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

1943-й год стал годом триумфа самолета Ла-5 и мотора М-82ФН. Впервые с начала войны советский серийный истребитель Ла-5фН превзошел по основным летно-тактичес-ким данным лучшие немецкие серийные истребители BF 109F и FW 190A всех модификаций.

Надо сказать, что в 1943 году немецкая авиапромышленность не смогла преподнести ВВС КА нового неприятного «сюрприза» в виде введения в бой каких-либо новых типов истребителей с еще более высокими ЛТД. Появление на восточном фронте в большом количестве истребителя FW 190A не произвело на нашу истребительную авиацию такого негативного воздействия, как это случалось в предшествующие годы при появлении сначала Bf 109F, а затем Bf 109G. Было отмечено лишь его более мощное вооружение и хорошая живучесть, а в части ВМГ - автоматизация управления мотором и винтом, облегчающая работу летчика. Следствием этого стало принятие решений по усилению вооружения и созданию аналогичных устройств для отечественных истребителей.

Летом 1943 года моторы М-82ФН пошли в широкую войсковую эксплуатацию. Наблюдение за их работой на фронте осуществляли в том числе и военпреды завода №19. Так в 5-ю ВА был командирован инженер-майор И.К.Четверик, который находился в 302 ИАД с 27 августа по 19 сентября 1943 года. За время пребывания в дивизии он оказал техническую помощь всем трем полкам -297-му, 240-му и 193-му ИАП. Работа моторов М-82ФН характеризовалась следующими данными.

297 ИАП:

1. Мотор № 821 1093 выпуска апреля месяца 1943 года на 31 августа наработал 55 ч 23 мин, из них в воздухе 44 ч 11 мин. После 11 часов работы мотора произведена регулировка насоса НБ-ЗУ в сторону обеднения. После 15 часов заменены свечи передней и задней звезды. После 54 ч 23 мин заменены свечи передней и задней звезды. После 55 ч 32 мин оборвалась прокладка и вышла из-под крышки анероидной коробки РС-2, вследствие чего ослабли все и поломались два крепежных болта анероидной коробки РС-2. После устранения указанного дефекта со стороны летчика и техника никаких жалоб на работу мотора нет.

2. Мотор № 8211073 выпуска апреля месяца 1943 года на 30 августа наработал 51 ч 39 мин. После 16 часов работы мотора поломались две трубки высокого давления цилиндров № 6 и 7 — трубки заменены новыми. После 17 часов обнаружена трещина переходника насоса НБ-ЗУ - переходник заменен новым. Со стороны летчика и техника никаких жалоб на работу мотора нет, за исключением незначительного дымления.

3. Мотор № 8211053 выпуска марта месяца 1943 года на 30 августа наработал 40 часов, из них в воздухе 34 часа. После 9 ч 05 мин работы мотора заменены задние свечи передней и задней звезды. После 9 ч 05 мин произведена регулировка насоса НБ-ЗУ в сторону обеднения. После 19 ч 20 мин заменены передние свечи передней и задней звезды. После 19 ч 20 мин вывернулись две шпильки выхлопной трубы, шпильки заменены новыми.

193 ИАП:

1. Мотор № 8211213 на 15 сентября 1943 года наработал 39 часов. После 26 ч 46 мин заменили цилиндры №№ 12 и 13, по причине прострела их из пушки во время выполнения боевого задания. После 27 ч 20 мин заменили насос непосредственного впрыска, по причине поломки пружин насосного элемента. После 27 ч 20 мин заменили три цилиндра по дымлению. Во время испытания мотора на земле загорелся самолет с правой стороны (лонжерон самолета). Причина загорания: во время работы мотора на самолетах с моторами М-82ФН пламя нижнего выхлопного патрубка попадало в щель между капотом и лонжероном фюзеляжа. Во время работы мотора от пламени выхлопного патрубка лонжерон постепенно обугливался и впоследствии вызывал загорание. После 36 ч заменили форсунку цилиндра, по причине закупорки каналов иглы форсунки ФБ-10 (металлическая стружка от оборванной резьбы штуцера подвода топлива, попавшая в момент сборки ФБ-10 на заводе №296). После 36 ч произведена перестановка насоса НБ-ЗУ, по причине той, что при замене насос был установлен неправильно, в силу чего не поддавался регулировке. После перестановки насоса НБ-ЗУ, мотор был отрегулирован по расходам и после опробования мотора на земле и воздухе жалоб со стороны летного и технического состава нет.

2. Мотор № 8211218 на 15 сентября 1943 года наработал 58 часов, из них в воздухе 53 ч 30 мин. После 7 ч 32 мин отказал насос НБ-ЗУ, по причине поломки трех пружин насосного элемента и поломки штоков плунжера. Имеется незначительное под-дымливание мотора, которое не устраняется регулировкой насоса НБ-ЗУ. Жалоб на работу мотора со стороны летчика нет.

240 ИАП:

1. Мотор № 8211089 выпуска апреля месяца 1943 года на 16 сентября наработал 90 часов. После 79 ч ослабли болты крепления РС-2 к переходнику. После подтяжки болтов мотор работал устойчиво и со стороны летчика жалоб не было. Во время полета мотор понемногу дымит, регулировкой насоса НБЗ-У устранить дымление не удалось. Мотор работает хорошо и, кроме указанного дефекта, жалоб от летчика не поступало.

Аналогичные дефекты выявлялись и в других частях.

Как видим, больше всего претензий по-прежнему было к работе свечей.

Слюдяные свечи ВГ-12 производства завода №161 до войны успешно эксплуатировались на моторах М-62.

В 1942 году эти же свечи на моторах М-82 при длительных испытаниях на станке, при летных испытаниях самолетов Ту-2, Ла-5 и при боевой эксплуатации самолетов Су-2 и Ла-5 отказывали через 10-20 часов работы. На М-82ФН они стали работать еще хуже. Основными дефектами их являлись разрушение слюды и отложение свинца на нижнем конусе центрального электрода, вследствие чего происходило замыкание на массу.

НКАПу пришлось развернуть работы по созданию улучшенных слюдяных и керамических свечей, для чего дополнительно к ОКБ завода №161 были привлечены ОКБ заводов №306 и №476, занявшиеся разработкой керамических свечей типа СК и СД соответственно.

С января 1943 года НИИ ВВС проводил сравнительные войсковые испытания старых свечей ВГ-12, ВГ-27 и новых свечей ВГ-25 (АС-110) завода №161 со слюдяными изоляторами и керамических свечей СК-07 на самолете Ла-5 во 2-й запасной авиабригаде в Сейме. Надежды на новые керамические свечи не оправдались. Свечи СК-07 на Ла-5 с М-82 работали неудовлетворительно.

Надо сказать, что испытания заграничных керамических свечей на наших моторах также показали неудовлетворительные результаты. Так, на заводе №19 в августе 1942 года были испытаны американские керамические свечи AC-LS-85 при длительном испытании мотора М-82 на станке. После 12 часов работы (из них 9 часов на режиме) была заменена одна свеча вследствие разрушения изолятора и 3 свечи вследствие прогорания ввертной части корпуса в свечной втулке цилиндра. После 32 часов работы (из них 18 часов на режиме) было заменено 4 свечи вследствие пробоя изолятора сердечника и 2 свечи вследствие разрушения изолятора сердечника.

В целом, ухудшение работы свечей было связано с ростом мощностей моторов и применением высокооктанового топлива (повышением степени сжатия).

Летом 1943 года были проведены летные испытания модифицированных свечей ВГ-25 на Ла-5ФН, в том числе во фронтовых условиях. Эти свечи удовлетворительно работали уже в течение 25-30 часов. Осенью было принято решение об организации их серийного производства, но в это время завод №161 выпустил еще более совершенные свечи АС-130.

Весной 1944 года свечи АС-130 прошли войсковые испытания в частях 2-й ВА на семи самолетах Ла-5 с моторами АШ-82Ф и девяти самолетах Ла-5 с АШ-82ФН. Свечи отработали от 20 до 50 часов и в течение этого времени обеспечили нормальную работу моторов на всех режимах. В результате было принято решение организовать серийное производство свечей АС-130. Таким образом, летом 1944 года острота проблемы со свечами для мотора АШ-82ФН была снята, хотя и в дальнейшем срок службы свечей АС-130 вызывал нарекания.

Другим дефектом М-82ФН, долго досаждавшим в эксплуатации, стала нестабильная работа регулятора смеси РС-2 насоса НБ-ЗУ. Было установлено, что автомат смеси РС-2 с серийными анероидами после 15-30 часов работы мотора самопроизвольно обогащал смесь, о чем свидетельствовало дымление мотора. Расход горючего возрастал, а скорость и дальность полета снижались, и требовалась значительная подрегулировка смеси шайбой анероидов в сторону забеднения.

В начале 1944 года ЛИИ НКАП исследовал причины выхода из строя анероидов. Исследования показали, что причиной этого массового дефекта являлись тяжелые вибрационные условия работы анероидов, вызываемые неудачной компоновкой автомата РС-2 на насосе НБ-ЗУ.

Для устранения этого дефекта ЦИАМ предложил вариант равновысотных или равнонаполненных анероидов, отличающийся от серийных тем, что в трех газонаполненных анероидах при их запайке оставлялось остаточное давление воздуха 600-650 мм рт.ст. вместо 400-550 мм у серийных анероидов, что делало анероиды более упругими и равнонапол-ненными или равновысотными по отношению друг к другу.

В то же время ЦЗЛ завода №133 была предложена новая конструкция комплектов анероидов автомата смеси РС-2 - малогабаритные анероиды.

Опытные анероиды автомата смеси РС-2 (малогабаритные и равновысотные) были установлены вместо серийных на самолетах Ла-5 с АШ-82ФН и прошли войсковые испытания в условиях учебно-боевой и боевой работы 161 и 609 ИАП 330 Островской ИАД 14 ВА на 3-м Прибалтийском фронте в период с 5 мая по 5 сентября 1944 года.

В процессе испытаний моторы работали на всех режимах от крейсерских до форсажа включительно на 1-й скорости нагнетателя. Всего за время испытаний самолеты, оборудованные опытными анероидами автомата РС-2, совершили 1620 полетов, из них с малогабаритными анероидами — 772, с равновысотными анероидами - 848 полетов.

Малогабаритные анероиды из бериллиевой бронзы в процессе испытаний обеспечивали стабильный расход топлива и признаков усадки не имели. В конце испытаний на 11-ти самолетах были сняты комплекты анероидов для осмотра их и обмера после испытаний. Высота каждого из трех газонаполненных анероидов после 37-70 часов работы осталась практически без изменения (отклонения в пределах 0,05 мм - в пределах точности). Незначительная подрегулировка состава смеси, имевшая место в процессе испытаний малогабаритных анероидов, была вызвана в основном неточной первоначальной регулировкой.

Малогабаритные анероиды обеспечили нормальную работу моторов АШ-82ФН на 1-й скорости нагнетателя на всех режимах от малого газа до форсажа включительно как на земле, так и в воздухе при горизонтальном полете и при различных эволюциях самолета (виражи, боевые развороты, пикирование, планирование и т.п.). Во время учебно-боевой подготовки было произведено до 15 полетов на 2-й скорости нагнетателя до высоты 6000-7000 м. По заявлению летчиков, отклонений от нормальной работы моторов как в момент переключения скоростей, так и при работе на 2-й скорости нагнетателя с малогабаритными анероидами не наблюдалось.

Равновысотные анероиды из фосфористой бронзы в процессе испытаний не обеспечивали стабильного расхода топлива. 6 комплектов рав-новысотных анероидов были сняты с испытаний из-за резкого забогаще-ния смеси после 5 ч 20 мин - 52 ч 20 мин работы. Обмер высоты и проверка усадки снятых анероидов на заводе №133 показали, что все они имеют усадку от 0,43 до 1,5 мм на комплект.

Таким образом, малогабаритные анероиды решили проблему нестабильной работы регулятора РС-2. Кроме того, завод №296 переконструировал установку РС-2 на насосе, выпустив его улучшенный вариант НВ-ЗФА. Вибрационные нагрузки на анероиды были существенно снижены.

Однако мотор М-82ФН с новым насосом требовал измененной моторамы, по причине чего внедрение его в серию было отложено до лучших времен, т.е. до конца войны.

Несмотря на найденное решение, заводы №296 и №19 продолжали выпускать агрегаты НБ-ЗУ и моторы М-82ФН со старыми анероидами. В некоторых строевых частях они в индивидуальном порядке менялись на малогабаритные, а в большинстве -после появления усадки менялись на такие же. И только с 9-го июля 1945 года заводом №19 на все выпускаемые моторы стали устанавливаться только малогабаритные анероиды.

Впрочем, дефекты свечей и насосов НБ-ЗУ, так же как ранее и карбюратора АК-82БП, были дефектами комплектующих агрегатов, а не завода №19. К «грехам» самих пермских моторостроителей можно было отнести лишь относительно нечасто встречающиеся дефекты, такие как задир, прогар и разрушение поршней, прогар и поломка клапанов, а также обрыв шатунов. Кроме того, слабым местом М-82, также как и других отечественных моторов, являлись течи масла: из-под гайки упорного подшипника вала винта, в уплотнениях кожухов тяг толкателей и из различных соединений (из-под фланцев труб слива масла, из сальника магнето, осей коромысел и крышек клапанных коробок, из наклонного валика тахометра и из-под фланца маспоотстойни-ка).

Тем не менее, в отчете о работе 3 отдела Управления заказов самолетов и моторов ГУЗ ВВС КА за 1943 год в отношении завода №19 указывалось:

«... Заводом в 1943 году проведена большая работа по устранению дефектов, выявленных в строевых частях, в результате чего моторы М-82 стали самыми надежными из отечественных моторов».

Однако на фоне этого в целом благополучного положения появилась и одна тревожная нотка. Внимательный читатель еще в донесении инженер-майора Четверик мог подметить: отдельные моторы М-82ФН «поддымли-вали», причем это не устранялось регулировкой насоса НБ-ЗУ, а некоторые цилиндры приходилось менять по дымлению. Причиной этого дымления оказался повышенный износ зеркала гильзы цилиндра и поршневых колец, в результате чего масло попадало в рабочую полость цилиндра и сгорало вместе с топливом. Расход масла на таких моторах повышался сверх нормы.

В докладе старшего помощника начальника 2-го отдела ГУ ИАС ВВС КА инженер-полковника Кокушкина от 20 января 1944 года «Основные дефекты моторов М-82Ф и М-82ФН, выявленные за период боевой эксп-лоатации с 1-го января по 1-ое октября 1943 года» указывалось:

«... Ступенчатая выработка цилиндров и повышенный износ поршневых колец: по данным УТЭ ВВС - дефект массовый, по данным ЭРО завода №19 — 237 случаев (только по выработке зеркала цилиндров). Дефект в основном производственный и конструктивный. При сдаточных испытаниях имелись массовые съемки моторов по этому дефекту (в ноябре 1943 года снято 34,7% моторов, проходящих сдаточные испытания). Эксплуатация моторов на пыльных аэродромах ускоряет появление этого дефекта».

Но это был лишь «первый звонок». Этот дефект пока еще «маскировался» дымлением, вызванным усадкой анероидов РС-2, а также тем, что статистика в 1943-м - начале 1944 года обычно не разделяла дефекты М-82Ф и М-82ФН, так как первые продолжали выпускаться в больших количествах, и, как правило, в истребительных полках эксплуатировались совместно и Ла-5Ф, иЛа-5ФН.

В целом же на рубеже 1943-44 годов главный конструктор А.Д. Швецов по праву пожинал лавры создателя самого надежного и мощного отечественного мотора. Некоторое огорчение доставлял лишь тот факт, что пока полностью не удалось перейти на выпуск М-82ФН. Начальник 3 отдела Управления заказов самолетов и моторов ВВС КА инженер-полковник Смирнов 6 февраля 1944 года отмечал:

«Постановлением ГКО №3587 завод был обязан довести выпуск моторов М-82ФН до 30 шт. в сутки, т.е. полностью перейти на выпуск указанных моторов. Данное постановление завод не выполнил вследствие:

1) отсутствия насосов НВ,

2) отсутствия оснастки по головке цилиндра в литейном цехе и необходимости монтажа воздушной магистрали для формовочных машин с давлением 6 атм вместо 4-х,

3) сложности в сдаче моторов на испытательной станции по отладке и наличию дефектов, и продолжает выпускать больше моторов М-82Ф.

Завод к 1 апреля полностью перейдет на изготовление М-82ФН.

По наличию производственных площадей, при удовлетворении небольшой потребности в рабочей силе и оборудовании, завод сможет давать 30 моторов в сутки».

И действительно, с апреля 1944 года наконец-то производство карбюраторных моторов М-82 было прекращено и завод полностью перешел на выпуск М-82ФН. Постановлением ГКО от 6 марта 1944 года «О введении новых названий авиационных моторов» в ряду других моторы Аркадия Швецова типа М-82 стали именоваться теперь АШ-82Ф и АШ-82ФН - по инициалам своего создателя.

В течение 1943 года проходили и работы по созданию новых более мощных и улучшенных моторов. С начала года началась разработка нового 14-цилиндрового мотора М-83 со взлетной мощностью 1900 л.с. Для него разрабатывалась бесступенчатая (тогда говорили — «многоскоростная») роликовая передача к нагнетателю с передаточным числом в пределах 6,3-9,2, причем нагнетатель ставился впереди между носком редуктора и средним картером и был снабжен вентилятором дополнительного обдува. Целью этих переделок было повысить мощность и высотность мотора за счет лучшего использования скоростного напора и повышения КПД нагнетателя (до h=0,64) за счет пониженной скорости вращения крыльчаток. Кроме того, М-83 отличался от М-82 конструкцией головок цилиндров, передней части коленвала, вала винта и носка картера.

В том же 1943-м году разрабатывался и улучшенный мотор М-82ФНА. От серийного М-82ФН он отличался двухскоростным нагнетателем с улучшенным КПД, имеющим измененные детали: передний корпус, крыльчатку, диффузор и другие детали, а также улучшенный вход.

Однако к концу года стало ясно, что бесступенчатая передача нагнетателя для М-83 создана не будет, и на него было решено поставить нагнетатель, разработанный для М-82ФНА. В таком виде М-83 3 декабря 1943 года был впервые предъявлен на 50-часовое совместное испытание. Забегая вперед, отметим, что мотор М-83 доводился потом в течение всего 1944 года (слабым местом оказалась крыльчатка нагнетателя), и лишь к началу 1945 года был подготовлен к запуску в серийное производство, которое, однако, так практически и не было развернуто.

Источники

  • "Авиация и космонавтика /№ 2,3,4,7 2005 г., Геннадий Серов/

<< | >>


©AirPages
2003-