Zařízení GM-1 v Messerschmittech Bf 109
Text: Pavle Raška
Je všeobecně známo, že GM-1 bylo zařízení sloužící ke zvýšení výkonu motoru ve vyšších letových hladinách pomocí vstřikování zkapalněného oxidu dusného do sacího kompresoru motoru. Jak toto zařízení bylo ve stíhačkách Bf 109 instalováno a jakým způsobem fungovalo? Náš článek se pokusí tuto otázku zodpovědět.
Oxid dusný, u nás zvaný rajský plyn (v němčině Lachgas), lze v kapalném stavu skladovat dvěma způsoby:
1. při běžné teplotě v tlakových lahvích o minimálním tlaku 80 bar
2. při běžném tlaku v tepelně izolovaných nádržích podchlazený na -90 °C
Oba tyto způsoby byly při montáži do Bf 109 využity v následujících verzích:
1. Bf 109 E-7/Z. Vůbec první instalace GM-1 v Bf 109 využívala prvního způsobu instalace ve třech tlakových lahvích instalovaných v trupu za pilotem. Byla nazývána „MONA“, ale není zřejmé, co tato zkratka znamenala. Mohu se pouze domnívat, že se jedná o typickou německou zkratku, například slova „MOtorleistungsNAchschub“. Zvenku se letoun od běžných verzí E odlišoval dvěma krytkami pro plnění tlakových lahví na levé straně trupu za kabinou pilota.
2. Bf 109 F-4/Z. Tlakové lahve byly přesunuty z trupu do křídla. Zde je nutné zmínit, že Bf 109 měly od verze F výše nově konstruovaná křídla, která měla dva volné prostory pro instalaci dodatečných zařízení: jedno hned za podvozkovými šachtami a druhé ještě dále směrem ke špici křídla. Čtyři tlakové lahve pro oxid dusný byly instalovány hned za podvozkovými šachtami s přístupem k plnění tlakových lahví z podvozkových šachet z prostoru pro podvozkové kolo. F-4/Z tedy nesl celkem 8 tlakových lahví. Zvenčí se odlišoval hlubším chladičem oleje a zřejmě většina těchto strojů měla širší listy vrtule. Pozor, tato instalace znemožňovala montáž kanónů pod křídly.
3. Bf 109 G /U2. Protože tlakové lahve s oxidem dusným byly citlivé na nepřátelskou palbu a hrozily při zásahu explozí, bylo přikročeno k rekonstrukci systému GM-1 pro verzi Bf 109 G. Do trupu za kabinu pilota byla instalována tepelně izolovaná nádrž, plněná za běžného tlaku zkapalněným oxidem dusným podchlazeným na teplotu -90 °C. K vypuzení oxidu dusného z nádrže do sacího ústrojí motoru byl použit stlačený vzduch, uložený v tlakových lahvích ve vnější části pravého křídla. Aby bylo udrženo vyvážení letadla, do vnější části levého křídla byly přemístěny tlakové lahve s kyslíkem pro dýchací přístroj pilota. Na pravém křídle zespodu přibyla krytka pro plnění tlakového vzduchu (tedy nikoliv oxidu dusného!) a na pravé části trupu krytka pro plnění podchlazeného oxidu dusného (na stejném místě jako krytka pro systém MW-50). Krytka pro systém GM-1 byla označena bílým trojúhelníkem se dvěma modrými pruhy, případně nápisem „Sonderstoff“. Protože prostor v křídle za podvozkovými šachtami zůstal volný, bylo možné namontovat v té době často používané kanóny pod křídly. Tento systém nebyl tak citlivý na zásahy nepřátelskou palbou a zároveň měl výhodu ještě lepší účinnosti (zvýšení výkonu motoru) než „tlakový“ způsob, neboť nízká teplota oxidu dusného více vychladila palivovou směs před vstupem do válce motoru. Tato instalace byla označena U2 a byla instalována v Bf 109 G-5 a Bf 109 G-6. Je pravděpodobné, že nebyla využita u předchozích verzí Bf 109 G, protože v době jejich výroby ještě nebyla k dispozici. Bohužel se mi nepodařilo dohledat, zda ranné verze Bf 109 G byly vybaveny systémem GM-1 stejným jako měly F-4/Z. Domnívám se, že nikoliv, což by znamenalo, že Bf 109 G vybavený GM-1 se objevil až se značným zpožděním. Douglas E. Calum uvádí, že se uvažovalo o univerzální instalaci systému GM-1/MW-50, ovšem systém GM-1 vyžadoval na rozdíl od MW-50 tepelně izolovanou nádrž. Pravděpodobně bylo od této myšlenky pro technické komplikace upuštěno. Pokud byl Bf 109 vybaven systémem MW-50, byla instalace GM-1 této třetí verze nemožná. Jako kódový název pro instalaci GM-1 se uvádí „Ha-Ha Prozess“, což je vzhledem k vlastnostem oxidu dusného docela vtipné.
V literatuře se k tomuto tématu vyskytuje poměrně hodně nepřesností, mýtů a chyb. Pokusím se uvést na pravou míru ty hlavní, které čtenáře podkladů mohou zmýlit:
1. H. H. Vogt na více místech uvádí, že instalace GM-1 znemožňovala montáž kanónů pod křídly Bf 109. Toto tvrzení se však netýká verze G a platí pouze pro F-4/Z
2. Robert Michulec (AJ-Press) uvádí, že verze F-4/Z měla v křídle buď tlakové lahve nebo kruhovou nádrž pro stlačený oxid dusný. Domnívám se, že kruhová nádrž pro GM-1 se v křídle nevyskytovala a došlo k vizuální záměně s kruhovým zásobníkem pro kanon pod křídly.
3. Prien/Rodeike uvádí bez jakéhokoliv kontextu, že tlakové lahve systému GM-1 byly u Bf 109 G-5/U2 umístěny v pravé polovině křídla, na rozdíl od Bf 109 G-6/U2, který měl tlakové lahve systému GM-1 v trupu. Toto tvrzení není podloženo žádným výkresem ani detailnějším popisem, lze ho proto považovat za neprokázané. Považuji za velmi nepravděpodobné, že by tlakové lahve pro stlačený vzduch systému GM-1 pro Bf 109 G-6 bylo možné nainstalovat do trupu, kde byla již namontována nádrž pro oxid dusný, tlakové nádrže by se sem jednoduše nevešly.
Zdroje:
Photos used: Valiant Wings Publishing Ltd.
- Douglas, Calum E. , Mortons Media Group : The Secret Horsepower Race
- Vogt, H. H. , VDM Verlag: Messerschmitt Bf 109 Einsatzmaschinen - Das Nachschlagwerk
- Robert Michulec, AJ Press: Messerschmitt Bf 109 1. ,2. a 4. díl
- Richard A. Franks, Valiant Wings: The Messerschmitt Bf 109 Late Series
- Prien, Jochen / Rodeike, Peter: Messerschmitt Bf 109 F, G, & K Series - An Illustrated Study
- http://kurfurst. org/Performance_tests/109G_GM1_instructions/kBetrA_GM1_109G. html
- E`Stelle Rechlin - Kurz-Betriebsanleitung für Flugzeugführer und Bodenpersonal für GM 1-Anlagen in Bf 109 G.
- https://www. youtube. com/watch?v=stL8eSyieSU&t=139s
Přednáška Douglas E. Calum: The secret Behind German Engine Performance