Авиация Второй мировой
На главнуюПоиск на сайте English
 
Моторы Швецова ДВС М-82 Ла-5 и М-82 Справка Авиадвигатели Нагнетатели «Циклон» SR-1820

Рождение Ла-5 или развитие и доводка мотора М-82 в годы ВОВ

Геннадий Серов

В результате был сделан вывод, что:

«Самолет Ла-5 с мотором М-82 вследствие большой удельной нагрузки на крыло значительно уступает в воздушном бою немецким истребителям Me-109F-4 и Me-W9G-2 как по вертикальному маневру, так и по горизонтальной скорости.

Самолет Ла-5 может вести воздушный бой с указанными немецкими истребителями ~ только оборонительный, так как, имея превосходство в горизонтальной скорости и вертикальном маневре истребители противника имеют большое преимущество в выборе наивыгоднейших позиций для атаки, что дает возможность их численно меньшей группе сковывать численно превосходящую группу самолетов Ла-5 и навязывать ей бой на выгодных для себя условиях...»

Непростая обстановка в истребительных частях под Сталинградом проскальзывает и в отчете о командировке в 287 ИАД ст. л-та Тимошенко АД:

«Мотор М-82 на самолете летным составом эксплуатировался все время на номинальном и взлетном режимах, в результате чего ни один мотор по причине износа газоуплотни-тельных поршневых колец не выработал своего ресурса и, как правило, выходил из строя после 35-40 часов. За время эксплуатации моторы работали хорошо, но имели ряд дефектов...

За время с 18 августа по 21 октября было 46 случаев возврата самолетов с боевого задания по причине неисправности моторов и 26 случаев невозвращения самолетов по неизвестным причинам, всего на 21 октября в дивизии от 110 самолетов осталось только 12 самолетов, из них 4 самолета без моторов...

Дивизия была укомплектована самолетами и летным составом перед самым вылетом на фронт. Летный состав не имел должной тренировки на самолетах Ла-5 и на фронт прибыл впервые, не имея боевого опыта, что серьезно отразилось на выход матчасти из строя. Не имея знаний матчасти, летный состав во время ведения боя придерживался низких высот, не используя преимущество мотора М-82, что давало возможность истребителям противника находиться выше наших самолетов. Не имея боевого опыта, летный состав бросал ведущий самолет в бою, уход из боя мотивировал неисправностью мотора, что никогда не подтверждалось, или потерей ведущего самолета...

Причина потерь самолетов:

1. По причине неимения боевого опыта летным составом - 20%

2. По причине незнания мат.части летным составом - 10%

3. По причине незнания мат.части техническим составом - 10%

4. По причине дефектов завода 21 - 15%

5. По причине дефектов завода 19 -5%

6. Потери в боях - 40% Летный состав дивизии считает самолет Ла-5 современным истребителем. На самолете Ла-5 можно вести борьбу со всеми самолетами противника, за исключением истребителя противника Мессершмитт 109-Ф-3, который имеет преимущество по вертикальной и горизонтальной скоростям.

Инженерно-технический состав дивизии считает, что мотор М-82 является современным, требующим серьезного знания матчасти мотора для его эксплуатации. При правильной эксплуатации мотор работает безотказно...»

В это же время - с 16 сентября по 3 октября 1942 года - прошли и войсковые испытания первых трех серийных самолетов Ту-2 (№№101, 102 и 201) в 3-й ВА на Калининском фронте. Моторы М-82 на них стояли 1-й серии с электроинерционным самопуском. За время испытаний в течение 9 летных дней было выполнено 48 самолето-вылетов при общем налете 76 ч 20 мин, из них на боевые задания - 25 вылетов с налетом 64 ч 41 мин. При выполнении боевых действий звеном Ту-2 было сброшено по различным целям 40100 кг бомб калибра от 100 до 1000 кг. Встреч с истребителями противника и поражения зенитным огнем в процессе испытании не произошло.

Заключение по самолету гласило: «В самолете Ту-2 с двумя моторами М-82 правильно разрешена тактическая схема современного бомбардировщика. Его положительными боевыми свойствами являются:

1. Большая бомбовая нагрузка при достаточном радиусе действия.

2. Наличие моторов воздушного охлаждения.

3. Хорошая огневая схема, являющаяся эффективной при установке тяжелых пулеметов и пушек.

4. Экипаж 4 чел. И его размещение, обеспечивающее надежно боевую работу штурману и летчику.

5. Возможность полета на одном моторе.

6. Легкость освоения летным составом после самолета Пе-2...

Благодаря наличию моторов воздушного охлаждения самолет Ту-2 имеет повышенную живучесть по отношению однотипного самолета с моторами жидкостного охлаждения (напр. Пе-2). Однако живучесть самолета Ту-2 значительно снижается уязвимостью бензосистемы и системы гидравлики...»

Моторы М-82 в процессе испытаний Ту-2 работали надежно. Температурные режимы, как правило, сохранялись в пределах нормы. Во второй части испытаний на отдельных моторах наблюдалась тряска. Причинами тряски являлись: преждевременный выход из строя свечей ВГ-12 (через 10-12 часов), биение коков винтов из-за плохой балансировки и быстрого износа центрирующих колец, нарушение регулировки зазоров газораспределения ранее гарантированных заводом сроков на одном моторе через 20 часов вместо 50-ти.

При этом моторы работали в довольно щадящем режиме. Даже взлеты с наружной подвеской 2-х ФАБ-1000 производились с бетонной дорожки аэродрома Мигалово без форсажа, что увеличивало длину разбега до 1200-1300 м.

Испытаниями была установлена относительно большая длительность подготовки самолетов к боевому вылету главным образом по причине ненадежности электроинерционного самопуска РИМ-24, который при температурах воздуха ниже +10 °С не обеспечивал запуск моторов. Подготовка к повторному вылету осложнялась процессом заправки горючим. Неудовлетворительная работа бензиномеров и пропускание обратных клапанов заставляли заливать бензобаки горючим полностью, а затем сливать его до требуемого количества.

Полученные при испытаниях данные расходов горючего в основном подтверждали результаты испытаний, проведенных в НИИ ВВС. Расход горючего у ведомых самолетов превышал на 7-8% расход ведущего самолета.

Управление секторами нормального газа в кабине летчика требовало больших усилий, что делало почти невозможным полет в строю на близких дистанциях.

Испытания показали исключительно трудный подход к агрегатам, расположенным на задней крышке картера мотора, что удлиняло время монтажа и демонтажа агрегатов, устранение дефектов на них. Так, например: замена прокладки агрегата тройного привода потребовала около 6 часов, а подтяжка гаек крепления РИМ-24, ГС-1000 и ПЦН требовала слива масла и снятия масляного бака.

В качестве недостатка отмечалась также незащищенность агрегатов ВМГ, расположенных между задней крышкой картера мотора и противопожарной перегородкой.

В целом Ту-2 получил положительную оценку, но отчет по испытаниям был утвержден Главным инженером ВВС КА А.К. Репиным только 11 октября 1942 года. А 7 октября было принято постановление ГКО №2378 «Об увеличении выпуска самолетов-истребителей», согласно которому производство самолетов Ту-2 на заводе №166 в Омске прекращалось, правда с сохранением оснастки, а вместо него организовывался серийный выпуск истребителей Як-9. Одновременно на заводе №381 вместо штурмовиков Ил-2 ставилось производство самолетов Ла-5. Такими решительными мерами ГКО пытался исправить положение с нашей истребительной авиацией.

Надо отметить, что на самолетах Ла-5 к зиме проблема запуска мотора М-82 при низких температурах была частично решена: на входе капота установили передние жалюзи, отсутствовавшие на самолетах первых серий, утеплили ВМГ, ввели хорошо зарекомендовавшую себя ранее систему разжижения масла бензином и предусмотрели возможность подогрева мотора лампами АПЛ-1. Параллельно ЦИАМ, ЛИИ и НИИ ВВС разрабатывали разные варианты систем холодного запуска без предварительного подогрева, лучшую из которых предстояло выбрать сравнительными испытаниями.

Но главной задачей в это время стало повышение летных характеристик Ла-5. ОКБ Лавочкина только в октябре вернулось из Тбилиси, до этого на помощь ему НКАП направлял на завод №21 всех конструкторов, каких мог наскрести в других, менее важных местах. С новыми силами ОКБ принялось за облегчение самолета и устранение выявленных недостатков. Но главные надежды были связаны с повышением мощности мотора. И эти надежды были небеспочвенными.

ЧАСТЬ 3

Мотор М-82 имел значительные неиспользованные резервы для форсирования. В тематическом плане на 1942 год было предусмотрено создание форсированного мотора М-82Ф со сроком проведения 50-часовых станковых испытаний 1 декабря 1942 года. Но жизнь потребовала ускорения этой работы, и уже 15 июня первый образец М-82Ф был поставлен на 50-часовое испытание на станке. В мотор были внесены следующие изменения:

1. Улучшено охлаждение головок цилиндров за счет увеличения высоты ребер (площадь ребер 15000 см² вместо 1 2000 см²).

2. Диаметр всасывающих труб увеличен с 65 до 70 мм.

3. Изменено газораспределение.

Первая попытка оказалась неудачной из-за поломки выхлопного клапана. 28 июля была предпринята следующая, и на этот раз удалось снять высотную характеристику. На взлетном режиме при п=2500 об/мин (вместо 2400) и Рк=1200 мм (вместо 950 мм) мотор показал мощность 1855 л.с, но при постановке его на длительное испытание прогорел поршень цилиндра №12. Еще через месяц - 28 августа началось 50-часовое испытание следующего М-82Ф с усиленными выхлопными клапанами, на этот раз мотор нормально наработал 43 ч 30 мин, после чего вышли из строя детали нагнетателя.

1 сентября 1942 года вышел совместный приказ НКАП и ВВС КА о назначении комиссии для проведения официальных 100-часовых испытаний мотора М-82Ф, однако в ход событий вмешалось еще одно обстоятельство.

Параллельно в КБ Швецова велась другая работа - установка на мотор М-82 агрегата непосредственного впрыска (НВ). Эта работа также была запланирована на 1942 год из-за выявившейся неудовлетворительной работы карбюратора АК-82БП.

Вообще, вопросом непосредственного впрыска легкого топлива на авиационных двигателях начали заниматься в ЦИАМе еще с 1935 года. В 1938 году были проведены госиспытания насоса отечественного производства на моторе АМ-34, но по причине снятия последнего с производства, работа дальше не пошла.

В 1938 и 1939 годах в ЦИАМе были изготовлены опытные образцы насосов для моторов М-103, М-120 и М-88, которые проходили испытания как на стендах, так и в полете, но интерес к новому виду питания со стороны конструкторов-мотористов не был проявлен, и работы носили опытный характер.

Лишь с 1940 года, когда в СССР поступили надежно работающие агрегаты непосредственного впрыска, установленные на немецких моторах, НКАП стал форсировать эту работу. При заводе №33 было организовано КБ под руководством С.А. Косберга, которое выпустило три типа агрегатов НВ для моторов М-89, М-120 и АМ-35А по образцу закупленных в Германии насосов фирм «Бош» и «Деккель».

Постановлением ЦК ВКП(б) от 15 января 1941 года и последующим приказом НКАП было предусмотрено развитие серийного производства агрегатов НВ, которые к тому времени широко эксплуатировались на немецких боевых самолетах.

Завод №296 (более известный как ФЭД), переданный из системы НКВД в НКАП, которому была поручена эта задача, в июле месяце 1941 года выпустил первые образцы насосов НБ-3 по типу насоса фирмы «Деккель» по чертежам КБ завода №33.

Один из насосов прошел удовлетворительно заводские испытания на моторе М-89 завода №29 в июле 1941 года, но ввиду снятия этого мотора с производства, а также эвакуации завода №296 из Харькова, производство насосов приостановилось.

Приказом НКАП от 13 октября 1941 года при заводе №296 было организовано ОКБ (главный конструктор С.А. Косберг), куда были переведены работники КБ завода №33, занимавшиеся НВ.

В январе 1942 года агрегат НБ-ЗУ был переконструирован, переделан и приспособлен к мотору М-82, на котором велись испытания и доводка аппаратуры с декабря 1941 года.

В силу загрузки завода №296 оптическими изделиями, отсутствия квалифицированных кадров и нужного типажа оборудования, а также отсутствия опытной базы у ОКБ, лишь к маю месяцу были собраны и отрегулированы 5 насосов для проведения испытаний на моторе М-82.

Первые 50-часовые испытания М-82 с НВ прошли на заводе №19 в апреле 1942 года. Был получен прирост мощности около 50 л.с, но обнаружились и дефекты: течь бензина из соединений труб высокого давления, плохой распыл топлива отдельными форсунками, разрегулировка автомата и другие.

После устранения дефектов 6 июня М-82 с НВ снова был поставлен на 100-часовое испытание, закончившееся 27 числа. Мотор за время испытаний наработал 137 ч 50 мин, из них 110 ч 06 мин режимных. Насос НБ-ЗУ показал удовлетворительную работу и не имел дефектов. Автомат PC-2 в процессе испытаний три раза подрегулировывался и потребовал замены материала крышки, выгибавшейся под действием нагрева. Форсунки ФБ-10 работали хорошо.

Установка НВ на М-82 дала прирост мощности 45 л.с. (2,7%) на взлетном режиме, 55 л.с. (4%) на номинале 1-й скорости и 75 л.с. (6,8%) на номинале 2-й скорости. Увеличение эффективной мощности мотора с НВ объяснялось тремя факторами:

1. Уменьшением затраты мощности на нагнетатель (сжатие одного воздуха меньшей плотности, а не паров топлива);

2. Понижением температуры смеси в конце наполнения (т.е. увеличением расхода воздуха) в результате уменьшения работы, сообщаемой от колеса нагнетателя;

3. Уменьшением гидравлических потерь во всасывающих трубопроводах и клапане всасывания вследствие отсутствия топлива (подача одного воздуха).

Преимуществом НВ являлась также меньшая неравномерность состава смеси по цилиндрам мотора, особенно при низких температурах, когда испаряемость топлива резко понижалась.

Однако взлетное давление наддува у мотора с НВ было ниже, чем у мотора с карбюратором, так как нагнетатель сжимал один воздух, а также отсутствовал охлаждающий эффект испаряющегося топлива в смеси. А это в свою очередь понижало высотность мотора с НВ на 1-й скорости на 130 м, на 2-й скорости - на 300-320 м.

Помня о проблемах, возникших при летной отработке самолетов с М-82 в 1941 году, завод №19 в августе 1942 года провел первый этап летных испытаний мотора М-82НВ на самолете Су-2, также показавший хорошие результаты.

Таким образом, к началу сентября 1942 года на заводе №19 был налицо прогресс сразу по двум направлениям совершенствования мотора М-82: форсированному М-82Ф и мотору с агрегатом непосредственного впрыска М-82НВ. Естественно, возникла мысль объединить эти два важных достижения в одном моторе.

12 сентября 1942 года вышел приказ НКАП, отмечавший полученные положительные результаты, и обязывавший завод №19 выпустить к 1 ноября 50 шт. моторов М-82НВ, а к 1 декабря провести стендовые и летные испытания мотора М-82Ф с насосом НВ.

Завод №19 приложил все силы к выполнению этого приказа, и в середине октября мотор М-82Ф, но теперь оснащенный вместо карбюратора насосом непосредственного впрыска, был поставлен на 100-часовое стендовое испытание. Результаты были доложены краткой телефонограммой:

«Наркому Шахурину, Главному инженеру ВВС КА Репину 3.11.42 г.

В соответствии с Вашими указаниями завод №19 29 октября закончил удовлетворительно официальное 100-часовое испытание мотора М-82Ф с непосредственным впрыском. Данные:

взлетная мощность - 1850 л.с. при 2500 об/мин пика 1-й скорости 1550 мт

- 1670 л.с. при 2400 об/мин пика 2-й скорости 4500 мт

- 1480 л.с. при 2400 об/мин. Мотор М-82Ф может заводом №19 выпускаться как с НВ, так и с карбюратором, ибо одно 100-часовое испытание было проведено с карбюратором, второе - с НВ.

Просим разрешить выезд в Москву для личного доклада Вам и Правительству по моторам М-71 и М-82. Ждем Ваших указаний.

Директор завода - Солдатов,

Главный конструктор - Швецов,

Председатель Гос. Комиссии - Сеничкин, Ст. военпред - Сабуров»

Источники

  • "Авиация и космонавтика /№ 3,4 2005 г., Геннадий Серов/

<< | >>


©AirPages
2003-