Практичність реактивного руху була продемонстрована в Німеччині на початку 1937 року Гансом фон Охайном, який працював з компанією Heinkel . Визнаючи потенціал винаходу, Міністерство авіації Рейху ( нім. Reichsluftfahrtministerium , скорочено RLM) спонукали німецьких виробників авіаційних двигунів розпочати власні програми розробки реактивних двигунів, пропонуючи контракти Junkers і BMW на двигун потужністю 1 520 lb (690 kg) тяги . [2]
Розробка BMW 003 почалася як проект Brandenburgische Motorenwerke (Бранденбурзький моторний завод, відомий як «Брамо») під керівництвом Германа Остріха, якому присвоєно позначення RLM 109-003 (з використанням префікса RLM «109-», спільного для всіх проектів реактивних і ракетних двигунів). Bramo також розробляв інший турбореактивний двигун, 109-002. У 1939 році BMW викупив Bramo, і в результаті придбання отримав обидва проекти двигунів. 109-002 мав дуже складну конструкцію компресора з протилежним обертанням, призначену для усунення крутного моменту, але від нього відмовилися на користь простішого двигуна, який, зрештою, мав достатньо проблем у розробці.
Будівництво почалося наприкінці того ж року, і двигун вперше запрацював у серпні 1940 року, [3] але виробляв лише 330 lb (150 kg) тяги, це лише половина бажаного. [4] Перші льотні випробування відбулися в середині 1941 року під корпусом випробувального літака Messerschmitt Bf 110 . Однак проблеми, настільки затримували програму, що планер прототипу Me 262 V1 (перший літак, який мав використовувати двигун) був готовий до льотних випробувань, для нього не було доступних силових установок, і він фактично почав льотні випробування з додатковим, звичайним поршневим двигуном Junkers Jumo 210 в носі. Лише в листопаді 1941 року Me 262 V1 почали використовувати двигуни BMW, обидва вийшли з ладу під час випробувань. [5] Прототип літака повинен був повернутися на аеродром на потужності поршневого двигуна, який ще був встановлений. [6] [7]
Для Me 262 від загального використання силової установки BMW відмовилися, за винятком двох експериментальних зразків літака, відомих як Me 262 A-1b. Кілька тестових зразків Messerschmitt Me 262 A-1b використовували більш пізню версію реактивного двигуна 003, зафіксувавши офіційну максимальну швидкість 500 миль/год (800 км/год) . У серійній версії Me 262A-1a використовувався конкуруючий Jumo 004, більша вага якого вимагала стрілоподібності крил, щоб перемістити центр ваги в правильне положення. Робота над 003 все одно тривала, і до кінця 1942 року його зробили набагато потужнішим і надійнішим. Удосконалений двигун пройшов льотні випробування на літаку Junkers Ju 88 у жовтні 1943 року і, нарешті, був готовий до масового виробництва в серпні 1944 року. Готові двигуни заслужили репутацію ненадійних; час між капітальними ремонтами (технічно, не TBO ) становив близько 50 годин. [8] (Конкуруючі Jumo 004 мали від тридцяти до п’ятдесяти, і, можливо, мали навіть десять. ) [8] Протягом 1944 року надійність 003 підвищилася, що зробило його придатною силовою установкою для конструкцій авіаційної рами, яка конкурувала за контракт з <i id="mwSQ">Jägernotprogramm</i> на виробництво легких винищувачів. який виграв дизайн Heinkel He 162 Spatz .
Серед розробок двигуна був 003C, який підняв тягу до 900 kg (2 000 lb) — у тому ж класі тяги, що й конкурент Jumo 004B, але приблизно на 136 кг/300 фунтів менший за вагою; і 003D, що підняло його майже до 1 100 kg (2 400 lb), [9] який додав один додатковий ступінь компресора крім семи попередніх конструкцій і додатковий ступінь турбіни [10] з тягово-ваговим відношенням 16,58 Н/кг для 003D при лише 1 431 lb (649 kg), що приблизно на 30% більше, ніж 1,288 lbf/lb (12,63 N/kg) для 950-kilogram (2 090 lb) Heinkel HeS 011 A.
Лише два літаки німецького виробництва використовували 003. Першим був Heinkel He 162 A Spatz (оскільки конкурс дизайну легких винищувачів Volksjäger передбачав його використання) [11], при цьому Spatz використовував версію 003E, розроблену з підфюзеляжними точками кріплення, щоб дозволити встановити його на фюзеляжі літака. Іншим був чотиримоторний варіант розвідника-бомбардувальника Arado Ar 234 C, який був розроблений для використання того, цього двигуна як "більш доступного" [12], незважаючи на його первинне призначення для He 162A.
BMW 003 виявився дешевшим по матеріалам, ніж власний 801 радіальний, 12,000 ℛℳ до 40,000 ℛℳ і дешевше, ніж двигун Junkers Jumo 213 з перевернутим поршнем V12 за 35,000 ℛℳ, але трохи дорожче, ніж конкуруючий Junkers Jumo 004 10,000 ℛℳ . [13] Крім того, 004 потребувало лише 375 годин для побудови (включаючи виготовлення, складання та доставку), у порівнянні з 1400 для 801. [14] У Кольбермурі, місці розташування двигунобудівного заводу Heinkel - Hirth, місія Феддена під керівництвом сера Роя Феддена виявила, що виробництво реактивних двигунів є простішим і вимагає меншої кваліфікації робочої сили та менш складного інструменту, ніж виробництво поршневих двигунів; фактично більшість виготовлення порожнистих турбінних лопатей і роботи з листовим металом на реактивних двигунах можна виконати за допомогою інструментів, які використовуються для виготовлення панелей кузова автомобіля. [15] Термін служби камер згоряння оцінювався в 200 годин. [8]
BMW 003 використовував майже той самий метод запуску, що й його дещо потужніший конкурент Jumo 004: один із двотактних двигунів Норберта Ріделя потужністю 10 к.с., встановлених у впускному отворі двигуна як механічна ДСУ, щоб запустити центральний двигун 003 вал обертається для роботи.
На одну з останніх версій двигуна встановлювали невеликий ракетний двигун ( BMW 109-718 ) ззаду і зазвичай трохи вище вихлопу двигуна, що додало приблизно 1 250 kg (2 760 lb) тяги кожен протягом трьох-п’яти хвилин для відриву від землі та коротких ривків. [16] У цій конфігурації він був відомий як BMW 003R і був випробуваний, хоча і з деякими серйозними проблемами з надійністю, на окремих прототипах для модернізованих моделей Me 262 (Me 262C-2b Heimatschützer), [17] і He 162 (He 162E). Обидва прототипи здійснили політ на гібридній реактивно-ракетній потужності протягом березня 1945 року [17], хоча в записах не зазначено результати випробувань з 162E.
Було виготовлено лише близько 500 екземплярів BMW 003 [13] , але післявоєнна місія Феддена оцінила, що загальне виробництво реактивних двигунів у Німеччині до середини 1946 року могло досягти 100 000 одиниць на рік або навіть більше. [8]
003 призначався для експорту в Японію, але робочі зразки двигуна так і не були поставлені. Натомість японські інженери використали креслення та фотографії двигуна для розробки свого турбореактивного двигуна Ishikawajima Ne-20 .
003 було обрано як основу для проекту розробки газової турбіни для очікуваної потреби німецьких військових у тому, що сьогодні називається турбовальною силовою установкою для різноманітних потреб — цей проект отримав назву GT 101, використовуючи осьовий турбореактивний двигун 003 як вихідну точку. в середині листопада 1944 р. Його первісна мета полягала в тому, щоб переробити двигун танка Panther з турбовальною силовою системою, здатною розвивати до 1150 к.с. корисої потужності на валу, на трансмісію БТР з вагою двигуна лише 990 lb (450 kg), що дає йому 27 к.с./тонну — трохи більше ніж у два рази більше, ніж оригінальний поршневий двигун Maybach V12, що працює на бензині. [18]
Після війни два захоплених 003 використовували прототип першого радянського реактивного літака МіГ-9 . Креслення двигунів BMW були захоплені радянськими військами як на заводі в Басдорфі-Цюльсдорфі поблизу Берліна, так і на сумнозвісному заводі рабської праці Mittelwerk поблизу Нордхаузена . Виробництво 003 було налагоджено на «Червоному Жовтні» ГАЗ 466 ( Горьківський автомобільний завод, або Горьківський автомобільний завод ) у Ленінграді та в Кузнєцові на КМПО, де двигун випускався серійно з 1947 року під позначенням РД-20 ( реактивний двигун, або «реактивний привід»). [19]
Після окупації Німеччини союзниками Марсель Дассо допоміг Герману Остріху переїхати з американської зони окупованої Німеччини у французьку зону . За кілька років він працював у Voisin, підрозділі SNECMA, французької державної компанії з виробництва авіаційних двигунів. Використовуючи базову конструкцію 003, він виготовив більший реактивний двигун Atar, який оснащував винищувачі Dassault Ouragan, Dassault Mirage III і Mystère . [20]
Дані: Авіаційні двигуни світу 1946 року [21] та аналіз конструкції турбореактивного літака BMW 003 майора Рудольфа С. Шульте, керівника проекту, розробки турбореактивних двигунів і газових турбін, штаб-квартира ВПС США [22]
Шаблон:Jetspecs
Static SL thrust 2,420 lb @ 10,000 rpm
BMW 003 | |
---|---|
BMW 003 в Luftwaffenmuseum der Bundeswehr. | |
Тип | Турбореактивний двигун |
Походження | Німеччина |
Виробник | BMW |
Розробник | BMW |
Перший запуск | Серпень 1940 року |
Галузі використання | Heinkel He 162 Arado Ar 234 Blitz |
Кількість | 3500 |