Spitfire Mk-9 vs Me-109G
http://www.spitfireperformance.com/spit9v109g.html
Siin muutub see võimsuseteema eriti drastiliseks.
Me-109G mootoril on ülelaadimine 0,42 bar, Merlinitel 1,07-1,29 bar (mõlemal lisaks normaalrõhule).
Solonin on selle teema kohta kirjutanud:
Mees eksib siin Merlini ülelaadimise rõhus, tegelikkuses oli see hiljem veelgi suurem, messeril aga ei kasvanud (eks sakslastel puudus vajalik bensiin).
Spitfire” oli tunduvalt parem lennuk. Kui arvude järgi otsustada, siis olid “Messeri” ja “Spitfire” TTA-d
enam-vähem võrdsed. Nad olid ka tegelikkuses võrdsed hävitajad, kuigi konstruktsioonilt ja
projekteerimispõhimõtetelt väga erinevad. “Messer” oli uus, kaasaegne hävitaja, kuigi hakkas lendama
aasta enne “Spitfiret”. Ta oli kontseptsioonilt uus masin, suure tiivakoormusega kiirhävitaja, äärmuseni
kitsendatud kerega (risttakistus oli poolteist korda väiksem konkurentidest, aga kabiini uskumatut kitsikust
on märkinud kõik katsetajad), lennuk dünaamiliseks vertikaalmanöövriks. “Spitfire” loodi tohutu suure
tiivaga (22,5 m2 vs 16 m2 “Messeril”) ning oli juba sündides (nagu ka meie I-16) vananenud lennuk,
lennuk lahinguks horisontaalpinnal aeglasel manöövril. Selle, milleks ta sai hiljem, võlgneb ta firma
“Rolls-Royce” fenomenaalsele mootorile.
Keskaegsete legendide võluri nimega ristitud mootor “Merlin” kiirendas lennuki tiivakoormusega 125
kg/m2 imelisel kombel kiiruseni 582 km/h, aga “Spitfire” modifikatsiooni Mk-IX, mille tiiva pinnakoormus
oli 146 kg/m2 (väiksem kui “Morane” MS-406 või Me-109 E), kiirus ületas 650 km/h. Sealjuures
arendas “üheksandale” paigutatud mudel “Merlin”-65 väikestel kõrgustel võimsusi: nominaalrežiimil 1400
hj, lahingurežiimil 1750 hj ning “erakorralisel” režiimil (mitte üle viie minuti) 2170 hj. Sellise võimsuse
saavutasid inglise insenerid mootorilt kaaluga 725 kg ja töömahuga 27 liitrit. Võrduseks – saksa “Daimler–
Benz” DB-601E kaaluga 715 kilo ja töömahuga 34 liitrit arendas maksimaalset stardivõimsust 1350 hj.
Ning et juba kõik puust ja punaseks teha – 2170 hj 725 kg kaalu juures on sama kui “Žiguli” mootor (75 hj)
kaaluks 27 kilo...
Sellise mootoriga oleks ka palk suutnud lennata. Kuid inglise hävitaja ei olnud palk, vaid üks kõige
voolujoonelisemaid lennukeid, mille passiivse aerodünaamilise takistuse koefitsent oli 0,021. ( ”Messeril”
0,024–0,026, tömbininalisel I-16-l aga 0,035). Mitte väikest rolli “Spitfire” aerodünaamilises täiuslikuses ei
mänginud ka tiiva konstruktsiooniskeem, tänu millele sai õhuke tiib piisava jäikuse ja tugevuse. Niisiis
saadi aerodünaamikute, kere projekteerijate ning mootoriehitajate koostöös unikaalne suure kiiruse ja heade
horisontaalmanööverdusomadustega lennuk.
Veel üks “Spitfire” edu komponent kandis nime “isopropüülbensool”
Asi oli selles, et mingit maagilist vormelit “Rolls–Royce” insenerid ei tundnud. Nad tegid mootori lihtsalt
väga suure ülelaadimisega, mis ulatus 1,94 atmosfäärini. Konkurentidel õnnestus ülelaadimise suuruseks
saada vaid 1,35–1,45 atm. Suur ülelaadimine tähendas vastavalt ka suurt surveastet silindrites, mis
omakorda nõudis mitte vähem kui 100 oktaanarvuga bensiini. See tähendas, et lennukikütuse
valmistamiseks oli vajalik spetsiaalsete detonatsioonivastaste lisandite lisamine, kusjuures neid lisandeid
oli vaja tohututes, tuhandetesse tonnidesse ulatuvates kogustes. Isopropüülbensooli tööstusliku tootmise
küsimus õnnestus esimesena lahendada Ameerikas grupi vene teadlaste poolt, kelle eesotsas seisis
tsaariarmee kindralleitnant professor V.N. Ipatjev. Ipatjevi isopropüülbensool töötas tõrkumatult nii
ameerika, inglise kui ka nõukogude hävitajate mootorites. Kummalise saatuse iroonia tõttu oli professor
Ipatjevil lihane vend, mäeinsener N.N Ipatjev, kel oli maja Jekaterinburgis. Jah, just seesama maja...
Olid “Spitfirel” ka omad puudused. Või pehmemalt öeldes iseärasused. Kusjuures osad neist olid
“Messeriga” ühised. Esiteks oli selleks vigastusalti vedelikjahutusega mootori kasutamine ning teiseks
teliku paigutuse ebaõnnestunud valik.
lk 84-85.
Ülelaadimise võrdlemisel tuleb eristada absoluutrõhku (mis sisaldab ka atmosfäärirõhku 1 bar/atm ja on seetõttu suurem) ja ülerõhku, mis antakse lisaks atmosfäärirõhule.
Briti arvud on seal tabelites ülerõhuga, saksa numbrid absoluutrõhuga. Nõukogude M-105 mootoriga varustatuna oleks Spitfire tõenäoliselt lennanud 1942 ründelennuväes ja hävituslennuväkke oleks midagi asisemat loodud.
Ülelaaderõhu tõstmisega kasvavad nii mootori võimsus, pöördemoment (mis lubab vendada suuremat propellerit) kui ka kõrguskindlus (kuna kõrguses atmosfäärirõhk langeb). Ülelaadimisrõhu tootmist piiravab detonatsioon (ehk bensiini ebapiisav oktaanarv) ja mootori vastupidavus (suur ülelaaderõhk toob kaasa drastilised sisetemperatuurid). Antud artiklis on viidatud inglaste kinni püütud infole, kus räägitakse Me-109 sulanud kolbidest (mis on otsene ülelaadimisega ülepakkumise tulemus). Mõnevõrra lahendab probleemi laadimisõhu vahejahutuse kasutamine, mis osadel madalama kõrguse Merlinitel ka peal oli. See on tingitud asjaolust, et madalal kõrgusel on õhk soojem, soojem õhk kuumeneb ülelaaduris kõrgema temperatuurini ja detonatsioonioht on suurem
WWII teises pooles, kui võimalused bensiin oktaanarvu tõsta ammendusid, kasutati täiskoormusel lendamisel alkoholi ja vee segu pihustamast sisselaskesse, mis alandas sisselaetava õhu temperatuuri ja tõstis mõnevõrra detonatsioonikindlust. Detonatsiooni reaalajas kontrollida WWII ajal ei osatud, see probleem lahendati alles elektrooniliste pritseüsteemidega, mis kasutavad piesoandureid.
