Lotnicze silniki BMW. Od tego wszystko się zaczęło - Trends Magazines

Lotnicze silniki BMW. Od tego wszystko się zaczęło

Rzędowa szóstka BMW. Dlaczego jest otoczona taką legendą? Mało kto wie, że takim układem cylindrów dysponował pierwszy w historii marki silnik.

Projektujący silnik Max Friz, który stworzył nie mniej kultowego dwucylindrowego boksera dla motocykli BMW, postawił na układ sześciu rzędowych cylindrów, gdyż gwarantował on równomierną i pozbawioną wibracji pracę w całym zakresie obrotów. Jednostka IIIa nie trafiła do samochodów. Chłodzony cieczą motor o pojemności 19,1 litra produkowano w latach 1917–1919 z myślą o zastosowaniach lotniczych. I trafił do niebylejakiego płatowca – Fokkera D.VII, w którego projektowaniu pomagał Manfred von Richthofen. Słynny „Czerwony Baron” nie sprawdził maszyny w akcji, gdyż został zestrzelony przed chrztem bojowym myśliwca.

Opracowany przez BMW 240-konny silnik wyparł mniejszy motor Mercedesa o niższym stopniu sprężania i z mniej zaawansowanym zespołem gaźników. Możliwość szybszego wznoszenia się, uzyskiwania wyższej prędkości maksymalnej miała jednak swoją cenę. Wykorzystanie pełnej mocy na niskim pułapie mogło doprowadzić do spalania stukowego i uszkodzenia silnika. Gwarantowana przez silnik przewaga wysokości w lotach bojowych była jednak na wagę złota. Podczas gdy większość jednostek zaczynała wyraźnie słabnąć na pułapie 3.000–4.000 m, silnik BMW IIIa w Fokkerze D.VII zapewniał przeszło dwukrotnie wyższą prędkość wznoszenia od jednostki Mercedes D.IIIa. Na 4.000 m myśliwiec wzbijał się w 10, zamiast w 23 minuty, natomiast 5.000 m osiągał w 14 zamiast w 38 minuty.

BMW stworzyło 700–800 silników IIIa. Zapotrzebowanie było większe, ale raczkująca wówczas firma nie nadążała z realizacją zamówień. Kariera jednostki nie zakończyła się wraz z działaniami zbrojnymi. Silnik został zaprzęgnięty m.in. do napędzania Junkersa F.13, który do 1936 r. pełnił służbę także w polskich liniach lotniczych. W 1919 r., podczas testów samolotu, pracujący dla BMW pilot Franz Zeno Diemer wzbił się wspomnianym Junkersem z siedmioma osobami na pokładzie na rekordowe 6.750 m! W tym samym roku poprawił swój wynik, osiągając astronomiczne wówczas 9.760 m rozpoznawczym aeroplanem DFW C.V z silnikiem BMW IV o pojemności 23,5 litrów i mocy 230–250 KM. Wznoszenie trwało 89 minut. Na ziemi pilot miał stwierdzić, że nie był to kres możliwości maszyny, ale zabrakło mu tlenu do kontynuowania lotu.

Zestawiając dwa motory BMW IV inżynierowie stworzyli 46,9-litrowe V12, które rozwijało 500 KM, a przez kilkadziesiąt sekund nawet 750 KM. Silnik znany jako BMW VI zaczął być produkowany w 1926 r. i trafił do wielu samolotów – w tym pasażerskiego Junkersa G 24, pocztowego Heinkla He 70 czy znanego z bitwy o Anglię „latającego ołówka” Dorniera Do 17. Wraz z licencyjnymi odpowiednikami, produkowanymi w Japonii przez Kawasaki oraz w ZSRR, znany był jako motor Mikulin M-17. Kolejną ciekawostką jest BMW 106 z 1933 r., czyli silnik BMW VI z bezpośrednim wtryskiem paliwa.

Wszystkie mutacje BMW VI dały się poznać jako bardzo solidne konstrukcje. Najlepszym egzaminem była wyprawa Wolfganga von Gronau, który używaną wcześniej przez Roalda Amundsena latającą łodzią Dornier Wal wybrał się w 111-dniową podróż dookoła świata. Nie można również zapominać, że BMW VI posłużyło do napędu lądowych środków transportu. Zarówno samochód, jak i wagon motorowy nie wyszyły poza fazę eksperymentu. Pierwszy z wymienionych, Brutus, został w 2006 r. zbudowany przez Auto & Technik Museum z Sinsheim, które zrobiło użytek z silnika bombowca zestrzelonego podczas wojny domowej w Hiszpanii. Brutus przypomina wyścigówki z początku XX wieku. Z powodu niedopracowanego układu jezdnego i wysokiej masy (całość oparto na podwoziu wozu strażackiego) Brutus nie byłby w stanie wygrać jakichkolwiek zawodów. Robi jednak kolosalne wrażenie i jest świetną wizytówką muzeum w Sinsheim.

Pozbawiony większego sensu był również Schienenzeppelin – zbudowany w 1929 r. wagon motorowy, w którym silnik BMW V12 wprawiał w ruch dwułopatowe śmigło. Z doskonałym skutkiem – podczas testów Schienenzeppelin osiągnął rekordowe w kolejowym świecie 230 km/h, co było zasługą opływowej karoserii i niskiej masy własnej (20 ton, czyli niewiele więcej od wagonu tramwajowego). Eksperyment skończył się po zbudowaniu jednej sztuki. „Szynowy Zeppelin” został uznany za zbyt niepraktyczną i niebezpieczną konstrukcję. Testy wykazały, że z trudem wdrapywał się na bardziej strome wzniesienia, a wjeżdżając na peron o własnych siłach wywoływał niemały huragan. Także koszty produkcji (użycie dużej ilości aluminium) i eksploatacji (wysokie spalanie lotniczej benzyny) były niewspółmiernie wysokie wobec możliwości przewiezienia 40 osób.

BMW przymierzało się do dalszego rozwoju lotniczych V12. Po stworzeniu prototypów z mechanicznym doładowaniem projekt zawieszono. Przyszłość miała należeć do silników gwiazdowych. Pierwszą przymiarką były BMW X– chłodzone powietrzem pięciocylindrowe jednostki o pojemności 2,2–2,9 litra i mocy sięgającej 68 KM, które miały napędzać samoloty sportowe i szkoleniowe. Od 1927 r. wyprodukowano łącznie kilkaset sztuk. BMW X trafiło m.in. na pokład dolnopłatu Klemm KL25. Egzemplarz z 1927 r., będący najstarszym dopuszczonym do lotu samolotem w Niemczech, zawisł nad stoiskiem BMW podczas Essen Techno Classica w 2016 r.

Kołem zamachowym dalszego rozwoju okazała się nabyta w 1928 r. licencja na produkcję amerykańskiej jednostki Pratt & Whitney R-1690 Hornet. Udoskonalona wersja dziewięciocylindrowego silnika BMW Hornet, znana jako BMW 132, była produkowana od 1933 do 1945 r. Stale rozwijany motor był coraz mocniejszy. Początkową moc startową udało się zwiększyć z 725 do nawet 960 KM! To wszystko przy pojemności 27,7 l. Zaprocentowało podniesienie stopnia sprężania, dołożenie kompresora, a w motorach przeznaczonych dla wojska także bezpośredniego wtrysku paliwa.

Wysoka moc w połączeniu z kompaktowymi rozmiarami przyczyniły się do sukcesu silnika. Został wyprodukowany w liczbie przeszło 21 tys. egzemplarzy. Spektrum zastosowań było ogromne. BMW 132 pracowało zarówno w małych samolotach transportowych (np. Junkers W 34), trójsilnikowym Junkersie Ju 52, który okazał się koniem pociągowym Lufthansy, a później Luftwaffe, jak również pięknym czterosilnikowym Focke-Wulf Fw 200 Condor, który uchodził za najnowocześniejszy samolot rejsowy drugiej połowy lat 30. Na swoim koncie Condor zapisał przelot z Berlina do Nowego Jorku bez międzylądowania (1938 r.). Miał też mroczną kartę w swojej historii – był używany do patrolowania Atlantyku w poszukiwaniu konwojów, jak również transportowania Adolfa Hitlera i innych nazistowskich notabli.

W 1935 r. na bazie silnika 132 inżynierowie BMW próbowali stworzyć lotniczego diesla. Projekt 114 zawieszono, nie mogąc uporać się z bilansem termicznym jednostki i jej wystrojeniem – szczególnie trudnym w wersji z pojedynczą pompą wtryskową, która podawała paliwo do cylindrów przewodami o różnej długości.


W kolejnych latach prace badawczo-rozwojowe w pełni podporządkowano wymogom przemysłu zbrojeniowego. Cywilnych zastosowań nie doczekał się motor BMW 801. Produkowanego w latach 1939–1945 gwiazdowego czternastocylindrowca montowano do bombowców Junkers Ju 88 i Dornier Do 217, jak również doskonałego myśliwca Focke-Wulf Fw 190. Blisko 42-litrowy silnik cechował się zwartą konstrukcją, co procentowało na froncie. Nie przewidziano procedur naprawczych – mechanicy mieli zdemontować i odesłać do fabryki uszkodzony lub wyeksploatowany silnik, po czym wyjąć z pudła nowy motor, uzbrojony nawet w osłony aerodynamiczne. Przyspieszało to prace i minimalizowało prawdopodobieństwo popełnienia błędu montażowego.

Od strony technicznej BMW 801 przypominał dwa zespolone motory siedmiocylindrowe. Atutem konstrukcji było również chłodzenie powietrzem i olejem. Przepływ powietrza wymuszał wentylator montowany u nasady śmigła. Nie zabrakło też kompresora, który kompensował rozrzedzenie powietrza na znacznych wysokościach i zapewniał wysokie moce – od 1560 do 2400 KM w finalnej wersji, która nie doczekała się produkcji z powodu zakończenia wojny. Wyróżnikiem silnika BMW 801 było Kommandogerät – mechaniczno-hydrauliczny sterownik, który sterował kątem wyprzedzenia zapłonu, ilością podawanego paliwa, nastawami kompresora i skokiem śmigła. Rola pilota ograniczała się do operowania dźwignią ciągu.

Łącząc dwa motory 801 stworzono monstrualny, 28-cylindrowy motor 803 o pojemności 83,6 litra i mocy sięgającej nawet 3600 KM. Silnik miał sporo mankamentów. Głównym czynnikiem hamującym jego rozwój był brak odpowiednio dużego samolotu – ich wizje pozostały na deskach kreślarskich. Mutacją silnika 801, tym razem 18-cylindrową, było BMW 802 z udoskonalonym systemem mechanicznego doładowania. Wisienką na torcie był P.8011 z dwiema turbosprężarkami.

Już wtedy było jasne, że przyszłość należy do silników odrzutowych – mocniejszych, a do tego trzykrotnie tańszych i szybszych w produkcji od jednostek tłokowych. Korzenie BMW 003 sięgają 1938 r. Już wtedy firma Bramo przymierzała się do stworzenia silnika odrzutowego. W kolejnym roku przedsiębiorstwo z Berlina zostało przejęte przez BMW. Nowy właściciel nie dokonał rewolucji. Utrzymał w produkcji silnik wytwarzany na licencji brytyjskiego Bristol Jupitera. Choć BMW Bramo 323 nie grzeszył nowoczesnością, został zaprzęgnięty do napędu jednej z najbardziej wyjątkowych konstrukcji drugiej wojny światowej – śmigłowca Focke-Achgelis Fa 223.

Pierwszy prototyp wspomnianego silnika odrzutowego udało się uruchomić w 1940 r. Pracował znacznie gorzej niż zakładano. W rezultacie BMW musiało uznać wyższość Junkersa, który szybciej dopracował i rozpoczął produkcję własnego silnika Jumo 004. Do końca wojny udało się wyprodukować ok. 500 sztuk BMW 003. Część z nich zamontowano do jednosilnikowego myśliwca Heinkel He 162 i bombowca Arado Ar 234 poruszanego czterema silnikami. Plany były znacznie bardziej ambitne. Zakładano masową produkcję BMW 003 i zbudowanie na jego bazie GT 101 – turbiny gazowej do napędu czołgów. Po wojnie duża część zespołu pracującego nad BMW 003 pomogła Francuzom w rozwinięciu go do silnika Snecma Atar, który trafił m.in. do myśliwca Mirage. Z kolei zdobyte przez Sowietów egzemplarze po rozebraniu na części pierwsze i przebadaniu konstrukcji pozwoliły na stworzenie silnika napędzającego MiG-9.

Zaangażowanie w produkcję zbrojeniową miało dla BMW znacznie poważniejsze skutki od utraty pracowników i rozwiązań technologicznych. Główny zakład w Monachium został niemal doszczętnie zniszczony podczas bombardowań, fabryka w Eisenach znalazła się w sowieckiej strefie okupacyjnej, a cieniem na wizerunku koncernu położyło się wykorzystywanie do budowy silników lotniczych niewolniczej siły roboczej, w tym więźniów obozu Dachau.

Była to już druga lekcja historii. Pierwsza miała miejsce w 1918 r., kiedy sankcje nałożone na Niemcy uniemożliwiły BMW produkcję silników lotniczych, a marka pod skrzydłami Knorr-Bremse produkowała hamulce kolejowe. Nie powinno więc dziwić, że gdy w latach 50. i 60. BMW zaczęło wychodzić na prostą, nikt z zarządu koncernu nie nosił się zamiarem wznowienia produkcji silników lotniczych.

Łukasz Szewczyk, Fot. BMW, wikipedia

Podobne

Turbosteamer, czyli BMW na parę. Sposób na mniejsze spalanie?

Siła napędowa zamiast strat mocy – ten ciekawy patent inżynierów z Monachium nie został dotychczas wdrożony w jakimkolwiek seryjnie produkowanym modelu, lecz czas pokaże, czy pomysł ma w ogóle rację bytu. Pierwsza przymiarka do niego nastąpiła w 2005 r. w ramach realizacji strategii Efficient Dynamics. Już w połowie XIX wieku konstruowano prototypy pojazdów napędzanych parą,…

Ultrace 2022 – przeżyjmy to jeszcze raz!

Ultrace 22 już za nami, a emocje nie maleją. To zasługa wielu niesamowitych projektów BMW, które przyjechały na tegoroczne wydarzenie. Zobaczcie zdjęcia! Dla fanów BMW, Ultrace to coroczna idealna okazja do zobaczenia na żywo obserwowanych w social mediach projektów i podpatrzenia inspiracji do własnych BMW. Chętni większych wrażeń, zawsze znajdą też wiele na strefie Next…