Węgiel mógł pomóc wygrać wojnę?

Słabą stroną pierwszych silników odrzutowych była ich niska trwałość. A to za sprawą turbosprężarki, która wirowała z zawrotną prędkością kilku (- nastu) tysięcy obrotów na minutę. Silniki zatem miały żywotność często nie przekraczającą paru godzin.

Recepta na powyższe bolączki była dwojaka – albo silnik rakietowy (samoloty myśliwskie z tym napędem konstruowano jeszcze 15 – 20 lat po wojnie) albo tez silnik, w którym wyeliminowano by maksymalnie ilość części ruchomych.

1.

I taki silnik powstał – nazywamy go silnikiem strumieniowym.

Najogólniej zasada działania jest taka – zwężający się, stożkowaty chwyt powietrza (dyfuzor) podczas lotu powoduje sprężanie powietrza. Wystarczy zatem do tak sprężonego powietrza dodać paliwo by uzyskać spalanie.

I uzyskać sporą siłę ciągu.

Jedyny mankament – silnik może zapalić dopiero w locie. Zarówno teoria, jak i praktyka, określiły minimalną wymaganą prędkość – ok. 320 km/h na poziomie morza.

2.

W Niemczech doświadczenia z silnikami strumieniowymi rozpoczęły się już w 1937 roku.

Niestety, z punktu widzenia techniki, na szczęście z punktu widzenia społeczeństw, dopiero w 1943 roku zainteresowało się tym typem napędu niemieckie Ministerstwo Lotnictwa. Cóż, w 1943 roku zrozumiano tam, że dalszy rozwój silników tłokowych to jest droga prowadząca do nikąd.

Messerschmitt, Henkel, a nawet… do niedawna czeska Skoda włączyły się w projektowanie nowego myśliwca.

Jednak wszystkie powstałe konstrukcje przebija jedna…

3.

Cofnijmy się nieco w czasie.

Pod koniec XIX wieku w Monachium (1894 r.) przychodzi na świat Alexander Lippisch. Już jako 13 – latek zafascynował się lotnictwem, ale marzenia kierował ku… aktorstwu.

Zmobilizowany w czasie I wojny światowej trafia do lotnictwa – jest fotografem lotniczym i kartografem.

Po wojnie trafił do zakładów Zeppelina, gdzie zajmował się konstruowaniem szybowców o niespotykanym dotąd układzie skrzydeł – delta (dziś znany z większości maszyn odrzutowych, bynajmniej i tych największych – vide: Concorde).

Jednym z najbardziej znanych samolotów, które skonstruował podczas II wojny światowej, był Komet (Me-163). Najszybszy myśliwiec ówczesnego świata o napędzie… rakietowym.

4.

My jednak pochylmy się nad jego najbardziej niezwykłą konstrukcją – P.13a.

Mała dygresja – paliwo płynne, jakie znajdowało się w zbiornikach Kometa, było szalenie niebezpieczne. Nawet jego resztki, w przypadku kapotażu płatowca podczas lądowania, często kończyło się efektowną eksplozją, w której ginął pilot. W Luftwaffe kursował nawet czarny dowcip: by zginąć za Fuehrera wystarczy tylko wystartować a następnie wylądować Kometem.

Lippisch zatem postanowił zastąpić niebezpieczne paliwo czymś, co było bezpieczne, i co Niemcy posiadały w nadmiarze.

Był to… węgiel.

Zasada konstrukcji jest prosta – w metalowym koszu znajdującym się na samym początku wlotu powietrza był umieszczony węgiel w specjalnym koszu. Rozżarzano palnikiem gazowym, a po rozpędzeniu maszyny do 320 km/h powietrze przechodząc przez żar porywałoby tlenek węgla do komory spalania, gdzie z kolei mieszałby się z kolejną porcją powietrza, dostarczaną odrębną gardzielą, następowałoby spalanie itp. Jako spaliny otrzymywano by czysty dwutlenek węgla.

W trakcie laboratoryjnych prób zastąpiono nieregularne bryły węgla jego granulatem a sam kosz poddano powolnemu ruchowi obrotowemu (60 razy na minutę).

Do wyniesienia na odpowiednią wysokość i nadania prędkości użyć miano silników rakietowych.

Do zakończenia wojny pomyślnie przetestowano układ napędowy.

Silnik strumieniowy opalany węglem działał.

W 1945 roku prototyp został zdobyty przez Amerykanów.

Doprowadzono prace do końca, oblatano samolot.

Koncepcje Alexandra Lippischa były wykorzystane przy produkcji rekordowych samolotów NASA.

Sam konstruktor, wywieziony w ramach operacji „Paperclip” do USA (tak wtedy było, że ze zrujnowanych wojną Niemiec naukowcy uciekali często na własne życzenie zarówno na Zachód, jak i na Wschód) kontynuował prace dla Convaira, a część opracowanych przez niego samolotów trafiła nawet na wyposażenie USAAF.

Lippisch zmarł w Cedar Rapids, stan Iowa, w wieku 82 lat.

Jego najniezwyklejszą konstrukcję możecie zobaczyć np. tutaj:

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:ModelPhoto_Lippisch_P13a_DM1.png&filetimestamp=20090725122803

Widoczny po prawej szybowiec latał już pod niemieckim niebem.

Acha, i jeszcze jedno – P.13a wedle planów miał być uzbrojony w dwa działka MK 108 kal. 30 mm, ważyć 1100 kg, osiągać prędkość 1650 km/h, no i zabierać paliwo na 45 minut lotu – całe 800 kg węgla.

Wymiary płatowca: rozpiętośc 5,9 m, długość 6,7 m, wysokość 3,2 m.

22 10. 2012