовинтовых двигателей есть воздушный винт, но двигатель был совершенно другим - вместо того, чтобы разрабатывать другой тип двигателя (который, безусловно, будет менее мощным по сравнению с нынешними) и заставлять его работать с тем же самым воздушным винтом, легко понять, почему концепция двигателя без пропеллера более привлекателен - для подобной конфигурации вы должны сразу показать значительное улучшение, в то время как новая идея может выжить (по крайней мере, на начальном этапе) на обещании. Добавьте к этому тот факт, что поршневые двигатели достигли своего пика производительности и мощности во время Второй мировой войны, и турбовинтовым двигателям было бы сложно их улучшить.

Вообще говоря, хотя современные турбовинтовые самолеты могут быть быстрее, чем самолеты с поршневыми двигателями, это не обязательно было так , пока Советы не разработали Ту-95 . Однако в случае реактивных двигателей разница была существенной. Одной из первоначальных проблем Ме-262 было то, что он был слишком быстр для сложившейся тактики. Во время своего появления реактивные самолеты не предлагали значительного увеличения потолка полета.

Для турбовинтового двигателя вам понадобятся три детали: турбореактивный двигатель, редуктор и пропеллер. Турбореактивный двигатель исключает два из этих компонентов и упрощает конструкцию двигателя (даже по сравнению с некоторыми поршневыми двигателями), что является важным фактором в военное время.

Во время войны основная цель разработки двигателей заключалась в улучшении характеристик боевых самолетов, а реактивные двигатели привели к изменению парадигмы в этом отношении за счет увеличения скорости, чего турбовинтовые двигатели никогда не могли сделать. Даже сегодня турбовинтовые двигатели популярны не из-за своей мощности, а из-за их выносливости, и их боевое применение довольно ограничено; в ситуации типа ВМВ, где боевая авиация была первостепенной задачей, их подъем был бы немыслим. Это было не узкое видение, а столкновение с реальностью присвоения ограниченных ресурсов для выживания сегодня и победы завтра.