A Szovjetunió erőfeszítései a gázturbinák és a rakétahajtóművek alkalmazásának területén

A Szovjetunió nyugati szövetségeseihez képest sokkal nehezebben jutott el az első sugárhajtású repülőgépeinek tervezéséig, illetve azok rendszeresítéséig. Ez talán meglepőnek tűnhet, mivel a szovjet mérnökök már az 1930-as években komoly kutatásokat és kísérleteket végeztek sugárhajtóművekkel.

Az első ilyen hajtóművüket A. M. Ljulka tervezte RD-1-es jelöléssel, melyet már 1941-ben kipróbáltak. Az oroszok a rakétameghajtás területén is már ekkor jelentős eredményeket könyvelhettek el! /Ne feledjük ők állítottak elsőként Geostacionárius pályára mesterséges égitestet./

1941 júliusában, néhány nappal a német invázió megkezdése után, Beresznyak és Iszajev tervezők benyújtották “BI-1″ rakétahajtású vadászrepülőgép tervüket a honvédelmi bizottsághoz. A szervezet jóváhagyta az elképzelést és egyben megrendelt öt példányt a még csak rajzasztalon létező repülőgépből, melynek első példánya negyven nap alatt elkészült Az új gépet, első még hajtómű nélküli próbarepülésére egy Petljakov Pe-2-es bombázó vontatta a levegőbe 1941. szeptember 10-én. Az első már saját hajtóművel történő felszállásra a következő évben, 1942. május 15-én került sor.

A repülési tesztekhez építettek néhány elő-szériás példányt, melyek az erre a célra létrehozott különleges alakulathoz kerültek kiértékelésre. Mivel a BI-1 nem volt képes átlépni a 600 km/órás sebességet és más egyéb technikai problémák is felmerültek a típussal kapcsolatban, ezért a rakétahajtású vadászrepülőgép programját végül törölték.

A II. világháború alatt a Szovjetunióban egymással párhuzamosan még két sugárhajtású projekt élvezhetett prioritást. Közös jellemzője a tervezeteknek, hogy mindkettőnél hagyományos dugattyús motorokkal kombinálták az újszerű meghajtást.

Az egyik ilyen tervezet a Mikojan tervezőiroda repülőgépe, az “I-250(N)” volt, melynél a géptörzs hátsó részébe egy kis sugárhajtóművet építettek. Ezzel a megoldással 1945 májusában sikerült elérni a 827 km/órás sebességet.

A másik hasonló, a Szuhoj-iroda “I-107″, vagy más néven a “Szu-5″ volt. Ez a repülőgép ugyanolyan kombinált meghajtással repült, mint a Mikojan-féle, de kissé lassabban.

Az 1940-es évek elején a szovjet tervezők az eddig felsoroltakon kívül is számos kutatásba kezdtek, de a háború sürgős követelményei, a tömeggyártás feltételei, valamint a repülőgépgyártás evakuálása az Urálon túlra, nem kedveztek a forradalmi konstrukcióknak. Minél több, egyszerűen gyártható és hatásos vadászra, bombázóra volt szüksége Sztálinnak, és azonnal. Akárcsak Hitler, úgy a kommunista diktátor is azonnali eredményeket követelt tervezőitől, és nem nézte jó szemmel a forradalmi konstrukciók fejlesztését. Így a rakéta- és sugárhajtású repülőgépek kénytelenek voltak a háttérben maradni, vagy teljesen el is tűntek a süllyesztőben, ahogyan ez a háború elején fejleszteni kezdett eredeti orosz sugárhajtóművel is megtörtént.

Nem sokkal azután, hogy a Vörös Hadsereg hatalmas területeket foglalt el a III. Birodalomból, a szovjet ipari fejlesztésekben erőteljesen visszaköszöntek a német forradalmi konstrukciók hatásai. Ez különösen igaz a sugárhajtóművek területére.

A németek addigra már számottevő mennyiségű gázturbinás repülőgépet építettek és az oroszok jó néhány ilyen példányt foglaltak le. Nem csak a késztermékeket zsákmányoltak, hanem számos gyárat és magasan képzett mérnököt és technikust is. A szakember gárdát és komplett gyártósorokat, illetve olyan rakétahajtású repülőgépek projektjeit telepítették át a Szovjetunióba, mint például a “DFS-346″. Az igazi nagy fogásnak, azonban a német sugárhajtóművek bizonyultak, mivel minden első generációs szovjet vadászgép, az ezek alapján másolt gázturbinákkal repült. Ezen a téren a legjelentősebb zsákmányt a “Jumo 004″ és “BMW 003″ típusú hajtóművek voltak.

1945 nyarán a szovjet repülőgépipar illetékes elvtársai elfogatták azt a javaslatot, amely alapján szétosztották a tervezőirodák és gyárak között a zsákmányolt technológiával kapcsolatos teendőket. Rövid, mindössze egyéves határidővel, el kellett készíteni és be is kellett indítani az erre kijelölt üzemekben a “Jumo 004″ és “BMW 003″ típusú sugárhajtóművek másolatainak gyártását.

Jakovlev irodájának, “Jumo 004″ gázturbinával szerelt vadászgépet, a Jak-15-öst. A Mikojan gyárnak egy kéthajtóműves “BMW 003-assal” ellátott repülőgépet, a MiG-9-est, míg Lavocskinéknak a “Jumo 004″ turbinával meghajtott La-150-est kellett megalkotnia.

1945 augusztusától az olyan szovjet kutatóintézetek, mint az NII-1, vagy a TsIAM intenzíven tesztelték, először csak fékpadon a “Jumo 004″, a “BMW 003″ és a “Heinkel S8a” típusú hajtóműveket. Az orosz szakemberek el is kezdték a “Jumo 004″ sorozatgyártását a rendelkezésre álló alkatrészekből a dessaui Junkers-komplexumban. Ez az időszak csak rövid ideig tartott, mivel a megszálló elkezdték átszállítani a hajtóművek gyártósorait a Szovjetunió területén található Ufa városában létesített “26-os számú” üzembe. A “Jumo 004″ típusú hajtóművet átnevezték “RD-10-nek” és Klimov irányítása mellett elindították a szériagyártását. 1946-ban még csak 59 darab “RD-10-est” készítettek, de a következő években a termelés felfutásának köszönhetően, mintegy 1300 darab hajtómű épült meg Ufa-ban.

A “BMW 003″ azonban nem volt ilyen egyszerű feladat. Az történt ugyanis, hogy az amerikai csapatok előbb érték el a Strassfurt városában működő hajtóműgyárat, amit sikeresen kifosztottak, így amikor a Vörös Hadsereg megérkezett, már csak néhány “BMW 003-as” maradt. Szerencsére azonban, hogy a megtalált hajtóművek mellett, számos tervrajz is az oroszok kezébe került. A tervek és a német szakemberek segítségével, hamarosan megkezdhették a hajtóművek gyártását. A “BMW 003″ orosz gyártású változatának elnevezése “RD-20″ lett. Az “RD-20″ gyártása már a kazanyi “16-os számú” gyáregységben folyt, a Szovjetunió területén.

Az orosz mérnökök nekiláttak az “RD-20″ továbbfejlesztésének. Elsősorban a tolóerőt és az élettartamot kívánták növelni. Az alap “RD-20″ 800 kilogrammos tolóerejével szemben az “F” változat 1000, míg az “RD-21″ 1050 kilogramm leadására volt képes.

A MiG-9 vadászgép prototípusába, az I-300-ba, még az “RD-20″ hajtómű került, de a sorozatgyártású változatokba már a nagyobb teljesítményű “RD-21-est” építették be.

A Klimov vezette csoport is keményen dolgozott, és az RD-10-est továbbfejlesztették. Az azonos tolóerejű, de hosszabb élettartamú új gázturbina jelölése RD-10A-ra módosult A következő lépcsőfokot a hajtóműfejlesztés területén az RD-10F jelentette, amely már utánégetővel is rendelkezett, elsőként a szovjet sugárhajtóművek közül.

Az RD-10-est és változatait nagyobb mennyiségben alkalmazták az oroszok a gyakorlatban, mivel ezeket a hajtóműveket építették be a Jakovlev Jak-15/17/19-es sorozatba. Ezzel párhuzamosan Lavocskin is ezt a típust tartotta alkalmasnak beépíteni a La-150/152/156/160-as kísérleti repülőgépeibe. Itt megemlítendő, hogy a Jumo 004-esnek volt egy lengyel verziója is G-2-es elnevezéssel, melyet a Jak-17-es gyártásjogával együtt adtak át az oroszok nekik.

Alekszander Jakovlev vezette tervezőirodában, tehát egy jumo 004B-t építettek be a híres II. világháborús vadászrepülőgép, a Jak-3-as törzsébe. Az ezzel a sugárhajtóművel ellátott, immáron Jak-15-ösnek átkeresztelt típus első felszállására 1946. április 24-én került sor. Hadrendbe állítása a Vörös Légierőnél 1947 elején kezdődött. A vadászgép a sugárhajtóművön kívül, szinte teljes egészében megegyezett az eredeti Jak-3-assal, olyan szinten, hogy még a farokkerekes kialakítást is meghagyták rajta. Noha az RD-10-es hajtómű kis teljesítményű volt, ezt a tényt ellensúlyozta a repülőgép relatív alacsony tömege. A szovjet légierő felbecsülhetetlen tapasztalatokat szerzet a Jak-15-össel a sugárhajtású repülőgépek üzemeltetésének területén. 1948-ra átalakították a típust orrkerekes kialakításúra és ezzel egy-időben az így kapott új gépet átkeresztelték Jak-17-esre.

1945 februárjában a Mikojan vezette tervezőiroda is egy sugárhajtású vadászrepülőgép tervezésébe kezdett. A később MiG-9-esként ismertté vált típus törzsébe két darab BMW 003A jelű gázturbinát építettek be a tervezők. A prototípus a Jak-15-össel egy napon hajtotta végre “szűzfelszállását”. A MiG-iroda berepülőpilótája akkoriban Alekszej Grincsik volt.

Az 1946. április 24-én végrehajtott első repülés során, gyorsítás közben a prototípus erősen rázkódni kezdett, de ekkor még nem történt baj. Egy hónappal később, 1946 május 24-én Grincsik azt a feladatot kapta, hogy érje el a lehető legnagyobb sebességet a repülőgéppel. Azonban a gyorsítás során a MiG-9-es felemelte az orrát, és a pilóta minden erőfeszítése ellenére, sem sikerült a repülőgépet egyenesbe hoznia. A gép dugóhúzóba esett és lezuhant. Sajnálatos módon Grincsik nem élte túl a szerencsétlenséget. A tragédia után a problémát sikerült megoldaniuk a szovjet mérnököknek és így az új repülőgép bemutatkozhatott az 1947. május 1-én rendezett tusinói légi-parádén.

Az 1946 augusztus 18-án, a szovjet légierő napján rendezett díszszemlén már repült a MiG-9 és Jak-15 néhány prototípusa is. Másnap a Kreml-béli pezsgős fogadáson Sztálin “kérte” a tervezőktől, hogy a november 7-i katonai parádén mindkét típusból legalább 10-15 darab repüljön. Természetesen senki sem merte elmagyarázni a diktátornak, hogy mi a különbség egy prototípus és egy már hadrendbe állításra alkalmas repülőgép között. A szinte lehetetlennek látszó feladatot mégis sikerült megoldani mindkét tervezőirodánál.

Először a sorozatgyártáshoz szükséges, mintegy hatvanezer rajzot kellett elkészíteni, a tényleges munka csak ezután kezdődhetett. Ez több mint három hónapon keresztül, éjjel és nappal egyhuzamban tartott. Külön gondot okozott, hogy a már elkészült gépekkel rögtön meg kellett kezdeni a katonai pilóták kiképzését, akik addig csak légcsavaros típusokkal repültek és mint azt tudjuk, ezek a gépek teljesen más jellegű felkészültséget igényelnek.

A megfeszített munkatempó eredményeként Mikojan szívinfarktust kapott és két hónapot kórházban töltött. A sors fintora, hogy abban az évben a rossz időjárás miatt a díszszemle légi-bemutató része elmaradt. A MiG-9 vadászgépet 1947 közepétől állították hadrendbe. Az 1950-es évek elejétől Kínába is exportálták a típust.

A többé-kevésbé hadifogolynak tekinthető német mérnökök folytatták munkájukat a Jumo 004 fejlesztésén. A Dessauban létrehozott egyes számú tervezőiroda (OKB-1) keretein belül 1946-ban kipróbálták a Jumo 004F változatot, majd az akkoriban hatalmas teljesítményűnek számító, 3000 kilogramm tolóerővel rendelkező Jumo 012-t. Mivel az “F” változat tolóerejét nem voltak képesek érdemben tovább növelni, ezért 1946 szeptemberében felhagytak annak fejlesztésével és teljes energiájukkal a Jumo 012 felé fordultak. Azonban ezzel a hajtóművel is gondok adódtak, mivel megfelelő gyártási technológia híján az oroszok nem voltak képesek megfelelő minőségben turbinalapátokat előállítani, ezért ezek a próbák alatt rendszeresen kipotyogtak és szétestek. A felmerült nehézségek miatt ezt a fejlesztési irányt is elvetették az illetékes elvtársak.

A strassfurti OKB-2 tervezőirodában dolgozó mérnökök intenzíven tesztelték a BMW 003S típust a tesztpadon, majd 1946 októberétől a szintén hatalmas teljesítményű BMW 018-ast. 1946 október 22-én az OKB-1 és-2 tervezőirodák keretein belül dolgozó német mérnököket, családtagjaikkal együtt, áttelepítették a Szovjetunióba és a már elkezdett kísérleti tevékenység folytatására Szamarában hoztak létre hajtóműgyárat. A német szakemberek 1947 végéig folyamatosan dolgoztak az akkoriban hatalmas tolóerejű BMW 003S és a szintén igen erős Jumo 012 továbbfejlesztésén. Az 1940-es évek végén és a 1950-es évek elején a német szakemberek többsége visszatérhetett akkor már kommunista Kelet-Németországba, így a szovjet mérnököknek egyedül kellet folytatniuk a hajtómű-fejlesztéseiket. Azonban a német alapokon nyugvó hajtóműveknek végleg bealkonyult, amikor a brit munkáspárti kormánytól, fejlett angol gázturbinákhoz jutottak, így már ezek alapján folytathatták tovább a fejlesztéseket.

A zsákmányolt kutatási anyagok számos esetben új irányba indították el a szovjet fejlesztéseket. A sugárhajtóművek megjelenése az ipar más területein is fontos fejlesztéseket igényelt. A kohászatban, ahol új acél- és alumíniumötvözeteket kellett gyártani. Újfajta kenő- és hajtóagyagokat is elő kellett állítani, mind a rakétákhoz, mind a korszerű sugárhajtóművekhez. Ezeket a problémákat és feladatokat az oroszok már önállóan is képesek voltak megoldani.

Forrás: aerofriends.hu