Магазин форменной и спецодежды

Заслонка нижнего бака
100 р.
Заслонка нижнего бака

Предназначена для мобильных туалетов Thetford . Место для установки на нижнем баке обведено на фото красным.

Субституты (товары заменители)
Расщепитель для биотуалетов Thetford Aqua Kem Green 1,5л
Средство для растворения стоков и дезодорации. AQUA KEM GREEN обеспечивает мощный и устойчивый эффект дезодорации и растворения отходов. Жидкость с приятным запахом, не опасна для здоровья, не раздражает кожу и глаза. Дозировка: 70 мл на 10 л.
950 р.
Расщепитель для биотуалетов Thetford Aqua Kem Blue 2л
Средство для растворения стоков. AQUA KEM обеспечивает мощный и устойчивый эффект дезодорации и растворения отходов. Для достижения безотказной работы Вашего биотуалета рекомендуется применять туалетные жидкости компании Thetford . Данные туалетные ...
1 020 р.
Средство для дезодарации биотуалетов Thetford Aqua Rinse 1,5л
Средство для растворения стоков и дезодорации. Для достижения безотказной работы Вашего туалета рекомендуется применять туалетные жидкости компании Thetford . Данные туалетные жидкости предотвращают скопление неприятных запахов и разлагают субстанци...
820 р.
Туалетная жидкость B-Fresh Pink 2л
Вес: 2,36 кг Все размеры: 24*15*10 см упаковка вес кг: 2.36 упаковка габариты см: 24*15*10 Антикризисное предложение от Thetford - жидкость эконом-класса! Добавка для верхнего бака портативных биотуалетов. Улучшает ...
490 р.
Биотуалет Thetford Porta Potti Qube 165 Luxe
Удобные, практичные и долговечные туалеты - вот что означает Thetford . Компания Thetford является изобретателем всемирно известного уникального переносного туалета, Porta Potti. С тех пор мы стали ведущим в мире производителем переносных санитарны...
5 640 р.
Биотуалет Thetford Porta Potti Qube 165
Удобные, практичные и долговечные туалеты - вот что означает Thetford . Компания Thetford является изобретателем всемирно известного уникального переносного туалета, Porta Potti. С тех пор мы стали ведущим в мире производителем переносных санитарны...
5 190 р.
Туалетная жидкость B-Fresh Blue 2л
Вес: 2,36 кг Все размеры: 24*15*10 см упаковка вес кг: 2.36 упаковка габариты см: 24*15*10 Антикризисное предложение от Thetford - жидкость эконом-класса! Добавка для накопительных баков биотуалетов, с биологически...
490 р.
Биотуалет Thetford Porta Potti Qube 145
Удобные, практичные и долговечные туалеты - вот что означает Thetford . Компания Thetford является изобретателем всемирно известного уникального переносного туалета, Porta Potti. С тех пор мы стали ведущим в мире производителем переносных санитарны...
4 390 р.
Туалетная бумага для биотуалетов Thetford Aqua Soft 4 рулона
Специальная мягкая туалетная бумага, предотвращает возможность засорения биотуалета.
280 р.
Биотуалет Thetford Porta Potti Qube 345
Удобные, практичные и долговечные туалеты - вот что означает Thetford . Компания Thetford является изобретателем всемирно известного уникального переносного туалета, Porta Potti. С тех пор мы стали ведущим в мире производителем переносных санитарны...
6 440 р.
Туалетная жидкость B-Fresh Green 2л
Жидкость для биотуалета B-FreshGreen используется в нижних баках биотуалетов для расщепления отходов. Это экологически чистый продукт, разработанный компанией Thetford . Жидкость B-FreshGreen заливается в нижний бак, и биологически расщепляет до...
490 р.
Уплотнительное кольцо 16195
Предназначено для установки поршневых помп на мобильных туалетах Thetford моделей 345/365.
200 р.
Рукоятка замка нижнего бака
Предназначена для мобильных туалетов Thetford . Место для установки снизу на верхнем баке обведено на фото красным.
150 р.
Клапан-втулка 07024/07016
Предназначена для мобильных туалетов Thetford моделей 145/165 для установки на сильфонных помпах.
200 р.
Клапан сброса давления в сборе 07524-79/62/07I02
Предназначен для мобильных туалетов Thetford . Место для установки на нижнем баке обведено на фото красным.
200 р.
Крышка для верхнего бака
Предназначена для закрытия отверстия на верхнем баке куда заливается жидкость у мобильных туалетов Thetford . Место для установки на верхнем баке обведено на фото красным.
200 р.
Прокладка 07102
Предназначена для мобильных туалетов Thetford . Место для установки на нижнем баке обведено на фото красным.
390 р.
Биотуалет Thetford Porta Potti Qube 365
Удобные, практичные и долговечные туалеты - вот что означает Thetford. Компания Thetford является изобретателем всемирно известного уникального переносного туалета, Porta Potti. С тех пор мы стали ведущим в мире производителем переносных санитарных ...
7 630 р.
Механизм индикатора жидкости 21322
Предназначена для мобильных туалетов Thetford модельный ряд Qube для индикатора уровня жидкости в нижнем баке.
250 р.
Чистящее средство для биотуалетов Thetford Bathroom Cleaner 0,5л
Вес: 0.56 кг Все размеры: 23.5*10*5 см Объем: 0,5 л. упаковка вес кг: 0.56 упаковка габариты см: 23.5*10*5 Активная пена, предназначенная для легкой и качественной очистки всех типов пластиковых поверхностей, в част...
370 р.
Товары этого производителя
Выбрать, заказать и купить Заслонка нижнего бака можно в интернет-магазине Форма-одежда. Описание с фотографиями и отзывы покупателей - все для вашего удобства выбора. В Москву, Московскую область (Подмосковье) его доставит курьер, а почтой России или другими компаниями отправляем в Санкт-Петербург (СПб), Астрахань, Барнаул, Белгород, Брянск, Великий Новгород, Владивосток, Волгоград, Вологду, Воронеж, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Йошкар-Олу, Иркутск, Казань, Казахстан, Калининград, Калугу, Кемерово, Киров, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новокузнецк, Новороссийск, Новосибирск, Норильск, Омск, Орел, Оренбург, Пензу, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самару, Саратов, Севастополь, Симферополь, Смоленск, Сочи, Ставрополь, Тверь, Тольятти, Томск, Тулу, Тюмень, Улан-Удэ, Ульяновск, Уфу, Хабаровск, Чебоксары, Челябинск, Якутск, Ялту, Ярославль и другие регионы. Также возможна доставка в страны ближнего и дальнего зарубежья.

Ту-22М

Ту-22М
Ту-22М3, 2011 год.
Тип дальний сверхзвуковой бомбардировщик-ракетоносец
Разработчик → КБ Туполева
Производитель → Завод № 22 (КАПО им. Горбунова)
Главный конструктор Д. С. Марков
Первый полёт Ту-22М0: 30 августа 1969 года[1]
Начало эксплуатации Ту-22М2: 1976 год[1]
Ту-22М3: 1983 год[1]
Статус эксплуатируется, снят с производства
Основные эксплуатанты ВВС СССР (бывший)
ВВС России
ВВС Украины (бывший)
Годы производства 1971 — 1997[1]
Единиц произведено 497[1]
Базовая модель Ту-22К
Варианты Ту-22МР
 Изображения на Викискладе

Ту-22М (изделие «45», по кодификации НАТО: Backfire) — дальний сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик с изменяемой геометрией крыла.

Содержание

История возникновения серии

К середине 1960-х годов тенденции в области боевого применения дальней авиации обозначили низкую эффективность однорежимных сверхзвуковых тяжёлых бомбардировщиков. Необходимо было создавать многорежимные самолёты, способные выполнять боевые задачи в широком спектре высот и скоростей. Эта цель могла быть достигнута, в первую очередь, использованием крыла изменяемой в полёте стреловидности.

Работа над проектом такого дальнего ударного самолёта началась в ОКБ Туполева в 1965 году. Поначалу работа велась без финансирования из государственного бюджета на инициативных началах и позиционировалась исключительно как глубокая модернизация самолёта Ту-22К. Проект первоначально получил название «145», или официально — машина «АМ», «ЮМ», и окончательное название «45». На этом этапе проектирования шли разработки конструкции, уже опробованной на самолётах Ту-22 с размещением двигателей над фюзеляжем по обеим сторонам киля. Переделки касались практически только крыла будущего самолёта. Однако к 1967 году по ряду технических причин конструкция Ту-22М была полностью пересмотрена и прототип нового бомбардировщика потерял сходство с самолётом-предшественником. За основу проекта «145» окончательно был взят проект «106Б». Появляется вариант Ту-22М со среднерасположенным крылом, воздухозаборниками по бортам фюзеляжа и размещением двигателей в хвостовой его части, по типу тяжелого перехватчика Ту-128.

28 ноября 1967 года вышло Постановление Правительства СССР о создании модификации Ту-22К — Ту-22КМ с двигателями НК-144-22 и крылом изменяемой стреловидности.

Данный вариант конструкции с некоторыми доработками стал основой будущей серии Ту-22М. Это название подчёркивало преемственность с первым сверхзвуковым тяжёлым бомбардировщиком Ту-22.

Во многом, обозначение Ту-22М является результатом политики. А. Н. Туполев на конкурсе предлагал вариант модернизации Ту-22 для экономии средства на разработку с целью получения заказа[2].

Были проработаны два основных варианта самолёта. Первый вариант предусматривал двигатели НК-144-22 (изделие «ФМ»), навигационно-пилотажное и прицельное оборудование от Ту-22К. Во втором варианте предусматривались двигатели НК-144-11 (изделие «ФМА»), новое и перспективное оборудование самолёта. Также два варианта предусматривалось в построении системы обороны — традиционное пушечное с элементами РЭП или более развитый комплекс РЭП за счёт отказа от кормовой башенной установки.

Модификации

Ту-22М0

Ту-22M, Центральный музей ВВС РФ, Монино

28 ноября 1967 года Совет Министров СССР выпустил Постановление № 1098‑378, согласно которому перед ОКБ Туполева ставилась задача о проектировании модификации Ту-22К — Ту-22КМ с крылом изменяемой стреловидности и двумя ДТРДФ НК-144 (НК‑144‑2). Тем самым было положено начало официальной стадии разработок серии Ту-22М.

Осенью 1967 года по результатам макетной комиссии и материалам эскизного проекта было принято решение начать строительство серии самолётов Ту-22М0 («45‑00») на Казанском авиационном заводе им. Горбунова (КАЗ им. Горбунова, до середины 1960-х завод № 22 МАП). Главным конструктором самолёта был назначен Д. С. Марков.

По результатам работы макетной комиссии осенью 1967 года было решено строить опытную серию самолётов «45‑00» по программе первого этапа — с оборудованием от Ту-22К и двигателями «ФМ».

Первый самолёт Ту-22М0 был построен к середине 1969 года, и 30 августа он совершил свой первый полёт (командир корабля — лётчик-испытатель В. П. Борисов). Параллельно с испытаниями в Казани шло производство серийных самолётов Ту-22М0. До конца 1972 года было построено 9 единиц Ту-22М0, пять из которых применялись для переподготовки экипажей бомбардировщиков в Центре боевой подготовки и применения Дальней авиации в Рязани. На западе самолёты этой серии долгое время знали под служебным наименованием Ту-26.

В ходе лётных испытаний выяснилось, что основные лётные данные нового самолёта оказались даже хуже, чем у Ту-22К, и нужно провести большой объём работ по его модернизации. Командование ВВС требовало усовершенствовать лётно-технические характеристики самолёта и его бортовое оборудование. В декабре 1969 года на втором этапе доводки Ту-22М принимается решение по модернизации Ту-22М0 в Ту-22М1.

Ту-22М1

Ту-22М1

С 1970 года в ОКБ Туполева велось проектирование самолёта Ту-22М1 («45‑01») с учётом опыта разработок и испытаний Ту-22М0.

В ходе модернизации удалось значительно (на 3 тонны) снизить массу планера и улучшить аэродинамические характеристики. Существенные изменения претерпели конструкция воздухозаборников, механизация и геометрия крыла, система оборонительного вооружения (была установлена дистанционно управляемая пушечная установка 9А-502 с двумя пушками ГШ-23Л и боезапасом в 1200 снарядов) и схема окраски: самолёт красился в серый, нижняя часть фюзеляжа и плоскостей — в белый «противоатомный» (англ. Anti-flash white) цвет. Впервые на самолёт такого класса была установлена многофункциональная автоматическая бортовая система управления АБСУ-145 с необратимыми гидроусилителями и электродистанционным каналом по крену. Выполнен комплекс работ по наступательному оружию, в частности проведена модификация ракеты Х-22 в Х-22М (изделие Д2М), преимущественно по системе наведения.

Летом 1971 года на Казанском авиационном заводе была завершена постройка первого Ту-22М1 с двигателями НК-144-22. 28 июля 1971 года начались его лётные испытания. Ещё до окончания испытаний было решено начать серийный выпуск самолёта. До конца 1972 года на КАЗ построили девять самолётов типа Ту-22М1. Часть из них использовалась для испытаний при доводке самолёта и его систем, часть была передана в 33-й Центр боевой подготовки морской авиации.

В строевые части ВВС СССР Ту-22М1 не поступал. В крупной серии решено было строить Ту-22М2 — дальнейшее развитие Ту-22М1 с двигателями НК-22 (тягой 20 000 кгс каждый), на котором удалось избавиться от многих недостатков предыдущих вариантов Ту-22М.

Ту-22М2

Ту-22М2, как и дальнейшие разработки ОКБ по теме «45», чисто внешне оставили от Ту-22 только переднюю стойку шасси и частично грузоотсек с полуутопленной ракетой Х-22Н. Всё остальное, так или иначе, подверглось изменениям.

Ту-22М2

Ту-22М2 («45-02») планировалось строить с улучшенными двигателями НК-23 (22000 кгс, 0,85 кг/кгс час) с возможностью их замены более мощными и экономичными двигателями НК-25, однако все серийные машины получили НК-144-22 серии 2, с тягой на форсаже около 20000 кгс (НК-144 имел форсажную тягу 17500 кгс). Массу самолёта предполагалось снизить приблизительно на 1400—1500 кг. Бортовое оборудование ТУ-22М2 было структурировано в несколько взаимосвязанных бортовых систем:

  • навигационный комплекс НК-45 с БЦВМ «Орбита-10ТС-45»;
  • автоматическая бортовая система управления АБСУ-145М;
  • панорамно-прицельная радиолокационная станция ПНА;
  • оптико-телевизионный бомбардировочный прицел ОПБ-15Т;
  • телевизионный стрелковый прицел ТП-1КМ
  • система РЭБ — станции «Сирень».

Велась активная работа по улучшению аэродинамических качеств самолёта (особенно в полётах на малых высотах с целью преодоления ПВО противника). Система катапультирования экипажа на всех Ту-22М производилось вверх, в отличие от Ту-22. В целом, лётно-технические характеристики самолёта остались на уровне Ту-22М1.

Первый построенный на Казанском авиационном заводе Ту-22М2 совершил полёт 7 мая 1973 года (испытания и доводки продолжались вплоть до 1975 года).

Ночью 14 мая 1976 года на серийном Ту-22М-2 под командованием В. Борисова выполнен испытательный полёт на максимальную дальность с одной воздушной дозаправкой. Дальность полёта самолёта составила около 7000 км. Полёт был зафиксирован американскими разведывательными спутниками, и уже на следующий день карта полёта была предоставлена американской делегацией на переговорах в Женеве по сокращению стратегических наступательных вооружениях ОСВ-2. Несмотря на все старания делегации СССР под руководством Министра иностранных дел А. Громыко, американцы настояли на включении Ту-22М2 в список стратегических сил СССР, хотя, по сути, этот самолёт не мог работать по территории США. После долгих и тяжелых переговоров была достигнута договорённость о демонтаже со всех машин штанг дозаправки и ограничении в темпе производства Казанским авиазаводом 20-ю машин в год.[источник не указан 317 дней]

Американцы вели активную разведку и хорошо знали об эффективности возможного боевого применения Ту-22М2. Основное оружие самолёта — противокорабельная гиперзвуковая крылатая ракета Х-22Н с облегчённой фугасно-кумулятивной БЧ способна пробить в борту корабля дыру площадью 22 м² и в глубину до 12 м. Площадная ракета Х-22ПСИ снаряжается мегатонной БЧ, с дальностью пуска почти 500 км. Самолёт одним ударом свободнопадающими бомбами перепахивает площадь, эквивалентную площади 35 стандартных футбольных полей.[3]. Возможности прицельного оборудования позволяют попасть одиночной бомбой в сарай с 10 километровой высоты[4].

Для руководства СССР был устроен показ самолёта, для чего на полигоне построили макеты походной колонны танкового полка. Один Ту-22М накрыл площадным бомбовым ударом всю колонну и заодно вынес стёкла на наблюдательном пункте, где находилась делегация. Л. И. Брежнев, находясь под огромным впечатлением от увиденного, наградил командира экипажа орденом Красного знамени.[источник не указан 317 дней]

В августе 1976 года ТУ-22М2 был принят на вооружение Авиации ВМФ и Дальней авиации (редкий случай, когда новая машина сначала поступала в морскую авиацию). Серийное производство Ту-22М-2 продолжалось вплоть до 1983 года. За это время было построено 211 Ту-22М-2.[источник не указан 317 дней]

Одна машина из первых серий Ту-22М2 переоборудована в Ту-22МП — постановщик помех-целеуказатель и носитель ракеты Х-22МП с полуактивной системой наведения на излучение РЛС противника — ПГП-К. В носовой части самолёта дополнительно устанавливалась РЛС «Курс-Н». Самолёт серийно не строился, но проходил войсковые испытания на Дальнем востоке.

Работы по дальнейшему развитию проекта, по улучшению аэродинамических показателей самолёта и появление новых, более совершенных двигателей привели в дальнейшем к созданию наиболее совершенной серийной модификации Ту-22М — самолёта Ту-22М-3 («45-03»).

Несмотря на все выявленные недостатки, Ту-22М2 активно эксплуатировался. Абсолютно нормальным считалось поднять по тревоге 9 из 10 самолётов в эскадрилье. Однако в гарнизонах постоянно находились представители промышленности (выездные бригады) и выполнялись многочисленные доработки.

К середине 90-х годов ещё далеко не старые Ту-22М2 уже не летали и начали активно утилизироваться. На части машин были обнаружены трещины в конструкции крыла, но причины столь оперативного уничтожения большого парка самолётов были, скорее, политические.[источник не указан 317 дней]

Ту-22М3

Ту-22М3 с муляжами ракет на подвеске
Дальний ракетоносец Ту-22М3 с подвешенной боевой крылатой ракетой Х-22, в рамках учений «Восток-2010». Ракета заправлена компонентами топлива, самолёт реально подготовлен к учебно-боевому вылету (ЯБЧ естественно нет).

В январе 1974 года ВПК при Совете Министров СССР принял решение по дальнейшей модификации Ту-22М2 под двигатели НК-25. Предполагалось произвести замену двигателей, внести ряд существенных улучшений в конструкцию и аэродинамику самолёта и провести модернизацию большей части бортового оборудования и систем, в частности, предполагалась установка новой РЛС прицельного комплекса. 26 июня 1974 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 534—187, определявшее развитие Ту-22М с двигателями НК-25, с улучшенной аэродинамикой планера, со сниженной массой пустого самолёта и с улучшенными тактическими и эксплуатационными характеристиками.

В новой модификации самолёта, получившей название Ту-22М3 («45-03»), были установлены более мощные и экономичные двигатели НК-25 с электронной системой управления ЭСУД-25. Изменена конструкция каналов воздухозаборников — входное устройство с вертикальной панелью клина было переделано на горизонтальный, по идеологии МиГ-25, что несколько разгрузило крыло (воздухозаборники стали «несущими») — самолёт стал заметно «летучее» и перестал интенсивно тормозиться на малом газе.

Полностью изменена система электроснабжения самолёта. Установлены новые бесщёточные генераторы с электронным управлением и приводы постоянных оборотов, демонтированы шесть электромашинных преобразователей. Вместо свинцовых аккумуляторных батарей 12САМ-55 установили две щелочные никель-кадмиевые батареи 20НКБН-25У3. Эти мероприятия существенно повысили качество электропитания и надёжность систем самолёта.[источник не указан 317 дней]

Произведена попытка организации бортового комплекса обороны. Разрозненное оборудование и системы соединены в БКО Л-229 «Урал», с теплопеленгатором Л-083 «Мак», СПО ЛО06 «Берёза», станциями помех СПС-151-153 «Сирень» и СПС-5М «Фасоль», держателями ловушек АПП-50 (или КДС-155), автоматом сброса пассивных помех АПП-22МС («Автомат-3») и парой автоматов сброса отражателей АСО-2Б-126 («Автомат-2»). На практике только самолёты последних серий оборудованы полноценным БКО. Большинство первых серий машин имеют на борту усечённый вариант, а некоторые вообще не имеют никаких средств обороны, кроме кормовой пушки ГШ-23 со снарядами ПИКС и ПРЛ. Впрочем, на применение уже далеко не современного БКО наложен ряд ограничений.

Конструкция носовой части фюзеляжа также была переработана, изменена штанга топливозаправки (на строевых машинах штанга не установлена). Проведён комплекс мероприятий по облагораживанию планера, улучшению герметизации швов и люков и уменьшению массы пустого самолёта (в конструкциях начал широко применяться титан). Все мероприятия по уменьшению массы, даже с учетом более тяжёлых новых двигателей, должны были обеспечить общее снижение массы самолёта на 2300—2700 кг.

С модернизацией бортового оборудования возникло много проблем, большей частью связанных с неготовностью новых систем к установке на самолёт. Разработчики и поставщики не выдерживали сроки, поэтому пришлось отодвинуть замену БРЭО на неопределённое будущее.

Первый опытный Ту-22М3 совершил первый полёт 20 июня 1977 года. После выполнения программы лётно-доводочных испытаний Ту-22М3 с 1978 года запускается в серийное производство. C 1984 года сворачивается производство Ту-22М2 и в серийном производстве остаётся только модификация Ту-22М3. Несколько переходных Ту-22М2 были построены с крылом Ту-22М3, также часть Ту-22М3 построена с оборудованием и элементами планера Ту-22М2 (переходные машины). С 1981 по 1984 годы самолёт проходил дополнительный комплекс испытаний в варианте с расширенными боевыми возможностями, в частности, отрабатывалось применение ракет Х-15. В окончательном виде Ту-22М3 был принят на вооружение в марте 1989 года.

Всего на Казанском авиационном производственном объединении было построено 268 Ту-22М3.

Ту-22М3 № 42 заходит на посадку на аэродром Дягилево

В 1992 г. на базе серийного самолёта создана летающая лаборатория Ту-22МЛЛ, для натурных лётных исследований.

ВВС России располагала до 70 самолётами Ту-22М3, 83 самолёта имелись в распоряжении авиации Российского Военно-Морского Флота. Все условно исправные ( подготовленные к разовой перегонке) самолёты ВМФ в 2011 году переданы в ВВС.

Существовали и другие проекты развития Ту-22М на основе применения модернизированных двигателей, новых систем оборудования и вооружения — Ту-22М4 (построен один самолёт) (1990 г.) и Ту-22М5. Для ВМФ разрабатывался проект «45М», с оригинальной компоновкой и двумя КР Х-45. Проект дальнего ударного перехватчика — Ту-22ДП. Для экспорта за рубеж разработан Ту-22МЭ. В рамках конверсии рассматривался проект административного СПС Ту-344.

На базе Ту-22М3 прорабатывается проект авиационно-космической системы для вывода на орбиту малых спутников весом до 300 кг — это могут быть научно-исследовательские спутники или, к примеру, спутники систем мобильной связи. При этом существенно снижается стоимость запуска (ориентировочно на 20-30 %). Рассматривается создание самолёта-носителя на базе Ту-22М3 в рамках ВКС, в частности, летающей лаборатории с ГПВРД «Радуга-Д2».

На один лётный час Ту-22М3 требуется 51 человеко-час инженерно-технического обеспечения.

Ту-22МЗМ

Ту-22М3 с модернизированным бортовым радиоэлектронным оборудованием и возможностью использования высокоточного оружия класса воздух-поверхность (УР Х-32). До 2020 года планируется модернизировать 30 Ту-22М3, установив на них оборудование на новой элементной базе и адаптированное под расширенную номенклатуру вооружений.[5]. На 2012 год переоборудован один самолёт, который проходит комплекс испытаний.

Ту-22М4

Начало разработки в 1983 году. Модернизация с установкой новых двигателей НК-32 и с изменением воздухозаборников двигателей. Модернизация БРЭО путем установки нового ПНК, РЛС «Обзор», комплекса РЭБ.Расширение номенклатуры средств поражения:6 УР Х-32 или 10 УР Х-57(с размещением на 6 внутренних и 4 внешних точках подвески) или УПАБ-1500 с телевизионной системой наведения. В 1990 году был построен 1 прототип. Работы в данном направлении были прекращены в ноябре 1991 года.

Ту-22М5

Проект. Начало разработки в 1997 году. Была выполнена модификация обводов крыла, улучшение местной аэродинамики и качества внешних поверхностей с целью снижения ЭПР. Расширение номенклатуры средств поражения: 4 КР Х-101 или 6-8 Х-555. Установка системы управления полетом на малой высоте. Модернизация БРЭО.

Ту-22МР

В декабре 1985 года начались лётные испытания дальнего самолёта-разведчика Ту-22М3Р (изделия 4509), спроектированного на базе Ту-22М3. В 1989 году самолёт-разведчик под обозначением Ту-22МР передали в серийное производство. Первая экспериментальная машина потеряна в авиакатастрофе. В дальнейшем построено или переоборудовано в разведывательный вариант из бомбардировщиков Ту-22М3 12 самолётов.

Техническое описание самолётов типа Ту-22М

Общие особенности конструкции

Сверхзвуковая крылатая ракета Х-22 на пилоне Ту-22М-3

Самолёты серии Ту-22М — большие и сложные машины, давшие в дальнейшем многочисленные наработки как по пассажирским, так и боевым машинам, по всем авиационным КБ СССР (самолёты 4-го поколения). Самолёт впервые в СССР получил очень сложный, но вполне работоспособный комплекс взаимосвязанных как цифровых, так и аналоговых решающих систем АО и РЭО.

Самолёты серии Ту-22М выполнены по нормальной аэродинамической схеме свободнонесущего низкоплана (кроме 45-00) с крылом изменяемой стреловидности. Конструкция выполнена в основном из алюминиевых сплавов В-95 и АК-8, а также стали 30ХГСА, 30ХГСНА и магния Мл5-Т4 . Крыло состоит из неподвижной части и поворотных консолей. Крыло переставлялось от 20° до 65°, (угол ПЧК более угла СЧК — весьма редкая конструктивная особенность). На Ту-22М2 стреловидность 65° в полёте не применялась. Механизация крыла включает предкрылки, трёхсекционные двухщелевые закрылки, трёхсекционные интерцепторы (на Ту-22М-2 и ранних сериях Ту-22М3 применялись внутренние интерцепторы на СЧК в качестве посадочных воздушных тормозов), элероны отсутствуют. Интерцепторы работают дифференциально по крену и синхронно — как тормозные щитки, с сохранением функции поперечного управления. Стабилизатор — цельноповоротный, синхронный (допустимая вилка не более 0,5°). При отказе интерцепторов стабилизатор может работать дифференциально (по крену), с сохранением функции управления по тангажу.

Самолёт имеет фюзеляж типа полумонокок и трёхопорное убирающееся шасси с носовой стойкой. Силовая установка состоит из 2 ТРДДФ НК-25 для Ту-22М3 (первоначально применялся доработанный (многорежимный) НК-144, в дальнейшем доведённый до модификации НК-144-22 и НК-22). В форкиле установлена ВСУ ТА-6А, со стартер-генератором постоянного тока и генератором трёхфазного переменного тока, и оба генератора могут работать на самолётную сеть (в отличие, к примеру, от Ту-154). Воздухозаборники с вертикальным клином (на Ту-22М3 — с горизонтальным) расположены по бокам фюзеляжа. Запас топлива «РТ» в количестве 53550 кг размещается в интегральных баках в передней (баки 1,2), средней (3,4,5) и хвостовой (баки 6,7,8) частях фюзеляжа, в киле (9-й бак) и крыльевых баках, включая поворотную часть крыла (консоли). В хвостовой части имеются узлы подвески 2 (4) стартовых твердотопливных ускорителей.

По настоянию заказчика (Министерства обороны СССР) на самолётах первых серий стояла так называемая раздвижка средней пары колёс шасси, якобы для возможной эксплуатации машины с грунта. Впоследствии от механизма раздвижки отказались как от совершенно бесполезного усложнения конструкции.

Фюзеляж

Фюзеляж — прямоугольного со скруглёнными углами сечения (кроме носовой части и кабины). Состоит из носовой части, включающей в себя носовой обтекатель (Ф-1) расположенный перед шпангоутом № 1, и гермокабину (Ф-2), между шпангоутами № 1-13, передней части между шпангоутами № 13-33 (Ф-3), средней части между шпангоутами № 33-60 (Ф-4), хвостовой части между шпангоутами № 60-82 (Ф-5), заднего стекателя. Отсеки фюзеляжа состыкованы в плоскостях шпангоутов № 1, 13, 33 и 82. Средняя и хвостовая части фюзеляжа технологического разъема не имеют и представляют собой единый отсек.

Между шпангоутами № 33-44 в средней части фюзеляжа установлен центроплан крыла, соединенный с фюзеляжем в одно целое. К хвостовой части фюзеляжа крепятся киль с рулем направления и стабилизатор. Каркас и обшивка фюзеляжа выполнена в основном из алюминиевых сплавов Д16 и В95.

Носовой обтекатель негерметичен и состоит из верхней и нижней частей. В верхней установлены блоки аппаратуры ПНА, в нижней — её параболическая антенна. Нижняя часть выполнена из сотового радиопрозрачного материала (стеклотекстолита) КАСТ-В.

Гермокабина Ф-2 — самостоятельный гермоотсек, в верхней части находятся рабочие места 4 членов экипажа, оборудование и аппаратура. Экипаж располагается в катапультных креслах КТ-1М. Подход к рабочим местам — через четыре крышки входных люков, открываемые вверх. Под полом кабины находится технический отсек («подполье») с аппаратурой и агрегатами системы управления, доступ в который осуществляется через три гермолюка в нижней части самолёта.

Негерметичный отсек Ф-3 по шпангоуты с 13 по 33. Отсек разделен элементами каркаса на отсек топливного бака № 1, отсек ниши передней ноги шасси, отсек бака № 2, отсек лодки ЛАС-5М, техотсек «33 шпангоута», Контейнер бака № 1 расположен между шпангоутами № 14-18, бака № 2 — между шпангоутами № 23-31. Отсек ниши передней ноги («горбатый отсек») — самый большой и насыщенный аппаратурой технический отсек самолёта.

Средняя часть фюзеляжа расположена между шпангоутами № 33-60, шпангоуты № 48, 51, 54 и 60 грузоотсека являются силовыми. Конструктивно состоит из бака-кессона 4К, подкессонного отсека, контейнера бака № 3, грузового отсека, контейнеров баков 5А и 5Б и бака-кессона 5К. Кессон № 4К является силовой частью крыла (отсек отрицательных перегрузок) и используется в качестве топливного бака. Грузоотсек усилен продольными балками (бимсами) из сплава В95-Т.

В связи с габаритами крылатой ракеты Х-22 большими, чем грузовой отсек самолёта, последняя подвешивается на фюзеляжный держатель в полуутопленном положении. Носовая часть ракеты располагается в подкессонной части бака 4К, средняя часть ракеты — в грузоотсеке и хвостовая часть ракеты — в подкессонном пространстве бака № 5, для чего в конструкции бака имеется ниша для киля ракеты. Для закрывания этого проёма в нижней части фюзеляжа по оси самолета от 34 до 65 шпангоутов расположено четыре пары независимых створок: передние подкессонные створки № 1 и № 2, створки грузоотсека, состоящие из основных створок и навешенных на них передних и задних подвижных створок и задние килевые створки. В ракетном варианте передние и задние створки открываются, основные створки грузоотсека находятся в закрытом положении, а передние и задние подвижные створки грузоотсека убираются внутрь фюзеляжа, образуя нишу для ракеты. В минно-бомбовом варианте передние и задние створки закрыты, а все три створки с каждого борта грузоотсека механически соединяются друг с другом, образуя пару единых створок, открывающихся наружу. При этом в задней части г/отсека может устанавливаться автомат пассивных помех групповой защиты АПП-22МС, а в килевом отсеке 5 бака можно установить два автомата пассивных помех АСО-2Б. Боковые стенки и потолок грузоотсека используются для размещения различных агрегатов и аппаратуры.

Нижние надстройки СЧК является продолжением нижнего обвода воздухозаборников (подканальные отсеки) и используются как технические отсеки для размещения блоков и агрегатов СКВ, ВВР, радиоблоков, а левый отсек — как «багажный», для перевозки самолётного имущества (колодки, чехлы и т. д.) при перелётах.

Хвостовая часть фюзеляжа расположена между шпангоутами № 60-82 и со средней частью фюзеляжа составляет неразъемный отсек. В хвостовой части фюзеляжа расположены: ВСУ на верхней панели фюзеляжа в форкиле, между шпангоутами № 63-65, каналы воздухозаборников двигателей, газотурбинные двухконтурные двигатели, контейнер с тормозным парашютом, кессон-бак № 5 между шпангоутами № 60-68 и мягкие баки 6-7-8. Хвостовая часть фюзеляжа выполнена по схеме полумонокок, имеющий продольный (стрингерный) набор с работающей обшивкой. Баки расположены между каналами воздухозаборников и двигателями. В подканальной части организованы технические отсеки с агрегатами СКВ и аппаратурой двигателей и самолётных систем. Четыре лонжерона нижней части киля крепятся к силовым фюзеляжным шпангоутам № 68,72,74 и 77. Форкиль обвязан с фюзеляжем через узлы на промежуточных шпангоутах и угольником на обшивке. В хвостовой части расположена надстройка за килем — на верхней панели фюзеляжа между шпангоутами № 80-82 и стабилизатор, на шпангоутах № 74 и 77К.

Фюзеляж самолёта имеет большое количество панелей, люков и лючков, предназначенных для доступа к агрегатам и аппаратуре самолёта при техническом обслуживании. Практически все люки и лючки выполнены легкосъёмными, на замках различных конструкций. Также самолёт характеризует широкое применение цветной маркировки, символов и надписей с наименованиями, и номеров схемных позиций всего установленного оборудования, что при высокой плотности размещения последнего существенно облегчает техническую эксплуатацию.

Крыло

Крыло технологически состоит из поворотной части ПЧК, средней части СЧК, поворотного узла, центроплана. Центроплан и СЧК соединены между собой неразрывно и вместе образуют центральную часть крыла, причём центроплан является по сути силовым элементом конструкции (отсеком отрицательных перегрузок) и топливным баком-кессоном № 4К. Несущие силовые части центроплана, СЧК и ПЧК имеет кессонную конструкцию, образованную лонжеронами, монолитными прессованными панелями и герметическими нервюрами по торцам и являются топливными баками.

Средняя часть крыла имеет стреловидность по передней кромке 56°, а по задней — 0°. Поворотная часть крыла устанавливается во взлётно-посадочное положение по передней кромке Х= 20°, и только при этой стреловидности возможен выпуск закрылков (взлётное положение закрылков — 23°, посадочное — 40° или любое промежуточное — при необходимости). ПЧК в положении 30° используется при дозвуковых скоростях, от полёта в районе аэродрома до крейсерских режимов. Стреловидность более 30° вплоть до 65° используется при околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Закрылки — двухщелевые трёхсекционные, с гидравлическим винтовым приводом от двухканального гидромотора, установленного на потолке грузоотсека. Система управления поворотом крыла практически идентична системе управления закрылками (аналогично на Су-24), привод осуществляется двухканальным гидромотором на задней стенке т/отсека 33 шпангоута. Блоки управления СПК и СПЗ установлены в отсеке ниши переднего шасси. ПЧК крепится к СЧК шарнирными поворотными узлами. Консоли имеют геометрическую отрицательную коническую крутку, составляющую угол −4° с целью предотвращения срыва потока при больших углах атаки и расширения диапазона эксплуатационных скоростей полёта. Предкрылки, установленные по передней кромке ПЧК и схемотехнически синхронизированные с закрылками, автоматически выпускаются электроприводными механизмами перед выпуском закрылков и убираются также автоматически сразу после полной уборки закрылков.

Шарнирный узел крыла обеспечивает угловое перемещение поворотной части крыла — ПЧК относительно средней части крыла СЧК, а также осуществляет крепление ПЧК к СЧК. Этот узел воспринимает все нагрузки, действующие на ПЧК: изгиб, кручение, сдвиг. Кроме основного назначения, шарнирный узел служит переходным узлом для электропроводки, гидросистем, трансмиссии закрылков, топливных и дренажных трубопроводов.

Для основного управления самолётом по крену применяется четырёхканальная система дистанционного управления интерцепторами ДУИ-2М. Интерцепторы установлены на каждой плоскости крыла, перемещаются блоками гидроцилиндров БГЦ-10, которые, в свою очередь, управляются четерёхканальными рулевыми агрегатами РА-57. Интерцепторы используются и как тормозные щитки в полёте и на посадке, при этом они могут синхронно выпускаться на любой рабочий угол, вплоть до максимального угла отклонения по упору в 45°, и при этом сохраняется их дифференциальное отклонение для управления креном самолёта. Применение интерцепторов вместо элеронов уменьшает «закручиваемость» крыла при М более 1 и конструктивно освобождает заднюю кромку для установки высокоэффективных закрылков большой площади.

Оперение

Стабилизатор кессонной конструкции с двумя лонжеронами, стреловидной формы в плане — имеет угол стреловидности по передней кромке 59 градусов и поперечное V = +8 градусов. Состоит из двух половин, смонтированных слева и справа на опорах фюзеляжа. которые связаны дифференциальным смесителем, что обеспечивает работу стабилизатора как в основном режиме руля высоты, так и в резервном режиме элеронов. Обе половины конструктивно аналогичны.

На самолёте для обеспечения путевой устойчивости на больших скоростях применяется развитый киль, конструктивно состоящий из верхней части, нижней части, форкиля, надстройки киля и руля направления. Последний имеет весовую перебалансировку и осевую аэродинамическую компенсацию 25 % его площади. Нижняя часть киля представляет собой кессон-бак № 9. Форкиль, помимо повышения путевой устойчивости, служит для размещения различного оборудования, агрегатов и электронных блоков, в том числе ВСУ ТА-6А. Кормовая часть киля состоит из верхнего обтекателя видеокамеры телеприцела ТП-1КМ, среднего радиопрозрачного (из стеклоткани) обтекателя антенны РЛС «Криптон» и нижнего обтекателя Унифицированной кормовой установки (УКУ) с пушкой ГШ-23М.

Характерной конструктивной особенностью самолётов Ту-22М является смещённый влево на 2-3 градуса «ноль» руля направления.

Система управления самолётом

Система управления сдвоенная, электрогидромеханическая, дифференциальная, на четыре канала управления: по курсу — руль направления, по крену — интерцепторы, по тангажу — стабилизатор и резервный канал дифстабилизатора (дифференциальный стабилизатор по крену).

Перемещения лётчиками колонки и педалей посредством механических трубчатых тяг передаются через дифференциальные качалки на силовые гидравлические рулевые привода (бустеры), которые синхронно отклоняют половины стабилизатора и руль направления. Также к дифференциальным качалкам подсоединены рулевые агрегаты АБСУ, которые в зависимости от управляющих сигналов автоматики добавляют (или уменьшают) отклонения рулевых поверхностей, в зависимости от режимов полёта, либо берут на себя управление целиком. В связи с практически полным отсутствием усилий на колонке и педалях в проводку управления введены полётные/взлётно-посадочные имитаторы нагрузки — пружинные загружатели. В канале тангажа имеется электромеханический автоматический ограничитель расхода колонки — торсион. В канале крена установлена электродистанционная четырёхканальная система управления (ЭДСУ), без механической проводки, два рулевых привода которой управляют работой силовых гидроприводов интерцепторов. Для её резервирования применяется канал крена на стабилизаторе со своим рулевым агрегатом, позволяющий управлять самолётом по крену дифференциальным отклонением половин стабилизатора. В проводке управления по курсу, крену и тангажу также установлены электромеханизмы триммирования (триммерного эффекта, в канале тангажа — автотриммирования), и электромеханизм системы автоматической балансировки в канале тангажа.

Шасси и тормозной парашют

Переборка шасси Ту-22М3 специалистами СиД

Шасси трёхопорное. Передняя стойка имеет два колеса К2-100У с бескамерными шинами «модель 5А», автоматически затормаживаемые после взлёта для предотвращения раскачки носа самолёта («шимми»). Основные стойки имеют по 6 колёс КТ-156.010 с бескамерными шинами «модель 1А», оснащённых многодисковыми тормозами с гидроприводом и принудительным воздушным охлаждением электровентиляторами МТ-500. Колея средних колёс на основных тележках несколько больше колеи первой и третьей пары — это наследие от первых серий Ту-22М, которые имели механизмы раздвижки колёс, якобы для возможной эксплуатации самолёта с грунтовых аэродромов. Все стойки имеют двухкамерные газомаслянные амортизаторы. Передняя нога шасси убирается в отсек фюзеляжа назад, основные стойки — в отсеки фюзеляжа к продольной оси самолёта. Колёса передней стойки — управляемые от педалей и работают в одном из трёх режимов: руление (большие углы), взлёт-посадка (малые углы) и самоорентирование при буксировке самолёта. Выпуск шасси производится от одной из гидросистем самолёта (нормально — от первой и аварийно — от второй или третьей). База шасси 13,51 метра, колея — 7,3 метра, и, как показала практика, самолёт чрезвычайно устойчив при рулении. Для сокращения расстояния пробега при посадке с большим весом или на ограниченную по длине ВПП применяется парашютно-тормозная система ПТК-45 из двух крестообразных парашютов. Контейнер с парашютами установлен в корме самолёта снизу между двигателями. Замки выпуска и сброса работают на сжатом воздухе от пневмосистемы самолета и управляются от кнопок на штурвалах лётчиков.

Интересно, что основные стойки убираются в фюзеляж практически синхронно, а вот их огромные створки захлопываются поочерёдно, с секундной задержкой. Это связано с некоторой разницей в длине трубопроводов г/с по левому и правому борту.

Силовая установка

Демонтированный двигатель НК-25

Двигатели НК-25, или изделие «Е» — трёхвальные, двухконтурные, турбовентиляторные, с форсажной камерой и регулируемым сопловым аппаратом, с электронно-гидравлическим управлением подачей топлива (система ЭСУД-25). Тяга одного двигателя на максимальном безфорсажном режиме (МБФР) составляет 14300 кгс, на максимальном форсажном режиме — 25000 кгс, что обеспечивает тяго­воору­жён­ность при взлётном весе 124 тонны — 0,403. Удельный расход топлива РТ или Т-8В — 0,76 кг/кгс час. В качестве моторного масла применяется синтетическое масло ИПМ-10 или 36/1КУА, по 29 литров на каждый двигатель.

Воздухозаборники программно-регулируемые, от системы СУЗ-10А. Используется подвижная панель клина для прикрытия «горла» воздухозаборника и створка перепуска. Система работает только на скоростях более М=1,25. Для дополнительной подачи воздуха в двигатель на малых скоростях (на земле или режиме взлёта) в каждом воздухозаборнике имеется 9 створок подпитки. Между каждым воздухозаборником и фюзеляжем имеется щель для отсоса пограничного слоя.

Для повышения тяговооруженности на самолёт могут подвешиваться два или четыре стартовых пороховых ускорителя типа 736АТ.

При взлёте с неполной заправкой (полёты «по кругу») после отрыва форсажный режим одного двигателя выключается для экономии топлива.

Гидросистема

Самолёт имеет три рабочие гидросистемы с давлением нагнетания 210 кг/см². В качестве рабочей жидкости используется гидравлическое авиационное масло АМГ-10. Для первой и второй систем имеется общий бак с перегородкой, емкостью 66 литров, бак третьей системы 36 литров, при суммарном количестве жидкости в трёх системах — около 260 литров. Все три гидросистемы работают одновременно и параллельно, обеспечивая работу системы управления, механизации крыла, шасси, тормозов колёс, панелей в канале воздухозаборников, створок грузоотсека, фюзеляжного балочного держателя. Гидронасосы НП-89 на двигателях создают в полёте давление в 1-ой гидросистеме, НП-103-2 во 2-ой и 3-ей гидросистемах. При работе на земле (или при необходимости — в полёте, ниже 3000 м) турбонасосные установки ВСУ работают только на первую и третью г/с, и для работы второй гидросистемы необходимо её принудительное кольцевание с первой. Рулевые приводы рулей, закрылков и ПЧК и рулевые агрегаты автоматической системы управления работают от двух гидросистем одновременно, панели воздухозаборника работают от первой системы, но автоматически переключаться на вторую при падении давления в первой. Уборка шасси производится только от первой гидросистемы, а выпуск выполняется от первой, а при её отказе — аварийно от второй или третьей. В г/с самолёта установлено 4 гидроаккумулятора: для 1-ой, 2-ой, 3-ей систем и 4-й, для аварийного торможения колёс.

Для наземной отработки системы управления или гонки шасси к бортовой гидропанели подключается наземная гидроустановка типа УПГ-300.

Полёт при отсутствии давления во всех трёх гидросистемах невозможен. При выключении обоих двигателей в полёте некоторое давление в гидросистемах создаётся за счёт авторотации двигателей от набегающего потока, при этом возможно управление самолётом плавными движениями органов управления. Ниже 3000 м возможен запуск ВСУ ТА-6А.

Топливная система

На самолёте имеется 9 групп баков с максимальной заправочной ёмкостью до 67700 литров (фактическая емкость топливных баков несколько различна на самолётах разных серий выпуска). Баки № 1,2,3,5,6,7,8 — мягкие резиновые, размещены в контейнерах, баки № 4К, 5К, 9К, СЧК и ПЧК — кессонного типа.

Заправка самолета топливом осуществляется под давлением через систему универсальной заправки (четыре заправочные горловины расположены в нижней части фюзеляжа шп.31-33) с производительностью V = ~2000 л/мин, за время t = 35 мин. В особых случаях разрешается пистолетная заправка через верхние заливные горловины баков. Основной щиток заправки находится в районе заправочных горловин, слева на борту самолёта. Дополнительный щиток расположен в кабине, у правого лётчика.

Измерение количества топлива и порядок расхода обеспечивается электронной системой топливной автоматики СУИТ4-5 (система измерения, управления и центровки), система измерения расхода топлива (расходомер) РТС-300Б-50, а также дублирующая система измерения топлива СИТ2-1. Внутри баков установлены перекачивающие центробежные топливные насосы ЭЦН-99М, ЭЦНГ-20-2, ЭЦНГ-10-2, ЭЦН-75Б, ЭЦН-319 (всего 20 шт.).

Порядок расхода топлива: левый двигатель питается из передних баков, бак № 2 — расходный, бак № 1 — центровочный, баки 3-4 — дежурные, причём в бак № 2 сначала перекачивается топливо из ПЧК-СЧК левой плоскости, и после полной выработки топлива из этих баков двигатель переключается на питание топливом из баков 3-4. Правый двигатель питается из кормовых расходных баков группы 6-9, в которые перекачивается топливо из ПЧК-СЧК правой плоскости, затем из 5 баков, и в конце выработки — из баков 3-4. При нормальной работе топливо баков 3-4 делится на оба двигателя поровну. В случае полёта на одном двигателе для поддержания расхода топлива и центровки в диапазоне 24,5  1,5 % САХ работает автомат центровки системы СУИТ4-5, при открытом кране перекрёстного питания.

Аварийный слив топлива в полете возможен через сливные горловины на плоскостях и одной — в корме, между соплами двигателей, и выполняется за время не более 20 мин.

Всю ТС можно разбить на подсистемы:

  • система питания топливом двигателей и ВСУ;
  • система перекачки топлива из ПЧК в СЧК;
  • система перекачки топлива из СЧК в бак № 2 и бак № 6
  • система перекачки топлива из бака № 1 в баки № 2 и 3-4.;
  • система циркуляции топлива через ТЖР.

Для предотвращения образования в баках кристаллов льда и забивания топливных фильтров в топливо добавляются присадки — жидкость «И» или ТГФ, в количестве 0,1 %.

Противопожарная система

Противопожарная система включает: систему ССП-2А (пять комплектов) первой и второй очереди пожаротушения в отсеках, с 90 датчиками ДПС-1АГ; систему СПС-1 сигнализации перегрева сопел двигателей (установлено на самолётах после № 3686518) с 18 датчиками СП-2. На самолётах ранних выпусков применялись дополнительно ЛС-1 (дублирующая система с линейными датчиками, отключена в связи с низкой надёжностью и сложностью в эксплуатации) и ССП-11 пожаротушения внутри двигателей (отключена, а впоследствии демонтирована), шесть баллонов УБЦ-8-1 с огнегасящим составом «фреон 114В2», система трубопроводов и электрокранов.

Основная система пожаротушения включает группы датчиков в пожароопасных местах самолёта: мотогондолы двигателей, грузоотсек, отсек ВСУ, топливные баки в плоскостях (ПЧК и СЧК), технический отсек ниши передней ноги шасси, передний фюзеляжный бак № 1, средние фюзеляжные баки № 2 и № 3. При возникновении пожара соответствующий блок БИ-2АЮ выдаёт сигнал на реле управления, которое включает:

  • мигающую сигнализацию «ПРОВЕРЬ ПОЖАР» у лётчиков
  • блок кранов тушения пожара
  • соответствующую кнопку-лампу на щитке пожарной системы на среднем пульте лётчиков
  • схему выдачи сигнала в блок речевой информации РИ-65
  • схему выдачи разовой команды «ПОЖАР» на аварийный самописец МСРП-64

При пожаре в отсеке двигателя закрывается соответствующая заслонка продува генераторов постоянного тока. При пожаре ВСУ выдаётся сигнал на останов двигателя ТА-6А и закрытие створок воздухозаборника ВСУ. После срабатывания блока кранов в пожарный отсек из трёх баллонов поступает фреон первой очереди пожаротушения. Ввод в действие трёх баллонов второй очереди производится вручную нажатием кнопки на пульте ППС у лётчиков. Если первая очередь не сработала автоматически, то она включается вручную нажатием соответствующей кнопки-лампы, причём вторая очередь не включится, пока не сработает первая.

При необходимости, в трубопроводы противопожарной системы можно подать углекислоту из системы НГ, но при пожаре в грузоотсеке, отсеках шасси или двигателях подача нейтрального газа заблокирована схемотехнически. Основное назначение системы НГ — заполнение топливных баков углекислотой при выполнении боевого вылета по мере выработки топлива, в соответствии с программой работы топливных насосов. Могут заполнятся как все топливные баки самолёта при положении переключателя «НГ — ОБЩИЙ», так и только хвостовые баки с 6-го по 9-й при положении переключателя «НГ — БАКИ 6-9».

При возникновении пожара в отсеках шасси, грузоотсеке и в отсеках двигателей в районе форсажных камер средства пожаротушения не применяются, а работает только сигнализация о пожаре. Для проведения контроля работоспособности противопожарной системы применяется установленный в отсеке электронной аппаратуры правого двигателя пульт наземной проверки ППО.

Система кондиционирования воздуха

Самолёт Ту-22М отличает сложная система кондиционирования, принципиально состоящая из нескольких подсистем. Комплексная система кондиционирования КСКВ предназначена для поддержания нормальных условий жизнедеятельности экипажа и требуемых условий для работы аппаратуры и оборудования в кабине самолёта, в технических отсеках и грузоотсеке, а также аппаратуры ракет. Отбор воздуха на самолётные нужды производится от вспомогательной силовой установки на земле или от 12-х ступеней компрессоров работающих двигателей — в полёте. Отбираемый от двигателей воздух имеет высокую температуру — порядка +500 °C. Возможно подключение наземного кондиционера типа АМК.

В общих чертах работа КСКВ. Первоначально охлаждение воздуха производится в первичном воздухо-воздушном радиаторе 4487Т в корме машины (район 77 шпангоута). ВВР представляет собой теплообменник, который продувается холодным воздухом, отбираемым от вентиляторов двигателей и затем сбрасывается в атмосферу. Температура выходящего из радиатора воздуха регулируется электронной системой регулирования УРТН-5Т. Следующим контуром охлаждения воздуха служат основные ВВР типа 5645Т, правый и левый, расположенные в подканальной части воздухозаборников двигателей. В полете продув радиаторов производится от скоростного напора, а на земле для этой цели служат эжекторы, работающие за счёт расхода части воздуха из магистрали наддува кабины. Эжекторы включаются автоматически при нахождении самолёта на земле, что определяется по обжатию концевого выключателя на правой стойке шасси. Эжектируемый горячий воздух выбрасывается вниз, под воздухозаборники. В основные ВВР поступает не весь воздух, а некоторая часть горячего воздуха поступает в магистраль в обход радиаторов (горячая линия). Поддержание температуры за основными ВВР обеспечивает система УРТН-4Т. После основных ВВР в магистрали установлена заслонка включения СКВ гермокабины с исполнительным механизмом МПК-15-5. Данный электромеханизм имеет в конструкции два электродвигателя постоянного тока — «быстрый» и «медленный». Электромеханизм используется для плавного регулирования количества подаваемого в кабину воздуха, при этом работает «медленный» реверсивный электромотор, а «быстрый» электромотор работает только на закрытие заслонки и необходим для срочного прекращения наддува кабины. Управляется заслонка с рабочего места оператора трёхпозиционным с нейтралью.нажимным переключателем. Последней ступенью охлаждения воздуха служит комплекс из турбохолодильника 5394 и двух кабинных ВВР 2806, установленные в техническом отсеке ниши передней ноги. Перед ТХ установлено реле давления ИКДРДФ-0,015-0,001, управляющее электромеханизмами заслонок эжектора ВВР. Регулирование температуры за турбохолодильником осуществляет система УРТН-1Т. После ТХ магистраль делится на две: обогрева кабины и вентиляции кабины. В трубопровод обогрева через заслонку 1919Т к воздуху, прошедшему ТХ, подмешивается горячий воздух, взятый из магистрали до ТХ. Количество горячего воздуха определяется системой УРТН-1К. Избыточный воздух наддува сбрасывается из гермокабины через автомат регулирования давления АРД-54.

На высотах полёта от 0 до 2000 м избыточного давления в кабине нет. Начиная с 2000 м и до 7100 м АРД поддерживает давление в кабине 569 мм рт. ст, что соответствует высоте 2000 м. На высотах более 7100 м АРД начинает работать, поддерживая постоянную разность давлений 0,4 кг/см3 в кабине и за бортом. Аварийный сброс давления в кабине выполняется автоматически через электроклапан 438Д при включении вентиляции от скоростного напора, разгерметизации крышек фонаря или вручную — выключателем.

Система кондиционирования техотсека служит для охлаждения блоков аппаратуры. Воздух после основных ВВР кабины поступает в ТХ и далее в систему трубопроводов техотсека ниши передней ноги шасси. Температура подаваемого воздуха регулируется поочерёдно двумя регуляторами с общим исполнительным механизмом. На высотах полёта до 7000 метров работает УРТ-0Т, эта система поддерживает температуру в пределах 0 градусов, добавляя, при необходимости, к холодному воздуху из ТХ, горячий воздух из трубопровода до основных ВВР кабины. На высотах более 7000 метров сигнализаторы ИКДРДА-400-300-0 отключают УРТ-0Т и подключают УРТ-10Т. Эта система поддерживает температуру −10 °C. По такому же принципу работает система дополнительного охлаждения носового отсека, которая включается в работу автоматически при условии, что включена носовая станция «Сирень» и температура выходящего из блоков ПНА воздуха достигла 40 °C. Блоки кормовой станции «Сирень» охлаждаются забортным воздухом, но если его температура переходит порог в +40 °C, то воздух дополнительно охлаждается в воздухо-воздушном испарительном радиаторе путём впрыска спиртового хладагента.

Система кондиционирования ВМСК построена по принципу СКВ, Воздух поступает с первичного ВВР и далее делится на холодную и горячую линии. Холодная линия имеет две ступени охлаждения, состоящая из двух ВВР ВМСК и одного ТХ ВМСК, после которых воздух делится на две магистрали: вентиляции и обогрева. Трубопроводы магистрали вентиляции и обогрева костюмов подведены к креслам членов экипажа. ВМСК подключаются к системе через объединённые разъёмы коммуникаций типа ОРК-9А. На каждом рабочем месте имеется своя система УРТН-2Т для регулировки обогрева костюма, состоящая из задатчика 2706А, датчика ИС-164Б, блока автоматики 2814А и механизма МРТ-1АТВ смесителя воздуха 501А. При отказе СКВ ВМСК предусмотрено аварийное питание воздухом из системы кондиционирования кабины.

Для обеспечения температурного режима блоков ракетной аппаратуры наведения ПМГ и ПСИ в носовом отсеке, и ядерной БЧ в среднем отсеке ракеты на самолёте установлена система кондиционирования изделий, раздельно для крыльевой правой, крыльевой левой и фюзеляжной средней ракеты. СКВ изделий поддерживает температуру в отсеках в пределах от +10 до + 40 градусов на земле и в полёте, с отбором воздуха от самолётной КСКВ. Для этой цели на самолёте установлены ещё два воздухо-воздушных радиатора с эжекторами, турбохолодильная установка, блоки автоматики 2714, датчики типа ИС-164, исполнительные электромеханизмы СКВ. Кроме того, отбор тепла из носового отсека каждой ракеты производится путём прокачки охлаждённого этилового спирта насосом ЭЦН-105 по замкнутой системе трубопроводов самолёта и ракеты через теплообменник носового отсека. Автомат регулирования температуры в спиртовом контуре состоит из блока 2714С, датчика ИС-164Б и смесителя спирта 981800Т, который установлен за спиртовоздушным радиатором 2904АТ (на самолёте три комплекта).

Средства аварийного покидания и спасения

Каждый член экипажа снабжен катапультным креслом КТ-1М с трехкаскадной парашютной системой ПС-Т, смонтированной в кресле. Катапультирование осуществляется вверх, лицом к потоку, защита лица осуществляется гермошлемом ГШ-6А, который является частью защитного костюма BMCК-2М, принятого в качестве штатной экипировки экипажу, или защитным шлемом ЗШ-3. Катапультирование осуществляется в следующей последовательности: оператор, штурман, правый летчик, командир корабля. Предусмотрено как индивидуальное, так и принудительное катапультирование.

Принудительное катапультирование экипажа выполняется командиром, для чего достаточно поднять колпачок и включить тумблер «Принудительное покидание» на левом борту кабины лётчиков. При этом на каждом рабочем месте загорается красный транспарант «Принудительное покидание» и включается временное реле ЭМРВ-27Б-1 для кресел правого летчика, штурмана-навигатора и штурмана-оператора, которые настроены на время, соответствующее 3,6 с, 1,8 с, 0,3 с. Через 0,3 с временные реле вызывают срабатывание электроклапана ЭК-69 пневмосистемы на кресле штурмана-оператора, при этом на кресле происходит срабатывание системы «Изготовка» и нажатие концевого выключателя сброса крышки фонаря. При срабатывании системы «Изготовка» на кресле включается временной автомат АЧ-1,2, который через 1 с выдёргивает чеку стреляющего механизма. При выходе кресла из кабины, на кресле срабатывает концевой выключатель, который включает на приборной доске командира соответствующие сигнальное табло «Самолет покинул…». Временное реле кресла штурмана-навигатора срабатывает через t = 1,8 с, а кресла правого летчика через t = 3,6 с после включения выключателя принудительного покидания. При этом происходит срабатывание системы, как и на кресле штурмана-оператора, а у правого летчика дополнительно происходит отключение и отбрасывание штурвальной колонки. Командир катапультируется последним, срабатывая приводами катапультирования на кресле вручную. При выходе его кресла срабатывает концевой выключатель подрыва блоков системы государственного опознавания (изд. 62 «Пароль»). Принудительное катапультирование является основным, индивидуальное покидание — резервным. В случае покидания обесточенного самолёта возможно только индивидуальное катапультирование с предварительным ручным сбросом крышек входных люков (пока не «уйдет» люк, остаётся заблокированным стреляющий механизм кресла). Катапультирование возможно при разбеге или пробеге на земле, на скорости не менее 130 км/ч (для гарантированного срыва входных люков воздушным потоком), в полёте на скорости до максимальной и практического потолка.

Кресла установлены в направляющих рельсах. Парашютная система расположена в заголовнике кресла и состоит из первого стабилизирующего парашюта, второго стабилизирующего парашюта и спасательного парашюта площадью 50 м². На задней стороне каркаса спинки устанавливается комбинированный стреляющий механизм КСМ-Т-45, представляющий собой двухступенчатый твердотопливный ракетный двигатель. Первая ступень — это стреляющий разгонный механизм (после выстрела он остаётся в самолёте), вторая ступень обеспечивает заданную траекторию полёта кресла на высоту 150 метров. Также на каркасе кресла установлены: чашка кресла с НАЗ-7М и кислородным прибором КП-27М, отделяемая спинка с подвесной системой и заголовником, механизмы и системы автоматики кресла, пневмосистема кресла. Вес катапультного кресла КТ-1М составляет 155 кг.

В случае покидания машины над морем у каждого члена экипажа имеется одноместная надувная лодка МЛАС-1 и носимый аварийный запас НАЗ-7М с запасом продуктов и медикаментов. В случае вынужденной посадки на воду в контейнере за кабиной имеется пятиместная надувная лодка ЛАС-5М с запасом продуктов, медикаментов и аварийной радиостанцией. При посадке на необорудованном аэродроме или в аварийных случаях экипаж покидает кабину по четырём спасательным фалам, уложенным в контейнерах на межфонарной балке.

Система электроснабжения

Бортовая электросистема состоит из двух резервированных сетей постоянного тока 29 вольт, двух — переменного трёхфазного тока 208 вольт 400 герц и вторичных сетей трёхфазного тока 36 вольт. Система делится на сети правого и левого бортов с многоуровневой системой автоматического резервирования. Все генераторы имеют электронное управление и высокие параметры качества электроэнергии, без каких либо эксплуатационных ограничений в полёте. Постоянный ток вырабатывают четыре бесконтактных генератора ГСР-20БК на двигателях с общей мощностью 80 КВт, переменный ток вырабатывают два привод-генератора ГП-16 или ГП-23, с суммарной мощностью 120 КВ•А, дополнительно стоят два понижающих трансформатора с 208 на 36 вольт. На ВСУ установлен стартер-генератор ГС-12ТО и трёхфазный генератор на 208 вольт типа ГТ-40ПЧ6. В отсеке правого двигателя устанавливаются две никель-кадмиевые аккумуляторные батареи 20НКБН-25, которых хватает для аварийного питания потребителей первой категории в течение 12-15 минут полёта. Аварийные электромашинные преобразователи на 36 вольт — ПТ-200Ц (три шт) и два однофазных, на 115 вольт — ПО-500А.

Полёт при полностью обесточенной электросети самолёта невозможен (критический уровень напряжения в сети постоянного тока — 20 вольт). Возможно только автономное катапультирование с ручным сбросом крышек фонарей.

Приборное оборудование

Самолёт Ту-22М отличает очень высокая насыщенность кабины — приборы, тумблеры и сигнальные табло установлены на приборных досках, боковых панелях, верхних щитках, потолочных панелях (межфонарные балки), задних панелях АЗР и средних пультах (между креслами). Часть аппаратуры контроля и управления вынесены в подполье кабины (АЗС, АЗР и дополнительный экран ПНА), техотсеки и грузоотсек.

Приборное оборудование кабины — традиционными стрелочными приборами. Основные пилотажно-навигационные приборы — это командно-пилотажные ПКП-72 на приборных досках лётчиков и навигационные плановые ПНП-72 у лётчиков и штурмана навигатора, из комплекта системы траекторного управления «Борт-45». ПКП-72 и ПНП-72 имеют индикацию «вид с самолёта на землю». Резервный авиагоризонт типа АГР-72, индикатор углов атаки и перегрузки из комплекта АУАСП-34КР, указатель поворота типа ЭУП-53МК. Указатели скорости и высоты — из комплекта ЦСВ-3М-1К; дополнительно установлены: указатель скорости КУС-2500, высотомеры УВИД-90 и ВД-20. Указатели топлива, подвижных частей системы управления и механизации и работы двигателей — из комплектов соответствующих систем. Приемники давления типа ПВД-7, ППД-5.

Навигационный комплекс

БЦВМ «Орбита-10»

В составе комплекса НК-45: малогабаритная инерциальная система «МИС-45», трёхканальная система гироскопических курсовертикалей «Румб-1А», ЦВМ «Орбита-10ТС-45» (собранная на гибридных микросхемах серии 221), блоки коммутации комплекса БКК-45, блоки и пульты управления и коммутации, автоматический картографический планшет ПА-3, курсовая система «Гребень», а также сопряжённые системы: радиосистема навигации РСБН-ПКВ, вычислитель В-144, измеритель ДИСС-7, станции А-711, А-713, А-312, аппаратура посадки «Ось-1», радиовысотомеры РВ-5 и РВ-18, радиокомпасы АРК-У2 и АРК-15.

Навигационный комплекс НК-45 совместно с автоматической бортовой системой управления АБСУ-145 позволяет выполнять автоматический запрограммированный полёт по одному из двух заложенных («прошитых» в памяти БЦВМ на земле) маршрутов, начиная с высоты 400 м.

Автоматическая бортовая система управления

Рамы с вычислителями АБСУ-145М в отсеке самолёта

Сложная комплексная система, состоит из САУ-145М, ДУИ-2М, «Борт-45» и работает с рядом сопряжённых радиотехнических и навигационных систем. Имеет электрические связи почти со всем оборудованием самолёта.

АБСУ значительно упрощает пилотирование, корректируя расход колонки и балансировочное положение в зависимости от режима полёта, а также автоматически парируя все несанкционированные эволюции самолёта, вызванные нестабильностью воздушных масс. При выполнении координированных разворотов автоматически компенсируется потеря высоты, при выпуске закрылков автоматически компенсируется пикирующий момент, при изменениях продольной перегрузки плавно ограничивается расход колонки и передаточные числа на рули, автоматически компенсируется обратная реакция от руля направления, эффективно гасится раскачка. Также возможно управление самолётом не только перемещением колонки, штурвала и педалей, но и от строевой ручки на пульте управления ПУ-35, которая весь полёт синхронно перемещается по пульту, отслеживая угловые положения самолёта в пространстве (что необходимо для безударного перехода управления «со штурвала» на «автомат» и обратно при эволюциях самолёта). В автоматических режимах возможен полёт с автоматической стабилизацией угловых положений, скорости, высоты, курса, курсового угла; программное управление на маршруте, автоматический выход на цель или в точку пуска ракет; автоматическое возвращение на аэродром, автоматический или директорный заход и снижение по глиссаде до высоты 40 метров; автоматический полёт на сближение до визуального контакта с любым самолётом, оборудованным радионавигационными ответчиками; при потере лётчиком ориентировки в пространстве автоматическое выведение самолёта в установившийся горизонтальный полёт с последующей стабилизацией барометрической высоты — из любого углового и пространственного положения, с превышением эксплуатационных перегрузок до 5g, если сохранена управляемость машиной.

На Ту-22М2 и ранних сериях Ту-22М3 устанавливались блоки автоматического низковысотного полёта, позволявшие выполнять такого рода полёты над морем или равнинной местностью. В целом система НВП оказалась неудачной и была отключена, а на последующих сериях Ту-22М3 не устанавливалась.

Чисто ручное управление на самолёте не предусмотрено, а выключать питание АБСУ в полёте категорически запрещено.

Схемотехнически САУ-145 и ДУИ-2М — аналоговые решающие системы (интегрально-дифференциальная логика), собраны на интегральных операционных усилителях серии 140 и 153 (усилителях постоянного тока УПТ-9 и других микросборках) и дискретных элементах пассивной диодной логики. Впервые применён двухсторонний печатный монтаж микросборок. Регулировочная погрешность отклонения рулевых поверхностей самолёта от АБСУ — не более 5 угловых минут, эксплуатационная, не более 30 минут для любого, самого сложного полётного режима.

Средства объективного контроля

Бортовая аппаратура объективного контроля — речевой самописец переговоров МС-61, барометрический самописец К3-63, регистратор параметров аппаратуры ПНА — самописец САРПП-12ВМ, магнитный регистратор параметров полёта МСРП-64М-2(5), фотоприставка для контроля визуальной информации ПНА — ФАРМ-3У.

Радиоэлектронное оборудование

РЛС ПНА («Планета-носитель») является селективной станцией переднего обзора, с мощностью сигнала в импульсе до 130 кВт, с резервированием (имеется второй передатчик, резервная аппаратура обработки информации и связи). РЛС также используется для радионавигации — коррекции пути и координат в НК-45.

Радиосвязное оборудование включает:

  • две командные УКВ радиостанции Р-832М,
  • среднекоротковолновую станцию дальней связи Р-847Т,
  • коротковолновый резервный приёмник Р-876Т «Комета»;
  • аппаратуру кодовой и информационной автоматической связи Р-099 «Чайка», которая работает совместно со станцией ТЛГ ЗАС «12-65» и ТЛФ ЗАС «19-18».
  • Аварийная радиостанция Р-855 «Актиния»,
  • самолётное переговорное устройство типа СПУ-7,
  • речевой информатор — РИ-65Б.

Радионавигационное оборудование самолёта, не входящее в комплекс НК-45:

  • радиосистема ближней навигации и посадки РСБН-ПКВ,
  • аппаратура посадки «Ось-1» совместно с системой траекторного управления «Борт-45» из комплекта АБСУ-145М реализует директорные и автоматические режимы при заходе на посадку в системах СП-50, «Катет» или ILS по международным нормам 2 категории ICAO,
  • радиокомпас межсамолётной навигации АРК-У2,
  • автоматический радиокомпас навигации и посадки АРК-15М,
  • аппаратура дальней радионавигации А-711 «Кремний» (работает совместно с РЛС ПНА).
  • Цифровой преобразователь координат А-713 «Коралл», работает совместно с РСДН «Кремний».
  • Радиовысотомер малых высот РВ-5, на самолёте установлено два комплекта.
  • Радиовысотомер больших высот РВ-18.
  • Радиосистема навигации А-311 «Печора»,
  • азимутально-дальномерный приёмник А-312, работает совместно с РСБН.
  • Доплеровский измеритель истинных параметров скорости и сноса ДИСС-7.
  • Бортовой комплекс обороны — изделие Л-229 «Урал».
  • Система госопознавания — изделие 62 «Пароль»

Светотехническое оборудование

Фара ПРФ-4М в убранном (полётном) положении

Светотехническое оборудование состоит из четырёх выдвижных посадочно-рулёжных фар ПРФ-4М, две в носовой части фюзеляжа снизу, сразу за обтекателем антенны РЛС, и две — в подканальной части воздухозаборников. Фары убираются автоматически, сразу после взлёта, на скорости 360 км/ч. Аэронавигационные огни состоят из галогеновых светильников на консолях плоскостей — красного и зелёного, и белого огня на верхней задней части киля. АНО могут работать в режиме мигания или постоянного горения. Проблесковые огни включают два светильника «СИ» белого света с импульсными ртутными лампами мощностью по 600 Вт, установленными внизу за отсеком передней стойки шасси и вверху между входными каналами воздухозаборников. Также на самолёте используются огни полёта строем, состоящие из восьми оранжевых светильников ОПС-69, расположенных на верхней части фюзеляжа и ПЧК, и в плане образующие «Т» при обзоре самолёта сзади сверху, и двух белых огней, расположенных посредине консолей стабилизатора. Освещение кабин полётное — красное и наземное — белое, бестеневыми светильниками. Общее количество ламп освещения кабины — около 550 шт.

Вооружение

Самолет Ту-22МЗ предназначен для ведения боевых действий в оперативных зонах сухопутных и морских театров военных действий с целью уничтожения подвижных и неподвижных, радиолокационно-контрастных и площадных, видимых и невидимых целей (объектов) ракетами и бомбами днем и ночью в простых и сложных метеорологических условиях. Самолет обеспечивает выполнение следующих задач:

  • нанесение ударов тремя ракетами типа Х-22 в диапазоне высот полета носители от 1000 м до практического потолка по радиолокационно видимым и невидимым целям;
  • поражение 10-ю ракетами типа Х-15 наземных целей с заранее известными (запрограммированными) координатами;
  • выполнение прицельного бомбометания в диапазоне Н от 200 м до практического потолка (максимальная бомбовая нагрузка 24000 кг);
  • выполнение оптической, тепловой, радиолокационной, радиационной и других видов разведки (самолет Ту-22МР).

Самолёт может нести три (в перегруз) противокорабельные крылатые ракеты Х-22 (средняя ракета полуутоплена в фюзеляж), свободнопадающие бомбы или морские мины разного калибра (до 69 шт. ФАБ-250), общей массой до 24 000 кг. Нормальной боевой нагрузкой являются две ракеты Х-22 или бомбы в грузоотсеке массой до 12 000 кг. Возможно расположение бомб и на внешней подвеске (2 балочных держателя МБД3-У-9М) под каналами воздухозаборников. Типовая загрузка минного варианта предусматривает подвеску восьми мин типа РМ-1, УДМ, УДМ-5, АПМ, АМД-2, «Лира», «Серпей», или 12 мин АМД-500М, или 18 мин ИГДМ-500, УДМ-500. Любой строевой самолёт может за относительно непродолжительное время силами личного состава переоборудоваться в ракетный, минно-бомбовый или смешанный вариант вооружения путем демонтирования ракетных балочных держателей и установки кассетных и бомбовых балочных держателей в различных сочетаниях. Применение ракетного или бомбового оружия автоматизировано и осуществляется от навигационно-бомбовой системы (НБС), в составе которой РЛС ПНА, оптико-телевизионный бомбовый прицел 015Т, сопряженные с пилотажно-навигационным комплексом (ПНК).

Самолёты после 90-й серии оборудованы СУРО (системой управления ракетным оружием) У-001, с возможностью подвески четырёх аэробаллистических ракет Х-15П на ПУ-1 под корневой частью крыла (СЧК) и шести ракет Х-15П в барабанной (МКУ-6-1) пусковой установке в грузоотсеке,

Для обороны применяется дистанционно управляемая кормовая пушечная установка УКУ-9А-502М с 23-мм пушкой ГШ-23М, с укороченным блоком стволов и повышенным темпом стрельбы (до 4000 выст/мин.). Боезапас составляет 750 снарядов ПИКС и ПРЛ. Прицеливание осуществляется по телевизионному (ТП-1КМ) или РЛС (ПРС-4 «Криптон») каналу, с дальностью захвата цели около 4 км и возможностью ведения автоогня (система 9А-502 и ПРС «Криптон» сопряжены с системой опознавания «свой-чужой»). В связи с огромной скорострельностью пушки введена схема автоматической отсечки очереди после 25 выстрелов.

Места дислоцирования

В разное время в СССР и РФ самолёты Ту-22М2 и Ту-22М3 дислоцировались:

  • Дягилево, Рязанская область, 43 ЦБП ДА;
  • Кульбакино, Николаевская область, 540 ИИМРАП 33 ЦБП и ПЛС АВМФ
  • Остров, Псковская обл. 444 ЦБП и ПЛС МА РФ;
  • Оленегорск, Мурманская область, 924 МРАП СФ;
  • Быхов, Могилёвская область 170 гв. МРАП БФ;
  • Быхов, Могилёвская область 240 гв. МРАП БФ;
  • Лахта, Архангельская область, 574 МРАП СФ;
  • Весёлое, Крымская область, 5 гв. МРАП ЧФ;
  • Октябрьское, Крымская область, 943 МРАП ЧФ;
  • Каменный Ручей, Хабаровский край, 568 МРАП ТОФ;
  • Каменный Ручей, Хабаровский край, 570 МРАП ТОФ;
  • Полтава, 185 гв. ТБАП ДА; расформирован;тільки в музеї.
  • Белая, Иркутская область, 1225 ТБАП ДА;
  • Белая, Иркутская область, 1229 ТБАП ДА;
  • Бобруйск, Могилевская область, 200 ТБАП ДА;
  • Светлоград, Ставропольский край, 26 ОДБАП СКВО;
  • Завитинск, Амурская область, до 1992—303 ТБАП ДА, с 1992—132 ТБАП,
  • Шайковка, Калужская область, 52 ТБАП ДА;
  • Сольцы, Новгородская область, 840 ТБАП ДА
  • Воздвиженка, Приморский край, 444 ТБАП ДА[6];
  • Орша, Витебская область, 402 ТБАП ДА;
  • Прилуки, Черниговская область, 184 ТБАП ДА.
  • Спасск-Дальний, Приморский край, 219 ОДРАП ДА
  • Стрый, Львовская область, 260 ТБАП ДА

Большинство этих авиабаз в настоящее время расформированы или брошены.

На вооружении

Стоит на вооружении

 Россия — 115 Ту-22М3, по состоянию на 2012 год[1]. Из-за выработки ресурса и отсутствия новых двигателей НК-25 боеспособны только 40 из 115 Ту-22М3[1]. В феврале 2012 года подписан контракт на модернизацию 30 Ту-22М3 до уровня Ту-22М3М. Бомбардировщики получат новое бортовое радиоэлектронное оборудование[7].

Снят с вооружения

 СССР — перешли в состав ВВС России, Украины и Беларуси

 Белоруссия — выведены на территорию России.

 Украина — Ту-22М состояли на вооружении ВВС Украины в 1992 — 2003 гг. В 2002 — 2006 гг, под давлением США, на авиабазах в Николаеве, Полтаве, Прилуках и Белой Церкви было уничтожено 60 Ту-22М (17 Ту-22М2 и 43 Ту-22М3), состоявших на вооружении ВВС и авиации ВМФ Украины, а также находившихся на базах хранения и авиаремонтных заводах[8][9]. Также на авиабазе Озёрное было уничтожено 423 авиационные крылатые ракеты Х-22[8]. Для музейной экспозиции было оставлено 4 Ту-22М, из которых один Ту-22М3 находится в Полтавском музее дальней и стратегической авиации, и по одному Ту-22М0, Ту-22М2 и Ту-22М3 — в Государственном музее авиации Украины.

Боевое применение

Ограниченно применялся в конце Афганской войны (в 1988—1989 годах), а также на раннем этапе первой войны в Чечне.

В ходе войны в Южной Осетии в августе 2008 года группа Ту-22М3 наносила прицельные авиационные удары по складам боеприпасов грузинской армии, бомбардировала аэродромы и скопления войск в Кодорском ущелье.[10] По официальной версии, один самолёт Ту-22МР был сбит в результате применения средств ПВО Грузии. Самолёт пилотировал экипаж из 52-го тяжелобомбардировочного авиаполка, базирующегося в Шайковке[11]. По данным независимого аналитика Антона Лаврова, Ту-22М3 был сбит во время возвращения с вылета на бомбардировку базы грузинской пехотной бригады[12]. После этой потери ВВС России до самого конца конфликта перестали использовать дальнюю авиацию[13].

По разным источникам всего было потеряно за время эксплуатации 23 машины[14], и ещё одна — в боевом вылете, то есть около 4 % от числа всех построенных машин.

В искусстве

  • Самолёт снимался в фильме Особенности национальной охоты 1996 года. В фильме в бомболюк самолёта загружается корова, а при попытке летчиков совершить экстренный сброс животное упирается всеми четырьмя копытами и не выпадает из самолёта. Фраза из фильма: «Жить захочешь, не так раскорячишься!» Реально на съёмках фильма в 444 ЦБП г. Остров-5 (Псковская обл.) корова упала из грузоотсека и была забита на мясо. На взлёте показан вместо Ту-22М3 Су-24, а на рулении Ту-22М2.
  • В фильме Все страхи мира 2002 года есть сцена применения самолета против американского авианосца.

Потери

В Новгородской области в 2004 году разбился Ту-22М3[15]

Летно-технические характеристики (для Ту-22М3)

Технические характеристики

  • Экипаж:
    • 4 человека:
      • командир
      • помощник командира
      • штурман-навигатор
      • штурман-оператор
  • Размах крыла:
    • при стреловидности (20°): 34,28 м
    • при стреловидности (65°): 23,30 м
  • Длина: 42,46 м последних серий и 42,16 первых серий
  • Высота: 11,05 м. 11.08 первых серий
  • Площадь крыла:
    • при стреловидности (20°): 183,57 м²
    • при стреловидности (65°): 175,80 м²
  • Масса:
    • пустого самолета: 68000 кг
    • нормальная взлетная: 112000 кг
    • максимальная взлетная: 126000 кг
    • масса топлива: 53550 кг
  • Нагрузка на крыло:
    • при нормальной взлетной массе: 610 кг/м²
    • при максимальной взлетной массе: 686 кг/м²

Двигатель

  • Тип двигателя: Турбореактивный двухконтурный с форсажной камерой
  • Модель: «НК-25» (изделие «Е»)
  • Тяга:
    • максимальный бесфорсажный режим: 2 × 14500 кгс
    • максимальный форсажный режим: 2 × 25000 кгс
    • режим малого газа: 2× 800 кгс
  • Масса двигателя: 2×4294 кг
  • Тяговооружённость:
    • при нормальной взлётной массе: 0,45 кгс/кг
    • при максимальной взлётной массе: 0,40 кгс/кг

Лётные характеристики

  • Максимальная скорость на высоте: 2300 км/ч
  • Максимальная скорость у земли: 1050 км/ч
  • Крейсерская скорость: 930 км/ч
  • Взлётная скорость: при массе 124 т. — 370 км/ч
  • Посадочная скорость: при массе 78-88 т — 285—305 км/ч
  • Практический потолок: 13 300 м
  • Боевой радиус с нагрузкой 12 000 кг:
    • на сверхзвуковой скорости: 1500—1850 км
    • на дозвуковой скорости и предельно малой высоте: 1500—1650 км
    • на дозвуковой по смешанному профилю: 2410 км
  • Длина разбега: 2000—2100 м
  • Длина пробега: 1200—1300 м
  • Эксплуатационная перегрузка: 2,2 G
  • Предельная перегрузка: 2,5 G
  • Дальность полёта: *[информация отсутствует]

См. также

  • Ту-22МР
  • Дальняя авиация Украины

Источники

  1. 1 2 3 4 5 6 7 ОАО «КАПО им. С. П. Горбунова»
  2. Владимир Егер Неизвестный Туполев. — Москва: «Яуза», «Эксмо», 2009. — 350 с. глава 14
  3. Ударная сила. «Заоблачный гром»
  4. «Жаркое небо Афганистана. ДАЛЬНЯЯ АВИАЦИЯ В АФГАНИСТАНЕ», Виктор Марковский
  5. Ту-22М3 сделают убийцу ЕвроПРО Ради высокоточной ракеты бомбардировщику поменяют всю электронику — ВПК
  6. http://news.vl.ru/vlad/2011/05/30/88084/ Забытые аэродромы Владивостока: «Воздвиженка» — Новости Владивостока
  7. Бомбардировщики Ту-22М3 получат новый бортовой комплекс
  8. 1 2 Завершающий этап Программы ликвидации тяжелых бомбардировщиков типа Ту-22М3 и авиационных ракет типа Х-22
  9. В Полтаве готовятся к утилизации последнего бомбардировщика // АвиаПорт. Дайджест
  10. Пятидневная война: итог в воздухе.
  11. В гарнизоне Шайковка простились с военными летчиками, погибшими в Южной Осетии
  12. М. Барабанов, А. Лавров, В. Целуйко. Танки августа. — М.: Центр анализа стратегий и технологий, 2009. — С. 110.]
  13. Михаил Барабанов, Антон Лавров, Вячеслав Целуйко. Танки августа. — М.: Центр анализа стратегий и технологий, 2009. — С. 69.
  14. Аварии, катастрофы и потери Ту-22M
  15. Штаб ВВС РФ: Бомбардировщик разбился из-за двигателя. Lenta.ru (9 июля 2004). Архивировано из первоисточника 7 декабря 2012. Проверено 7 декабря 2012.

Литература

  • Техническое описание машины 45-02, Кн. 2, часть 1 «Планер»
  • Турбовентиляторный двигатель НК-22. ТО и ИЭ, часть 1.
  • Автоматическая бортовая система управления АБСУ-145М серии 3

Ссылки

Русскоязычные ссылки

Иноязычные ссылки



Источник: Ту-22М

Bell P-63 «Kingcobra»

Bell P-63 «Kingcobra»
[1942]
Лётно-технические характеристикиДвигательАвиационное артиллерийское оружиеАвиационные средства пораженияКлассификаторыФактыИспользование в иностранных ВВСМодификацииГалерея

«Аэрокобра» постоянно совершенствовалась, однако все доработки носили частный характер — где-то что-то улучшали, усиливали, меняли кое-какое оборудование. От модификации к модификации лишь доводили самолет «до ума». И если за годы войны немецкий Bf-109, английский «Спитфайр» и американский «Мустанг» превратились фактически в совершенно новые самолеты, у которых сохранилось лишь старое название, а советский ЛаГГ-3 в итоге вообще трансформировался в Ла-7, то Р-39 даже последних модификаций N и Q так и остался все той же «Аэрокоброй», практически с неизменными летно-техническими характеристиками. Однако конструкторы фирмы «Белл» не сидели сложа руки. Еще 14 февраля 1941 г. в Райт-Филде на конференции, организованной USAAC (Авиационным Корпусом Армии США), представители фирмы «Белл» продемонстрировали модель перспективного истребителя «Белл Тип 33», a 11 апреля ВВС заказали два прототипа новой версии, обозначенной ХР-39Е.

Самолет разрабатывался под более мощный двигатель Континенталь V-1430–1. Правда, двигатель так и не довели, и первую опытную машину оснастили обычным «Аллисоном» (V-1710-E4). Главным отличием ХР-39Е от стандартных «Аэрокобр» было крыло, имевшее ламинарный профиль. Его передняя кромка была более острой, а максимальная толщина профиля находилась не на 30%, а примерно на 50% хорды (ширины крыла). И, хотя такой профиль имел чуть худшие несущие свойства, зато обеспечивал меньшее аэродинамическое сопротивление, чем профили обычного типа. Разработка же ламинарных профилей явилась в то время большим достижением аэродинамики.

То, что конструкторы нового варианта Р-39 Джек Стриклер и его правая рука Дэн Фабриев выбрали для своего самолета ламинарный профиль, является их большой заслугой. Сейчас даже в зарубежной литературе этому как-то не уделяют внимания. Мол, что тут удивительного, ведь в то время уже летал истребитель Р-51 «Мустанг», общепризнанный лидер американского самолетостроения, крыло которого также было ламинарным. Однако следует напомнить, что «Мустанг» стал знаменитым лишь в конце войны, когда на него поставили мощный высотный двигатель V-1650 (вариант английского «Мерлина»). А в 1941 г. Р-51 был еще заурядным самолетом, который, как правило, использовался в качестве разведчика и легкого бомбардировщика. На малой высоте и относительно невысокой скорости все положительные свойства ламинарного крыла сводились на нет. Так что у конструкторов будущей «Кингкобры» в то время еще явно не было положительного примера перед глазами.

Надо сказать, что ламинарный профиль проявляет свои плюсы не только при большой скорости и высоте самолета, но и в том случае, если его форма выдерживается весьма строго. Никакие вмятины, заклепки, лючки и тому подобные мелочи не должны портить обводов крыла. Все это потребовало спроектировать совершенно новое крыло с толстой обшивкой, не имевшей подкрепления стрингерами (продольными силовыми элементами). Мало того, проектировщики попытались в новое крыло установить еще и четыре крупнокалиберных пулемета. Пытаясь одновременно вылечить главную болезнь «Аэрокобры» — склонность к попаданию в штопор, они несколько изменили форму и размеры оперения, а также почти на полметра удлинили хвостовую часть фюзеляжа. В связи с возросшим полетным весом (примерно на 670 кг по сравнению с P-39D) пришлось усиливать и шасси самолета.

Первый прототип взлетел с аэродрома в Ниагара Фоллз 21 февраля 1942 г. Карьера этого опытного экземпляра была недолгой. Машина, налетавшая 14 ч. 56 мин. в 35 полетах, разбилась при испытании на штопор. 4 апреля был облетан второй прототип ХР-39Е, с более удачным двигателем «Аллисон» V-1710-E9. От первого он отличался лишь измененным вертикальным оперением, воздухозаборником нагнетателя, взятым от стандартной «Кобры» и отсутствием щитков на основных стойках шасси. Его летная карьера также была недолгой, ибо 15 мая самолет разбился в ходе своего 27-го полета. Впрочем, эта машина все же была впоследствии восстановлена. Для компенсации потерь командование армейской авиации 27 мая сделало заказ на третий опытный, опять с новым хвостом и без пулеметов в крыле, экземпляр стоимостью 271 735 долларов, который совершил первый полет 19 сентября 1942 г. К этому времени восстановили ХР-39Е №2, но 8 февраля «двойка» разбилась по-новой. Тем не менее, ее опять умудрились вернуть в строй.

Испытания затягивались. Стало очевидным, что ХР-39Е не представляет собой прогресса по сравнению с базовой моделью, так как возросшая масса почти полностью свела на нет улучшение характеристик машины. Более того, скороподъемность и потолок оказались даже меньше, чем у P-39D. Маневренность оставляла желать лучшего. Посадочная скорость увеличилась на 16 км/ч, взлетная дистанция выросла на 50%. Истребитель ХР-39Е опережал «предка» лишь по скорости да разгонялся немного лучше, чем P-39D. Программа модернизации «Аэрокобры» была обречена. При этом самым печальным для фирмы было то, что армия отменила свой предварительный заказ на четыре тысячи многообещающих Р-39. Именно в это время «Белл» была спасена крупнейшим военным заказом, предусматривающим поставку обычных «Аэрокобр» для ВВС Красной Армии. Впрочем, конструкторский отдел не стоял без дела. Еще в июле 1941 г. фирма приступила к разработке альтернативного проекта, получившего обозначение ХР-63. Его главным отличием от ХР-39Е было то, что весь фюзеляж был значительно сдвинут вперед относительно крыла (также имевшего ламинарный профиль и новые скругленные законцовки). Одно это сразу же изменило центровку и, как считали проектировщики, избавило будущую «Кингкобру» от плоского штопора. Правда, вместе с фюзеляжем вперед сдвинулась и кабина летчика. И если раньше пилот, открыв дверь автомобильного типа, мог спокойно выйти на крыло, то теперь такой возможности он был лишен. Да и в кабину теперь приходилось уже не входить, а запрыгивать, рискуя сорваться с гладкой передней кромки крыла (впрочем, забираться в кабину других истребителей того периода было гораздо сложнее). Тем не менее, страх перед плоским штопором был куда сильнее, нежели мелкие неудобства для летчика перед и после полета. Чтобы дополнительно обезопасить самолет от этого неприятного явления, его модели тщательно продували в вертикальной аэродинамической трубе, что дало массу ценного материала и привело к удлинению хвостовой части фюзеляжа ХР-63 по сравнению с «Аэрокоброй» почти на 70 см и увеличению площади вертикального оперения на 30%.

Первый прототип, собранный под руководством Дона Роува и Боба Лэппа, впервые поднялся с аэродрома в Буффало 7 декабря 1942 г., ровно через год после нападения японцев на Перл-Харбор. Испытания начал Боб Стэнли, шеф-пилот фирмы «Белл». Первое впечатление от самолета было превосходным, напрашивалось сравнение с истребителем Супермарин «Спитфайр».

Затем опытную машину облетали представители армии, в том числе подполковник Вильям Кэмбелл, майор Марк Купер и полковник Джордж Прайс. Испытания продолжились в Мюроке, где 28 января 43-го произошла авария. Стойки шасси «не вышли», и пилот Джек Вулемс кружил над аэродромом несколько часов, чтобы выработать топливо перед посадкой на «брюхо». К тому моменту, когда баки опустели, солнце уже зашло. В темноте Вулемс спутал огни у оконечности полосы с фонарями, обозначавшими ее начало. Летчик осторожно, старясь сохранить уникальный самолет, зашел на посадку и врезался в деревья. Пилот уцелел чудом, машина разбилась вдребезги, налетав всего 27 ч 20 мин.

Следующий ХР-63 совершил свой первый полет 5 февраля 1943 г. К несчастью, он разбился 25 мая после того, как его мотор потерял в полете один из клапанов. Еще в июне 42-го ВВС заказали третий прототип ХР-63А с мотором «Аллисон» V-1710–93. Самолет начал летать с 26 апреля 1943 г. Опытный истребитель имел дополнительные точки подвески под крыльями, новый «спинной» воздухозаборник и 12 выхлопных патрубков с каждого борта вместо шести. Его штатное вооружение состояло из пушки калибра 37 мм, стрелявшей через вал винта и двух синхронизированных 12,7-мм пулеметов. Их дополняла пара пулеметов того же калибра под крылом. На подфюзеляжных замках могла быть подвешена бомба в 227 кг или бак, рассчитанный на 284 л бензина. 40 кг брони прикрывали пилота и жизненно важные элементы конструкции.

Испытания третьего прототипа закончились 26 апреля 43-го, а в октябре 1943 г.первый серийный самолет покинул сборочный цех. Летом 44-го появилось и официальное название «Кингкобра».

Первоначально истребители, получившие обозначение Р-63А-1, выпускались на заводе в Буффало параллельно с Р-39. Правда, до конца 1943 г. военным сдали всего четыре самолета. Когда принималось решение о запуске истребителя в серию, уже было совершенно ясно, что основным «потребителем» этих машин станет советская авиация. В декабре «Белл» направила подробную информацию о Р-63 потенциальным заказчикам.

Поэтому, вскоре после начала выпуска «Кингкобр», в феврале 1944 г., в США командировали представителей НИИ ВВС — летчика-испытателя Андрея Григорьевича Кочеткова и инженера Федора Павловича Супруна, брата известного летчика Степана Супруна. Перед ними поставили задачу — испытать Р-63А прежде, чем массовый поток этих самолетов хлынет в Советский Союз.

Основной проблемой, интересовавшей советских специалистов, был штопор. А. Г. Кочеткову предстояло в полете опробовать самолет на этом режиме и подтвердить или опровергнуть заверения фирмы. К сожалению, в реальном полете главный недостаток «Кобры» все же проявился, — она попала-таки в плоский штопор, вывести из которого машину было уже невозможно. После разнообразных, но тщетных попыток вырвать истребитель из этого режима летчик был вынужден покинуть самолет на парашюте. Ожидая нагоняя за разбитую машину. Кочетков, как ни странно, получил лишь благодарности и подарок от фирмы Ирвинг, производящей... парашюты. Как-никак — блестящая реклама продукции. Авария, «устроенная» Кочетковым и еще один испытательный полет с выходом на большие перегрузки, в ходе которого была деформирована обшивка крыла и фюзеляжа, заставили американских инженеров внимательнее прислушиваться к мнению наших специалистов и пойти на выполнение их требований. А вскоре, так же как и в случае с «Аэрокоброй», за «Кингкобру» взялись специалисты ЦАГИ и НИИ ВВС. Машину (Р-63А-8, бортовой номер 269261) «ломали» в зале статистических испытаний, продували целиком в гигантской аэродинамической трубе Т-101, гоняли на всевозможных режимах. Полученная информация тут же отправлялась в США, где инженеры и рабочие фирмы «Белл» оперативно проводили необходимые доработки.

В зависимости от тех или иных нововведений в конструкции самолета, модели «Кингкобры» получали и новые серийные номера. Так, вариант Р-63А-5 нес уже 81 кг брони вместо 40 (на Р-63А-1) и имел дополнительный узел подвески 227-кг бомбы под фюзеляжем. На следующей модели (Р-63А-6) ввели уже два подкрыльевых держателя, на которых могли подвешиваться или две 227-кг бомбы или два дополнительных топливных бака объемом по 284 л. Один из самолетов Р-63А-6 принимал участие в испытаниях лыжного шасси. Эти работы велись с июля 1943 г. по февраль 1945 г. Впрочем, несмотря на определенный интерес военных, такое нововведение на «Кингкобре» не прижилось.

В ходе летных испытаний на самолетах серий А-1, А-5 и А-6 выявилась деформация обшивки крыла, поэтому с серии А-7 фирма ввела утолщенную обшивку и подкрепила силовой набор. Обнаружилась также недостаточная устойчивость истребителя на выходе из пикирования и на вводе в вертикальные фигуры высшего пилотажа. Ее частично парировали введением контрбалансира в системе управления рулем высоты, а окончательно устранили уже на самолетах модификации «С», увеличив площадь вертикального оперения за счет дополнительного подфюзеляжного гребня (но об этом чуть позже).

На следующей модели, А-8, установили усовершенствованный воздушный винт и ввели дополнительное бронирование, масса которого возросла до 85,5 кг. На Р-63А-9 добавили еще 5 кг брони, но, что самое главное, по требованию ВВС СССР передвинули пушку вперед, что привело к смещению центра тяжести, и увеличили боекомплект пушки с 30 до 58 выстрелов.

Последним вариантом Р-63А стала модель А-10, которая внешне отличалась от всех предыдущих моделей иным расположением воздухозаборника воздушного фильтра нагнетателя (большое отверстие с правого борта моторного отсека было перенесено на левую часть верхнего капота). Кроме того, на «десятке» масса брони достигала уже 107 кг.

В общей сложности, с октября 1943 г. по декабрь 1944 г. «Белл», при небольшой помощи фирмы «Рипаблик», поставила 1725 истребителей Р-63А, после чего им на смену пришла модификация «С», с более мощным, 1500-сильным на боевом режиме, двигателем V-1710–117, увеличенным объемом внутренних топливных баков (405 л вместо 378 л), измененным воздухозаборником нагнетателя и дополнительным подфюзеляжным гребнем (подобные же гребни задним числом начали монтировать и на ранее выпущенных Р-63А последних серий, что несколько «притормозило» поставки «Кингкобр» в строевые части). То, что за Р-63А последовала модификация «С», объясняется тем, что планировавшийся вариант «В» не получил должной поддержки заказчика. Р-63В планировалось оснастить высотным двигателем V-1650–5 — лицензионным вариантом английского «Мерлина». Такими двигателями в то время оснащались истребители Р-51 «Мустанг». Отказ же от этого проекта, по-видимому, был обусловлен двумя причинами. Во-первых, такие же двигатели во все большем количестве требовались для «Мустангов» — лучших истребителей американских ВВС, а во-вторых, «Кингкобры» (так же, как и их предшественницы «Аэрокобры»), предназначались, в 'первую очередь, для поставок в СССР. Опыт же боевых действий на Восточном фронте показал, что воздушные бои здесь шли, как правило, на средних и малых высотах и, следовательно, надобность в высотном двигателе ощущалась не столь остро.

В начале 1945 г. фирма «Белл» попыталась провести коренную модификацию своего самолета. В первую очередь, облегчили конструкцию фюзеляжа, установив «нормальный» каплевидный фонарь пилотской кабины, устранив массивные «автомобильные» двери. Кроме того, установили новый двигатель V-1710–109, увеличили на 245 мм размах крыла. В связи с тем, что новый сдвижной фонарь кабины упирался в воздухозаборник нагнетателя, последит пришлось сделать более коротким.

В целом, машина оказалась довольно удачной. На высоте 9150 м истребитель получивший обозначение P-63D, развил скорость 703 км/ч, — почти на 50 км/ч больше, чем стандартный Р-63А. Однако P-63D появился слишком поздно. Война уже подходила к концу, в небе Европы и Японии господствовали не менее скоростные «Мустанги» и «Тандерболты», да и ломать отлаженное производство «Кингкобр» уже не было смысла. Ко всему про чему, в одном из испытательных полетов уникальная машина не вышла из пикирования. Вместе с самолетом погиб и ее пилот Боб Боршерт.

Вместо P-63D в серию был запущен истребитель Р-63Е со старой кабиной, но отличавшийся от модификаций А и С коротким воздухозаборником по типу P-63D.

Впрочем, до конца войны успели выпустить лишь 13 экземпляров. В связи с капитуляцией Японии 1 сентября 1945 г. производство истребителей Р-63 на завода фирмы «Белл» было прекращено. К этому моменту успели построить еще лишь 2 экземпляра P-63F, отличавшихся усовершенствованным двигателем V-1710–135 и вертикальным оперением большей площади.

Как уже отмечалось выше, основные «потребителем» самолетов «Кингкобр» стали советские ВВС. СССР в годы войны получил более двух третей из 3303 серийных Р-63 (2397 машин). Все истребители отправлялись своим ходом по знаменитому маршруту АЛСИБ (Аляска — Сибирь). Он начинался на заводах фирмы в Буффало и Ниагара-Фоллс, где «Кингкобры» принимали пилоты из 3-й перегоночной авиагруппы, вылетавшие затем в Грейт Фоллс (шт. Монтана). Здесь самолеты проверяли, модифицировали, готовили к эксплуатации в холодном климате. После облета машины поступали в ведение 7-й авиагруппы, перегонявшей их в Лэдд Филд близ Фэрбенкса на Аляске. Перед передачей советской стороне проводился последний техосмотр и необходимый ремонт.

Неполадок было множество: в маслорадиаторе, в топливном насосе, в переключателе подачи горючего и так далее. 7 октября 1944 г. всем «Кингкобрам» на маршруте запретили взлет — на отдельных экземплярах обнаруживалась деформация хвостовой части фюзеляжа, — возможно, из-за дефектов сборки. 125 техников срочно направили из Грейт-фоллс для проведения профилактики на самолетах, застрявших в Фэрбенксе (111 машин), в Номе (60) и в Эдмонтоне (62). Для ускорения работ мобилизовали механиков гражданской авиации во всех соседних аэропортах, причем не только американских, но и канадских. Всего таким образом доработали 233 истребителя. Те же машины, что успели «перебраться» через границу, впоследствии переделывали уже на рембазах наших ВВС по рекомендациям, разработанным ЦАГИ.

Одна из первых партий также целиком была забракована советской военной приемкой в Фэрбенксе из-за дефектов маслорадиаторов и возвращена на доработку. Один из самолетов просидел несколько месяцев на промежуточном аэродроме Форт Нельсон в Канаде, ожидая ремонта, и так опротивел наземному персоналу, что получил прозвище «Дурацкая ловушка Белл». В конце концов советские пилоты получили и эту машину, на борту которой к тому времени красовалась огромная корявая надпись «Bell booby trap».

Но прежде чем «Кингкобры» добирались до пункта назначения, им предстоял нелегкий путь по воздуху протяженностью в несколько тысяч километров. При этом истребители перегонялись, как правило, группами, которые вели лидеры — бомбардировщики В-25 «Митчелл». Дальность полета у «Кингкобр» была относительно небольшой, поэтому маршрут, протяженность которого только от Фэрбенкса до Красноярска составляла 6,5 тысяч километров,пришлось разделить на пять этапов. Американские летчики гнали самолеты с американских заводов через территорию Канады на Аляску в Фербенкс, где «Кингкобры» принимала советская военная миссия. После этого истребители попадали в руки летчиков первого перегоночного авиаполка (1-й ПАП). Их задачей был 1560-км перегон самолетов через Берингов пролив до Уэлькаля — аэродрома на берегу Анадырского залива. В Уэлькале базировался 2-й ПАП. Его задачей было обеспечить перелет самолетов по сложнейшему 1450-км участку над безлюдной Чукоткой и Колымским хребтом до Сеймчана. Маршрут от Сеймчвна до Якутска (1200 км) был тоже не из легких. Он пролегал над Оймяконьем — своеобразным полюсом холода. Здесь самолеты вели летчики 3-го ПАП. Участок от Якутска до Киренска (1340 км), а затем от Киренска до Красноярска (920 км), проходившие над сплошной сибирской тайгой, обслуживали, соответственно, 4-й и 5-й ПАП.

То, с какими трудностями приходилось сталкиваться перегонщикам, можно представить из воспоминаний первого командира перегоночной авиадивизии И. Мазурука:

«В феврале 1943 года ведомую мной группу из 12 «Аэрокобр», в связи с тем, что аэродром назначения Сеймчан закрыло туманом, пришлось посадить на косу реки Колымы у поселка Зырянка. Термометр показывал -46 градусов по Цельсию, а подогревателей у нас, естественно, не было. Но утром вся группа улетела благодаря бортмеханику лидера В-25 Д. Островенко, который призвал на помощь местных жителей. Всю ночь взрослое население Зырянки топило дровами железные печки, установленные под «Аэрокобрами», накрытыми большими кусками брезента». И, хотя этот эпизод произошел еще до того, как по АЛСИБу пошли «Кингкобры», он характеризует работу тех людей, которые обеспечивали бесперебойную поставку в нашу страну боевой авиационной техники. Необходимо также отметить, что за время функционирования трассы произошла 41 катастрофа, погибло 115 советских авиаторов, 68 самолетов было потеряно еще на пути в Фэрбенкс. Были среди них и «Кингкобры» . В общей сложности, 21 самолет Р-63 был потерян при перегоне.

И все же северная трасса жила и работала. 10 сентября 1944 г. истребитель Р-63А — 9 стал 5000-й американской машиной, улетевшей в СССР по северному маршруту, а к концу 1944 г. «Кингкобр» по трассе шло уже больше, чем Р-39. От Красноярска на советско-германский фронт бомбардировщики, поступавшие по ленд-лизу, отправлялись летом, а истребители — на железнодорожных платформах. С весны 1945 г. Р-63 начали поступать в строевые части ПВО. Это было не удивительно: на высотах более 7500 м «Королевская кобра» обгоняла и «Спитфайр» LF IXE, и наш Ла-7. У нее был хороший потолок. Стандартным оборудованием всех Р-63 являлся радиокомпас MN-26Y, что существенно облегчало навигацию ночью и в облаках. В начале 1945 г. поступил даже один экземпляр Р-63А-10, оснащенный радиолокатором. Правда, радар был не поисковый, а предназначенный для предупреждения об атаке сзади.

Существовали, конечно, и некоторые недостатки — например, американская кислородная маска А-10, которая входила в комплект оборудования, оказалась непригодна для температур ниже -20 С и их заменяли на советские КМ-10. На 1 мая 1945 г. в полках ПВО уже числился 51 Р-63А.

В первую очередь, «Кингкобрами» пополняли части, ранее вооруженные Р-39. Так, к августу по десятку машин прибыли в 17-й и в 21-й полки ПВО. А самым первым подразделением, получившим «Кингкобры», стал 28-й полк ПВО, базирующийся под Москвой на аэродроме Внуково. Несколько машин попало и в соседний 39-й полк ПВО. По воспоминаниям ветеранов это произошло в конце 1944 г.

В ВВС внедрение новых истребителей началось летом. С немцами «Кингкобрам» сражаться уже не довелось. Приоритет отдавался дальневосточным воздушным армиям, готовившимся к боевым действиям против Японии.

Привычное направление движения по маршруту «Алсиба» изменилось. Некоторые самолеты пошли на Петропавловск-Камчатский, а из Красноярска трасса перегонки продлилась до Уккурея в Забайкалье (через Читу) — для перевооружения частей 12-й воздушной армии. Часть машин летела сюда прямо из Якутска.

Первой, по-видимому, оснастили Р-63А 190-ю истребительную авиадивизию (ИАД) генерал-майора авиации В. В. Фокина, которая перебазировалась в Забайкалье в июне 1945 г. С 24 июня она начала получать «Кингкобры» и ко 2 августа закончила переучивание. Во время боевых операций в Манчжурии она летала с двух аэродромов: «Урал» и «Ленинград» над городом Чойбалсаном в Монголии. После войны эта дивизия некоторое время стояла под Улан-Удэ.

Там же, в 12-й воздушной армии на Забайкальском фронте, воевала 245-я ИАД, в составе которой имелись два полка (940– й и 781-й) на Р-63.

В июле — августе первые «Кингкобры» поступили в 128-ю САД, базировавшуюся на Камчатке, где ими вооружили 888-й ИАП (истребительный авиаполк) и 410-й ШАП (штурмовой авиаполк, ставший истребительным). Прибыли Р-63 и в 9-ю, и в 10-ю воздушные армии.

Для них летчики 1-й перегоночной дивизии проложили маршрут до Хабаровска. Здесь к началу боевых действий скопилось 97 Р-63, которые не успели разобрать по полкам.

Во время недолгой кампании на Дальнем Востоке «Кингкобры» использовались для сопровождения бомбардировщиков и разведчиков, прикрытия с воздуха войск и кораблей, штурмовки и бомбардировки японских позиций. На второй день наступления 40 Ил-4 под прикрытием 50 Р-63 бомбили укрепрайон Чучжоу, откуда японцы обстреливали советский город Иман. Части 190-й и 245-й дивизий поддерживали наступающие советские и монгольские войска, действуя, в основном, как истребители-бомбардировщики и штурмовики, в также прикрывая транспортные самолеты, доставляющие горючее передовым танковым и механизированным подразделениям. Бомбы брали советские, ФАБ-100, для чего несколько переделывали бомбодержатели. Подкрыльевые крупнокалиберные пулеметы, придававшиеся к некоторым сериям Р-63, обычно не ставили, 888-й и 410-й полки наносили удары японским базам на Курильских островах, а затем обеспечивали высадку на них десантов.

Японская авиация практически не оказывала серьезного противодействия наступающей Советской Армии, поэтому проверить качества «Кингкобры» в воздушных боях не удалось. Единственный успешный бой на Р-63 провел младший лейтенант И. Ф. Мирошниченко из 17-го ИАП (190-я ИАД). 15 августа он вместе со своим ведущим, Героем Советского Союза Сиротиным, атаковал два японских истребителя, напавших на заходящие на посадку транспортные самолеты в районе Ванемяо. Один японец был сбит, другой скрылся, уйдя на бреющем полете среди холмов. Тип японских машин в различных документах указывается по-разному. И как «И-97» (т. е. Накадзима Ки. 27), и как «Оскар» (по американскому коду так обозначался Ки.43). Но и тот, и другой являлись давно устаревшими самолетами, так что исход боя был фактически предрешен с самого начала.

Летом 1945 г. «Кингкобры» попали в морскую авиацию. К моменту объявления войны 7-я ИАД ВВС Тихоокеанского флота успела получить 10 Р-63, а в течение августа — еще несколько десятков. Но в боевой строй их ввести не успели, и никакого участия в войне они не принимали.

Сдача истребителей советской миссии в Фэрбенксе прекратилась сразу же после капитуляции Японии. Успели получить 2400 «Кингкобр» из 2450, заказанных советской стороной по IV протоколу. Из них 2397 прилетели через Аляску и только три привезли морем через Мурманск. Но движение по трассе «Алсиба» продолжалось и некоторое время после капитуляции. В Елизово на Камчатке последнюю «Кингкобру» доставили 29 сентября.

В Красноярске и Уккурее к сентябрю 1945 года скопилось такое количество Р-63, что до осени 1946 года летчики строевых частей забирали их, перегоняя по всему Дальнему Востоку. Распространялись «Кингкобры» и в европейской части страны. Ими пополняли 5-ю гв. ИАД в Прибалтике, 269-ю ИАД в Армении (ее полки стояли в Ереване, Ленинакане и Октемберяне). В 1946 г. в Сибири оснастили Р-63 101-й гв. ИАП.

В США «Кингкобры» не вернулись. Этот самый современный истребитель «ленд-лиза» после войны занял прочное место в советской авиации, — это была самая массовая импортная машина. В 1946 г. на Р-63 перевооружили 6-ю гв. ИАД на Украине; первым их осваивал 20-й гв. ИАП, стоявший в Зельцах.

«Кингкобры» получили и части, базирующиеся за рубежом, — в Германии, Австрии, Китае. Так, их получили части 1-й гв. ИАД, размещавшиеся в Нойхаузене, и 83-го ИАК, находившегося в Порт-Артуре. Переучитывание личного состава и комплектовку новой техникой обеспечивали 4-я и 6-я запасные авиабригады. На Р-63 летали и морские летчики. Например, на Балтике ими располагали 314-й (ранее 21-й) и 246-й гв. ИАП.

В СССР изготавливались двухместные учебно-тренировочные варианты «Кингкобры», по схеме аналогичные двухместным «Аэрокобрам». Для 3-й воздушной армии также переделки осуществляла рембаза в Шауляе. Там в 1946–47 годах выпустили 25 учебных Р-63У (все их испытывал летчик С. Я. Татушин). Подобную модификацию изготовляли и авиамастерские в Тбилиси, там они назывались Р-63В. По крайней мере один самолет был кустарным образом переделан в двухместный в 6-й ИАД (г. Тирасполь). Эта машина получила у летчиков нелестное прозвище: «Сарай дефектов и отказов». Часть «Кингкобр» попытались использовать в «мирных целях». Эти скоростные самолеты должны были доставлять матрицы центральных газет в другие города. Сформировали группы летчиков. Других сведений обнаружить пока не удалось.

«Кингкобры» оставались в строю вплоть до поступления реактивных истребителей. Их замена началась с 1950 года. Напоследок они сыграли важную роль в массовом переучивании летчиков на реактивную технику — истребители МиГ-9, а затем МиГ-15.

Дело в том, что оба они имели шасси с носовым колесом, как у Р-63, а все советские поршневые истребители — шасси старой схемы с хвостовым колесиком. Вот на «Кингкобре» и наладили обучение взлету и посадке на новый манер. Кое-где задачу еще усложнили: отрабатывали заход на посадку без выпуска щитков на скорости 400–500 км/ч, имитируя МиГ-15. Уже после снятия Р-63 с вооружения боевых частей они еще надолго задерживались в летных училищах как переходные машины; кое-где их видели еще во второй половине 50-х годов.

Из строевых полков эти самолеты полностью убрали к концу 1953 года. 246-й гв. ИАП перешел на МиГ-15 в мае 1951 года, 314-й — ровно через год, в мае 1952 года, 5-й гв. РАП на Дальнем Востоке заменил Р-63 на Ла-11 в марте 1950 г. До 1951 г. служили они в 307-м и 308-м ИАП на Курилах. Чуть позже американские истребители сдали истребительные полки ВВС Тихоокеанского флота. Там они захватили и начало войны в Корее, когда вся советская авиация находилась в боевой готовности. В принципе, не исключалось, что «Кингкобры» могут вступить в бой с американскими самолетами. Но смена поколений авиационной техники произошла очень быстро, и Р-63 остались не у дел.

В 1952 г. американские истребители-бомбардировщики то ли по ошибке, то ли намеренно проштурмовали приграничный аэродром Сухая речка. В результате были повреждены 8 уже не летавших Р-63, стоявших линейкой на краю площадки.

В конце войны «Кингкобры» начали поступать и на вооружение возрожденных ВВС Франции (Армэ дель Эйр). Первые пять самолетов были приняты на вооружение 26 июля

1945 года. Общее количество достигало, по разным источникам, 200 или 300 экземпляров. Часть самолетов сразу отправили в Индокитай, чтобы собрать их уже на месте. К концу 1946 г. «Кингкобрами» экипировали 5-ю истребительную эскадру. Вслед за истребительными группами (GC) 1 /5 «Вандея» и 11 /5 «Иль де Франс» самолеты Р-63 освоили в подразделениях 11/6 «Нормандия-Неман», 111/6 «Руссилон», 1/9 «Лимузен» и 11/9 «Оверн». Несколько машин в 1948–49 г. попали в летно-исследовательский центр. Во Вьетнаме «Кингкобры» имели хорошую репутацию. Истребители Р-63 из групп «Вандея», «Иль де Франс», «Нормандия-Неман» и «Лимузен» действовали как самолеты непосредственной поддержки в боях против армии Вьет-Миня. «Кингкобры» участвовали во всех операциях, ни в чем не уступая «Спитфайрам». Боевую карьеру Р-63 укоротило отсутствие запчастей. «Кингкобры» начали заменять в конце 1950 г. на «Хэллкэты», а в 1951-м на «Биркэты».

В Великобритании находились два Р-63, принадлежавшие летно-исследовательскому центру в Фарнборо. Самолеты летали: первый — с мая по август 1944 г., второй — с апреля 1945-го по июнь 1950 г. Они использовались в испытаниях крыла ламинарного типа. При этом один экземпляр Р-63 оснастили каплевидным фонарем.

Капитан Эрик Браун начал испытания на первой «Кингкобре» 18 мая 1944 г. В полетах визуально фиксировалось обтекание ламинарного профиля. Вскоре самолет был разбит при посадке и заменен вторым Р-63. Эта машина имела частично отполированное крыло на участке длиной 1 м.

Исследования показали уязвимость ламинарного крыла, которое теряло свои преимущества при незначительной деформации из-за переполнения топливных баков в центроплане, или при появлении вмятин, оставляемых ногами техников на обшивке. К тому же постепенное воздействие скоростного напора на краску прибавило шероховатости поверхности крыла, и его аэродинамическое сопротивление выросло на 10% через 15 летных часов.

Последними интерес к «Кингкобре» проявили в Латинской Америке. В соответствии с «Пактом в Рио» (соглашением о взаимопомощи), ВВС Гондураса получили поддержку из США. Кроме прочего, сюда вошли и истребители относительно новых типов: семь «Локхид» Р-38 «Лайтнинг» и пять «Белл» Р-63Е. «Кингкобры» перегнали из Майами между октябрем 1948 г. и июлем 1949-го. В Гондурасе они базировались в Тегусигальпе. В 1957 г. истребители Р-63 заменили на Чане Боут F4U-4 (-5) «Корсар». Четыре самолета возвратили в США, где их продали «частникам». Пятый экземпляр законсервировали.

В самих штатах «Кингкобра» как боевой самолет не прижилась, зато послужила базой для создания экспериментальных летающих лабораторий. Исследования стреловидного крыла потребовали детального изучения его поведения в полете на малых скоростях. ВМС США, финансировавшие эту программу, заказали фирме «Белл» два модифицированных Р-63 без вооружения.

Участие «Кингкобры» в поиске новых аэродинамических форм на этом не закончилось. Два экспериментальных самолета XP-63N, один из которых был переделан из RP-63G-1 (о нем чуть позже), летали с V-образным оперением. «Ласточкин хвост» облегчил планер, разгрузив тем самым шасси, несколько снизил себестоимость машины. Испытания не имели продолжения — настало время реактивной авиации. Однако успех XP-63N учли при разработке одномоторного самолета общего назначения Бичкрафт 35 «Бонанза», также оснащенного V-образным оперением.

Как уже упоминалось выше, до февраля 45-го шла доводка лыжного шасси фирмы «Ласкомб Инжиниринг», оставшегося невостребованным. Использовался один Р-63А-6-ВЕ. С лыжами испытывался также один Локхид P-38J-1-LO.

Еще около 20 самолетов трансформировали в учебные и экспериментальные ТР-63А и С, оснастив их второй кабиной сзади двигателя.

Многие «Кингкобры» сохранились благодаря стараниям частных лиц. Дело в том, что сразу же после окончания второй мировой войны в США вновь развернулось движение «фанатиков» гоночной авиации. Мало того, прерванное на несколько лет, оно вспыхнуло с новой силой. В возрожденных гонках на призы Бендикс и Томпсона приняло участие большое число самолетов, в основном, — истребителей периода минувшей войны. Естественно, не остались в стороне и «Кингкобры». Правда, на первых порах успех им почти не сопутствовал. В 1946 г. два Р-63С-5 участвовали в традиционных национальных соревнованиях на приз фирмы «Бендикс». Участникам предстояло преодолеть с максимальной скоростью расстояние 3295 км между Ван Куйсом и Кливлендом. Самолет Чарльза Такера, идущий под тридцатым номером, прошел всю дистанцию за пять с половиной часов со средней скоростью 590,7 км/ч. И, хотя он занял лишь седьмое место, уступив более скоростным «Мустангам», этот результат (тем более, с промежуточными посадками) довольно хорошо характеризует высокие летно-технические характеристики истребителя.

В 1947 г. «Кингкобры» завоевали все пять призовых мест. При этом лидировал Кен Кнайт, который на своем Р-63А, идущим под номером 51, показал среднюю скорость 566,6 км/ч. Вслед за ним на своей «тридцатке» финишировал уже знакомый нам Ч. Такер, а его успех закрепили идущие следом Витман (Р-63С), Уайтсайд (Р-63С) и Баур (Р-63А). В том же году «Кингкобра» Вильяма Баура, участвуя в розыгрыше кубка Томпсона, заняла шестое место.

В 1948 г. «Кобры» вновь заявили о себе. В гонках «Тиннерман трофи» Р. Эйкер на своем Р-63А (№ 55), развив среднюю скорость 582 км/ч, пришел к финишу вторым, лишь немного уступив «Мустангу» Брюса Раймонда. Третье место также занял самолет Р-63С Вильсона Ньюхалла. Кстати, вскоре на розыгрыше очередного кубка Томпсона все тот же Ньюхалл занял третье место.

В следующем, 1949 году Ч. Такер вновь завоевывает призовое третье место, причем его все та же «тридцатка» превосходит сама себя, показывая результат 613,8 км/ч. Вскоре его «Кингкобра» отличилась еще раз, вырвавшись на пятое место в розыгрыше кубка Томпсона и развив скорость на сложной трассе 608,7 км/ч.

В дальнейшем «Кингкобры» участвовали в самых популярных на сегодняшний день гонках самолетов «свободной формулы», ежегодно проходящих в американском городе Рино, недалеко от Лас-Вегаса. Однако состязаться с 3000-сильными монстрами, переделанными из «Мустангов», «Биркэтов» и «Сифьюри», они уже не могли. Компоновка самолета не позволяла загнать в моторный отсек фюзеляжа столь мощные двигатели, которыми постепенно обзавелись конкуренты. Лишь в 1971 г. «Кингкобра» Ларри Хэвенса (Р-63С-5) с двигателем V-1710–135 мощностью 1800 л. с. заняла 4-е место. На следующий год Мэрвин Гарднер на своем Р-63С финишировал последним. А в 1976 г. самолеты Гарднера и Флагерти даже не прошли квалификацию.

В настоящее время во всем мире осталось не так уж много истребителей Р-63, тем более летающих. К сожалению, в нашей стране (куда была отправлена большая часть всех самолетов этого типа) ни одной «живой» машины не сохранилось. Смена поколений авиационной техники прошла очень быстро, и Р-63 остались не у дел. Почти все они ушли в переплавку, дав крылатый металл для реактивных МиГов, Илов и Ту. Демонстрирующийся в Музее ВВС в Монине макет является своеобразным гибридом «Аэрокобры» и «Кингкобры», так как собран из отдельных частей самолетов двух разных типов. Пожалуй, единственным местом в нашей стране, где еще сохранились кое-какие обломки разбитых, буквально растерзанных на куски «Кингкобр», является труднодоступный и практически необитаемый остров Шумшу — самый северный из островов Курильской гряды. Здесь, на двух старых японских аэродромах (одном стационарном и одном полевом) вперемежку с трофейными Ки-43, Ки-48, B5N и А6М гниют под дождем около двух десятков краснозвездных истребителей — наверное последних из поршневых могикан минувшей войны. Впрочем, слово «гниют» к ним совершенно не подходит. То ли климат здесь особенный, то ли американский дюраль оказался очень хорошим, но все элементы конструкции выглядят как новые, даже краска сохранилась — чего не скажешь о лежащих тут и там останках японских истребителей. Коррозия проела их настолько, что многие детали самолетов превратились в труху и рассыпаются при малейшем прикосновении. Тем обиднее видеть уничтоженные «Кингкобры». Ощущение такое, будто всего лишь год тому назад по стоянке прошелся бульдозер, сгребая списанные самолеты под склон сопки подальше от глаз сурового начальства. Удастся ли кому-нибудь восстановить из имеющихся здесь обломков Р-63, пусть даже и не летающий! Ответить на этот вопрос сложно. Ведь самолеты изначально ломали так, чтобы их невозможно было починить. Мало того, слух о курильском кладбище «Кингкобр» гуляет по России уже не один десяток лет, и кто знает, какие «организации» здесь уже успели побывать. Во всяком случае, по рассказам местных следопытов, количество «натурных экспонатов» с каждым годом уменьшается. И вряд ли этим промыслом занимаются оставшиеся в живых военнослужащие японской армии, которые, согласно легендам, еще сидят где-то в подземных катакомбах.

Впрочем, «Кингкобры» не исчезли бесследно. Несколько машин хранятся в американских музеях, некоторые из них даже летают. И что следует отметить, американцы отдают дань уважения нашему сотрудничеству в годы войны и считают Р-63 русским самолетом. Ведь «Кобра» делалась под наши требования и шла по ленд-лизу исключительно для вооружения Красной Армии. И не случайно в далекой Аризоне в музее ВВС США среди «Корсаров» и «Фантомов» стоит краснозвездный истребитель с звучным названием «Королевская кобра».

Прежде чем перейти к более подробному описанию конструкции самолета Р-63, хотелось бы напомнить читателям, что «Кингкобра» являлась дальнейшим развитием истребителя Р-39 «Аэрокобра», о котором уже немало писалось, и который хорошо знаком всем любителям авиации. «Королевская кобра» же до сих пор еще остается «темной лошадкой» и только внешне похожа на свою предшественницу. Увеличенное крыло принципиально новой конструкции, более мощный двигатель, несколько иные системы потребовали полной перекомпоновки всей машины вплоть до создания совершенно иного фюзеляжа. В результате истребитель уже не имел с «Аэрокоброй» ничего общего. Это был совершенно другой самолет, со значительно более высокими боевыми возможностями. Хочется предупредить любителей стендового авиамоделизма, пытающихся переделать пластиковую модель истребителя Р-39 в Р-63: это напрасная работа. Общее у этих самолетов — разве что двери пилотской кабины. Все остальное — фюзеляж, крыло, оперение, шасси и т. п. — совершенно иное (см. чертеж). К тому же «Кингкобра» оказалась несколько крупнее своей предшественницы, а ее внешние обводы достаточно сильно изменены. Что же касается конструкции планера, то даже беглого взгляда достаточно, чтобы убедиться — перед вами два разных самолета. И только общая идея компоновки агрегатов осталась прежней: двигатель размещался в центральной части фюзеляжа за кабиной пилота и приводил во вращение воздушный винт с помощью длинного вала, проходящего через всю носовую часть фюзеляжа.

Двигатель V-1710–93 фирмы Аллисон, установленный на Р-63, отличался от аналогичных на истребителях Р-39 увеличенной мощностью и повышенной высотностью. Это обеспечивалось установкой на него еще одного дополнительного центробежного нагнетателя, выделенного в отдельный агрегат и способного работать независимо от основного. Такая схема увеличения наддува исключала «провалы» мощности на определенных высотах, что было свойственно двигателям «Мустангов», «Спитфайров», «мессершмиттов» и всех других самолетов, имевших обычные двухступенчатые нагнетатели. Двигатель V-1710–93 мог в течение пяти минут работать на так называемом чрезвычайном боевом режиме, развивая максимальную мощность 1500 л. с. Правда, выходить на такие режимы летчику разрешалось только в самой критической ситуации. При этом максимальная скорость самолета Р-63 могла достигать 657 км/ч.

В целях улучшения устойчивости и управляемости площадь вертикального и горизонтального оперения была увеличена. Хвостовая часть самолета значительно упрочнена.

Площадь крыла «Кингкобры» увеличена на 3,2 кв. м. В итоге удельная нагрузка на него значительно снизилась и составила при нормальном полетном весе 151 кг/м почти столько же, как и у «Спитфайра». Поэтому, даже несмотря на крыло с ламинарными профилями (имеющими худшие несущие свойства), маневренность Р-63 оказалась довольно высокой. Радиус виража на высоте 1000 м составлял 272 м (у Bf 109G — 290 м, а у FW 190A — 340 м), время выполнения виража не превышало 21 с, а скороподъемность вы — росла до 18–19 м/с (на чрезвычайном режиме).

Полетная масса Р-63 почти не отличалась от массы Р-39, несмотря на утяжеление планера на 73 кг и винтомоторной установки на 163 кг. Это было сделано за счет уменьшения полезной нагрузки, облегчения бронирования и отнесения двух подкрыльевых пулеметов к перегрузочному варианту. При этом нормальный запас топлива составлял 380 л, хотя крыльевые баки позволяли заливать до 515 л.

Броневая защита самолета состояла из плит толщиной 6,35 мм, расположенных перед редуктором винта, у нижнего края козырька кабины за маслобаком, а также из бронеспинки с заголовником, заменявшим заднее бронестекло.

Переднее бронестекло устанавливалось не за лобовым остеклением, как на Р-39, а было непосредственно вмонтировано в переплет фонаря. Это устранило опасность запотевания межстекольного пространства в полете.

Фюзеляж «Кингкобры», внешне очень похожий на аналогичный агрегат «Аэрокобры», значительно от него отличался. Передняя его часть стала длиннее на 97 мм и получила новый съемный капот, состоящий из трех частей, обеспечивающих полный доступ ко всему отсеку вооружения. Конечно, конструкция передней части фюзеляжа получилась довольно сложной и тяжелой, но это окупалось удобствами компоновки и эксплуатации самолета.

Как и на «Аэрокобре», в носовой части Р-63 был установлен редуктор воздушного винта с собственной системой смазки, не связанной с двигателем. Здесь же находились: передняя бронеплита, установленная перед редуктором мотора, маслобачок редуктора, четыре кислородных баллона (по два с каждого борта), два синхронных пулемета «Кольт-Браунинг» калибра 12,7 мм, два патронных ящика, гильзозвеньеотводящий рукав, пушка калибра 37 мм с боезапасом, аккумулятор и другое оборудование.

Непосредственно за отсеком вооружения располагался отсек кабины, отделенный от переднего отсека противопожарной перегородкой.

В кабине размещались: сиденье летчика, управление и приборная доска. Фонарь кабины несъемный. Его верхняя часть сделана из плексигласа, передняя, центральная и боковые панели — из триплекса.

Каркас кабины состоял из продольных и поперечных поясов, подкрепленных стрингерами, и изготавливался в виде отдельного агрегата. Кабина имела две дверцы автомобильного типа: одну — на правом борту фюзеляжа для нормального входа и выхода летчика, и вторую — на левом борту для аварийного выхода.

Характерным для самолетов Р-39 и Р-63 являлось то, что вход и выход из кабины производился с правой стороны, так как с левой стороны кабины смонтированы штурвал управления триммером руля высоты и рычаг установки бомб на «актив-пассив», что мешало входу и выходу летчика с парашютом. Наличие дверей в кабине летчика позволило сделать на самолете несъемный фонарь и свести к минимуму его лобовое сопротивление. Дверцы кабины с механизмом аварийного сбрасывания. Каждая дверца имела подвижную панель из триплекса, опускающуюся вниз при помощи ручки.

За кабиной следует моторный отсек, от которого она отделялась противопожарной перегородкой. В этом отсеке размещены двигатель и все моторное оборудование. Через моторный отсек проходили лонжероны центроплана. Под мотором расположены масляный радиатор и радиаторы охлаждающей жидкости. Воздух поступал к ним от заборников в передней кромке центроплана, проходил через радиаторы и выходил назад через окна в нижней поверхности центроплана.

Задняя часть фюзеляжа представляла собой полумонокок с обшивкой, подкрепленной шпангоутами и стрингерами, и крепилась к передней части 38 болтами, расположенными по контуру жестких шпангоутов. В задней части фюзеляжа установлены: маслобак, задняя бронеплита, радиостанция SCK-274N и задняя такелажная труба.

По сравнению с «Аэрокоброй», хвостовая часть Р-63 длиннее на 665 мм и, кроме того, имеет большее количество шпангоутов с более частым их расположением (расстояние между шпангоутами составляет 230–275 мм, в то время как на Р-39–425–500 мм) и имеет подкрепление из четырех дополнительных стрингеров. Мало того, в хвостовой части фюзеляжа применялась обшивка толщиной 1 мм вместо 0,8 мм на «Аэрокобре».

Хвостовое оперение обычного типа; стабилизатор нерегулируемый. На руле направления и левой половине руля высоты установлены триммеры. Рули направления и высоты имеют весовую балансировку.

Хвостовое оперение самолета идентично по конструкции с оперением самолета «Аэрокобра», но существенно отличалось от него по форме и размерам. Вертикальное оперение значительно смещено назад. Площадь вертикального оперения по отношению к самолету «Аэрокобра» увеличена на 30%, а удлинение — с 1,67 до 1,78. Площадь руля направления уменьшена, в площади стабилизатора и руля высоты увеличены. Уменьшено удлинение горизонтального оперения с 4,12 до 3,96. Обшивка рулей высоты и направления была полотняная.

Крыло цельнометаллической конструкции, с ламинарным профилем NACA 66,2–116 у корня и 66,2–216 у конца. Относительная толщина профиля постоянная по всему размаху и равна 16%. Крыло имеет отрицательную геометрическую закрутку, равную 1 град. 45'.

Силовой набор крыла состоял из двух лонжеронов и нервюр. Стрингеры совершенно отсутствуют, что дает возможность сохранить гладкую поверхность ламинарного профиля. Обшивка крыла выполнена из толстых листов алкледа (1; 1,3 и 1,6 мм) и состояла из панелей большого размера.

С точки зрения аэродинамики, крыло несколько ухудшено входными отверстиями туннелей радиаторов и тем, что главные колеса шасси при уборке не полностью закрываются щитками. Обращают на себя внимание два небольших, симметрично расположенных отверстия между бортами фюзеляжа и туннелями радиаторов, выполненные для продува замоторного пространства и для уменьшения торможения потока в месте сопряжения крыла с фюзеляжем. Это обеспечивает доступ воздуха в туннели радиаторов с менее заторможенным скоростным напором. Впрочем, на последних модификациях «Кингкобры» (Р-63, RP-63G) от этих отверстий отказались.

Консоли крыла довольно легко стыкуются с центропланом двумя болтами по переднему лонжерону и двумя — по заднему. На самолете «Аэрокобра» стыковка консоли с центропланом осуществлялась по трем лонжеронам и, кроме того, восемнадцатью болтами по контуру корневой нервюры.

В крыле помещаются бензобаки, закрытые большими силовыми съемными панелями. Передняя часть концевого обтекателя крыла съемная для зарядки крыльевых пулеметов, которые устанавливаются на самолет в перегрузочном варианте.

Элерон — необычно узкий и длинный — имеет аэродинамическую компенсацию. Весовая балансировка осуществлена установкой трубы в передней части элерона. Передняя кромка элерона соединена с задним лонжероном крыла диафрагмой, геометрически разделяющей пространство между крылом и элероном на две части — над компенсацией и под ней. Диафрагма выполнена из полотна и не препятствует вращению элерона. Благодаря диафрагме, при различных отклонениях элеронов не происходит перетекания воздуха с нижней поверхности на верхнюю. Элерон подвешивается на четырех шарнирах. На левом элероне установлена компенсирующая пластинка, регулируемая на земле сгибанием от руки. Каркас элерона состоит из лонжерона, передней диафрагмы, задней жесткой кромки и нервюр. Обшивка металлическая.

Закрылки профилированного типа подвешиваются к крылу на трех шарнирах и приводятся в движение электромотором, расположенным в фюзеляже. На истребителе Р-39 закрылков не было, их роль играли отклоняющиеся посадочные щитки.

Система управления самолетом смешанного типа. В отличие от системы управления самолета «Аэрокобра», вся система ручного управления самолета Р-63А выполнена из жестких тяг, ножное управление тросовое. Управление триммерами рулей высоты и направления — тросовое, с цепями «Галля». Закрылки имеют угол отклонения 45°, управление ими осуществляется при помощи электрической системы.

Принципиальная схема шасси самолета «Кингкобра» та же, что и на самолете «Аэрокобра». Трехколесное шасси, состоящее из двух основных и передней стойки, полностью и синхронно убиралось в консоли крыла и носовую часть фюзеляжа. Управление шасси электрическое, осуществлялось посредством мотора, расположенного в фюзеляже и связанного через редуктор и трубчатые валы с червячной передачей. Червяк приводил в движение стойку шасси через зубчатый сектор, жестко закрепленный на цапфе стойки. Передняя стойка шасси управляется через трубчатый вал от тоге же мотора, как и основные стойки. Вал вращает через пару конических шестерен винт-подъемник, присоединенный к ломающемуся подкосу передней стойки. На случай отказа электромотора имелся аварийный ручной привод, рычаг которого располагался справа от сиденья летчика.

На самолете Р-63А устанавливался двигатель Аллисон V-1710– 93, который отличается от мотора V1710–85, установленного на последних моделях самолета «Аэрокобра», повышенной высотностью и некоторым увеличением взлетной мощности. Мотор V-1710–93 имел следующие особенности:

установлен дополнительный нагнетатель, расположенный позади мотора и являющийся первой ступенью наддува. Он приводился во вращение через гидромуфту, автомат которой обеспечивает переменное, увеличивающееся с высотой полета число оборотов крыльчатки; второй ступенью наддува являлся обычный нагетатель мотора «Аллисон» с передаточным числом 8,1:1 (вместо 9,6:1 у моторов V-1710–85);

установлен трехдиффузорный карбюратор типа РТ-ВЕ-9 вместо двухдиффузорного карбюратора РД-12К6;

установлен сетчатый масляный фильтр типа «Айрмейз» вместо масляного фильтра типа «Куно»;

осуществлен наддув в кожухи распределителей тока высокого напряжения и магнето с подводом воздуха от дополнительного нагнетателя.

Кроме обычного регулятора наддува типа РС-4, имелся регулятор дополнительного нагнетателя типа SC-3. Этот регулятор поддерживал заданную зависимость между давлением в анероиде и положением маслоприемника гидромуфты нагнетателя. Давление в анероиде соответствовало давлению на входе в карбюратор, т. е. атмосферному, плюс скоростной напор.

Длинный вал к редуктору мотора проходил в нижней части фюзеляжа под сиденьем летчика. Посредине вал имел разъем; соединение половин вала осуществлялось специальной муфтой.

Всасывающий патрубок карбюратора расположен позади мотора. В нижней части его (на модификации Р-63А) имелся козырек для подрыва пограничного слоя, так что скоростной напор на входе в карбюратор и к дополнительному нагнетателю затормаживался менее значительно в сравнении со скоростным напором на самолете «Аэрокобра». Внутри капота имелся сетчатый противопыльный фильтр, который при помощи электромотора перекрывал поток забираемого воздуха.

На земле холодный воздух поступал в карбюратор, пройдя предварительно противопыльной фильтр. Воздух забирался через отверстие на правом борту фюзеляжа (Р-63А-1-А-9), закрытое сеткой. Теплый воздух поступал в карбюратор, пройдя предварительно через противопыльный фильтр. Потоком воздуха управляла специальная заслонка, которая приводилась в действие из кабины.

Двигатель посредством длинного вала и редуктора приводил во вращение четырехлопастный винт. Управление сектором газа сблокировано с управлением шагом винта (одна рукоятка).

Винт четырехлопастный «Аэропродактс» типа A64–2SD1, с гидравлическим управлением изменения шага, лопасти — стальные полые. Диаметр винта — 3,555 м, максимальная ширина лопасти — 282 мм Диапазон поворота лопастей — от 25 град. до 59 град. Максимальное число оборотов — 1345 об/мин. Недостатком винта являлось то, что профилирование лопасти начиналось на довольно большом расстоянии от втулки, что уменьшало рабочую поверхность винта. Характерной особенностью «Кингкобр», поступавших по ленд-лизу в СССР, являлось наличие храповика на коке воздушного винта. Ни на американских, ни на французских машинах такого дополнения не было. Не устанавливались храповики и на самолетах «Аэрокобра». Храповик был приварен к кожуху пушки (что хорошо видно на самолете, выставленном в Монинском музее). Судя по всему, это было сделано по требованию ВВС Красной Армии. Храповик предназначался для запуска двигателя в полевых условиях от внешнего стартера в случае выхода из строя аккумуляторной батареи. Что касается более старой «Аэрокобры», то отсутствие на ней храповика обуславливалось наличием дублирующей системы ручного запуска за счет раскрутки маховика с помощью специальной рукоятки.

Маслосистема самолета включала следующие агрегаты: маслобак, расположенный в задней части фюзеляжа позади разъема; трубопровод, который шел от нижней части бака к Y-образному сливному крану; трубопровод — от сливного крана к моторной нагнетательной помпе, конструктивно выполненной заодно с мотором и перекачивающую масло из мотора в маслорадиатор. Из маслорадиатора масло поступало обратно в маслобак. В маслосистеме имелся клапан разжижения масла бензином, с электроуправлением из кабины. Маслобак был изготовлен из магниевого сплава. По данным фирмы, бак заливался маслом в зависимости от загрузки самолета горючим следующим образом: 28,7 л при запасе горючего 378,5 л 36,3–401,2, 51,8–798,7. Маслорадиатор — овальной формы, расположен в центроплане между жидкостными радиаторами. Заборники туннелей радиаторов выведены в каждой половине центроплана в одно общее окно, разделенное перегородкой. Заслонки (на выходе из туннелей радиаторов) имели электрическое управление, и их положение могло регулироваться как автоматически от термостатов, так и от руки, посредством трехпозиционных тумблеров, расположенных на приборной доске. Редуктор мотора имел самостоятельную маслосистему. Маслобачок этой системы располагался позади редуктора, емкость его 7,57 л. Маслопомпа редуктора была расположена в резервуаре рабочего масла винта и вращалась вместе с винтом.

Система охлаждения двигателя включала следующие агрегаты: два прямоугольных пластинчатых радиатора, расположенных в центроплане позади переднего лонжерона, расширенный бачок в развале блоков передней части мотора, центробежную помпу в нижней части моторного отсека и трубопроводы.

В целом маслосистема и система охлаждения двигателя сильно напоминали аналогичные системы «Аэрокобры». А вот система обогрева кабины в корне отличалась. Поскольку двигатель самолета находился за кабиной летчика, на Р-39 для обогрева кабины и отсека вооружения использовался специальный бензиновый отопитель. У «Кингкобры» же кабина обогревалась за счет отвода части охлаждающего воздуха, прошедшего через радиатор, в трубу, проходящую по правому борту мотоустановки и входящую в кабину справа от сиденья летчика. Температура воздуха регулировалась специальной ручкой, расположенной справа от сиденья, перед входом в трубу обогревателя.

ЛТХ P-63A
Размах крыла, м 11.62
Длина, м 9.96
Высота, м 3.21
Площадь крыла, м2 20.80
Масса пустого самолета, кг 2892
Масса нормальная взлетная, кг 3992
максимальная взлетная 4763
Максимальная скорость у земли, км/ч 514
Максимальная скорость на высоте, км/ч 657
Крейсерская скорость , км/ч 608
Перегоночная дальность, км 4144
Практическая дальность, км 870
Практическая дальность с ПТБ, км 1620
Практический потолок, м 11900
Экипаж 1

Двигатели
ВариантТипМодельКол-воМощность одного, л.с.
1ПДAllison V-1710-9311500

Авиационное артиллерийское оружие
ВариантТипМодельКалибр, ммКол-воБоекомплект
1Пушка (мотор)М437130
Пулемет (c)Browning12.72х 200
Пулемет (кр)Browning12.72х 200

Авиационные средства поражения
ВариантТипМодельМасса, кгКол-воНагрузка, кг
1Бомба2273

Классификаторы
Базовое применениеИстребитель
Тип двигателяПоршневой
Тип фюзеляжаОднофюзеляжный
Конструкция крыльевМоноплан (низкоплан)
Тип оперенияНормальное однокилевое
Тип ВПУСухопутный трехопорный (передняя)
Расположение двигателейВ фюзеляже
ПроисхождениеИностранный (ленд-лиз)
Произведено

Модификации
МодельОписание
ХР-63/А (Модель 33)Прототип; модификация Р-39Е; двигатель Allison V-1710 и V-1710-93; имел крыло с ламинарным профилем и варианты хвостового оперения.
Р-63А/А-10Версии истребителя и истребителя-бомбардировщика; вооружение: (А) 1х37-мм пушка М4 в носу и 2 х 12,7-мм пулемета в подкрыльевых обтекателях, на А-5 установлен держатель для 237-кг бомбы или 284-л (662-л) бензобаков, А-6 имел подкрыльевые держатели для двух бомб или дополнительных топливных баков, А-10 мог нести под крылом б неуправляемых ракет «воздух—земля», на других вариантах самолета могли устанавливаться 2 дополнительных фюзеляжных 12,7-мм пулемета; в серии вес брони увеличен с 40 до 110 кг.
Р-63С Двигатель Allison V-1710-117 (1800 л.с ); установлен нижний киль.

Галерея



Источник: Bell P-63 «Kingcobra»

Паровые машины*

— I) Общие понятия и история возникновения. — II) Действие пара. — III) Парораспределение и регулирование хода. — IV) Типы. — V) Определение размеров. — VI) Испытание. Индикатор и индик. диаграммы. — VII) Статистические сведения. — VIII) Литература о П. машинах.

I. Паровая машина есть машина-двигатель, в которой движущей силой служит пар, образуемый из воды или иной жидкости действием огня. Мысль воспользоваться упругостью водяного пара, как движущей силой, возникла очень давно и привела Герона Александрийского, еще за 120 лет до Р. Хр., к изобретению эолопила, пустотелого металлического шара с двумя противоположно отогнутыми на концах трубками, вращаемого струей вытекающего из трубок пара. Но до применения движущейся силы пара к потребностям промышленной жизни протек длинный ряд столетий. Путь был расчищен в XVII столетии доказательствами весомости окружающего нас воздуха и производимого им давления, величина которого измеряется весом ртутного столба в 760 мм высотой, которому соответствует водяной столб в 10 1/3 м, или 34 фут., выс., что дает давление в 1,0333 = около 1 1/50 кг на площадь в один кв. см, или давление в 16,272 фун. (14,696 англ. фун.) на кв. дюйм. Манометры (см. П. котлы), показывают избыток давления пара над атмосф. давлением воздуха, выраженный в англ. фун. на кв. дюйм, или в числе атмосфер. Так, напр., давление в 110 англ. фун. соответствует 7,5 атм. Пользуясь атмосферным давлением воздуха и указанным еще в 1601 г. Портой (Giovanni Battista della Porta) простым способом получать пустоту (точнее — разреженное пространство) посредством сгущения водяного пара в закрытом сосуде, англ инженерный капитан Томас Сэвери (Thomas Savery) изобрел в 1698 г. первую П. водоподъемную машину. Но современная паровая машина развилась из построенного в 1690 г. Денисом Папином (см.) прибора, изображенного на черт. 1 табл. I.



ПАРОВЫЕ МАШИНЫ I.

При превращении в пар небольшого количества воды на дне цилиндра С, прикрытого сверху крышкой d и снабженного поршнем. K, последний станет подниматься вверх. Закрепив железным засовом е поршень в высшем его положении, прекращают затем действие огня, вследствие чего пар сгущается и поршень начинает опускаться под атмосферным давлением воздуха сверху; при этом он может производить механич. работу, поднимая напр. груз, подвешенный к перекинутой через блоки rr веревке s. Прибор Папина, по уничтожении бесполезного засова е, является родоначальником атмосферных П. машин, в которых рабочее движение поршня производится атмосферным давлением воздуха, обратное же движение поршня совершается давлением пара, преодолевающего давление воздуха с противоположной стороны. Дальнейшее развитие П. машин состояло в устранении содействия атмосферного давления воздуха для производства паром механической работы. Упомянутая выше машина Сэвери имела следующее устройство (черт. 2 т. I): пар, притекающий из котла по трубе Е давит непосредственно на воду, находящуюся в сосуде, или приемнике, С, и гонит ее вверх по нагнетательной трубе; затем, закрыв кран в трубе Е, прекращают приток пара и открывают кран F, по которому холодная вода течет в кожух (оболочку), окружающий приемник С; охлаждаемый извне пар сгущается внутри приемника и в образующуюся пустоту притекает снизу по всасывающей трубе вода, гонимая атмосферным давлением воздуха на поверхность воды в колодце; вода приподымает нижний (всасывающий) клапан в клапанной коробке K и наполняет приемник С; по наполнении закрывают кран F и снова пускают пар, вследствие чего вода устремляется из приемника в нагнетательную трубу, закрывая нижний (всасывающий) и открывая верхний (нагнетательный) клапан в коробке K. Машина Сэвери ныне возродилась вновь в сильно усовершенствованном виде так наз. пульсометра (см. Пульзометры [Пульсометры]), точно так же как мысль, положенная в основание устройства эолопила, осуществилась ныне в устройстве П. турбин (см. Турбины П.). В России, по свидетельству Кларка ("Горный Журн.", 1826, т. X, стр. 63), одна из первых машин, устроенных капитаном Сэвери была выписана Петром Вел. из Англии и хранилась в СПб. в Летнем саду. П. котел в ней вмещал 5—6 бочек, а приемник — одну бочку воды, наполняясь и опорожняясь 4 раза в минуту. Вода всасывалась на 29 фут., а потом давлением пара нагнеталась еще на 11 фут. выс. По опытам Кларка, не менее 11/12 частей пара сгущалось бесполезно. Две усовершенствованные машины Сэвери были установлены в СПб., в банях Трусова, на Фонтанке. Несмотря на настоятельнейшую потребность в П. водоподъемных машинах для выкачивания воды из английских рудников, которые, по мере углубления, все чаще и чаще затоплялись водой и требовали огромных затрат для выкачивания воды силой людей и лошадей, машины Сэвери не получили большого распространения, так как расход топлива был в них слишком велик, а главное — они были мало пригодны для выкачивания воды из глубоких рудников, во-первых, потому, что, помещаясь по необходимости не выше 29 фут. над ур. воды в колодце, сами подвергались опасности затопления водой, а во-вторых, для нагнетания воды на большую высоту, непосредственным давлением пара, требовалось сильно повышать это давление, прибавляя не менее одной атмосферы на каждые 84 фут. высоты подъема, отчего происходили нередко взрывы котлов, по неумению в то время изготовлять котлы, способные безопасно выдерживать сколько-нибудь значительные давления пара. Спустя 10 лет машина Сэвери была вскоре совершенно вытеснена атмосферной П. машиной Ньюкомена и Коулэя (Thoma s Newcomen and John Cowley), сходной по мысли с прибором Папина. Общий вид машины изображен на черт. 3 т. I; первоначально вода для сгущения пара не впрыскивалась внутрь цилиндра из бака с, как показано на чертеже, а только наливалась небольшим слоем над поршнем, с целью устранить протоки пара и воздуха от неплотного прилегания поршня к стенкам цилиндра; сгущение же пара производилось обливанием цилиндра водой, как в машине Сэвери. Сделанное в 1712 г. случайное наблюдение привело к впрыскивание воды внутрь цилиндра для ускорения сгущения в нем пара: впрыснутая вода и вода от сгущения пара удалялись наружу по трубке f, прикрытой клапаном. Первоначально краны a и b для впуска пара и впрыскивания воды поочередно открывались и закрывались рукой, впоследствии же был устроен механизм для автоматического передвижения их самой машиной. В машине Ньюкомена впервые появляется коромысло (балансир) для передачи движения от П. поршня к насосу. При опускании поршня атмосферн. давлением воздуха поднимается штанга (стержень) насоса и производится его поршнем нагнетание воды; обратное же движение П. поршня вверх и водяного поршня (поршня насоса) вниз производится давлением пара и весом весьма длинной и потому очень грузной штанги, которая в случае надобности может быть снабжаема еще добавочным грузом. Устранением непосредственного давления пара на воду достигалось существенное преимущество над машиной Сэвери, так как увеличивая площадь П. поршня в сравнении с площадью водяного можно было давлением одной атмосф. поднимать воду на любую высоту. Но расход топлива все еще оставался весьма большим, хотя и значительно меньшим прежнего. В России первая большая машина Ньюкомена появилась в 1777 г.; она была выписана из-за границы по почину имп. Екатерины II для выкачивания воды из канала Петра Вел., примыкавшего к сухим докам в Кронштадте. Построена она была в Шотландии на Карронском заводе по чертежам Смитона (Smeaton), значительно усовершенствовавшего машину Ньюкомена. Эта "огнедействующая машина", при помощи которой, по словам императрицы, "огнем выливается вода из дока и канала", стоила, по описанию Картмазова, 70882 рубля, имела три котла от 8 до 10 фут. в поперечнике, из которых пар собирался в среднем котле; помещавшемся под цилиндром; поперечник цилиндра был в 5,5 фут., а длина коромысла 27 2/3 фут. При 10 ходах в минуту машина, посредством двух насосов по 26 дм в поперечнике, в каждый ход выливала 57 куб. фут., или 131 ведро, воды (см. Брандт, "История П. машин", СПб., 1892). Первая П. машина, построенная в России, была "огненная машина", изобретенная шихтмейстером Ив. Ив. Ползуновым, для производства дутья воздуходувными махами при выплавке руды; машина эта действовала в 1766 г. на Барнаульском заводе в течение двух месяцев; она была основана на тех же началах, как и машина Ньюкомена, но, по свидетельству Шлаттера, которому повелением имп. Екатерины II поручено было рассмотрение машины, Ползунов "достойным похвалы искусством так успел изменить ее состав, что машину его должно почесть новым изобретением". Модель машины Ползунова сохраняется в Барнаульском горном музее (см. книгу Брандта). В 1765 году Джемс Ватт (James Watt), починяя модель машины Ньюкомена для класса физики Университета в Глазго (Glasgow), произвел исследования, приведшие к созданию П. машины, навсегда обессмертившей его имя. Ватт принялся за эти исследования вполне научным образом; он ознакомился со свойствами водяного пара, определил, насколько позволяли имевшиеся в его распоряжении средства, зависимость между давлением, температурой и объемом пара, а также путем опыта нашел теплоту парообразования, т. е. количество теплоты, необходимое для превращения единицы веса жидкости в пар той же температуры. Эти исследования привели Ватта к вполне определенным заключениям, выраженным им самим в прошении 1769 г. о выдаче привилегии следующим образом: "Мой способ уменьшить потребление пара, а следовательно, и топлива в огненных машинах (fire engines) основан на следующих положениях: во-1-х, тот сосуд (vessel), в котором сила пара употребляется для действия в машине и который называется цилиндром (cylinder) в обыкновенных огненных машинах, а я называю паровым сосудом (steam vessel), должен во все время работы машины поддерживаться столь же горячим, как и входящий в него пар, что может быть достигнуто: 1) покрывая его деревянной или иной оболочкой из материалов, дурно проводящих теплоту; 2) окружая его паром или другими нагретыми телами; и 3) не допуская ни воду, ни какое-либо другое вещество, более холодное нежели пар, входить или соприкасаться с ним в течение этого времени; во-2-х, в тех машинах, которые вполне или частью работают при помощи сгущения пара, пар должен быть сгущаем в сосудах (vessels), отдельных от цилиндров (cylinders), хотя по временам и сообщающихся с ними. Такиe сосуды я называю конденсаторами, или холодильниками (condensers), и они во время работы машины должны поддерживаться столь же холодными, как и окружающей воздух, посредством воды или других холодных тел; в-3-х, все то, что остается не сгущенным от холода в холодильнике, будет ли то воздух или другой упругий пар, должно быть извлекаемо из паровых сосудов (steam vessels) или холодильников (condensers) посредством насосов, движимых самими машинами или иным образом; в-4-х, я намерен во многих случаях пользоваться упругой силой пара для производства давления на поршень или на что-либо другое, заменяющее поршень, подобно тому как в обыкновенных огненных машинах пользуются давлением атмосферы. В тех случаях, когда не имеется в изобилии холодной воды, машины могут быть движимы одной только силой пара, посредством выпуска отработавшего пара на воздух". Еще в 1765 г., занимаясь исследованием модели маш. Ньюкомена, Ватт, преследуя свою основную мысль об устранении охлаждения стенок парового цилиндра, решил совершенно устранить доступ холодного наружного воздуха в цилиндр, заставив пар давить на поршень вместо воздуха и создав таким образом не "атмосферную", а настоящую П. машину простого действия. Небольшая модель такой машины была окончена в том же году, но, по неимению средств для построения машины, Ватт добыл привилегию и построил первую машину только в 1769 г. на средства доктора Ребука (Roebuck). Вскоре Ребук разорился, и только в 1774 г. Ватту удалось получить необходимые материальные средства, войдя в компанию с Матью Больтоном (Matthew Boulton), и заняться постройкой машин на основанном Больтоном заводе в Сого (Soho Works), близ Бирмингема. В 1782 г. Ватт взял патент на П. машину двойного действия, на долгое время послужившую блестящим образцом для подражания. Об этой машине Ватт говорит: "Мое первое из новых усовершенствований в паровых или огненных машинах состоит во впуске пара в цилиндры или паровые сосуды только на некоторой части или доле подъема или спуска поршня в цилиндре и в пользовании упругими силами, вынуждающими пар расширяться, с той целью, чтобы пар занимал все большие пространства и производил давление на поршень на протяжении остальных частей или долей хода названного поршня". "Мое второе усовершенствование П. или огненных машин (steam or fire engines) состоит в употреблении упругой силы пара для поочередного давления на поршень, как при его подъеме, так и при спуске, при помощи пустоты, производимой соответственно над или под поршнем". Таким образом, в новых машинах Ватта пар впускался по обе стороны поршня, при чем клапаны, впускающие пар, закрывались и производили прекращение впуска, или отсечку пара, когда поршень успевал пройти только некоторую долю полного хода, после чего на всем остальном протяжении пар расширялся подобно воздуху или другому газу, производя постепенно уменьшающееся давление на поршень. В машине двойного действия с расширением пара Ватт применил еще различные усовершенствования; так, в механизме машины заменил цепь, передававшую коромыслу движение от поршня, изобретенным им параллелограммом (см. Направляющие механизмы); применил центробежный регулятор для самодействующего управления ходом машины, соединив муфту регулятора с рычагом поворотной заслонки в пароприводной трубе; снабдил вал маховиком, т. е. заклиненным на валу колесом с тяжелым ободом, для преодоления так наз. мертвых точек, в которых шатун совпадает с направлением кривошипа и не может вращать вал. Введением вращающегося вала Ватт сделал П. машину всеобщим (универсальным) двигателем, пригодным для всякого рода работ. На черт. 4 (табл. I) показан общий вид машины с коромыслом, по типу машин Ватта. Чрезвычайно быстрому распространению машин Ватта очень много способствовала даровая поставка Больтоном и Ваттом своих машин, с правом на получение только одной трети сбережения в топливе, по сравнению с машиной Ньюкомена. В России П. машины Ватта впервые стали изготовляться на одном из олонецких заводов (Александровском), находившихся под управлением шотландца Карла Карловича Гаскойна. На олонецком заводе построена поставленная в 1820 г. Кларком на СПб. монетном дворе большая машина Ватта "силой против 60 лошадей", пользовавшаяся большой известностью. Ватту принадлежит общепринятое ныне измерение силы, или работы (точнее — работоспособности), машины числом лошадей, которых машина может заменить. По преувеличенной оценке Ватта лошадь в состоянии производить непрерывно работу в 83000 англ. фунто-фут. в минуту, что соответствует 76,041 кг-м в секунду; эта мера работы машины, названная лошадиною силой, или паровой лошадью (horse-power, cheval-vapeur), принята в Англии; во Франции лошадиная сила принимается равной 75 кг-м в секунду, а в России, в русских мерах, 15 п.-фут. (74,887 кг-м, на 0,15% меньше 75 кг-м) в секунду. Дальнейшее развитие П. машин тесно связано с изучением действия в них пара.

II. Действие пара в П. машинах. В машинах без расширения пар впускается на всем протяжении хода поршня, следовательно, все время действует на поршень полным своим давлением. Это простейший способ действия пара в машинах. Если р — давление пара на единицу площади, F — площадь поршня и L — путь, пройденный поршнем парового цилиндра, то сила, давящая на поршень, равна pF, а работа этой силы pFL. Здесь FL = V есть объем, описанный поршнем; если под поршнем находится единица веса воды, объема σ (удельный объем воды), то, во все время превращения этой воды в пар, давление р и температура t пара не будет изменяться, следовательно, пар все время будет действовать на поршень полной своей силой и вода, превратясь полностью в пар, произведет работу, равную р(s — σ), где s есть объем пара, образовавшегося из воды. Пусть Q есть количество теплоты, расходуемое на полное превращение единицы веса воды в пар; тогда работа пара без расширения, на единицу затраченной теплоты, будет равна p(s — σ)/Q. Для разных давлений пара эта работа на единицу теплоты будет различна, но различие не велико. Приняв, для упрощения расчета, Q = λ, где

λ = 606,5 + 0,305t

есть количество теплоты для превращения 1 кг воды при 0° в пар температуры t °, имеем, по данным Реньо:

Давление р в атмосф. 1 14 Работа p(s — σ) в кг-м 17044 19862 p(s — σ) = 26,76 29,82

При переходе от давления в 1 атм. к давл. в 14 атм., объем (s — σ) уменьшается в 12 раз, но произведение p(s — σ) изменяется сравнительно мало, увеличиваясь всего на 16,5%, а работа, p(s — σ)/ λ, приходящаяся на единицу теплоты, изменяется еще меньше, увеличиваясь только на 11,4%. Для промежуточных давлений пара между 1 и 14 атм. получаются промежуточные величины, следовательно, работа без расширения, приходящаяся на единицу веса пара или единицу теплоты, мало зависит от давления пара и может считаться почти одинаковою для всех употребительных в практике давлений. Когда пар впускается в цилиндр только на известной доле хода поршня, то на остальном протяжении он расширяется, производя постепенно понижающееся давление на поршень и совершая при этом добавочную работу — работу расширения. Последняя зависит от закона расширения пара; простейший из них есть закон Мариотта, довольно близкий к истине. Принимая этот закон; по которому давление во столько раз меньше, во сколько раз больше объем, можно вычислить добавочную работу х расширения, а следовательно, и полную работу (1 + х), принимая работу до расширения за единицу. Результаты показаны в следующей таблице:

I — Расширение, II — Сбережение топлива.

I 1,05 1,10 2 5 10 20 100 1 + х = 1,0488 1,0953 1,6931 2,6094 3,3026 3,9957 4,6052 1:(1 + х) = 1,9543 0,9130 0,59006 0,3832 0,3028 0,2503 0,1784 II 4,66% 8,7% 40,94% 61,68% 69,72% 74,95% 82,16%

Здесь под расширением разумеется отношение объема пара в конце расширения к объему до расширения. Из таблицы следует, что полная работа пара до и после расширения будет тем больше, чем больше расширения. Так, пар, расширившийся в объеме в 20 раз, даст полную работу в 4 раза больше, след., при работе с 20-м расширением для производства работы, одинаковой с работой без расширения, потребуется в 4 раза меньшее весовое количество пара и во столько же раз меньшее количество теплоты. Вообще если 1 + х есть полная работа пара с расширением, при работе без расширения = 1, то для производства одинаковой работы потребуется затратить в 1 + х раз меньше теплоты, нежели при работе без расширения, и теоретическое сбережение топлива, выраженное в процентах, будет [х/(1 + х)] 100.

Из таблицы видно, что в начале, при небольших расширениях, сбережение топлива возрастает довольно быстро, но потом все медленнее и медленнее. Достигая почти 62% при 5-м расширении, сбережение увеличивается всего на 8% при 10-м и на 13% при 20-м расширении; точно так же, составляя при 10-м около 70%, сбережение возрастает всего на 12% при 100-кратном расширении. А между тем, с увеличением расширения, объем парового цилиндра, в котором должен помещаться расширенный пар, довольно быстро возрастает, вместе же с объемом возрастает и стоимость машины. Для выполнения одинаковой работы при одинаковом давлении во время впуска, потребуется примерно в n/(1 + x) раз больший объем машины (цилиндра), где n есть расширение. Так, при 2-м расширении (n = 2), потребуется объем в 1,18, или на 18%, больший, а при 20-м объем в 5 раз больший. Следовательно, чрезмерно большие расширения невыгодны. В машинах без расширения, с увеличением давления пара, при одинаковой работе, объем машины весьма быстро уменьшается; так, при 14 атм. объем в 12 раз меньше объема при 1 атм. давления. Сказанное применимо и к машинам с расширением; в них тоже, с целью уменьшить объем и стоимость машины, следует увеличивать давление пара в котле. Было известно давно, что действительный расход пара значительно больше вычисленного теоретически, но причина этого различия долгое время не была разъяснена. Причина заключалась главным образом в том, что вес вычислялся по объему пара в цилиндре в конце впуска, предполагая объем этот наполненным сухим насыщенным паром; в действительности же часть впускаемого в цилиндр пара всегда сгущается в воду, вследствие соприкасания со стенками цилиндра, охлажденными во время выпуска пара. Объем воды, при одинаковом весе, незначителен в сравнении с объемом пара; пренебрегая первым, можно сказать, что если бы напр. весь объем впущенного в цилиндр пара сгустился в воду, то для заполнения образовавшейся пустоты потребовалось бы впустить еще такое же количество пара, и тогда действительный расход оказался бы вдвое более теоретического. В машинах с расширением пара стенки цилиндра охлаждаются не только во время выпуска, но и во время расширения, поэтому в них сгущение пара при впуске тем значительнее, чем больше расширение. Вследствие этого — выгода от применения больших расширений — на деле оказывается еще менее ожидаемой теоретически. Путем опыта для каждой машины можно найти определенное расширение, дающее наибольшее сбережение топлива; при дальнейшем увеличении расширения сбережение не возрастает, а напротив начинает убывать. Применение очень больших расширений невыгодно еще и по другим причинам: вследствие слишком большого различия между давлениями пара в начале и конце расширения увеличивается неравномерность хода машины; частям машины приходится придавать размеры, способные прочно выдерживать давление пара при впуске, несоразмерно большое в сравнении с тем, которое требовалось бы для той же самой работы при более постоянном давлении на поршень. Все перечисленные недостатки, препятствующие применению больших расширений в одноцилиндровых машинах, или машинах однократного расширения, в значительной мере уменьшаются в так назыв. многоцилиндровых машинах, или машинах кратного расширения. В этих машинах впуск пара из котла производится в один только первый цилиндр, наименьший по объему, назыв. малым цилиндром, или цилиндром высокого давления (сокращ. М. Ц. или, по-англ., HP — High Pres sure Cylinder); частью расширившись в нем, пар выпускается в промежуточный резервуар, ресивер (receiver); ресивер можно уподобить промежуточному котлу, из которого питается паром следующий, второй цилиндр машины, больший по объему, в котором пар, после впуска, продолжает расширяться и затем выпускается во второй ресивер, а из него в третий цилиндр, еще больший по объему и т. д. Последний, наибольший по объему цилиндр, называется большим цилиндром, или цилиндром низкого давления (Б. Ц. или LP — Low Pressure Cyl.). Из него, после окончательного в нем расширения, пар выпускается наконец в холодильник или прямо на воздух, в машинах без охлаждения; остальные цилиндры машины называются промежуточными, или цилиндрами среднего давления . Ц. или IP — Intermediate P ressure Cyl., первый — First, второй — Second). Более 4-х цилиндров не бывает — такие машины называются 4-цилиндровыми, или машинами 1-го расширения (quadruple-expansion engines); чаще применяются машины 3-цилиндровые, или тройного расширения (triple-expa n sion), a в особенности машины двухцилиндровые, или компаунд (compound engines); название машин компаунд, или машин сложной системы, применяется иногда и вообще ко всем машинам кратного расширения. В двухцилиндровых машинах Вульфа (Woolf) кривошипы располагаются иногда в одном направлении (под углом в 0°) или в прямо противоположном (180°). Они нередко не имеют ресивера; но при расположении кривошипов под прямым углом (90°), способствующем равномерности хода, ресивер необходим, хотя иногда, как, напр., в паровозах, он состоит из одной только соединительной трубы, умышленно удлиненной, с целью увеличить объем ресивера. Так как в многоцилиндровых машинах вполне расширенный пар помещается в большом цилиндре, то размеры большого цилиндра будут те же самые, как и в одноцилиндровой, такой же силы и с таким же расширением, но происходящим в одном цилиндре, вместо последовательного расширения в нескольких цилиндрах. Объем малого цилиндра составляет 1/2—1/4 объема большого, в двухцилиндровых 1/6—1/7 в трехцилиндровых машинах. Преимущества машин компаунд, или машин кратного расширения, заключаются в более равномерном распределении давлений пара на поршни П. цилиндров и в значительном уменьшении потерь от сгущения пара, вследствие меньшего различия температур впуска и выпуска в каждом из цилиндров, а также вследствие того, что выпуск в холодильник происходит только из последнего цилиндра машины. По указанным причинам в этих машинах с выгодой применяются более значительные расширения пара. Расход пара, достигая 26—30 кг и более на лошад. силу в час в машинах с расширением без охлаждения и 15—20 кг в машинах с охлаждением (с холодильником), понижается примерно до 10—12 кг в машинах двойного расширения с охлаждением и составляет иногда только 6 кг в машинах тройного расширения с охлаждением. Машины компаунд двойного действия предложены Вульфом в 1804 г. После весьма успешного применения системы компаунд к пароходным машинам, она вскоре с не меньшим успехом была применена к заводским машинам, а потом и к паровозам. Во всех машинах с значительным расширением пара, как одноцилиндровых, так и многоцилиндровых, для сбережения топлива полезно применять сжатие пара, обогревание цилиндра паром и перегрев пара. Сжатие пара после прекращения выпуска оказывает полезное влияние на уменьшение сгущения пара при впуске, так как при сжатии вместе с давлением повышается и температура пара, вследствие чего стенки цилиндра перед впуском подогреваются сжимаемым паром. На выгоды применения П. рубашек и перегретого пара особое внимание обратил Гирн (H irn), произведший, со своими учениками и последователями, многочисленные опыты. По учению Гирна, явление обмена теплотой между паром и стенками цилиндра представляется в следующем виде: во время впуска пар отдает значительную часть теплоты стенкам цилиндра, вследствие чего происходит сгущение части пара в воду; сгущение продолжается и в начале расширения, но затем, вследствие понижения давления и темп. расширяющегося пара, пар начинает отнимать теплоту от стенок, отчего некоторая часть сгустившегося в воду пара снова испаряется и увеличивает работу расширения; остальная же часть, не успевшая испариться, продолжает испаряться во время выпуска, охлаждая стенки цилиндра и отнимая от них теплоту непроизводительным образом; это "охлаждение в холодильник" (refroi d issement au condenseur) представляет прямую потерю, тем более значительную, чем больше было сгущение пара при впуске, следовательно, чем больше различие температур между впускаемым и выпускаемым паром и чем значительнее расширение пара. На величину этого обмена теплотой оказывает значительное влияние охлаждение или обогревание стенок снаружи; обогревание паром из котла, впускаемым в кольцеобразное пространство между паровым цилиндром и окружающей его наружной металлической оболочкой, в виде цилиндра, называемого паровой рубашкой, или кожухом, оказывает полезное влияние на сбережение пара и топлива, уменьшая сгущение пара при впуске и ускоряя испарение сгустившегося в воду пара во время расширения. Применение перегретого пара оказывается еще более полезным, так как при надлежащем перегреве можно совершенно устранить сгущение пара. Распространению его препятствует до известной степени трудность поддержания надлежащей темп. перегрева, которая, чрезмерно повышаясь, оказывает дурное влияние на смазывающие вещества и набивки сальников, а чрезмерно понижаясь, приводит к нулю ожидаемую от перегрева выгоду. Опыт показывает также, что в машинах кратного расширения полезно обогревать пар, проходящий через ресиверы, посредством пара из котла, снабжая ресиверы паровыми рубашками или же трубками, внутрь которых пускается пар из котла.

III. Парораспределительные и регулирующие приборы. Простейший парораспределительный прибор есть обыкновенный коробчатый золотник, имеющий вид опрокинутой вверх дном металлической коробки.



ПАРОВЫЕ МАШИНЫ IV.

Золотник (черт. 1, 2 табл. IV) при движении закрывает или открывает каналы fg и de, ведущие пар по ту или другую сторону поршня. Каналы эти проделаны в сильно утолщенной стенке цилиндра, снабженной посредине еще одним "выпускным каналом" О, по которому отработавший ("мятый") пар выпускается в холодильник или атмосферу. Снаружи утолщенная стенка снабжена хорошо обработанной плоскостью ("стол", или "зеркало"), по которой скользит золотник своими закраинами, плотно пригнанными к плоскости скольжения, так что пар, подводимый из котла трубой D и наполняющий "золотниковую коробку" СЕ, не может проникнуть в каналы, перекрываемые золотником. На черт. 1 показан впуск пара снизу и выпуск сверху; на черт. 2 наоборот. На черт. 3, т. IV показаны главнейшие положения I — V золотника и поршня, в предположении, что золотник приводится в движение обыкновенным "круглым" эксцентриком, диск которого заклинен на валу машины так, что эксцентриситет 0, находится впереди кривошипа ОА 0, в направлении вращения, под углом в 90°, сложенным с добавочным углом δ, называемым "углом опережения" эксцентрика. Пренебрегая наклонами шатуна и эксцентриковой тяги, можно принять, что основания р и g перпендикуляров, опущенных из точек А и a, определяют положения поршня и золотника. Золотник в "среднем положении" своими "наличниками" одинаково перекрывает оба "впускные окна" a,a, снаружи на величину "внешних перекрытий" и изнутри, со стороны среднего "выпускного окна", а 0, на величину i "внутренних перекрытий". При вращении вала О любая точка золотника перемещается из своего среднего положения на величину

ξ = Oq,

которую легко построить на чертеже для любого заданного положения кривошипа OA. Крайние "мертвые" положения поршня означены прерывными линиями, а стрелки показывают направления движения поршня и золотника. Положение I соответствует "началу впуска" (или "концу сжатия"), когда при движении золотника только что снимается внешняя перекрыша е, так что при дальнейшем движении тотчас же начинает открываться впускное окно. Положение II соответствует "опережению впуска и выпуска", при мертвых положениях поршня. Положение III означает "конец впуска" (или "начало расширения"), положение IV "начало выпуска" (или "конец расширения"), a V — "конец выпуска" (или "начало сжатия"). Итак, впуск пара начинается раньше, нежели поршень дошел до мертвого положения, так что в мертвом положении впускное окно уже открыто на некоторую величину, называемую "линейным опережением впуска". То же самое относится и к выпуску. Опыт показал, что от начала впуска протекает некоторое время до достижения паром в цилиндре наибольшего давления; "опережение впуска" делается с таким расчетом, чтобы при мертвом положении поршня пар уже давил на него своей полной силой. По той же причине устраивается "опережение выпуска", чтобы к началу обратного движения поршня из мертвого положения пар достиг наинизшего давления и оказывал бы наименьшее препятствие движению поршня. Коробчатый золотник давлением пара сильно прижимается к "столу", по которому он скользит. Вследствие происходящего от этого трения требуется значительное усилие для передвижения золотника. Для уменьшения работы на передвижение золотника, составляющей примерно от 2% до 5% полной работы машины, применяются "уравновешенные золотники". Один из лучших способов уравновешения состоит в устранении части давления пара на "спинку" золотника, посредством ограждения от доступа пара круговой площади на спинке особым "уравновешивающим кольцом", обыкновенно бронзовым, помещаемым на спинке в круговом желобе и плотно зажатым между спинкой и крышкой посредством пеньковых или асбестовых "набивок" на дне желоба, снабжаемых нередко металлическими прокладками и стальными пружинками, для плотного нажатия кольца к крышке. Для устранения скопления пара в "уравновешенном пространстве" внутри кольца, в случае незначительных протеков пара, пространство это сообщается с холодильником (или атмосферой) небольшим отверстием в спинке, ведущим во внутреннюю полость золотника, или же особой трубкой, сообщающей уравновешенное пространство с холодильником.



ПАРОВЫЕ МАШИНЫ V.

На черт. 2 (табл. V) показано (в разрезе) одно из лучших устройств этого рода, в применении к двойному золотнику Мейера (см. далее); для устранения протоков пара между уравновешивающим кольцом ее и крышкой, кольцо прижимается к крышке двумя крестообразно укрепленными на спинке АА золотника (точнее на особой доске, составляющей одно целое с золотником) стальными пружинами ff, а для устранения боковых протоков пара прикрепляется снизу, под кольцом, особая, тониной в лист писчей бумаги, металлическая (железная или стальная) упругая перепонка, в виде плоского кольца с выдавленным посредине, вдоль всей окружности кольца, полукруглым желобком; перепонка эта своей внутренней закраиной плотно зажимается между кольцом ее и привинченной к кольцу бронзовой кольцевой накладкой, а внешней закраиной между подобной же накладкой и закраиной короткого цилиндра на спинке (или доске АА). Упругая перепонка применена Дау и Хольтом (Dawe and Holt) с целью устранить протоки пара, происходившие от неплотности набивок и от жесткости устройств, препятствовавшей плотному прилеганию кольца к крышке при движении золотника — прилеганию, возможному только при весьма трудно достижимом безусловном параллелизме между "столом" и крышкой. Существенным усовершенствованием является также контрольный кран (черт. 3, табл. V) с тремя ходами, ввинчиваемый в крышку золотниковой коробки и сообщающей уравновешенное пространство с трубкой, ведущей в холодильник; при повороте рукоятки крана на прямой угол прекращается сообщение уравн. пространства с холодильником и устанавливается сообщение с верхним узким каналом и ввинченным в него небольшим пробным кранчиком, открывая который можно накладыванием пальца тотчас убедиться в исправности прибора, так как тогда палец будет всасываться внутрь давлением наружного воздуха; при неисправности прибора поворотом крана прекращают сообщение с холодильником. Другой весьма употребительный способ уравновешения состоит в применении "трубчатых" или "поршневых" золотников, коими достигается полное уравновешение. На черт. 7 табл. IV показан трубчатый золотник; пар из котла обыкновенно впускается по трубе А, а отработавший пар выпускается по трубе В. Нередко трубчатый золотник заменяется "поршневым", состоящим из двух поршней на одном общем стержне или штоке; поршни заменяют "наличники" золотника, перекрывая впускные окна, охватывающие всю окружность трубы. Обыкновенным золотником с круглым эксцентриком практически неудобно производить сколько-нибудь значительное расширение пара, которое достигается здесь только при помощи больших внешних перекрытий, влекущих за собой большую длину всего золотника и большую длину его хода; поэтому, для значительных расширений пара применяются "двойные золотники", из которых наиболее распространен "золотник Мейера" (черт. 8, табл., V); в нем все парораспределение совершается обыкновенным коробчатым золотником; для производства же отсечки золотник снабжается двумя металлическими пластинками с, d, скользящими по спинке золотника, которыми можно прекращать впуск пара — производит отсечку в любой момент раньше отсечки, производимой "нижним", или "распределительным", золотником. Эти две отсечные пластинки, закрепленные в золотнике Мейера на одном общем стержне и передвигаемые по спинке отдельным эксцентриком, образуют так называемый верхний, расширительный, или отсечный, золотник. Вращением стержня, при помощи маховичка е, можно раздвигать или сдвигать пластинки с, d, прекращая раньше или позже впуск пара через боковые каналы a, b нижнего золотника. Золотником Мейера можно производить отсечку пара в любой момент от начала до конца впуска пара нижним, распределительным золотником. Для уравновешения золотника с Мейеровскими отсечными пластинками, уравновешивающее кольцо прикрепляется не к спинке, а к особой доске АА (черт. 2 табл. V), образующей подобие крыши металлического навеса, под которым движется отсечный золотник. Дальнейшие усовершенствования парораспределительных приборов тесно связаны со способами управления ходом машины. Вполне равномерное движение машины возможно только при постоянном равенстве между работой движущих сил и работой сопротивлений, полезных и вредных, для преодоления которых она назначена. Всякий избыток движущей силы производит ускорение, а недостаток — замедление хода машины. Периодически повторяющаяся неравномерность движения, от изменения силы и сопротивления во время каждого оборота вала, легко, если не уничтожается, то умеряется, в случае надобности, маховиком достаточного диаметра и веса. Но никаким маховиком нельзя устранить непрерывное возрастание скорости хода при постоянно возрастающем избытке работы силы над сопротивлением и наоборот. Поэтому необходимо, помимо маховика, управлять ходом посредством изменения работы пара сообразно с работой сопротивлений. Простейший способ дан Ваттом и состоит в прикрывании заслонки, или задвижки, клапана, крана, в пароприводной трубе. Но при таком способе заслонка должна быть прикрыта и давление пара в машине значительно понижено даже и при нормальном (обыкновенном) ходе машины, с целью достижения возможности открыванием клапана увеличить работу пара в случае возрастания сопротивлений. Такой способ регулирования хода ныне признается невыгодным, по мнению Грасгофа и Цейнера, гл. обр. потому, что при нем прочность котла и машины должна быть рассчитана не на нормальное давление, а на давление значительно большее, нужное только в исключительных случаях (Grashof, "Theoretische Maschinenlehre", III т., стр. 504, 572 и след.). Посему в настоящее время наиболее употребителен способ регулирования хода изменением продолжительности впуска пара. В большинстве случаев, в заводских машинах, управлению ходом от руки машиниста должно предпочесть самодействующее управление ходом самой машиной, достигаемое при помощи центробежных регуляторов. Один из весьма распространенных регуляторов, а именно американский регулятор Портера (Porter) изображен схематически на черт. 11, т. V; в нем вес шаров и связанной с ними грузной грушевидной муфты поддерживается в желаемом положении вращением оси регулятора с надлежащей, скоростью, тем большей, чем значительнее должны быть удалены шары от оси вращения. Откладывая перпендикулярно к оси регулятора, для разных положений муфты и шаров, линии СК, С 1 К 1, С 2 К 2, изображающие равновесные скорости вращения, соответственные этим положениям шаров и муфты, можно по виду кривой K1, K, K2, различной в регуляторах разного устройства, судить об "устойчивости" регуляторов. В применении к двигателям регуляторы тем устойчивее, чем значительнее возрастает равновесная скорость по мере раздвижения шаров; "астатические" регуляторы, с постоянной равновесной скоростью, совершенно неустойчивы и непригодны для службы. Регулятор Портера (черт. 1, 2, табл. II), Уатта (черт. 4, табл. I; черт. 3 табл. II) и проч. принадлежат к числу весьма устойчивых ("статических") регуляторов.



ПАРОВЫЕ МАШИНЫ II.

1. Горизонтальная паровая машина с парораспределением Зульцера. 2. Горизонтальная паровая машина Вульфа. 3. Вертикальная паровая машина.

В "псевдостатических" регуляторах, каковы регулятор Клея с перекрестными ручками (черт. 5, т. I), регулятор Прелля (черт. 9, т. I) и другие, кривая равновесных скоростей имеет вид, изображенный, на черт. 12, т. V, сплошной линией. При известном положении Са муфты, ниже допускаемого полного "хода" ее C1C2, кривая имеет касательную, параллельную оси в точке Ка (точка псевдоастатизма); при неумелом выбор размеров эта точка может оказаться не только в пределах хода муфты, но даже и выше, как показывает прерывная линия, и тогда регулятор будет совершенно непригоден для службы. Правильно устроенные псевдоастатические регуляторы выгодны в том отношении, что при одинаковой "степени равномерности регулятора", при одинаковой разнице скоростей для наибольшей и наименьшей нагрузки машины и одинаковом весе и размере в высоту, они "чувствительнее" статических, т. е. начинают действовать при более незначительном изменении скорости машины; но зато они менее устойчивы и обыкновенно нуждаются в особом приборе (катаракта) для устранения или ограничения сильных колебаний шаров и муфты при нарушении равновесия. Для повышения чувствительности стремятся регулирующий прибор устроить так, чтобы он наименьше сопротивлялся его передвижению регулятором. С этой целью американец Райдер (Rider) придумал особое видоизменение Мейерова золотника, облегчающее управление отсечкой пара посредством тяги от муфты регулятора (черт. 6, т. V). На Лондонской всемирной выставке 1862 г. впервые появилась в Европе горизонт. П. машина американца Корлиса (Corliss), которой суждено было совершить переворот в устройстве П машин. Ее особенности заключались: 1) в четырех отдельных цилиндрических кранах, двух вверху для впуска с каждой стороны и двух внизу для выпуска; 2) в особом "парораспределении с мгновенной отсечкой пара" (Pracisions Steuerung) и 3) во внешнем виде машины, в которой обыкновенная чугунная станина или рама, для прикрепления цилиндра и подшипника главного вала, была заменена "штыковой балкой", или "балкой Корлиса" (табл. I, черт. 6 и 7; табл. II, черт. 1 и 2), с направляющей трубой для движения "крестовины", сочленяющей поршневой стержень с шатуном. Следующая простейшая схема (черт. 5, табл. V) служит для выяснения мысли, положенной в основу парораспределительного прибора Корлиса. Пусть ось О впускного крана снабжена для открывания "храповиком", в зубцы которого упирается "собачка" С, движимая машиной при посредстве эксцентрика Э. Двигаясь в направлении стрелки, собачка открывает впускной кран до тех пор, пока не произойдет ее расцепление с храповиком, действием регулятора, о муфту которого, положим, ударяется отогнутый хвост собачки. После расцепления кран тотчас запирается действием груза Т. Всякий подобный прибор состоит из двух частей весьма разнообразного вида и устройства: части движущей (активной) — на схеме эксцентрик Э — и части движимой (пассивной) — на схеме храповик — заимствующей движение от первой только при сцеплении "упорок", причем в определенный момент происходит их расцепление, производимое надлежащим приводом от муфты регулятора, после чего впускной прибор (кран, клапан) закрывается действием посторонней силы: груза, пружины, давления воздуха или пара и проч. В приборе Корлиса (черт. 7, табл. I и черт. 4, табл. V) движущая часть состоит из парораспределительного диска Е, черт. 4, движимого эксцентриком на валу машины; от него движутся как нижние выпускные краны, так и верхние впускные, причем расцепление упорок производится тягами Н, Н от муфты регулятора. В клапанном распределении Зульцера (Sulzer) (черт. 10, т. V) движущая часть состоит из эксцентрика с на особой оси, вращаемой от главного вала с одинаковой с ним скоростью. Упорка b, движимая эксцентриком С, в надлежащий момент сбрасывается с оконечности d рычага для подъема впускного клапана G особым, довольно сложным, приводом от муфты регулятора, с которой связана тяга q, после чего клапан тотчас запирается пружиной S. Прибор Вилока (Wheelock; черт. 9, табл. V), отличается своеобразным расположением всех четырех кранов Корлиса внизу, внутренних для впуска и внешних для выпуска. Прибор Фрикара (черт. 9, табл. I) дает возможность производить отсечку пара в очень широких пределах, тогда как прибор Корлиса не бoлее 1/2 хода (обыкновенно до 0,35—0,4 хода) В приборе Кольмана (Collmann), черт. 7 табл. V, и черт. 5 табл. I, движущая часть состоит из парораспределительной оси, эксцентрика и качаемого им рычага на оси D. Упорки состоят из двух дисков на верхнем колене GH шарнирного стержня FGH — шарнир Н которого прикреплен к стержню впускного клапана, a F — к рычагу. Колено GH составное, из трубки со вставленным в нее стержнем, так что при расцеплении дисков может изменяться в длине. Расцепление дисков производится стержнем LG, отклоняющим вправо средний шарнир G тем значительнее, чем выше находится муфта L на качающемся вправо и влево продолжении М эксцентриковой тяги. Перестановка муфты L производится тягой от муфты регулятора, перестанавливающей рычаг EN и тягу NI. Приборы Кольмана, Брауна, Гартунга, Прелля и др. отличаются "вынужденным движением клапанов", не только при подъеме, но и при спуске, так как расцепление дисков происходит всегда только в самый момент закрытия клапана. Продолжительность впуска зависит от продолжительности времени сцепления дисков. Для машин со значительным числом оборотов (80—120 в мин.) такие приборы пригоднее приборов со "свободным движением" клапанов или кранов, каковы приборы Корлиса, Зульцера и пр. Достоинства парораспределений с "мгновенной отсечкой пара" состоят в уменьшении вредного пространства, наполняемого паром при мертвых положениях поршня, и в быстроте саморегулирования. Но отсечка не происходит "мгновенно"; притом приборы сложны и нуждаются в умелом обращении с ними.

IV. Типы П. машин. Теоретически пар. машиной следует считать всякий прибор, в котором, теплотой, при посредстве пара, производится механическая работа. В действительной жизни, однако, под этим общим именем разумеют обыкновенно универсальный (всеобщий) двигатель, пригодный для всякого рода работ, в отличие от специально водоподъемных машин, вроде пульсометров, от различных пароструйных приборов (инжекторов, эжекторов), от переносных машин (локомобилей), пароходных и паровозных машин и прочих, имеющих специальное назначение, например прокатных, рудничных. От П. машин обыкновенного устройства, с прямолинейно движущимися поршнями, отличают также "коловратные" (ротативные) машины с вращающимися поршнями, непосредственно вращающими главный вал, и машины с особым действием в них пара — П. турбины, или турбомоторы. Паровые машины разделяются по способу действия в них пара (машины с расширением и без расширения, с охлаждением и без охлаждения), по расположению цилиндров (машины горизонтальные, наклонные и вертикальные), по пароопределительным приборам и пр. По числу цилиндров — на машины сдвоенные, с двумя цилиндрами и кривошипами под прямым углом, строенные, с тремя цилиндрами и кривошипами под равными углами в 12 0 ° и на машины 2-го и 3-го расширения; в последних нередко цилиндр высокого давления или же цилиндр низкого давления разбивается на два равных цилиндра, с одинаковым давлением и действием в них пара. На черт. 3, табл. II, изображена вертикальная стенная машина без охлаждения, с цилиндром А внизу станины; поршень В, при посредстве шатуна Р и кривошипа Q, вращает главный, или коренной, вал, от которого движение, при помощи зубчатых колес или шкивов с ремнями, может быть передано самым разнообразным станкам и машинам. Парораспределение производится простым коробчатым золотником в коробке K, движимым круглым эксцентриком f на валу машины. Управление ходом производится центробежным регулятором a, действующим, при посредстве тяги b от муфты h, на рукоять поворотной заслонки в пароприводной трубе E. Машина снабжена маховиком х и питательным насосом О. Одноцилиндровая горизонтальная машина с охлаждением и клапанным парораспределением Зульцера, показана на черт. 1, табл. II. Она снабжена корлисовской балкой a с трубой, в которой движется крестовина, снабженная вверху и внизу "ползунами", т. е. металлическими пластинками, скользящими по стенкам трубы и направляемыми ею. При посредстве крестовины движение от штока или стержня b П. поршня передается шатуну с, кривошипу e и коренному валу f, снабженному грузным маховиком. Холодильник помещен внизу под полом; воздушный насос холодильника приводится в движение машиной, от продолженного штока b поршня, снабженного ползуном h, скользящим в особой направляющей, и качающим, при посредстве стяжки i, рычаг или коромысло воздушного насоса холодильника. Управление ходом производится центробежным регулятором Портера k, действующим на парораспределительный прибор (черт. 10, табл. V), дающий отсечку в пределах от 0 до 0,9 хода. На черт. 7, табл. I показана одноцилиндровая горизонтальная машина с парораспределением Корлиса и холодильником, снабженным двумя воздушными насосами простого действия, получающими движение от эксцентрика главного вала, при посредстве коромысла, помещенного посредине корлисовской балки. Черт. 2, т. II изображает двухцилиндровую машину "тандем" Вульфа (англ. tandem — гуськом, друг за другом), с цилиндром высокого давления впереди; поршни насажены на общий шток. Внизу, под полом, помещены вертикальный ресивер и холодильник a, воздушный насос которого, при помощи рычага или коромысла, приводится в движение крестовиной. Регулятор изменяет отсечку только в 1-м цил. высокого давления. Горизонтальная машина компаунд, с парораспределением Кольмана, дающим отсечку от 0 до 0,8 хода, изображена в плане на черт. 6, табл. I. Кривошипы под прямым углом заклинены на оконечностях главного вала, снабженного посредине маховиком с желобчатым ободом, для передачи движения пеньковыми канатами. Горизонтальный ресивер R помещен внизу, под полом, так же и холодильник, получающий движение от штока малого цилиндра (высокого давления). Вертикальная машина тройного расширения, пароходного типа, с цилиндрами наверху станины, показана на черт. 8, табл. I. Отсечка изменяется регулятором только в малом цилиндре, высокого давления. Стремление непосредственно приводить в движение быстровращающиеся "динамо-машины" для электрического освещения и др. целей, привело к новому типу "быстроходных П. машин". Одна из них, вертикальная компаунд-машина Вестингауза (Westinghouse) изображена на табл. III.



ПАРОВЫЕ МАШИНЫ III. Быстроходная паровая машина компаунд Вестингауза. — Вертикальная паровая машина компаунд с динамо-машиной.

Это машина простого действия, с целью производить давление на поршни и кривошипы, или колена вала, только в одном направлении, для устранения ударов в шарнирных сочленениях. Шарниры прикреплены непосредственно к поршням, причем поршень большого цилиндра направляется особой трубой, а поршню малого, с той же целью, придана значительная длина. Колена вала снабжены уравновешивающими их противовесами. Вал помещен в закрытой камере, наполненной до половины водой, со слоем смазочного масла, для обильной непрерывной смазки подшипников и всех шарнирных сочленений. Парораспределение производится помещенным вверху горизонтальным трубчатым золотником, получающим движение от эксцентрика, перестанавливаемого на виду, для изменения отсечки особым центробежным регулятором, так наз. "плоским регулятором", или "регулятором в маховике". На той же таблице показана большая вертикальная машина компаунд с охлаждением, в 800 сил, при 160 оборотах в минуту, вращающая большую динамо-машину Шукерта. Смазка в ней производится, как в современных пароходных машинах, системой трубок, подводящих масло из особых ящиков или резервуаров, прикрепленных к станине между цилиндрами. Трубки эти подводят масло, непрерывно капающее из отверстий в дне ящика, к масленкам, доставляющим смазку ко всем движущимся частям машины. Ротативные, или "коловратные", П. машины не получили сколько-нибудь значительного распространения. Главной причиной их сравнительно малого успеха является быстрая изнашиваемость вращающихся поршней, или лопаток, влекущая за собой значительный расход пара, вследствие пропускания его поршнями через зазоры между ними и стенками цилиндра или барабана. В некоторых из них вращается не вал с поршнями или лопатками, а барабан, служащий одновременно маховиком и ременным шкивом.

V. Определение размеров П. машин. Ограничимся определением размеров обыкновенных одноцилиндровых машин двойного действия. Пусть F — площадь поршня в кв. м, d — диам. и l — ход в м; с — средняя скорость поршня в м в секунду; Nn — число действительных, или полезных, сил, который доставляет машина, a Ni — число индикаторных лош. сил, т. е. сил, показываемых индикатором (см. далее) и развиваемых паром в цилиндре, причем часть работы пара расходуется бесполезно на преодоление сопротивлений в самой машине, вследствие чего Nn всегда меньше Ni. Отношение

η = Nn/Ni

есть машинный коэфф. полезного действия. Если pi среднее движущее давление пара на поршень, выраженное в атмосферах, то:

752Ni = 10000piFc... (1)

Приблизительно, в машинах с весьма незначительным сжатием пара, от которых отличаются машины с парораспределением кулисами, дающими значительное сжатие, можно принять, для вычисления pi следующую приближенную формулу [В пределах от x = 1 до x = 20, с погрешностью не более 4,5%. можно принять:

(1 + log.nat.x)/x = 9/(7 + 2x)]

pi = (9/[7 + 2x])p — p'... (2)

где р — полное давление пара при впуске, в атм.; р' = 1,2 в машинах без охлажд. и р' = 0,22 в маш. с охлаждением; х = l/l 1, где l1 есть часть полного хода, на которой происходит впуск пара. Для наивыгоднейшего пользования паром в одноцилиндровых машинах не следует брать х слишком большим и приблизительно можно принимать:

x = p/a... (3)

где a = 1,5 до 1,2 в маш. без охл. и a = 0,8 до 0,6 в маш. с охл. Если р 0 есть давление пара в котле, в атм. по манометру, то можно принять:

р = 0,9(p 0 + 1) —0,5... (4)

Число n оборотов в минуту связано с с и l уравнением:

nl = 30c... (5)

Коэффиц. η = Nn/Ni главным образом зависит от качества выполнения машины. При определении размеров можно приблизительно принять

η = 0,63 + 0,23[Nn/(Nn + 20)]... (6)

Расход Q пара, в кг в час, слагается, во 1-х, из полезного расхода на наполнение объема при впуске сухим паром; этот расход, для приблизительного расчета, можно принять равным

14(p/pi)(l1/l + m)Ni,

где mFl есть объем "вредного" пространства, заполняемого паром при мертвом положении поршня; во-2-х, из расхода на сгущение пара при впуске, не поддающегося точному расчету. Грубым образом, можно считать этот расход составляющим около

(1 — p'/p)(1/c)

предыдущая расхода, так что полный расход:

Q = 14(p/p1)(l1/l + m)[1 + (1 — p'/p)(1/c)]Ni ... (7)

Пример. Определим размеры одноцил. маш в 100 сил, с охлаждением, при давлении в котле в 95 фн. (англ.) по манометру. Давление в 95 фн. соответствует р 0 = 95/14 = 6,33 атм. и тогда, по форм. (4):

p = 0,9(6,33 + 1) — 0,5 = 6 (приблиз.).

Принимая х = l/l 1 = 10 (уравнение 3), находим, по форм. (2):

pi = [9/(7 + 20)]6 — 0,22 = 2 — 0,22 = 1,78 атм.

Далее, при Nn = 100, по форм. (6), находим η = 0,82, след., Ni = 122, а по форм. (1):

Fc = 0,514.

Скорость с в обыкновенных машинах, бывает от 1 до 2,6 м; принимая с = 2 м, находим:

F = (π /4)d2 = 0,257,

откуда d = 0,572 м., или d = 57,2 см = 57,2 × 0,394 = 22 1/2 дм.

Ход l берется в пределах от d до 3d. Принимая

l = 2d = 1,144 м = 45 дм.,

находим по форм. (5) число оборотов n машины в минуту: n = 42.

Если требуется большее число оборотов, то этого можно достичь увеличением с и уменьшением l. Так, напр., принимая в предыдущем примере с = 2,5 м, найдем:

F = 0,2056; d = 0,51 м, и, если l = 1,5d = 0,765 м, то n = 98.

Принимая m = 0,05 (m = 0,03 до 0,1, в зависимости от конструкции парораспределительного прибора) и скорость с = 2 м, определим расход пара по форм. (7):

Q = 10,5× 122 = 1281 кг в час.

Увеличивая этот расход еще на 10% для расходования пара в паровые рубашки и проч. находим окончательно Q = 1410 кг в час.

VI. Испытания П. машин. Индикатор и индикаторные диаграммы. Обыкновенное испытание П. машины состоят в определении расхода топлива, количества питательной воды и числа индикаторных сил машины. Расход топлива определяется взвешиванием на десятичных весах его порций, забрасываемых в топку во время опыта. Количество питательной воды определяется или непосредственным взвешиванием, или расходованием из заранее обмеренных баков (ящиков или резервуаров), снабженных указателями или шкалами, показывающими объем расходуемой воды; можно пользоваться и водомерами, но только после тщательной их выверки до и после опыта. Давление пара в котле и положение уровня воды должны наблюдаться во все время опыта через точно определенные промежутки времени, причем давление поддерживают по возможности без изменения, а уровень воды к концу опыта доводят до высоты, бывшей в начале опыта. Погрешности от несоблюдения последнего условия, а также и не вполне точного приведения слоя топлива на колосниковой решетке и силы огня к одинаковым условиям в начале и в конце опыта, тем менее влияют на результат, чем продолжительнее опыт. Измерение индикаторной работы производится индикатором. Основная мысль его устройства весьма проста: если паровой цилиндр соединить возможно короткой и достаточно широкой трубкой с другим маленьким цилиндром, в котором производимое паром на поршенек давление уравновесить давлением пружины с противоположной стороны и затем к оконечности стержня поршенька прикрепить карандаш, перед которым двигать бумагу вперед и назад так, чтобы она перемещалась под прямым углом к движению карандаша и притом пропорционально перемещениям поршня машины, то карандаш начертит на бумаге кривую линию, по которой можно определить, для всякого положения поршня, величину давления пара, уравновешиваемого пружиной, совершенно так, как определяется груз взвешиванием его на обыкновенных пружинных весах. Вместо поступательного движения бумаге можно придать вращательное, навернув ее на цилиндрический барабан. Для машин со значительной скоростью необходимо уменьшить влияние инерции поршенька и связанных с ним масс на показания индикатора, для чего должно брать более тугие пружины, ограничивающие размах, а следовательно, и скорость движения поршенька. Но с целью не уменьшать при этом высоты перемещения карандаша, последний прикрепляют к особому направляющему механизму, связанному с поршеньком и устроенному так, что карандаш перемещается в одинаковом с поршеньком направлении, но проходя в несколько раз больший путь. На черт. 1, табл. V изображен весьма распространенный индикатор Ричардса (Richards). В нем карандаш Z прикреплен к направляемой прямолинейно точке механизма, называемого параллелограммом Ватта. Оси q, q1 рычагов g, g1 параллелограмма прикреплены к отросткам х, х 1 обоймы a, охватывающей верхнюю половину цилиндра индикатора. Вращая обойму можно подводить и удалять карандаш от бумаги. Барабан, на котором закрепляется бумага, насажен на ось, параллельную стержню индикатора и прикрепленную к доске V другой обоймы, туго насаженной на нижнюю половину цилиндра индикатора. Барабан приводится в движение шнуром, помещенным в желобке внизу барабана; шнур пропущен через направляющие ролики r, r1 и прикреплен к особому механизму, рычагу, или прибору, называемому уменьшителем хода (Hubverminderer), при помощи которого шнуру сообщаются перемещения, пропорциональные перемещениям поршня машины. Обратное движение барабану индикатора сообщается спиральной пружиной u, укрепленной на верху оси, на которой сидит барабан. При помощи гайки D индикатор прикрепляется к трубке с краном, другой конец которой приводится в сообщение с внутренностью парового цилиндра. До начала снятия диаграммы вращением этого крана сообщают индикатор с наружным воздухом и, подводя карандаш к движимому шнуром барабану, вычерчивают "линию атмосферного давления". Во время опыта индикаторные диаграммы снимаются через определенные промежутки времени. Диаграмма машины с расширением и охлаждением изображена на черт. 4 табл. IV.



ПАРОВЫЕ МАШИНЫ IV.

Прямая АА есть линия атмосферного давления", ниже которой проведена линия "нулевого давления". Линия cde изображает теоретический вид диаграммы. Деля длину диаграммы на 10 равных частей и определяя соответствующие им расстояния, то, a0, а 1, а 2, ... а 9, а 10 между контурами, можно вычислить среднее расстояние a по формуле:

10a = (a0 + a10)/2 + а 1 + а 2 +... + а 8 + а 9,

или же по формуле Симпсона:

30a = A0 + 4A1 + 2A2,

где

А 0 = а 0 + a10; A1 = а 1 + а 3 + а 5 + а 7 + а 9; A2 = а 2 + а 4 + а 6 + а 8.

По линии a, зная масштаб пружины, т. е. длину, соответствующую одной атмосфере, определяют среднее индикаторное давление pi. Диаграмма черт. 5 табл. IV, с двумя петлями a и b, происходит от чрезмерного расширения и сжатия, что бывает нередко в кулисных механизмах; вторая диаграмма показывает колебания карандаша вследствие инерции поршня индикатора; нос k означает преждевременное, а нос i — запоздалое начало выпуска пара. На черт. 6 табл. IV диаграмма с петлей g соответствует машине с охлаждением, но со значительным стеснением выпуска, отчего нижняя часть контура слишком близка к линии атмосферного давления; петля происходит от замедления впуска и пропускания пара поршнем в конце сжатия; на той же диаграмме показана пунктирная линия с, появляющаяся взамен кривой b, в случае заедания поршенька в начале опускания его; вторая диаграмма соответствует машине без охлаждения, со значительным стеснением выпуска; мелкие уступы контура при f происходят от трения поршня индикатора; пунктиром показана кривая he при запоздалом, и другая кривая — при преждевременном начале впуска. Таким образом, все недостатки парораспределения легко обнаруживаются индикатором. Определение действительной, или полезной, работы машины производится посредством динамометрического тормоза или нажима (см. Тормоз), но нередко заменяется более легким и дешевым приемом, а именно определением индикаторного числа сил Ns, при ходе машины порожнем и допущением, что

Nn = Ni — Ns.

Полное калориметрическое исследование котла и машины требует очень многих приборов и обходится весьма дорого. Цель его заключается в подробном выяснении всех потерь и превращений теплоты в котле и машине. Подробности: Ломшаков, "Испытание П. котлов и машин. 4.1. П. котлы" (1897) с подробным указанием литературы; Thurston, "А hand bock of engine and boiler trials" (1890, 8 изд., имеется франц. перевод: "Essais de machines et chaudieres a v a peur", 1893); Buchetti, "Guide pour Fessai des machines" (2 изд., 1891); Carpenter, "Experimental engineering" (1893).

VII. Статистические сведения, вес и стоимость. Общее число всех П. двигателей в России в 1891 г. приблизительно было следующее:

Число сил Постоянные машины 200000 Локомобили 400000 Речные пароходы 300000 Морские пароходы 100000 Паровые суда военного флота 360000 Паровозы 2000000 Всего 3000000

А в Пруссии к 1 января 1889 года:

Число машин Число сил Постоянные котлы 47151 — Постоянные машины 45192 1508195 Локомобили 11916 111070154189 Пароходы 1674 188390 Суда военного флота 78 Паровозы до 9000 2260000 Итого 4221844

Число П. машин на всем земном шаре от 1800 до 1900 тыс., а число сил от 54 до 60 млн. Стоимость П. машин, без охлаждения, при 6 атмосферах давления по манометру, в Германии, в марках, по Гедеру (Haeder, "Die Dampfmaschinen", 1892), следующая:

Действительное число сил 10 15 25 40 60 80 100 150 Стоимость машины 2120 3295 4300 5930 8060 10700 13850 17300 Стоимость котла 3065 4680 6905 9180 11560 14960 18980 23650 Стоимость дымовой трубы 800 1000 1350 1800 2500 3500 6000 7000 Стоимость помещения 2115 3125 4145 6160 6180 7240 8270 9350 Сумма 8100 12100 16700 22100 28300 36400 46100 57300

Машина с охлаждением дороже на 10% а компаунд на 15%. Вес машины с охлаждением (Haeder) вместе с маховиком:

Диаметр 300 400 500 мм Ход 500 700 900 " вес 4430 8850 14670 кг

VIII. Литература по П. машинам. Брандт, "Курс П. машин" (СПб., 1896; c указанием литературы); Вышнеградский, "Лекции о П. машинах, читанные в технологическом институте (СПб., 1874); Тиме, "Практический курс П. машин" (СПб., 1887); Студенты Технологического института Николая I, под ред. проф. Деппа, "П. машины. Руководство к проектированию и изучению П. машин" (СПб., 1897); Shwartze, "Dampfkessel und Dampfmaschinen" (1897); Goodeve, "Text-book on the steam and gas engines" (1887); Jamieson, "A text-book on steam and steam-engines" (1892); Hatondela Goupilliere, "Cours des machines" (1892); Busley, "Die Schiffsma s chine" (многочисленные указания на литературу). Превосходный хромолитографир. атлас); Bienayme, "Les maschines marines" (П., 1887); Thurston, "A manual of the steam engine" (Нью-Йорк, 1891; нем. пер., Лпц., 1880). По теории: Zeuner, "Technische Thermodynam ik" (1887—1890); Grashof, "Theoretische Maschinenlehre" (Лпц., 1890). По конструкции: Buquetti, "Les machines a vapeur actuelles" (1881, 1888; детальные чертежи); его же, "М. a vapeur a l'exposition universelle de Paris 1889" (1890); Riedler, "Dampfmaschin en. Bericht über die Weltausstellung in Paris 1878" (1879). По парораспределительным приборам: Zeuner, "Die Schieberstenerungen" (Лпц., 1888); Blaha, "Die Stenerungen der Dampfmaschinen" (1890). По вычислению размеров. Hrabak, "Hilfsbuch für Dampfmaschinen techniker" (2 изд., 1891); таблицы для расчета, с объяснением теоретических и практических оснований их составления.

П. Котурницкий.

Источник: Паровые машины*

Паровые машины

I) Общие понятия и история возникновения. — II) Действие пара. — III) Парораспределение и регулирование хода. — IV) Типы. — V) Определение размеров. — VI) Испытание. Индикатор и индик. диаграммы. — VII) Статистические сведения. — VIII) Литература о П. машинах.
I. Паровая машина есть машина-двигатель, в которой движущей силой служит пар, образуемый из воды или иной жидкости действием огня. Мысль воспользоваться упругостью водяного пара, как движущей силой, возникла очень давно и привела Герона Александрийского, еще за 120 лет до Р. Хр., к изобретению эолопила, пустотелого металлического шара с двумя противоположно отогнутыми на концах трубками, вращаемого струей вытекающего из трубок пара. Но до применения движущейся силы пара к потребностям промышленной жизни протек длинный ряд столетий. Путь был расчищен в XVII столетии доказательствами весомости окружающего нас воздуха и производимого им давления, величина которого измеряется весом ртутного столба в 760 мм высотой, которому соответствует водяной столб в 10 1/3 м, или 34 фут., выс., что дает давление в 1,0333 = около 1 1/50 кг на площадь в один кв. см, или давление в 16,272 фун. (14,696 англ. фун.) на кв. дюйм. Манометры (см. П. котлы), показывают избыток давления пара над атмосф. давлением воздуха, выраженный в англ. фун. на кв. дюйм, или в числе атмосфер. Так, напр., давление в 110 англ. фун. соответствует 7,5 атм. Пользуясь атмосферным давлением воздуха и указанным еще в 1601 г. Портой (Giovanni Battista della Porta) простым способом получать пустоту (точнее — разреженное пространство) посредством сгущения водяного пара в закрытом сосуде, англ инженерный капитан Томас Сэвери (Thomas Savery) изобрел в 1698 г. первую П. водоподъемную машину. Но современная паровая машина развилась из построенного в 1690 г. Денисом Папином (см.) прибора, изображенного на черт. 1 табл. I.
ПАРОВЫЕ МАШИНЫ I.
При превращении в пар небольшого количества воды на дне цилиндра С, прикрытого сверху крышкой d и снабженного поршнем. K, последний станет подниматься вверх. Закрепив железным засовом е поршень в высшем его положении, прекращают затем действие огня, вследствие чего пар сгущается и поршень начинает опускаться под атмосферным давлением воздуха сверху; при этом он может производить механич. работу, поднимая напр. груз, подвешенный к перекинутой через блоки rr веревке s. Прибор Папина, по уничтожении бесполезного засова е, является родоначальником атмосферных П. машин, в которых рабочее движение поршня производится атмосферным давлением воздуха, обратное же движение поршня совершается давлением пара, преодолевающего давление воздуха с противоположной стороны. Дальнейшее развитие П. машин состояло в устранении содействия атмосферного давления воздуха для производства паром механической работы. Упомянутая выше машина Сэвери имела следующее устройство (черт. 2 т. I): пар, притекающий из котла по трубе Е давит непосредственно на воду, находящуюся в сосуде, или приемнике, С, и гонит ее вверх по нагнетательной трубе; затем, закрыв кран в трубе Е, прекращают приток пара и открывают кран F, по которому холодная вода течет в кожух (оболочку), окружающий приемник С; охлаждаемый извне пар сгущается внутри приемника и в образующуюся пустоту притекает снизу по всасывающей трубе вода, гонимая атмосферным давлением воздуха на поверхность воды в колодце; вода приподымает нижний (всасывающий) клапан в клапанной коробке K и наполняет приемник С; по наполнении закрывают кран F и снова пускают пар, вследствие чего вода устремляется из приемника в нагнетательную трубу, закрывая нижний (всасывающий) и открывая верхний (нагнетательный) клапан в коробке K. Машина Сэвери ныне возродилась вновь в сильно усовершенствованном виде так наз. пульсометра (см. Пульзометры [Пульсометры]), точно так же как мысль, положенная в основание устройства эолопила, осуществилась ныне в устройстве П. турбин (см. Турбины П.). В России, по свидетельству Кларка ("Горный Журн.", 1826, т. X, стр. 63), одна из первых машин, устроенных капитаном Сэвери была выписана Петром Вел. из Англии и хранилась в СПб. в Летнем саду. П. котел в ней вмещал 5—6 бочек, а приемник — одну бочку воды, наполняясь и опорожняясь 4 раза в минуту. Вода всасывалась на 29 фут., а потом давлением пара нагнеталась еще на 11 фут. выс. По опытам Кларка, не менее 11/12 частей пара сгущалось бесполезно. Две усовершенствованные машины Сэвери были установлены в СПб., в банях Трусова, на Фонтанке. Несмотря на настоятельнейшую потребность в П. водоподъемных машинах для выкачивания воды из английских рудников, которые, по мере углубления, все чаще и чаще затоплялись водой и требовали огромных затрат для выкачивания воды силой людей и лошадей, машины Сэвери не получили большого распространения, так как расход топлива был в них слишком велик, а главное — они были мало пригодны для выкачивания воды из глубоких рудников, во-первых, потому, что, помещаясь по необходимости не выше 29 фут. над ур. воды в колодце, сами подвергались опасности затопления водой, а во-вторых, для нагнетания воды на большую высоту, непосредственным давлением пара, требовалось сильно повышать это давление, прибавляя не менее одной атмосферы на каждые 84 фут. высоты подъема, отчего происходили нередко взрывы котлов, по неумению в то время изготовлять котлы, способные безопасно выдерживать сколько-нибудь значительные давления пара. Спустя 10 лет машина Сэвери была вскоре совершенно вытеснена атмосферной П. машиной Ньюкомена и Коулэя (Thomas Newcomen and John Cowley), сходной по мысли с прибором Папина. Общий вид машины изображен на черт. 3 т. I; первоначально вода для сгущения пара не впрыскивалась внутрь цилиндра из бака с, как показано на чертеже, а только наливалась небольшим слоем над поршнем, с целью устранить протоки пара и воздуха от неплотного прилегания поршня к стенкам цилиндра; сгущение же пара производилось обливанием цилиндра водой, как в машине Сэвери. Сделанное в 1712 г. случайное наблюдение привело к впрыскивание воды внутрь цилиндра для ускорения сгущения в нем пара: впрыснутая вода и вода от сгущения пара удалялись наружу по трубке f, прикрытой клапаном. Первоначально краны a и b для впуска пара и впрыскивания воды поочередно открывались и закрывались рукой, впоследствии же был устроен механизм для автоматического передвижения их самой машиной. В машине Ньюкомена впервые появляется коромысло (балансир) для передачи движения от П. поршня к насосу. При опускании поршня атмосферн. давлением воздуха поднимается штанга (стержень) насоса и производится его поршнем нагнетание воды; обратное же движение П. поршня вверх и водяного поршня (поршня насоса) вниз производится давлением пара и весом весьма длинной и потому очень грузной штанги, которая в случае надобности может быть снабжаема еще добавочным грузом. Устранением непосредственного давления пара на воду достигалось существенное преимущество над машиной Сэвери, так как увеличивая площадь П. поршня в сравнении с площадью водяного можно было давлением одной атмосф. поднимать воду на любую высоту. Но расход топлива все еще оставался весьма большим, хотя и значительно меньшим прежнего. В России первая большая машина Ньюкомена появилась в 1777 г.; она была выписана из-за границы по почину имп. Екатерины II для выкачивания воды из канала Петра Вел., примыкавшего к сухим докам в Кронштадте. Построена она была в Шотландии на Карронском заводе по чертежам Смитона (Smeaton), значительно усовершенствовавшего машину Ньюкомена. Эта "огнедействующая машина", при помощи которой, по словам императрицы, "огнем выливается вода из дока и канала", стоила, по описанию Картмазова, 70882 рубля, имела три котла от 8 до 10 фут. в поперечнике, из которых пар собирался в среднем котле; помещавшемся под цилиндром; поперечник цилиндра был в 5,5 фут., а длина коромысла 27 2/3 фут. При 10 ходах в минуту машина, посредством двух насосов по 26 дм в поперечнике, в каждый ход выливала 57 куб. фут., или 131 ведро, воды (см. Брандт, "История П. машин", СПб., 1892). Первая П. машина, построенная в России, была "огненная машина", изобретенная шихтмейстером Ив. Ив. Ползуновым, для производства дутья воздуходувными махами при выплавке руды; машина эта действовала в 1766 г. на Барнаульском заводе в течение двух месяцев; она была основана на тех же началах, как и машина Ньюкомена, но, по свидетельству Шлаттера, которому повелением имп. Екатерины II поручено было рассмотрение машины, Ползунов "достойным похвалы искусством так успел изменить ее состав, что машину его должно почесть новым изобретением". Модель машины Ползунова сохраняется в Барнаульском горном музее (см. книгу Брандта). В 1765 году Джемс Ватт (James Watt), починяя модель машины Ньюкомена для класса физики Университета в Глазго (Glasgow), произвел исследования, приведшие к созданию П. машины, навсегда обессмертившей его имя. Ватт принялся за эти исследования вполне научным образом; он ознакомился со свойствами водяного пара, определил, насколько позволяли имевшиеся в его распоряжении средства, зависимость между давлением, температурой и объемом пара, а также путем опыта нашел теплоту парообразования, т. е. количество теплоты, необходимое для превращения единицы веса жидкости в пар той же температуры. Эти исследования привели Ватта к вполне определенным заключениям, выраженным им самим в прошении 1769 г. о выдаче привилегии следующим образом: "Мой способ уменьшить потребление пара, а следовательно, и топлива в огненных машинах (fire engines) основан на следующих положениях: во-1-х, тот сосуд (vessel), в котором сила пара употребляется для действия в машине и который называется цилиндром (cylinder) в обыкновенных огненных машинах, а я называю паровым сосудом (steam vessel), должен во все время работы машины поддерживаться столь же горячим, как и входящий в него пар, что может быть достигнуто: 1) покрывая его деревянной или иной оболочкой из материалов, дурно проводящих теплоту; 2) окружая его паром или другими нагретыми телами; и 3) не допуская ни воду, ни какое-либо другое вещество, более холодное нежели пар, входить или соприкасаться с ним в течение этого времени; во-2-х, в тех машинах, которые вполне или частью работают при помощи сгущения пара, пар должен быть сгущаем в сосудах (vessels), отдельных от цилиндров (cylinders), хотя по временам и сообщающихся с ними. Такие сосуды я называю конденсаторами, или холодильниками (condensers), и они во время работы машины должны поддерживаться столь же холодными, как и окружающей воздух, посредством воды или других холодных тел; в-3-х, все то, что остается не сгущенным от холода в холодильнике, будет ли то воздух или другой упругий пар, должно быть извлекаемо из паровых сосудов (steam vessels) или холодильников (condensers) посредством насосов, движимых самими машинами или иным образом; в-4-х, я намерен во многих случаях пользоваться упругой силой пара для производства давления на поршень или на что-либо другое, заменяющее поршень, подобно тому как в обыкновенных огненных машинах пользуются давлением атмосферы. В тех случаях, когда не имеется в изобилии холодной воды, машины могут быть движимы одной только силой пара, посредством выпуска отработавшего пара на воздух". Еще в 1765 г., занимаясь исследованием модели маш. Ньюкомена, Ватт, преследуя свою основную мысль об устранении охлаждения стенок парового цилиндра, решил совершенно устранить доступ холодного наружного воздуха в цилиндр, заставив пар давить на поршень вместо воздуха и создав таким образом не "атмосферную", а настоящую П. машину простого действия. Небольшая модель такой машины была окончена в том же году, но, по неимению средств для построения машины, Ватт добыл привилегию и построил первую машину только в 1769 г. на средства доктора Ребука (Roebuck). Вскоре Ребук разорился, и только в 1774 г. Ватту удалось получить необходимые материальные средства, войдя в компанию с Матью Больтоном (Matthew Boulton), и заняться постройкой машин на основанном Больтоном заводе в Сого (Soho Works), близ Бирмингема. В 1782 г. Ватт взял патент на П. машину двойного действия, на долгое время послужившую блестящим образцом для подражания. Об этой машине Ватт говорит: "Мое первое из новых усовершенствований в паровых или огненных машинах состоит во впуске пара в цилиндры или паровые сосуды только на некоторой части или доле подъема или спуска поршня в цилиндре и в пользовании упругими силами, вынуждающими пар расширяться, с той целью, чтобы пар занимал все большие пространства и производил давление на поршень на протяжении остальных частей или долей хода названного поршня". "Мое второе усовершенствование П. или огненных машин (steam or fire engines) состоит в употреблении упругой силы пара для поочередного давления на поршень, как при его подъеме, так и при спуске, при помощи пустоты, производимой соответственно над или под поршнем". Таким образом, в новых машинах Ватта пар впускался по обе стороны поршня, при чем клапаны, впускающие пар, закрывались и производили прекращение впуска, или отсечку пара, когда поршень успевал пройти только некоторую долю полного хода, после чего на всем остальном протяжении пар расширялся подобно воздуху или другому газу, производя постепенно уменьшающееся давление на поршень. В машине двойного действия с расширением пара Ватт применил еще различные усовершенствования; так, в механизме машины заменил цепь, передававшую коромыслу движение от поршня, изобретенным им параллелограммом (см. Направляющие механизмы); применил центробежный регулятор для самодействующего управления ходом машины, соединив муфту регулятора с рычагом поворотной заслонки в пароприводной трубе; снабдил вал маховиком, т. е. заклиненным на валу колесом с тяжелым ободом, для преодоления так наз. мертвых точек, в которых шатун совпадает с направлением кривошипа и не может вращать вал. Введением вращающегося вала Ватт сделал П. машину всеобщим (универсальным) двигателем, пригодным для всякого рода работ. На черт. 4 (табл. I) показан общий вид машины с коромыслом, по типу машин Ватта. Чрезвычайно быстрому распространению машин Ватта очень много способствовала даровая поставка Больтоном и Ваттом своих машин, с правом на получение только одной трети сбережения в топливе, по сравнению с машиной Ньюкомена. В России П. машины Ватта впервые стали изготовляться на одном из олонецких заводов (Александровском), находившихся под управлением шотландца Карла Карловича Гаскойна. На олонецком заводе построена поставленная в 1820 г. Кларком на СПб. монетном дворе большая машина Ватта "силой против 60 лошадей", пользовавшаяся большой известностью. Ватту принадлежит общепринятое ныне измерение силы, или работы (точнее — работоспособности), машины числом лошадей, которых машина может заменить. По преувеличенной оценке Ватта лошадь в состоянии производить непрерывно работу в 83000 англ. фунто-фут. в минуту, что соответствует 76,041 кг-м в секунду; эта мера работы машины, названная лошадиною силой, или паровой лошадью (horse-power, cheval-vapeur), принята в Англии; во Франции лошадиная сила принимается равной 75 кг-м в секунду, а в России, в русских мерах, 15 п.-фут. (74,887 кг-м, на 0,15% меньше 75 кг-м) в секунду. Дальнейшее развитие П. машин тесно связано с изучением действия в них пара.
II. Действие пара в П. машинах. В машинах без расширения пар впускается на всем протяжении хода поршня, следовательно, все время действует на поршень полным своим давлением. Это простейший способ действия пара в машинах. Если р — давление пара на единицу площади, F — площадь поршня и L — путь, пройденный поршнем парового цилиндра, то сила, давящая на поршень, равна pF, а работа этой силы pFL. Здесь FL = V есть объем, описанный поршнем; если под поршнем находится единица веса воды, объема σ (удельный объем воды), то, во все время превращения этой воды в пар, давление р и температура t пара не будет изменяться, следовательно, пар все время будет действовать на поршень полной своей силой и вода, превратясь полностью в пар, произведет работу, равную р(s — σ), где s есть объем пара, образовавшегося из воды. Пусть Q есть количество теплоты, расходуемое на полное превращение единицы веса воды в пар; тогда работа пара без расширения, на единицу затраченной теплоты, будет равна p(s — σ)/Q. Для разных давлений пара эта работа на единицу теплоты будет различна, но различие не велико. Приняв, для упрощения расчета, Q = λ, где
λ = 606,5 + 0,305t
есть количество теплоты для превращения 1 кг воды при 0° в пар температуры t°, имеем, по данным Реньо:
--------------------------------------------------------------------------------------------
| Давление р в атмосф.               | 1                 | 14              |
|-------------------------------------------------------------------------------------------|
| Работа p(s — σ) в кг-м               | 17044          | 19862        |
|-------------------------------------------------------------------------------------------|
p(s — σ) =                                 | 26,76           | 29,82         |
--------------------------------------------------------------------------------------------
При переходе от давления в 1 атм. к давл. в 14 атм., объем (s — σ) уменьшается в 12 раз, но произведение p(s — σ) изменяется сравнительно мало, увеличиваясь всего на 16,5%, а работа, p(s — σ)/ λ, приходящаяся на единицу теплоты, изменяется еще меньше, увеличиваясь только на 11,4%. Для промежуточных давлений пара между 1 и 14 атм. получаются промежуточные величины, следовательно, работа без расширения, приходящаяся на единицу веса пара или единицу теплоты, мало зависит от давления пара и может считаться почти одинаковою для всех употребительных в практике давлений. Когда пар впускается в цилиндр только на известной доле хода поршня, то на остальном протяжении он расширяется, производя постепенно понижающееся давление на поршень и совершая при этом добавочную работу — работу расширения. Последняя зависит от закона расширения пара; простейший из них есть закон Мариотта, довольно близкий к истине. Принимая этот закон; по которому давление во столько раз меньше, во сколько раз больше объем, можно вычислить добавочную работу х расширения, а следовательно, и полную работу (1 + х), принимая работу до расширения за единицу. Результаты показаны в следующей таблице:
I — Расширение, II — Сбережение топлива.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| I                     | 1,05         | 1,10           | 2               | 5               | 10             | 20             | 100            |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
1 + х =           | 1,0488     | 1,0953       | 1,6931       | 2,6094       | 3,3026       | 3,9957       | 4,6052        |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
1:(1 + х) =      | 1,9543     | 0,9130       | 0,59006     | 0,3832       | 0,3028       | 0,2503       | 0,1784        |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| II                    | 4,66%      | 8,7%         | 40,94%      | 61,68%      | 69,72%      | 74,95%      | 82,16%       |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Здесь под расширением разумеется отношение объема пара в конце расширения к объему до расширения. Из таблицы следует, что полная работа пара до и после расширения будет тем больше, чем больше расширения. Так, пар, расширившийся в объеме в 20 раз, даст полную работу в 4 раза больше, след., при работе с 20-м расширением для производства работы, одинаковой с работой без расширения, потребуется в 4 раза меньшее весовое количество пара и во столько же раз меньшее количество теплоты. Вообще если 1 + х есть полная работа пара с расширением, при работе без расширения = 1, то для производства одинаковой работы потребуется затратить в 1 + х раз меньше теплоты, нежели при работе без расширения, и теоретическое сбережение топлива, выраженное в процентах, будет [х/(1 + х)]100.
Из таблицы видно, что в начале, при небольших расширениях, сбережение топлива возрастает довольно быстро, но потом все медленнее и медленнее. Достигая почти 62% при 5-м расширении, сбережение увеличивается всего на 8% при 10-м и на 13% при 20-м расширении; точно так же, составляя при 10-м около 70%, сбережение возрастает всего на 12% при 100-кратном расширении. А между тем, с увеличением расширения, объем парового цилиндра, в котором должен помещаться расширенный пар, довольно быстро возрастает, вместе же с объемом возрастает и стоимость машины. Для выполнения одинаковой работы при одинаковом давлении во время впуска, потребуется примерно в n/(1 + x) раз больший объем машины (цилиндра), где n есть расширение. Так, при 2-м расширении (n = 2), потребуется объем в 1,18, или на 18%, больший, а при 20-м объем в 5 раз больший. Следовательно, чрезмерно большие расширения невыгодны. В машинах без расширения, с увеличением давления пара, при одинаковой работе, объем машины весьма быстро уменьшается; так, при 14 атм. объем в 12 раз меньше объема при 1 атм. давления. Сказанное применимо и к машинам с расширением; в них тоже, с целью уменьшить объем и стоимость машины, следует увеличивать давление пара в котле. Было известно давно, что действительный расход пара значительно больше вычисленного теоретически, но причина этого различия долгое время не была разъяснена. Причина заключалась главным образом в том, что вес вычислялся по объему пара в цилиндре в конце впуска, предполагая объем этот наполненным сухим насыщенным паром; в действительности же часть впускаемого в цилиндр пара всегда сгущается в воду, вследствие соприкасания со стенками цилиндра, охлажденными во время выпуска пара. Объем воды, при одинаковом весе, незначителен в сравнении с объемом пара; пренебрегая первым, можно сказать, что если бы напр. весь объем впущенного в цилиндр пара сгустился в воду, то для заполнения образовавшейся пустоты потребовалось бы впустить еще такое же количество пара, и тогда действительный расход оказался бы вдвое более теоретического. В машинах с расширением пара стенки цилиндра охлаждаются не только во время выпуска, но и во время расширения, поэтому в них сгущение пара при впуске тем значительнее, чем больше расширение. Вследствие этого — выгода от применения больших расширений — на деле оказывается еще менее ожидаемой теоретически. Путем опыта для каждой машины можно найти определенное расширение, дающее наибольшее сбережение топлива; при дальнейшем увеличении расширения сбережение не возрастает, а напротив начинает убывать. Применение очень больших расширений невыгодно еще и по другим причинам: вследствие слишком большого различия между давлениями пара в начале и конце расширения увеличивается неравномерность хода машины; частям машины приходится придавать размеры, способные прочно выдерживать давление пара при впуске, несоразмерно большое в сравнении с тем, которое требовалось бы для той же самой работы при более постоянном давлении на поршень. Все перечисленные недостатки, препятствующие применению больших расширений в одноцилиндровых машинах, или машинах однократного расширения, в значительной мере уменьшаются в так назыв. многоцилиндровых машинах, или машинах кратного расширения. В этих машинах впуск пара из котла производится в один только первый цилиндр, наименьший по объему, назыв. малым цилиндром, или цилиндром высокого давления (сокращ. М. Ц. или, по-англ., HP — High Pressure Cylinder); частью расширившись в нем, пар выпускается в промежуточный резервуар, ресивер (receiver); ресивер можно уподобить промежуточному котлу, из которого питается паром следующий, второй цилиндр машины, больший по объему, в котором пар, после впуска, продолжает расширяться и затем выпускается во второй ресивер, а из него в третий цилиндр, еще больший по объему и т. д. Последний, наибольший по объему цилиндр, называется большим цилиндром, или цилиндром низкого давления (Б. Ц. или LP — Low Pressure Cyl.). Из него, после окончательного в нем расширения, пар выпускается наконец в холодильник или прямо на воздух, в машинах без охлаждения; остальные цилиндры машины называются промежуточными, или цилиндрами среднего давления . Ц. или IP — Intermediate Pressure Cyl., первый — First, второй — Second). Более 4-х цилиндров не бывает — такие машины называются 4-цилиндровыми, или машинами 1-го расширения (quadruple-expansion engines); чаще применяются машины 3-цилиндровые, или тройного расширения (triple-expansion), a в особенности машины двухцилиндровые, или компаунд (compound engines); название машин компаунд, или машин сложной системы, применяется иногда и вообще ко всем машинам кратного расширения. В двухцилиндровых машинах Вульфа (Woolf) кривошипы располагаются иногда в одном направлении (под углом в 0°) или в прямо противоположном (180°). Они нередко не имеют ресивера; но при расположении кривошипов под прямым углом (90°), способствующем равномерности хода, ресивер необходим, хотя иногда, как, напр., в паровозах, он состоит из одной только соединительной трубы, умышленно удлиненной, с целью увеличить объем ресивера. Так как в многоцилиндровых машинах вполне расширенный пар помещается в большом цилиндре, то размеры большого цилиндра будут те же самые, как и в одноцилиндровой, такой же силы и с таким же расширением, но происходящим в одном цилиндре, вместо последовательного расширения в нескольких цилиндрах. Объем малого цилиндра составляет 1/2—1/4 объема большого, в двухцилиндровых 1/6—1/7 в трехцилиндровых машинах. Преимущества машин компаунд, или машин кратного расширения, заключаются в более равномерном распределении давлений пара на поршни П. цилиндров и в значительном уменьшении потерь от сгущения пара, вследствие меньшего различия температур впуска и выпуска в каждом из цилиндров, а также вследствие того, что выпуск в холодильник происходит только из последнего цилиндра машины. По указанным причинам в этих машинах с выгодой применяются более значительные расширения пара. Расход пара, достигая 26—30 кг и более на лошад. силу в час в машинах с расширением без охлаждения и 15—20 кг в машинах с охлаждением (с холодильником), понижается примерно до 10—12 кг в машинах двойного расширения с охлаждением и составляет иногда только 6 кг в машинах тройного расширения с охлаждением. Машины компаунд двойного действия предложены Вульфом в 1804 г. После весьма успешного применения системы компаунд к пароходным машинам, она вскоре с не меньшим успехом была применена к заводским машинам, а потом и к паровозам. Во всех машинах с значительным расширением пара, как одноцилиндровых, так и многоцилиндровых, для сбережения топлива полезно применять сжатие пара, обогревание цилиндра паром и перегрев пара. Сжатие пара после прекращения выпуска оказывает полезное влияние на уменьшение сгущения пара при впуске, так как при сжатии вместе с давлением повышается и температура пара, вследствие чего стенки цилиндра перед впуском подогреваются сжимаемым паром. На выгоды применения П. рубашек и перегретого пара особое внимание обратил Гирн (Hirn), произведший, со своими учениками и последователями, многочисленные опыты. По учению Гирна, явление обмена теплотой между паром и стенками цилиндра представляется в следующем виде: во время впуска пар отдает значительную часть теплоты стенкам цилиндра, вследствие чего происходит сгущение части пара в воду; сгущение продолжается и в начале расширения, но затем, вследствие понижения давления и темп. расширяющегося пара, пар начинает отнимать теплоту от стенок, отчего некоторая часть сгустившегося в воду пара снова испаряется и увеличивает работу расширения; остальная же часть, не успевшая испариться, продолжает испаряться во время выпуска, охлаждая стенки цилиндра и отнимая от них теплоту непроизводительным образом; это "охлаждение в холодильник" (refroidissement au condenseur) представляет прямую потерю, тем более значительную, чем больше было сгущение пара при впуске, следовательно, чем больше различие температур между впускаемым и выпускаемым паром и чем значительнее расширение пара. На величину этого обмена теплотой оказывает значительное влияние охлаждение или обогревание стенок снаружи; обогревание паром из котла, впускаемым в кольцеобразное пространство между паровым цилиндром и окружающей его наружной металлической оболочкой, в виде цилиндра, называемого паровой рубашкой, или кожухом, оказывает полезное влияние на сбережение пара и топлива, уменьшая сгущение пара при впуске и ускоряя испарение сгустившегося в воду пара во время расширения. Применение перегретого пара оказывается еще более полезным, так как при надлежащем перегреве можно совершенно устранить сгущение пара. Распространению его препятствует до известной степени трудность поддержания надлежащей темп. перегрева, которая, чрезмерно повышаясь, оказывает дурное влияние на смазывающие вещества и набивки сальников, а чрезмерно понижаясь, приводит к нулю ожидаемую от перегрева выгоду. Опыт показывает также, что в машинах кратного расширения полезно обогревать пар, проходящий через ресиверы, посредством пара из котла, снабжая ресиверы паровыми рубашками или же трубками, внутрь которых пускается пар из котла.
III. Парораспределительные и регулирующие приборы. Простейший парораспределительный прибор есть обыкновенный коробчатый золотник, имеющий вид опрокинутой вверх дном металлической коробки.
ПАРОВЫЕ МАШИНЫ IV.
Золотник (черт. 1, 2 табл. IV) при движении закрывает или открывает каналы fg и de, ведущие пар по ту или другую сторону поршня. Каналы эти проделаны в сильно утолщенной стенке цилиндра, снабженной посредине еще одним "выпускным каналом" О, по которому отработавший ("мятый") пар выпускается в холодильник или атмосферу. Снаружи утолщенная стенка снабжена хорошо обработанной плоскостью ("стол", или "зеркало"), по которой скользит золотник своими закраинами, плотно пригнанными к плоскости скольжения, так что пар, подводимый из котла трубой D и наполняющий "золотниковую коробку" СЕ, не может проникнуть в каналы, перекрываемые золотником. На черт. 1 показан впуск пара снизу и выпуск сверху; на черт. 2 наоборот. На черт. 3, т. IV показаны главнейшие положения I — V золотника и поршня, в предположении, что золотник приводится в движение обыкновенным "круглым" эксцентриком, диск которого заклинен на валу машины так, что эксцентриситет 0, находится впереди кривошипа ОА0, в направлении вращения, под углом в 90°, сложенным с добавочным углом δ, называемым "углом опережения" эксцентрика. Пренебрегая наклонами шатуна и эксцентриковой тяги, можно принять, что основания р и g перпендикуляров, опущенных из точек А и a, определяют положения поршня и золотника. Золотник в "среднем положении" своими "наличниками" одинаково перекрывает оба "впускные окна" a,a, снаружи на величину "внешних перекрытий" и изнутри, со стороны среднего "выпускного окна", а0, на величину i "внутренних перекрытий". При вращении вала О любая точка золотника перемещается из своего среднего положения на величину
ξ = Oq,
которую легко построить на чертеже для любого заданного положения кривошипа OA. Крайние "мертвые" положения поршня означены прерывными линиями, а стрелки показывают направления движения поршня и золотника. Положение I соответствует "началу впуска" (или "концу сжатия"), когда при движении золотника только что снимается внешняя перекрыша е, так что при дальнейшем движении тотчас же начинает открываться впускное окно. Положение II соответствует "опережению впуска и выпуска", при мертвых положениях поршня. Положение III означает "конец впуска" (или "начало расширения"), положение IV "начало выпуска" (или "конец расширения"), a V — "конец выпуска" (или "начало сжатия"). Итак, впуск пара начинается раньше, нежели поршень дошел до мертвого положения, так что в мертвом положении впускное окно уже открыто на некоторую величину, называемую "линейным опережением впуска". То же самое относится и к выпуску. Опыт показал, что от начала впуска протекает некоторое время до достижения паром в цилиндре наибольшего давления; "опережение впуска" делается с таким расчетом, чтобы при мертвом положении поршня пар уже давил на него своей полной силой. По той же причине устраивается "опережение выпуска", чтобы к началу обратного движения поршня из мертвого положения пар достиг наинизшего давления и оказывал бы наименьшее препятствие движению поршня. Коробчатый золотник давлением пара сильно прижимается к "столу", по которому он скользит. Вследствие происходящего от этого трения требуется значительное усилие для передвижения золотника. Для уменьшения работы на передвижение золотника, составляющей примерно от 2% до 5% полной работы машины, применяются "уравновешенные золотники". Один из лучших способов уравновешения состоит в устранении части давления пара на "спинку" золотника, посредством ограждения от доступа пара круговой площади на спинке особым "уравновешивающим кольцом", обыкновенно бронзовым, помещаемым на спинке в круговом желобе и плотно зажатым между спинкой и крышкой посредством пеньковых или асбестовых "набивок" на дне желоба, снабжаемых нередко металлическими прокладками и стальными пружинками, для плотного нажатия кольца к крышке. Для устранения скопления пара в "уравновешенном пространстве" внутри кольца, в случае незначительных протеков пара, пространство это сообщается с холодильником (или атмосферой) небольшим отверстием в спинке, ведущим во внутреннюю полость золотника, или же особой трубкой, сообщающей уравновешенное пространство с холодильником.
ПАРОВЫЕ МАШИНЫ V.
На черт. 2 (табл. V) показано (в разрезе) одно из лучших устройств этого рода, в применении к двойному золотнику Мейера (см. далее); для устранения протоков пара между уравновешивающим кольцом ее и крышкой, кольцо прижимается к крышке двумя крестообразно укрепленными на спинке АА золотника (точнее на особой доске, составляющей одно целое с золотником) стальными пружинами ff, а для устранения боковых протоков пара прикрепляется снизу, под кольцом, особая, тониной в лист писчей бумаги, металлическая (железная или стальная) упругая перепонка, в виде плоского кольца с выдавленным посредине, вдоль всей окружности кольца, полукруглым желобком; перепонка эта своей внутренней закраиной плотно зажимается между кольцом ее и привинченной к кольцу бронзовой кольцевой накладкой, а внешней закраиной между подобной же накладкой и закраиной короткого цилиндра на спинке (или доске АА). Упругая перепонка применена Дау и Хольтом (Dawe and Holt) с целью устранить протоки пара, происходившие от неплотности набивок и от жесткости устройств, препятствовавшей плотному прилеганию кольца к крышке при движении золотника — прилеганию, возможному только при весьма трудно достижимом безусловном параллелизме между "столом" и крышкой. Существенным усовершенствованием является также контрольный кран (черт. 3, табл. V) с тремя ходами, ввинчиваемый в крышку золотниковой коробки и сообщающей уравновешенное пространство с трубкой, ведущей в холодильник; при повороте рукоятки крана на прямой угол прекращается сообщение уравн. пространства с холодильником и устанавливается сообщение с верхним узким каналом и ввинченным в него небольшим пробным кранчиком, открывая который можно накладыванием пальца тотчас убедиться в исправности прибора, так как тогда палец будет всасываться внутрь давлением наружного воздуха; при неисправности прибора поворотом крана прекращают сообщение с холодильником. Другой весьма употребительный способ уравновешения состоит в применении "трубчатых" или "поршневых" золотников, коими достигается полное уравновешение. На черт. 7 табл. IV показан трубчатый золотник; пар из котла обыкновенно впускается по трубе А, а отработавший пар выпускается по трубе В. Нередко трубчатый золотник заменяется "поршневым", состоящим из двух поршней на одном общем стержне или штоке; поршни заменяют "наличники" золотника, перекрывая впускные окна, охватывающие всю окружность трубы. Обыкновенным золотником с круглым эксцентриком практически неудобно производить сколько-нибудь значительное расширение пара, которое достигается здесь только при помощи больших внешних перекрытий, влекущих за собой большую длину всего золотника и большую длину его хода; поэтому, для значительных расширений пара применяются "двойные золотники", из которых наиболее распространен "золотник Мейера" (черт. 8, табл., V); в нем все парораспределение совершается обыкновенным коробчатым золотником; для производства же отсечки золотник снабжается двумя металлическими пластинками с, d, скользящими по спинке золотника, которыми можно прекращать впуск пара — производит отсечку в любой момент раньше отсечки, производимой "нижним", или "распределительным", золотником. Эти две отсечные пластинки, закрепленные в золотнике Мейера на одном общем стержне и передвигаемые по спинке отдельным эксцентриком, образуют так называемый верхний, расширительный, или отсечный, золотник. Вращением стержня, при помощи маховичка е, можно раздвигать или сдвигать пластинки с, d, прекращая раньше или позже впуск пара через боковые каналы a, b нижнего золотника. Золотником Мейера можно производить отсечку пара в любой момент от начала до конца впуска пара нижним, распределительным золотником. Для уравновешения золотника с Мейеровскими отсечными пластинками, уравновешивающее кольцо прикрепляется не к спинке, а к особой доске АА (черт. 2 табл. V), образующей подобие крыши металлического навеса, под которым движется отсечный золотник. Дальнейшие усовершенствования парораспределительных приборов тесно связаны со способами управления ходом машины. Вполне равномерное движение машины возможно только при постоянном равенстве между работой движущих сил и работой сопротивлений, полезных и вредных, для преодоления которых она назначена. Всякий избыток движущей силы производит ускорение, а недостаток — замедление хода машины. Периодически повторяющаяся неравномерность движения, от изменения силы и сопротивления во время каждого оборота вала, легко, если не уничтожается, то умеряется, в случае надобности, маховиком достаточного диаметра и веса. Но никаким маховиком нельзя устранить непрерывное возрастание скорости хода при постоянно возрастающем избытке работы силы над сопротивлением и наоборот. Поэтому необходимо, помимо маховика, управлять ходом посредством изменения работы пара сообразно с работой сопротивлений. Простейший способ дан Ваттом и состоит в прикрывании заслонки, или задвижки, клапана, крана, в пароприводной трубе. Но при таком способе заслонка должна быть прикрыта и давление пара в машине значительно понижено даже и при нормальном (обыкновенном) ходе машины, с целью достижения возможности открыванием клапана увеличить работу пара в случае возрастания сопротивлений. Такой способ регулирования хода ныне признается невыгодным, по мнению Грасгофа и Цейнера, гл. обр. потому, что при нем прочность котла и машины должна быть рассчитана не на нормальное давление, а на давление значительно большее, нужное только в исключительных случаях (Grashof, "Theoretische Maschinenlehre", III т., стр. 504, 572 и след.). Посему в настоящее время наиболее употребителен способ регулирования хода изменением продолжительности впуска пара. В большинстве случаев, в заводских машинах, управлению ходом от руки машиниста должно предпочесть самодействующее управление ходом самой машиной, достигаемое при помощи центробежных регуляторов. Один из весьма распространенных регуляторов, а именно американский регулятор Портера (Porter) изображен схематически на черт. 11, т. V; в нем вес шаров и связанной с ними грузной грушевидной муфты поддерживается в желаемом положении вращением оси регулятора с надлежащей, скоростью, тем большей, чем значительнее должны быть удалены шары от оси вращения. Откладывая перпендикулярно к оси регулятора, для разных положений муфты и шаров, линии СК, С1К1, С2К2, изображающие равновесные скорости вращения, соответственные этим положениям шаров и муфты, можно по виду кривой K1, K, K2, различной в регуляторах разного устройства, судить об "устойчивости" регуляторов. В применении к двигателям регуляторы тем устойчивее, чем значительнее возрастает равновесная скорость по мере раздвижения шаров; "астатические" регуляторы, с постоянной равновесной скоростью, совершенно неустойчивы и непригодны для службы. Регулятор Портера (черт. 1, 2, табл. II), Уатта (черт. 4, табл. I; черт. 3 табл. II) и проч. принадлежат к числу весьма устойчивых ("статических") регуляторов.
ПАРОВЫЕ МАШИНЫ II.
1. Горизонтальная паровая машина с парораспределением Зульцера. 2. Горизонтальная паровая машина Вульфа. 3. Вертикальная паровая машина.
В "псевдостатических" регуляторах, каковы регулятор Клея с перекрестными ручками (черт. 5, т. I), регулятор Прелля (черт. 9, т. I) и другие, кривая равновесных скоростей имеет вид, изображенный, на черт. 12, т. V, сплошной линией. При известном положении Са муфты, ниже допускаемого полного "хода" ее C1C2, кривая имеет касательную, параллельную оси в точке Ка (точка псевдоастатизма); при неумелом выбор размеров эта точка может оказаться не только в пределах хода муфты, но даже и выше, как показывает прерывная линия, и тогда регулятор будет совершенно непригоден для службы. Правильно устроенные псевдоастатические регуляторы выгодны в том отношении, что при одинаковой "степени равномерности регулятора", при одинаковой разнице скоростей для наибольшей и наименьшей нагрузки машины и одинаковом весе и размере в высоту, они "чувствительнее" статических, т. е. начинают действовать при более незначительном изменении скорости машины; но зато они менее устойчивы и обыкновенно нуждаются в особом приборе (катаракта) для устранения или ограничения сильных колебаний шаров и муфты при нарушении равновесия. Для повышения чувствительности стремятся регулирующий прибор устроить так, чтобы он наименьше сопротивлялся его передвижению регулятором. С этой целью американец Райдер (Rider) придумал особое видоизменение Мейерова золотника, облегчающее управление отсечкой пара посредством тяги от муфты регулятора (черт. 6, т. V). На Лондонской всемирной выставке 1862 г. впервые появилась в Европе горизонт. П. машина американца Корлиса (Corliss), которой суждено было совершить переворот в устройстве П машин. Ее особенности заключались: 1) в четырех отдельных цилиндрических кранах, двух вверху для впуска с каждой стороны и двух внизу для выпуска; 2) в особом "парораспределении с мгновенной отсечкой пара" (Pracisions Steuerung) и 3) во внешнем виде машины, в которой обыкновенная чугунная станина или рама, для прикрепления цилиндра и подшипника главного вала, была заменена "штыковой балкой", или "балкой Корлиса" (табл. I, черт. 6 и 7; табл. II, черт. 1 и 2), с направляющей трубой для движения "крестовины", сочленяющей поршневой стержень с шатуном. Следующая простейшая схема (черт. 5, табл. V) служит для выяснения мысли, положенной в основу парораспределительного прибора Корлиса. Пусть ось О впускного крана снабжена для открывания "храповиком", в зубцы которого упирается "собачка" С, движимая машиной при посредстве эксцентрика Э. Двигаясь в направлении стрелки, собачка открывает впускной кран до тех пор, пока не произойдет ее расцепление с храповиком, действием регулятора, о муфту которого, положим, ударяется отогнутый хвост собачки. После расцепления кран тотчас запирается действием груза Т. Всякий подобный прибор состоит из двух частей весьма разнообразного вида и устройства: части движущей (активной) — на схеме эксцентрик Э — и части движимой (пассивной) — на схеме храповик — заимствующей движение от первой только при сцеплении "упорок", причем в определенный момент происходит их расцепление, производимое надлежащим приводом от муфты регулятора, после чего впускной прибор (кран, клапан) закрывается действием посторонней силы: груза, пружины, давления воздуха или пара и проч. В приборе Корлиса (черт. 7, табл. I и черт. 4, табл. V) движущая часть состоит из парораспределительного диска Е, черт. 4, движимого эксцентриком на валу машины; от него движутся как нижние выпускные краны, так и верхние впускные, причем расцепление упорок производится тягами Н, Н от муфты регулятора. В клапанном распределении Зульцера (Sulzer) (черт. 10, т. V) движущая часть состоит из эксцентрика с на особой оси, вращаемой от главного вала с одинаковой с ним скоростью. Упорка b, движимая эксцентриком С, в надлежащий момент сбрасывается с оконечности d рычага для подъема впускного клапана G особым, довольно сложным, приводом от муфты регулятора, с которой связана тяга q, после чего клапан тотчас запирается пружиной S. Прибор Вилока (Wheelock; черт. 9, табл. V), отличается своеобразным расположением всех четырех кранов Корлиса внизу, внутренних для впуска и внешних для выпуска. Прибор Фрикара (черт. 9, табл. I) дает возможность производить отсечку пара в очень широких пределах, тогда как прибор Корлиса не более 1/2 хода (обыкновенно до 0,35—0,4 хода) В приборе Кольмана (Collmann), черт. 7 табл. V, и черт. 5 табл. I, движущая часть состоит из парораспределительной оси, эксцентрика и качаемого им рычага на оси D. Упорки состоят из двух дисков на верхнем колене GH шарнирного стержня FGH — шарнир Н которого прикреплен к стержню впускного клапана, a F — к рычагу. Колено GH составное, из трубки со вставленным в нее стержнем, так что при расцеплении дисков может изменяться в длине. Расцепление дисков производится стержнем LG, отклоняющим вправо средний шарнир G тем значительнее, чем выше находится муфта L на качающемся вправо и влево продолжении М эксцентриковой тяги. Перестановка муфты L производится тягой от муфты регулятора, перестанавливающей рычаг EN и тягу NI. Приборы Кольмана, Брауна, Гартунга, Прелля и др. отличаются "вынужденным движением клапанов", не только при подъеме, но и при спуске, так как расцепление дисков происходит всегда только в самый момент закрытия клапана. Продолжительность впуска зависит от продолжительности времени сцепления дисков. Для машин со значительным числом оборотов (80—120 в мин.) такие приборы пригоднее приборов со "свободным движением" клапанов или кранов, каковы приборы Корлиса, Зульцера и пр. Достоинства парораспределений с "мгновенной отсечкой пара" состоят в уменьшении вредного пространства, наполняемого паром при мертвых положениях поршня, и в быстроте саморегулирования. Но отсечка не происходит "мгновенно"; притом приборы сложны и нуждаются в умелом обращении с ними.
IV. Типы П. машин. Теоретически пар. машиной следует считать всякий прибор, в котором, теплотой, при посредстве пара, производится механическая работа. В действительной жизни, однако, под этим общим именем разумеют обыкновенно универсальный (всеобщий) двигатель, пригодный для всякого рода работ, в отличие от специально водоподъемных машин, вроде пульсометров, от различных пароструйных приборов (инжекторов, эжекторов), от переносных машин (локомобилей), пароходных и паровозных машин и прочих, имеющих специальное назначение, например прокатных, рудничных. От П. машин обыкновенного устройства, с прямолинейно движущимися поршнями, отличают также "коловратные" (ротативные) машины с вращающимися поршнями, непосредственно вращающими главный вал, и машины с особым действием в них пара — П. турбины, или турбомоторы. Паровые машины разделяются по способу действия в них пара (машины с расширением и без расширения, с охлаждением и без охлаждения), по расположению цилиндров (машины горизонтальные, наклонные и вертикальные), по пароопределительным приборам и пр. По числу цилиндров — на машины сдвоенные, с двумя цилиндрами и кривошипами под прямым углом, строенные, с тремя цилиндрами и кривошипами под равными углами в 120° и на машины 2-го и 3-го расширения; в последних нередко цилиндр высокого давления или же цилиндр низкого давления разбивается на два равных цилиндра, с одинаковым давлением и действием в них пара. На черт. 3, табл. II, изображена вертикальная стенная машина без охлаждения, с цилиндром А внизу станины; поршень В, при посредстве шатуна Р и кривошипа Q, вращает главный, или коренной, вал, от которого движение, при помощи зубчатых колес или шкивов с ремнями, может быть передано самым разнообразным станкам и машинам. Парораспределение производится простым коробчатым золотником в коробке K, движимым круглым эксцентриком f на валу машины. Управление ходом производится центробежным регулятором a, действующим, при посредстве тяги b от муфты h, на рукоять поворотной заслонки в пароприводной трубе E. Машина снабжена маховиком х и питательным насосом О. Одноцилиндровая горизонтальная машина с охлаждением и клапанным парораспределением Зульцера, показана на черт. 1, табл. II. Она снабжена корлисовской балкой a с трубой, в которой движется крестовина, снабженная вверху и внизу "ползунами", т. е. металлическими пластинками, скользящими по стенкам трубы и направляемыми ею. При посредстве крестовины движение от штока или стержня b П. поршня передается шатуну с, кривошипу e и коренному валу f, снабженному грузным маховиком. Холодильник помещен внизу под полом; воздушный насос холодильника приводится в движение машиной, от продолженного штока b поршня, снабженного ползуном h, скользящим в особой направляющей, и качающим, при посредстве стяжки i, рычаг или коромысло воздушного насоса холодильника. Управление ходом производится центробежным регулятором Портера k, действующим на парораспределительный прибор (черт. 10, табл. V), дающий отсечку в пределах от 0 до 0,9 хода. На черт. 7, табл. I показана одноцилиндровая горизонтальная машина с парораспределением Корлиса и холодильником, снабженным двумя воздушными насосами простого действия, получающими движение от эксцентрика главного вала, при посредстве коромысла, помещенного посредине корлисовской балки. Черт. 2, т. II изображает двухцилиндровую машину "тандем" Вульфа (англ. tandem — гуськом, друг за другом), с цилиндром высокого давления впереди; поршни насажены на общий шток. Внизу, под полом, помещены вертикальный ресивер и холодильник a, воздушный насос которого, при помощи рычага или коромысла, приводится в движение крестовиной. Регулятор изменяет отсечку только в 1-м цил. высокого давления. Горизонтальная машина компаунд, с парораспределением Кольмана, дающим отсечку от 0 до 0,8 хода, изображена в плане на черт. 6, табл. I. Кривошипы под прямым углом заклинены на оконечностях главного вала, снабженного посредине маховиком с желобчатым ободом, для передачи движения пеньковыми канатами. Горизонтальный ресивер R помещен внизу, под полом, так же и холодильник, получающий движение от штока малого цилиндра (высокого давления). Вертикальная машина тройного расширения, пароходного типа, с цилиндрами наверху станины, показана на черт. 8, табл. I. Отсечка изменяется регулятором только в малом цилиндре, высокого давления. Стремление непосредственно приводить в движение быстровращающиеся "динамо-машины" для электрического освещения и др. целей, привело к новому типу "быстроходных П. машин". Одна из них, вертикальная компаунд-машина Вестингауза (Westinghouse) изображена на табл. III.
ПАРОВЫЕ МАШИНЫ III. Быстроходная паровая машина компаунд Вестингауза. — Вертикальная паровая машина компаунд с динамо-машиной.
Это машина простого действия, с целью производить давление на поршни и кривошипы, или колена вала, только в одном направлении, для устранения ударов в шарнирных сочленениях. Шарниры прикреплены непосредственно к поршням, причем поршень большого цилиндра направляется особой трубой, а поршню малого, с той же целью, придана значительная длина. Колена вала снабжены уравновешивающими их противовесами. Вал помещен в закрытой камере, наполненной до половины водой, со слоем смазочного масла, для обильной непрерывной смазки подшипников и всех шарнирных сочленений. Парораспределение производится помещенным вверху горизонтальным трубчатым золотником, получающим движение от эксцентрика, перестанавливаемого на виду, для изменения отсечки особым центробежным регулятором, так наз. "плоским регулятором", или "регулятором в маховике". На той же таблице показана большая вертикальная машина компаунд с охлаждением, в 800 сил, при 160 оборотах в минуту, вращающая большую динамо-машину Шукерта. Смазка в ней производится, как в современных пароходных машинах, системой трубок, подводящих масло из особых ящиков или резервуаров, прикрепленных к станине между цилиндрами. Трубки эти подводят масло, непрерывно капающее из отверстий в дне ящика, к масленкам, доставляющим смазку ко всем движущимся частям машины. Ротативные, или "коловратные", П. машины не получили сколько-нибудь значительного распространения. Главной причиной их сравнительно малого успеха является быстрая изнашиваемость вращающихся поршней, или лопаток, влекущая за собой значительный расход пара, вследствие пропускания его поршнями через зазоры между ними и стенками цилиндра или барабана. В некоторых из них вращается не вал с поршнями или лопатками, а барабан, служащий одновременно маховиком и ременным шкивом.
V. Определение размеров П. машин. Ограничимся определением размеров обыкновенных одноцилиндровых машин двойного действия. Пусть F — площадь поршня в кв. м, d — диам. и l — ход в м; с — средняя скорость поршня в м в секунду; Nn — число действительных, или полезных, сил, который доставляет машина, a Ni — число индикаторных лош. сил, т. е. сил, показываемых индикатором (см. далее) и развиваемых паром в цилиндре, причем часть работы пара расходуется бесполезно на преодоление сопротивлений в самой машине, вследствие чего Nn всегда меньше Ni. Отношение
η = Nn/Ni
есть машинный коэфф. полезного действия. Если pi среднее движущее давление пара на поршень, выраженное в атмосферах, то:
752Ni = 10000piFc.. . (1)
Приблизительно, в машинах с весьма незначительным сжатием пара, от которых отличаются машины с парораспределением кулисами, дающими значительное сжатие, можно принять, для вычисления pi следующую приближенную формулу [В пределах от x = 1 до x = 20, с погрешностью не более 4,5%. можно принять:
(1 + log.nat.x)/x = 9/(7 + 2x)]
pi = (9/[7 + 2x])p — p'.. . (2)
где р — полное давление пара при впуске, в атм.; р' = 1,2 в машинах без охлажд. и р' = 0,22 в маш. с охлаждением; х = l/l1, где l1 есть часть полного хода, на которой происходит впуск пара. Для наивыгоднейшего пользования паром в одноцилиндровых машинах не следует брать х слишком большим и приблизительно можно принимать:
x = p/a.. . (3)
где a = 1,5 до 1,2 в маш. без охл. и a = 0,8 до 0,6 в маш. с охл. Если р0 есть давление пара в котле, в атм. по манометру, то можно принять:
р = 0,9(p0 + 1) —0,5.. . (4)
Число n оборотов в минуту связано с с и l уравнением:
nl = 30c.. . (5)
Коэффиц. η = Nn/Ni главным образом зависит от качества выполнения машины. При определении размеров можно приблизительно принять
η = 0,63 + 0,23[Nn/(Nn + 20)].. . (6)
Расход Q пара, в кг в час, слагается, во 1-х, из полезного расхода на наполнение объема при впуске сухим паром; этот расход, для приблизительного расчета, можно принять равным
14(p/pi)(l1/l + m)Ni,
где mFl есть объем "вредного" пространства, заполняемого паром при мертвом положении поршня; во-2-х, из расхода на сгущение пара при впуске, не поддающегося точному расчету. Грубым образом, можно считать этот расход составляющим около
(1 — p'/p)(1/c)
предыдущая расхода, так что полный расход:
Q = 14(p/p1)(l1/l + m)[1 + (1 — p'/p)(1/c)]Ni.. . (7)
Пример. Определим размеры одноцил. маш в 100 сил, с охлаждением, при давлении в котле в 95 фн. (англ.) по манометру. Давление в 95 фн. соответствует р0 = 95/14 = 6,33 атм. и тогда, по форм. (4):
p = 0,9(6,33 + 1 ) — 0,5 = 6 (приблиз.).
Принимая х = l/l1 = 10 (уравнение 3), находим, по форм. (2):
pi = [9/(7 + 20)]6 — 0,22 = 2 — 0,22 = 1,78 атм.
Далее, при Nn = 100, по форм. (6), находим η = 0,82, след., Ni = 122, а по форм. (1):
Fc = 0,514.
Скорость с в обыкновенных машинах, бывает от 1 до 2,6 м; принимая с = 2 м, находим:
F = (π/4)d2 = 0,257,
откуда d = 0,572 м., или d = 57,2 см = 57,2×0,394 = 22 1/2 дм.
Ход l берется в пределах от d до 3d. Принимая
l = 2d = 1,144 м = 45 дм.,
находим по форм. (5) число оборотов n машины в минуту: n = 42.
Если требуется большее число оборотов, то этого можно достичь увеличением с и уменьшением l. Так, напр., принимая в предыдущем примере с = 2,5 м, найдем:
F = 0,2056; d = 0,51 м, и, если l = 1,5d = 0,765 м, то n = 98.
Принимая m = 0,05 (m = 0,03 до 0,1, в зависимости от конструкции парораспределительного прибора) и скорость с = 2 м, определим расход пара по форм. (7):
Q = 10,5×122 = 1281 кг в час.
Увеличивая этот расход еще на 10% для расходования пара в паровые рубашки и проч. находим окончательно Q = 1410 кг в час.
VI. Испытания П. машин. Индикатор и индикаторные диаграммы. Обыкновенное испытание П. машины состоят в определении расхода топлива, количества питательной воды и числа индикаторных сил машины. Расход топлива определяется взвешиванием на десятичных весах его порций, забрасываемых в топку во время опыта. Количество питательной воды определяется или непосредственным взвешиванием, или расходованием из заранее обмеренных баков (ящиков или резервуаров), снабженных указателями или шкалами, показывающими объем расходуемой воды; можно пользоваться и водомерами, но только после тщательной их выверки до и после опыта. Давление пара в котле и положение уровня воды должны наблюдаться во все время опыта через точно определенные промежутки времени, причем давление поддерживают по возможности без изменения, а уровень воды к концу опыта доводят до высоты, бывшей в начале опыта. Погрешности от несоблюдения последнего условия, а также и не вполне точного приведения слоя топлива на колосниковой решетке и силы огня к одинаковым условиям в начале и в конце опыта, тем менее влияют на результат, чем продолжительнее опыт. Измерение индикаторной работы производится индикатором. Основная мысль его устройства весьма проста: если паровой цилиндр соединить возможно короткой и достаточно широкой трубкой с другим маленьким цилиндром, в котором производимое паром на поршенек давление уравновесить давлением пружины с противоположной стороны и затем к оконечности стержня поршенька прикрепить карандаш, перед которым двигать бумагу вперед и назад так, чтобы она перемещалась под прямым углом к движению карандаша и притом пропорционально перемещениям поршня машины, то карандаш начертит на бумаге кривую линию, по которой можно определить, для всякого положения поршня, величину давления пара, уравновешиваемого пружиной, совершенно так, как определяется груз взвешиванием его на обыкновенных пружинных весах. Вместо поступательного движения бумаге можно придать вращательное, навернув ее на цилиндрический барабан. Для машин со значительной скоростью необходимо уменьшить влияние инерции поршенька и связанных с ним масс на показания индикатора, для чего должно брать более тугие пружины, ограничивающие размах, а следовательно, и скорость движения поршенька. Но с целью не уменьшать при этом высоты перемещения карандаша, последний прикрепляют к особому направляющему механизму, связанному с поршеньком и устроенному так, что карандаш перемещается в одинаковом с поршеньком направлении, но проходя в несколько раз больший путь. На черт. 1, табл. V изображен весьма распространенный индикатор Ричардса (Richards). В нем карандаш Z прикреплен к направляемой прямолинейно точке механизма, называемого параллелограммом Ватта. Оси q, q1 рычагов g, g1 параллелограмма прикреплены к отросткам х, х1 обоймы a, охватывающей верхнюю половину цилиндра индикатора. Вращая обойму можно подводить и удалять карандаш от бумаги. Барабан, на котором закрепляется бумага, насажен на ось, параллельную стержню индикатора и прикрепленную к доске V другой обоймы, туго насаженной на нижнюю половину цилиндра индикатора. Барабан приводится в движение шнуром, помещенным в желобке внизу барабана; шнур пропущен через направляющие ролики r, r1 и прикреплен к особому механизму, рычагу, или прибору, называемому уменьшителем хода (Hubverminderer), при помощи которого шнуру сообщаются перемещения, пропорциональные перемещениям поршня машины. Обратное движение барабану индикатора сообщается спиральной пружиной u, укрепленной на верху оси, на которой сидит барабан. При помощи гайки D индикатор прикрепляется к трубке с краном, другой конец которой приводится в сообщение с внутренностью парового цилиндра. До начала снятия диаграммы вращением этого крана сообщают индикатор с наружным воздухом и, подводя карандаш к движимому шнуром барабану, вычерчивают "линию атмосферного давления". Во время опыта индикаторные диаграммы снимаются через определенные промежутки времени. Диаграмма машины с расширением и охлаждением изображена на черт. 4 табл. IV.
ПАРОВЫЕ МАШИНЫ IV.
Прямая АА есть линия атмосферного давления", ниже которой проведена линия "нулевого давления". Линия cde изображает теоретический вид диаграммы. Деля длину диаграммы на 10 равных частей и определяя соответствующие им расстояния, то, a0, а1, а2,.. . а9, а10 между контурами, можно вычислить среднее расстояние a по формуле:
10a = (a0 + a10)/2 + а1 + а2 +.. . + а8 + а9,
или же по формуле Симпсона:
30a = A0 + 4A1 + 2A2,
где
А0 = а0 + a10; A1 = а1 + а3 + а5 + а7 + а9; A2 = а2 + а4+ а6 + а8.
По линии a, зная масштаб пружины, т. е. длину, соответствующую одной атмосфере, определяют среднее индикаторное давление pi. Диаграмма черт. 5 табл. IV, с двумя петлями a и b, происходит от чрезмерного расширения и сжатия, что бывает нередко в кулисных механизмах; вторая диаграмма показывает колебания карандаша вследствие инерции поршня индикатора; нос k означает преждевременное, а нос i — запоздалое начало выпуска пара. На черт. 6 табл. IV диаграмма с петлей g соответствует машине с охлаждением, но со значительным стеснением выпуска, отчего нижняя часть контура слишком близка к линии атмосферного давления; петля происходит от замедления впуска и пропускания пара поршнем в конце сжатия; на той же диаграмме показана пунктирная линия с, появляющаяся взамен кривой b, в случае заедания поршенька в начале опускания его; вторая диаграмма соответствует машине без охлаждения, со значительным стеснением выпуска; мелкие уступы контура при f происходят от трения поршня индикатора; пунктиром показана кривая he при запоздалом, и другая кривая — при преждевременном начале впуска. Таким образом, все недостатки парораспределения легко обнаруживаются индикатором. Определение действительной, или полезной, работы машины производится посредством динамометрического тормоза или нажима (см. Тормоз), но нередко заменяется более легким и дешевым приемом, а именно определением индикаторного числа сил Ns, при ходе машины порожнем и допущением, что
Nn = Ni — Ns.
Полное калориметрическое исследование котла и машины требует очень многих приборов и обходится весьма дорого. Цель его заключается в подробном выяснении всех потерь и превращений теплоты в котле и машине. Подробности: Ломшаков, "Испытание П. котлов и машин. 4.1. П. котлы" (1897) с подробным указанием литературы; Thurston, "А hand bock of engine and boiler trials" (1890, 8 изд., имеется франц. перевод: "Essais de machines et chaudieres a vapeur", 1893); Buchetti, "Guide pour Fessai des machines" (2 изд., 1891); Carpenter, "Experimental engineering" (1893).
VII. Статистические сведения, вес и стоимость. Общее число всех П. двигателей в России в 1891 г. приблизительно было следующее:
------------------------------------------------------------------------------------------
|                                                             | Число сил         |
|----------------------------------------------------------------------------------------|
| Постоянные машины                             | 200000              |
|----------------------------------------------------------------------------------------|
| Локомобили                                          | 400000              |
|----------------------------------------------------------------------------------------|
| Речные пароходы                                 | 300000              |
|----------------------------------------------------------------------------------------|
| Морские пароходы                                | 100000              |
|----------------------------------------------------------------------------------------|
| Паровые суда военного флота              | 360000              |
|----------------------------------------------------------------------------------------|
| Паровозы                                              | 2000000            |
|----------------------------------------------------------------------------------------|
| Всего                                                    | 3000000            |
------------------------------------------------------------------------------------------
А в Пруссии к 1 января 1889 года:
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|                                            | Число машин           | Число сил                 |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Постоянные котлы               | 47151                       | —                             |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Постоянные машины           | 45192                       | 1508195                    |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Локомобили                        | 11916                       | 111070154189           |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Пароходы                           | 1674                        | 188390                      |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Суда военного флота          | 78                            |                                 |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Паровозы                            | до 9000                    | 2260000                    |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Итого                                  | 4221844                                                      |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Число П. машин на всем земном шаре от 1800 до 1900 тыс., а число сил от 54 до 60 млн. Стоимость П. машин, без охлаждения, при 6 атмосферах давления по манометру, в Германии, в марках, по Гедеру (Haeder, "Die Dampfmaschinen", 1892), следующая:
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Действительное число сил     | 10         | 15            | 25          | 40          | 60            | 80          | 100       | 150          |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Стоимость машины                | 2120     | 3295         | 4300       | 5930       | 8060        | 10700     | 13850   | 17300      |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Стоимость котла                    | 3065     | 4680         | 6905       | 9180       | 11560       | 14960     | 18980   | 23650      |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Стоимость дымовой трубы     | 800       | 1000         | 1350       | 1800       | 2500        | 3500       | 6000     | 7000        |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Стоимость помещения           | 2115     | 3125         | 4145       | 6160       | 6180        | 7240       | 8270     | 9350        |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Сумма                                    | 8100     | 12100       | 16700     | 22100     | 28300       | 36400     | 46100   | 57300      |
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Машина с охлаждением дороже на 10% а компаунд на 15%. Вес машины с охлаждением (Haeder) вместе с маховиком:
------------------------------------------------------------------------------------
| Диаметр           | 300         | 400        | 500 мм            |
|----------------------------------------------------------------------------------|
| Ход                  | 500         | 700        | 900 "               |
|----------------------------------------------------------------------------------|
| вес                   | 4430       | 8850       | 14670 кг          |
------------------------------------------------------------------------------------
VIII. Литература по П. машинам. Брандт, "Курс П. машин" (СПб., 1896; c указанием литературы); Вышнеградский, "Лекции о П. машинах, читанные в технологическом институте (СПб., 1874); Тиме, "Практический курс П. машин" (СПб., 1887); Студенты Технологического института Николая I, под ред. проф. Деппа, "П. машины. Руководство к проектированию и изучению П. машин" (СПб., 1897); Shwartze, "Dampfkessel und Dampfmaschinen" (1897); Goodeve, "Text-book on the steam and gas engines" (1887); Jamieson, "A text-book on steam and steam-engines" (1892); Hatondela Goupilliere, "Cours des machines" (1892); Busley, "Die Schiffsmaschine" (многочисленные указания на литературу). Превосходный хромолитографир. атлас); Bienayme, "Les maschines marines" (П., 1887); Thurston, "A manual of the steam engine" (Нью-Йорк, 1891; нем. пер., Лпц., 1880). По теории: Zeuner, "Technische Thermodynamik" (1887—1890); Grashof, "Theoretische Maschinenlehre" (Лпц., 1890). По конструкции: Buquetti, "Les machines a vapeur actuelles" (1881, 1888; детальные чертежи); его же, "М. a vapeur a l'exposition universelle de Paris 1889" (1890); Riedler, "Dampfmaschinen. Bericht über die Weltausstellung in Paris 1878" (1879). По парораспределительным приборам: Zeuner, "Die Schieberstenerungen" (Лпц., 1888); Blaha, "Die Stenerungen der Dampfmaschinen" (1890). По вычислению размеров. Hrabak, "Hilfsbuch für Dampfmaschinentechniker" (2 изд., 1891); таблицы для расчета, с объяснением теоретических и практических оснований их составления.
П. Котурницкий.

Источник: Паровые машины