Авиация Второй мировой
На главнуюПоиск на сайте English
 
Моторы Микулина Статьи Конструкторы BMW VI - M-17 АМ-35 АМ-38

АМ-38 А.А. Микулина и его развитие

Из всех моторов ОКБ Микулина самым востребованным оказался мотор АМ-38. Применение мотора АМ-35 на прототипе будущего Ил-2, штурмовике БШ-2 показало, что высотность для самолетов такого назначения не нужна. Поэтому на базе АМ-35 был создан специальный мотор для Ил-2 с пониженной до 1650 м расчетной высотой, что позволило увеличить взлетную мощность до 1600 л.с. и номинальную мощностью на земле до 1500 л, с. Мотор получил обозначение АМ-38.

Применение АМ-38 на Ил-2 обеспечило увеличение его скорости, маневренности и боевой нагрузки. Штурмовик был запущен в серию, что потребовало значительного увеличения производства моторов, обеспечить которое вследствие эвакуации части моторных заводов (в том числе и завода, который выпускал АМ-35А, АМ-37 и АМ-38) было невероятно трудно. Поэтому для обеспечения моторами Ил-2 в конце 1941 г. было принято нелегкое решение — снять с производства моторы AM-35А и сосредоточить все усилия серийного завода и ОКБ А.А. Микулина на АМ-38 и его развитии.

Таблица 1

Основные данные моторов АМ-38 и АМ-38Ф
Мотор АМ-38 АМ-38Ф

Число цилиндров

12

Расположение цилиндров

V-образное под углом 60°

Диаметр цилиндра, мм

160

Ход поршня, мм (левый блок)

190

Ход поршня, мм (правый блок)

196,77

Рабочий объем всех цилиндров, л

46,66

Степень сжатия

6,8 6,0

Направление вращения (смотреть со стороны нагнетателя)
коленчатого вала
винта


правое
левое

Передаточное число редуктора

0,732

Передаточное число нагнетателя

11,05

Взлетная мощность, л.с.

1600-2% 1700-2%

Число оборотов коленчатого вала на взлетной мощности в минуту

2150±2% 2350±2%

Расход топлива на взлетной мощности; г/э. л.с.ч.

305-335

Давление всасывания (наддува) pa в мм рт ст на взлетной мощности

1285±25 1510±25

Высотная номинальная мощность, л.с.

1500-2% (Н=1650м) 1500-2% (Н=750м)

Число оборотов коленчатого вала в минуту, соответствующее номинальной мощности (в воздухе)

2050±2%

Номинальное давление всасывания (наддува) pa в мм рт ст на взлетной мощности

1180±25 1320±25

Земная номинальная мощность (при n=2150 об/мин), л.с.

1500-2%

Расход топлива на земной номинальной мощности; г/э. л.с.ч.

285-305

эксплуатационная мощность (равная 0,9 от земной номинальной мощности), л.с.

1350

Число оборотов коленчатого вала в минуту при эксплуатационной мощности

2050±2%

Давление всасывания (наддува) за карбюратором pa в мм рт ст при эксплуатационной мощности

1135±25 1150±25

Расход топлива на эксплуатационной мощности; г/э. л.с.ч.

270-285

Расход масла на эксплуатационной мощности; г/э. л.с.ч.

12

Максимально допустимое число оборотов коленчатого вала в минуту (не более 30 сек на режимах пикирования)

2250

Минимальное число оборотов коленчатого вала в минуту

450

Сорт топлива и октановое число

Бензин (бакинский) Б78+4см³ Р-9* на 1 кг. Октановое число не менее 95

Бензиновый насос

БНК-10 1шт. (коловратн.), с одной ступенью нагнетания i=1,176

Карбюраторы

К-38, 4 шт, расположены за нагнетателем

Компрессор

АК-50, левого вращения, обдув компрессора воздухом со скоростью 20м/сек

Вес сухого мотора, кг

860 880

* - антидетонатор, тетраэтиловый свинец.

Мотор АМ-38 отличался от АМ-35 и АМ-35А усиленным картером в связи с ростом нагрузок; уменьшенной степенью сжатия (6,8 вместо 7,0); изменилась передача к крыльчатке в ПЦН, 11,05 вместо 14,6 у АМ-35А; была доработана маслосистема и система охлаждения для обеспечения надежной работы мотора при некоторой недостаточности масло- и водорадиаторов, размещенных в тесных бронированных отсеках самолета.

Ввиду тепловой напряженности мотора потребовалось провести специальное мероприятие для выравнивания температуры головки. Для этого основной поток охлаждающей жидкости направлялся в сторону выхлопа, значительно более нагретую, чем сторона всасывания. Направление потока к нагретым точкам осуществлялось при помощи пяти рёбер, расположенных только со стороны выхлопа и удлиненных заглушек.

Мотор АМ-38. Вид на сцепленные шестерни редуктора

Редуктор мотора состоял из пары шевронных цилиндрических шестерен. Передаточное число редуктора i=0,732.

Вал редуктора лежал в трех скользящих стальных неразрезных подшипниках, залитых баббитом и запресованных в корпус носка редуктора (передний и средний вкладыши) и в гнездо капюшона картера (задний вкладыш). Вкладыши законтрены стопорами.

Осевое усилие при работе на тянущем или толкающем винтах воспринималось двумя самостоятельными упорными шарикоподшипниками. Одной обоймой подшипники центрировались на редукторном валу, другой - в специальной диафрагме, укрепленной на носке.

Коробка агрегатов. В передней части мотора к торцу картера крепился корпус приводов агрегатов. На корпусе располагался регулятор числа оборотов мотора Р-7П, работающий по прямой схеме (в случае постановки винта ВИШ-22Т) и обратной схеме Р-6 (в случае постановки винта АВ-5).

Мотор АМ-38. Корпус привода агрегатов

Корпус привода агрегатов с установленными на нем агрегатами

Компрессор АК-50 (поз. 2) располоагался на корпусе приводов и представлял собой двухступенчатый воздушный поршневой агрегат. Компрессор мог работать только при обдуве его цилиндра воздухом со скоростью 20 м/сек.

Регулятор Р-7П представлял собой агрегат, предназначенный для управления гидравлическим винтом изменяемого и шага, и установливался на коробке аграгатов. Регулятор Р-7П работал совместно с гидравлическим или центробежно-гидравлическим винтом и поддерживал заданное число оборотов винта в пределах 1600—2700 об/мин.

Высотный корректор. При подъеме самолета на высоту происходит обогащение рабочей смеси, приготовляемой карбюратором. Для регулирования состава смеси на высоте служит высотный корректор.

Действие высотного корректора основано на изменении давления воздуха над уровнем топлива в поплавковой камере, а следовательно, изменении истечения топлива из жиклеров. Так, например, если уменьшается давление воздуха над уровнем топлива в поплавковой камере, то истечение топлива из жиклеров также уменьшается и смесь обедняется.

Мотор АМ-38 был приспособлен для работы с двумя наддувами; один из них соответствал номинальному режиму, другой - взлетному режиму работы мотора. Максимальная мощность у земли - мощность взлетного режима - больше мощности номинального режима. При винте переменного шага оба режима можно получить при одинаковом числе оборотов. Дроссельные заслонки карбюратора при работе на этих двух режимах открывались на одинаковую величину (открыты полностью), и лишь заслонки, регулирующие давление в нагнетатель, в данном случае открывались на разную величину. Расход топлива на номинальном наддуве и взлетном режиме в карбюраторах К-38 и регулировался высотным корректором.

***

Мотор АМ-38Ф. Запущенные в серию моторы АМ-35А и осваиваемые АМ-37, а также их модификации были сняты с производства, а самолеты предписывалось переделывать под другие двигатели или прекратить их производство. Тем не менее в ОКБ непрерывно велись работы по совершенствованию не только АМ-38, но и других опытных моторов, доводка узлов и деталей, а также многие поисковые работы. Однако работа над моторами для штурмовиков «Ил» была главной. Для двухместного варианта Ил-2 в начале 1942 г. был создан мотор АМ-38Ф (форсированный), который при меньшей, чем у АМ-38, мощности на высотах имел увеличенную на 100 л. с. взлетную мощность и возможность работать некоторое время (10 мин) на взлетном режиме в диапазоне высот 0—1,5 км («боевой режим»). Чтобы не повышать октановое число топлива (снабжение высокооктановым горючим в то время было проблемой), уменьшили степень сжатия (6,0 вместо 6,8), увеличили на взлетном режиме число оборотов (2350 вместо 2150) и несколько увеличили наддув при меньшей высотности. (Смотри таблицу 1). Диаметр крыльчатки ПЦН был уменьшен по сравнению с ПЦН мотора АМ-38.

Таблица 2

Серийные моторы* А.А. Микулина
Мотор АМ-35А АМ-38 АМ-38Ф АМ-42 DB-603AM
Год выпуска 1940 1941 1943 1944 1944
Страна СССР Германия
Степень сжатия 7,0 6,8 6,0 5,5 7,2
Масса мотора, кг 830 860 880 996 970
Взлетный режим Мощность, л.с. 1350 1600 1700 2000 1800
Частота вращения, об/мин 2050 2150 2350 2500 2700
Давление наддува, мм рт.ст. 1240 1285 1360 1565 1090
Номинальный земной режим Частота вращения, об/мин 2050 2050 2050 2350 2500
Давление наддува, мм рт.ст. 1040 1180 1200 1335 955
Мощность, л.с. 1120 1500 1500 1750 1600
Высотный режим Высота, м 6000 1650 750 1600 5700
Мощность, л.с. 1200 1500 1500 1770 1510
Номинальные удельные параметры Литровая мощность, л.с./л 24,0 32,15 32,15 37,5 35,95
Среднее эффективное давление, кгс/см² 10,54 14,11 14,11 14,36 12,94
Удельная масса, кг/л.с. 0,74 0,57 0,59 0,57 0,61
Степень редукции 0,902 0,732 0,732 0,60 0,57

* - У всех моторов АМ (диаметр цилиндра) • (ход поршня) = 60 • 190 (196,8) мм, рабочий объем - 46,66 л; у DB-603AM (диаметр цилиндра) • (ход поршня) = 162 • 180 мм, рабочий объем - 44,5 л.

С моторами АМ-38 и АМ-38Ф всю войну летали знаменитые «летающие танки» Ил-2 — уникальные самолеты ВОВ, вписавшие в ее летопись много славных страниц. В немалой степени этому способствовали моторы AM.

Фото Описание
АМ-38 со стороны вала редуктора

Вид мотора АМ-38 со стороны вала редуктора

АМ-38 со стороны нагнетателя

Вид мотора АМ-38 со стороны нагнетателя

Вид на рычаги управления газом мотора АМ-38

Вид на рычаги управления газом мотора АМ-38

Мотор АМ-38Ф (вид спереди)

Мотор АМ-38Ф (вид спереди)

Мотор АМ-38Ф (вид сзади)

Мотор АМ-38Ф (вид сзади)

Мотор АМ-38Ф (вид сбоку)

Мотор АМ-38Ф (вид сбоку)

***

В 1943 г. А.А. Микулин стал генеральным конструктором ОКБ, имевшего свой опытный завод. ОКБ за 1942—1946 годы создало много опытных моторов, в том числе АМ-39 и несколько его модификаций. В 1944 — 1945 г. этот мотор ставился на опытные модификации самолета Ту-2, опытные истребители А.И. Микояна И-231 и И-220, Н.Н. Поликарпова и некоторые другие. Смотри таблицу 2.

Таблица 3

Некоторые опытные моторы А.А. Микулина
Мотор АМ-39 АМ-39БТК АМ-42БТК
Взлетный режим Мощность, л.с. 1800 1860 2000
Частота вращения, об/мин 2350 2350 2500
Давление наддува, мм рт.ст. 1360 1360 1540
Номинальный земной режим Мощность, л.с. 1580 1580 1750
Частота вращения, об/мин 2050 2050 2350
Давление наддува, мм рт.ст. 1200 1200 1350
Высотные номинальные режимы Высота, м 1100 5000 7500
Мощность, л.с. 1650 1620 1750
Высота, м 5850 13100 -
Мощность, л.с. 1500 1430 -
Боевые режимы Высота, м 1500 1000 9000
Мощность, л.с. 1870 1890 2000
Высота, м 5200 - -
Мощность, л.с. 1700 - -
Номинальные удельные параметры Литровая мощность, л.с./л 33,85 33,85 37,5
Среднее эффективное давление, кгс/см² 14,87 14,87 14,37
Высотные характеристики моторов А.А. Микулина

К 1944г. ОКБ С.В. Ильюшина спроектировало штурмовик Ил-10, для которого был создан мотор АМ-42 с взлетной мощностью 2000 л. с. и номинальной 1770 л. с. на высоте 1600 м (главным конструктором его был М. Р. Флиский). Чтобы достигнуть этих показателей, конструкция мотора была существенно изменена:

уменьшена степень сжатия до 5,5;

увеличен наддув (давление на всасывании на взлетном режиме — 1565 мм рт. ст., т.е. в два раза выше атмосферного);

усилены коленчатый вал, шатуны, поршни и некоторые другие узлы;

пересмотрена маслосистема — введены масляные дефлекторы и обратные клапаны в поддоне картера для обеспечения лучшей откачки масла и снижения его температуры;

применены коленчатый вал с противовесами для разгрузки коренных подшипников и редуктор без упругой шестерни.

Это был последний серийный мотор ОКБ. В конце войны и после нее было создано еще несколько опытных моторов, в частности, АМ-43, АМ-44 и АМ-47, разработан турбокомпрессор для мотора АМ-44ТК, который устанавливался на опытном самолете Ту-2Д («65»). На некоторых моторах была отработана установка аппаратуры непосредственного впрыска, одним из таких моторов был АМ-39ФНВ. Однако в серийно епроизводство эти моторы не запускались, так как уже было ясно, эра поршневых моторов подошла к концу. ОКБ начало заниматься турбореактивными двигателями.

Число моторов, разработанных в ОКБ А.А. Микулина и производившихся серийно, довольно велико. По данным А.И. Шахурина и А.С.Яковлева, поставка моторов для обеспечения выпуска самолетов составила: до войны — около 8000, во время войны и после нее — более 41 000. Это означает, что общее число изготовленных моторов было еще бОльшим.

Поршневые моторы А.А. Микулина были самыми большими в мире бензиновыми моторами по размерам цилиндров, и хотя такие размеры цилиндров сами по себе создавали объективные трудности в доводке и форсировании, мощность серийных моторов за 10 — 12 лет повысилась: взлетная — с 850 у М-34 до 2000 л. с. у АМ-42; номинальная на земле — с 670 л. с. у М-34 до 1750 л. с. у АМ-42; на высоте 6 км — с 420 л. с. у М-34 до 1200 л. с. — у АМ-35А.

Двигателей с такими большими размерами цилиндра за рубежом не было. Только в конце войны в Германии был создан мотор Даймлер-Бенц DB-603 с размерами цилиндров 162x180 мм и взлетной мощностью 1800 л. с. В табл. 1 приведены данные серийных моторов А. А. Микулина периода Великой Отечественной войны, а на рис. 5 — их высотные характеристики (штриховые линии для АМ-38Ф и АМ-42 и немецкого мотора обозначают чрезвычайный или боевой режим для кратковременного форсирования мотора в полете).

Источники

  • Самолетостроение в СССР 1917-1945 /ЦАГИ/
  • Авиационный мотор АМ-38 и АМ-38Ф /НКАП СССР Москва 1944/

06 05 2014

- Ссылка на форуме по наддуву АМ-38:

/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1116872267/30


©AirPages
2003-