Александр Медведь - Дальний бомбардировщик Ер-2. Самолет несбывшихся надежд
Созданию отечественных авиационных дизелей большое значение придавало также руководство ВВС и в целом командование РККА. Командарм 1 ранга (впоследствии маршал) М. Н. Тухачевский, курировавший всю новую технику Красной Армии, в январе 1932 г. отметил: «Создание авиационного дизеля есть одна из главнейших проблем в развитии авиации».
Авансы надо отрабатывать, и Чаромский хорошо это понимал. Помимо ИАМ к созданию дизелей для самолетов по его инициативе подключили еще ряд научно-исследовательских и конструкторских организаций: Центральный научный институт дизельных двигателей (ЦНИДИ, впоследствии Всесоюзный научный институт дизельных двигателей — ВНИДИ) в Ленинграде, Украинский институт двигателей внутреннего сгорания (УкрИДВС, впоследствии Украинский научно-исследовательский авиадизельный институт — УНИАДИ) в Харькове, харьковский Институт промышленной энергетики (ИПЭ), Особое КБ НКВД в Москве и др.
В конце 1931 г. был разработан план опытного моторостроения на 1932–1933 гг., которым, в частности, предусматривалась разработка и изготовление следующих типов авиадизелей:
— Н-1 — четырехтактный, охлаждение водяное, номинальная мощность 600 л.с., масса не более 840 кг, организация-разработчик — ИАМ, срок подачи на госиспытания — 1 марта 1933 г.;
— Н-2 — четырехтактный, охлаждение водяное, номинальная мощность 1000 л.с., масса не более 1300 кг, организация-разработчик — ЦНИДИ, срок подачи на госиспытания — 1 января 1933 г.;
— Н-3 — четырехтактный, охлаждение водяное, номинальная мощность 500 л.с., масса не более 650 кг, организация-разработчик — УкрИДВС, срок подачи на госиспытания — 1 января 1933 г.;
— Н-4 — двухтактный, охлаждение водяное, номинальная мощность 500–600 л.с., организация-разработчик — ИПЭ (позднее — ХАИ), срок подачи на госиспытания — 1 мая 1933 г.;
— Н-5 — двухтактный, охлаждение водяное, номинальная мощность 2000 л.с., масса не более 3000 кг, организация-разработчик — Особое КБ, срок подачи на госиспытания — 1 августа 1932 г.;
— Н-6 — двухтактный, охлаждение воздушное, номинальная мощность 500 л.с., масса не более 380 кг, организация-разработчик — Особое КБ, срок подачи на госиспытания — 1 декабря 1932 г.
Буква «Н» означала «нефтяной», хотя фактически все эти двигатели должны были работать на газойле (дизельном топливе). Как видно, проектная масса для большинства из них устанавливалась из расчета 1,3–1,5 л.с./кг при максимальной мощности.
Созданием 12-цилиндрового V-образного дизеля Н-2 в ЦНИДИ (впоследствии ВНИДИ) руководил профессор Л. К. Мартенс. Интересной особенностью конструкции было применение 6-цилиндрового поршневого компрессора для наддува. Впоследствии работы перенесли в Москву, в ЦИАМ. Опытный образец изготовили в 1932 г. на заводе № 24 в Москве, там же он проходил стендовые испытания. Доводка дизеля продолжалась до конца 1933 г., удалось получить (кратковременно) мощность 1500 л.с., но затем работы прекратили, так как на «подфорсированном» Н-1 удалось получить лучшие результаты.
Задание на разработку дизеля, впоследствии получившего наименование Н-3, в июле 1931 г. выдали Лаборатории двигателей внутреннего сгорания (впоследствии УкрИДВС, затем УНИАДИ) в Харькове. Проектирование велось под руководством Я. М. Майера и Г. И. Аптекмана. Этот 12-цилиндровый V-образный дизель имел угол развала блоков цилиндров, равный 45°, массу 650 кг, диаметр и ход поршня — 150 и 165 мм соответственно. Силовые шпильки, стягивавшие блоки, заливались в алюминиевый картер. Опытный образец закончили постройкой только осенью 1934 г., дизель испытывался с декабря 1934 г. по июнь 1935 г. В ходе доводки были изготовлены три экземпляра. И хотя мощность двигателя оказалась ниже проектной (427 л.с.), значение этой работы трудно переоценить, поскольку именно эта конструкция легла в основу знаменитого танкового дизеля В-2.
Дизель Н-5 создавался арестованными «врагами народа» в Особом КБ НКВД при заводе № 24 в Москве. В работе участвовали Б. С. Стечкин, Н. Р. Брилинг и А. А. Бессонов. О степени «враждебности» арестантов свидетельствовало другое название двигателя — ФЭД-8 («Феликс Эдмундович Дзержинский — восьмой»). Этот 24-цилиндровый Х-образный дизель предназначался для тяжелого бомбардировщика ТБ-5. Был изготовлен опытный образец, проходивший стендовые испытания. После ликвидации бюро доводка ФЭД-8 продолжалась в ЦИАМ вплоть до 1934 г., но положительными результатами не увенчалась.
Другим образцом технического творчества заключенных являлся исключительно оригинальный дизель Н-6 (МСК), также спроектированный в Особом КБ НКВД при заводе № 24 Стечкиным и Курчевским (отсюда МСК — «Мотор Стечкина — Курчевского»). Двигатель имел необычное для звездообразной компоновки четное количество цилиндров — шесть, причем каждый из них обслуживался отдельным цилиндром шестицилиндрового поршневого компрессора (нагнетателя). В 1932 г. опытный образец МСК изготовили в мастерских ЦИАМ и подвергли стендовым испытаниям. Увы, и эта конструкция оказалась нежизнеспособной — слишком много было применено новинок, требовавших длительной, кропотливой доводки. Складывается впечатление, что «зэки» в определенной мере были склонны к техническому авантюризму, они брались за создание таких двигателей, конструкция которых «на воле» была бы немедленно отвергнута осторожными техническими советами институтов и КБ, «съевшими не одну собаку» при разработке двигателей вполне традиционных схем.
Наиболее удачно сложилась судьба 12-цилиндрового V-образного дизеля, разрабатывавшегося по программе Н-1 в ОНД ИАМ под руководством самого А. Д. Чаромского. В конце 1931 г. Управлению ВВС представили эскизный проект, получивший обозначение АН-1 («авиационный нефтяной»). Общая компоновка и силовая схема двигателя были подобны примененным в микулинском М-34, но диаметр цилиндров и ход поршня отличались в большую сторону — 180 и 200 мм соответственно. Рабочий объем получился огромным — 61,04 л. Каждый цилиндр имел по четыре клапана. Первый опытный образец АН-1 изготовили летом 1933 г. в мастерских ЦИАМ. Двигатель не имел приводного центробежного нагнетателя (ПЦН). В ходе стендовых испытаний, проведенных в 1933–1934 гг., отмечалась неустойчивая работа на малом газе, кроме того, дизель плохо запускался при низких температурах. В процессе проектирования номинальную и максимальную мощность увеличили до 750 и 800 л.с. соответственно. АН-1 проходил государственные испытания в октябре — ноябре 1935 г., причем была зафиксирована максимальная мощность 814 л.с. Масса двигателя в процессе доводки существенно выросла: по уточненному заданию — 950 кг, затем ее «откорректировали» до 975 кг, фактическая масса в начале испытаний — 1003 кг, а после доводки и применения местных усилений — 1021 кг. Результаты получились, в общем, удовлетворительные: Чаромскому предложили выпустить опытную партию из 35–40 дизелей.
Государственные испытания дизеля АН-1 зав. № 14 на самолете АНТ-36 («РД-Д» — «рекорд дальности — дизельный») проводились летом 1936 г. Рекордный самолет «РД» зав. № 188 первоначально оснащался мотором АМ-34Р, поэтому небольшому конструкторскому коллективу во главе с А. С. Москалевым пришлось переделать мотораму и несколько изменить центровку. Шасси машины из-за дефектов в системе уборки зафиксировали в выпущенном положении. В ходе испытаний произошли две поломки дизеля (на пятом и седьмом часах режимной работы). Однако общий вывод, несмотря на эти и другие обнаружившиеся дефекты (течи масла из фланцевых разъемов агрегатов, трудность запуска при температуре ниже +10°С), госкомиссия сделала положительный: «Дизель в целом работает надежно». Дальность полета машины с запасом топлива 3500 кг получилась равной 10 800 км, по расчетам, она могла увеличиться до 12 000 км, если у самолета убрать шасси. На основе накопленного технического задела началось создание дальнего высотного самолета БОК-15, сохранявшего схему РД и отличавшегося от него трехместной герметизированной кабиной и силовой установкой.
В конструкции модифицированного варианта авиадизеля АН-1А, созданного в 1936 г., применили односкоростной ПЦН конструкции П. И. Орлова. Двигатель был форсирован по частоте вращения до расчетной максимальной мощности 900 л.с., его масса достигла 1040 кг. В январе 1937 г. дизель прошел 100-часовые госиспытания, продемонстрировав максимальную мощность 913 л.с. Малую серию АН-1А, предназначенных для установки на опытный тяжелый бомбардировщик ТБ-3Д, изготовили в мастерских ЦИАМ.
Редукторный вариант авиадизеля АН-1Р разрабатывался параллельно с АН-1А, однако создание его задержалось из-за систематических поломок зубьев шестерен редуктора при изменении режима работы. Двигатель поступил на стендовые госиспытания только в начале 1938 г. и в том же году был передан на летные испытания. Доводка шла мучительно медленно. Причины главным образом крылись в отставании отечественного машиностроения в области создания топливной аппаратуры. Форсунки, регуляторы, насосы высокого давления пришлось импортировать из Германии, где их изготавливала фирма «Бош». Лишь непосредственно перед началом Великой Отечественной войны подобную аппаратуру научились производить в СССР. Она заимствовала компоновку и принципиальные решения немецких устройств, которые, впрочем, не являлись точными копиями «бошевской» продукции. С сожалением отметим, что советские насосы и форсунки существенно уступали немецким прототипам по надежности и ресурсу.
