Ханс фон Охайн

Ханс фон Охайн (нем. Hans Joachim Pabst von Ohain; 14 декабря 1911, Дессау — 13 марта 1998, Мелборн, Флорида) — немецкий и американский инженер-конструктор, один из пионеров реактивной авиации. Известен как создатель первого в мире работоспособного турбореактивного двигателя, который был установлен на экспериментальный самолёт Heinkel He 178, совершивший первый полёт 27 августа 1939 года. Работы фон Охайна, выполненные независимо от разработок Фрэнка Уиттла, заложили основы практической газотурбинной силовой установки для авиации.

Биография

Ранние годы и образование

Ханс Иоахим Пабст фон Охайн родился в 1911 году в Дессау (Германия) в семье офицера. С юных лет проявлял интерес к авиации и технике. В 1930 году поступил в Гёттингенский университет, где изучал физику и аэродинамику. В 1935 году защитил докторскую диссертацию по физике, посвящённую вопросам термодинамики и газодинамики. В ходе учёбы он заинтересовался проблемой создания реактивного двигателя, который мог бы обеспечить полёт на высоких скоростях, недоступных для поршневых двигателей с воздушным винтом.

Работа в Heinkel

В 1936 году фон Охайн, ещё не завершив формальное обучение, начал работу над собственным проектом турбореактивного двигателя. Он запатентовал конструкцию осевого компрессора и камеры сгорания. В 1937 году он обратился к авиастроительной фирме Heinkel, которая проявила интерес к его разработкам. Эрнст Хейнкель, основатель компании, предоставил фон Охайну ресурсы для создания прототипа.

К 1939 году под руководством фон Охайна был построен первый экспериментальный турбореактивный двигатель HeS 3 (Heinkel-Strahltriebwerk 3). Он был установлен на самолёт Heinkel He 178. 27 августа 1939 года лётчик-испытатель Эрих Варзиц поднял He 178 в воздух, что стало первым в мире полётом самолёта с турбореактивным двигателем. Этот полёт произошёл всего за несколько дней до начала Второй мировой войны.

В последующие годы фон Охайн продолжал совершенствовать конструкцию. В 1941 году был создан двигатель HeS 8, который устанавливался на экспериментальный истребитель Heinkel He 280. Однако серийное производство реактивных самолётов в Германии было затруднено из-за нехватки ресурсов и приоритетов военного командования. Несмотря на это, работы фон Охайна оказали прямое влияние на разработку более поздних немецких реактивных истребителей, таких как Messerschmitt Me 262, хотя его двигатели не были на них установлены.

Послевоенная деятельность в США

После окончания Второй мировой войны фон Охайн, как и многие другие немецкие учёные и инженеры, был вывезен в США в рамках операции «Скрепка» (Paperclip). В 1947 году он начал работать в лаборатории авиационных двигателей на авиабазе Райт-Паттерсон (штат Огайо). В США он занимался разработкой турбореактивных и турбовентиляторных двигателей, а также участвовал в проектах по созданию сверхзвуковых самолётов.

В 1956 году фон Охайн получил американское гражданство. В 1960-х годах он работал в компании Curtiss-Wright, а затем в Pratt & Whitney, где внёс вклад в разработку двигателей для гражданской и военной авиации. В 1975 году он вышел на пенсию, но продолжал консультировать авиастроительные компании.

Научные и инженерные достижения

Конструкция турбореактивного двигателя

Основное изобретение фон Охайна — это центробежный компрессор, который обеспечивал сжатие воздуха перед подачей в камеру сгорания. В отличие от конструкции Фрэнка Уиттла, использовавшего осевой компрессор, фон Охайн применил радиальный (центробежный) компрессор, что позволило сделать двигатель более компактным и простым в производстве на начальном этапе. Двигатель HeS 3 имел тягу около 4,5 кН (450 кгс) и работал на бензине.

Первый полёт с турбореактивным двигателем

Полёт He 178 27 августа 1939 года стал историческим событием. Хотя самолёт был экспериментальным и не пошёл в серию, он доказал принципиальную возможность использования газотурбинного двигателя для авиации. Этот полёт предшествовал первому полёту британского реактивного самолёта Gloster E.28/39 с двигателем Уиттла (1941 год) и американского Bell P-59 Airacomet (1942 год).

Вклад в развитие газотурбинных двигателей

Фон Охайн разработал ряд ключевых решений, которые впоследствии стали стандартными для турбореактивных двигателей:

• Осевой компрессор (в более поздних моделях) — позволил увеличить степень сжатия и КПД.
• Кольцевая камера сгорания — обеспечивала равномерное сгорание топлива.
• Система охлаждения турбины — позволяла выдерживать высокие температуры газов.

Сравнение с Фрэнком Уиттлом

В истории авиации Ханс фон Охайн и Фрэнк Уиттл часто рассматриваются как независимые изобретатели турбореактивного двигателя. Уиттл запатентовал свою конструкцию в 1930 году, а фон Охайн — в 1936 году. Однако фон Охайн первым реализовал работающий двигатель на самолёте. Уиттл, в свою очередь, создал более совершенный двигатель с осевым компрессором, который стал основой для большинства послевоенных реактивных двигателей. Оба инженера признаны пионерами реактивной эры.

Признание и награды

• В 1965 году фон Охайн был награждён медалью «За заслуги в авиации» (США).
• В 1991 году он был введён в Национальный зал славы изобретателей (США).
• В 1992 году получил премию Чарльза Старка Дрейпера (совместно с Фрэнком Уиттлом) за вклад в развитие реактивной авиации.
• Его имя носит премия Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA) за выдающиеся достижения в области авиационных двигателей.

Критика и спорные моменты

Некоторые историки авиации отмечают, что двигатели фон Охайна, хотя и были первыми, уступали по характеристикам более поздним разработкам Уиттла и немецких инженеров (например, Junkers Jumo 004). Кроме того, его работа в рамках нацистского режима и участие в операции «Скрепка» после войны вызывают этические вопросы. Однако его вклад в технический прогресс неоспорим.

Интересные факты

• Фон Охайн был страстным пилотом и сам управлял экспериментальными самолётами.
• В 1940-х годах он разработал проект прямоточного воздушно-реактивного двигателя для сверхзвуковых скоростей.
• После выхода на пенсию он занимался популяризацией науки и читал лекции в университетах.

Источники

• Hans von Ohain: Elegance in Flight — Margaret Conner, AIAA, 2001.
• The Jet Engine — Rolls-Royce plc, 1996.
• Heinkel He 178: The World's First Jet Aircraft — David Myhra, 2000.
• The History of the Jet Engine — John Golley, 1997.
• Operation Paperclip: The Secret Intelligence Program that Brought Nazi Scientists to America — Annie Jacobsen, 2014.