Поршневой авиационный двигатель М-82 (АШ-82)

Подробности

Опубликовано 27.11.2024 15:08

Оружие Победы
Поршневой авиационный двигатель М-82 (АШ-82)
Из трех двухрядных моторов, проектирование которых было начато в ОКБ А.Д.Швецова, больше других повезло разработанному в инициативном порядке принципиально новому двигателю М-82, ведущим конструктором по которому был И.П.Эвич. «Восемьдесят второй» представлял собой 14-цилиндровую двухрядную «звезду» с тем же диаметром цилиндров, что и у предшествующих швецовских моторов, но с укороченным до 155 мм ходом поршня. Это позволило существенно уменьшить габаритный диаметр — до 1260 мм вместо 1375 мм у прежних моторов. Удлиненный носок картера обеспечивал хорошее капотирование и снижал аэродинамическое сопротивление мотоустановки. Оригинально была решена задача создания картера сложной конструкции. Новыми, естественно, стали коленчатый вал и редуктор.
Мотор М-82А оснащался беспоплавковым карбюратором АК-82БП. По сравнению с аналогичными поплавковыми агрегатами АК-82БП отличался простотой регулировки и мог работать при любом положении самолета без изменения качества питания. Для обеспечения постоянной частоты вращения винта применялся регулятор типа Р-7.
Судьба серийного производства М-82 не раз повисала на волоске. В первый раз это случилось весной 1941 года, когда полным ходом шло перевооружение ВВС истребителями с моторами жидкостного охлаждения. «Ишачки» и «Чайки» со звездообразными однорядными двигателями доживали свой век и в наркомате авиапромышленности родилась идея: переориентировать пермский завод № 19 на производство рядных V-образных двигателей, которых остро не хватало. В то время секретарем Пермского обкома партии был Н.И.Гусаров, который оказывал всемерную поддержку ОКБ и серийному заводу. Может быть, известное значение имело то, что Гусаров по образованию был авиационным инженером — он окончил МАИ в одном из первых выпусков. Именно ему довелось сообщить А.Д.Швецову печальную весть о том, что завод решено перепрофилировать на выпуск моторов водяного охлаждения. А это, по существу, означало, что темпы работ по созданию и внедрению в серию новых швецовских двигателей резко снизятся, а может быть и прекратятся вовсе, так как без помощи серийного завода трудно было рассчитывать на их быстрое освоение.
Другого серийного завода с аналогичным технологическим уровнем в стране не было. Казалось, все кончено. Однако Гусаров, поверив в высокие качества мотора М-82, направил в ЦК ВКП(б) письмо с выражением несогласия с принятым решением. Вскоре раздался звонок из Москвы, из оборонного отдела ЦК. В решительном тоне Гусарову выговорили за опрометчивый поступок. Секретарь обкома попросил об одном: вызвать его в Москву для личного объяснения. Его вызвали и направили на завод № 24 — учись, как налаживать производство двигателя водяного охлаждения. На выполнение этого указания выделили десять дней. На четвертый день утром он написал заявление — еще раз прошу пересмотреть принятое решение и … уехал в Пермь.
Сталин вызвал Швецова и стал расспрашивать: в чем состоят преимущества моторов воздушного охлаждения? Швецов перечислил сильные стороны «звезд». Нужно было донести до генсека главное, и он стал говорить о возможностях совершенствования двигателя. Сталин задал еще один вопрос: в случае перестройки, сколько потребовалось бы единиц оборудования. Швецов повторил цифру, названную Гусаровым. Сталин задумался: получалось, что решение наркомата действительно было недостаточно взвешенным.
В конце концов постановление о перепрофилировании завода № 19 было отменено, и 22 мая 1941 года мотор М-82, успешно прошедший госиспытания, был запущен в серийное производство. Через месяц началась война. Однако, поскольку отмененное постановление предусматривало также и отказ от разработки самолетов, оснащенных двухрядными моторами Швецова, то к началу войны на М-82 не нашлось «потребителя».
К концу июля 1941 года на заводском складе уже находились 700 новых моторов М-82, которые никому не были нужны. Впрочем, наркомат авиапромышленности разослал всем самолетным ОКБ задание срочно спроектировать модификации машин с новым мотором воздушного охлаждения, но в условиях начавшейся войны главные конструкторы не спешили выполнять это распоряжение. В наиболее короткие сроки отреагировали П.О.Сухой, выпустивший малую серию легкого бомбардировщика Су-2 с двигателем М-82, а также А.Н.Туполев, которому из-за отсутствия двигателя АМ-37 пришлось переделать силовую установку своего самолета «103» (впоследствии название изменилось на Ту-2). Что касается опытных машин, то тут быстрее всех отреагировало микояновское ОКБ — первый полет самолета И-210 (МиГ-9 — первый с таким названием) состоялся 23 июля 1941 года. В августе 1941 года к созданию варианта истребителя Як-7 с М-82 приступили в ОКБ А.С.Яковлева. Заводские испытания машины начались в январе 1942 года. Следует признать, что ни микояновцам, ни яковлевцам на первых порах не удалось создать истребитель, оснащенный М-82, с «приличными» летными данными. Успех выпал на долю третьего отечественного истребительного ОКБ, во главе которого находился С.А.Лавочкин.
Напомню читателю о том, что при организации серийного производства летные данные самолета ЛаГГ-3, оснащенного V-образным мотором М-105П, не удалось сохранить на уровне опытного образца (И-301). Более того, “ЛаГГ” в этом смысле пострадал, видимо, больше любого отечественного самолета того периода: его масса выросла на 200-300 кг, а скорость уменьшилась почти на 60 км/ч. Столкнувшись в небе с более совершенными «мессершмиттами», наши фронтовые летчики с горечью расшифровывали «ЛаГГ» как «Лакированный Гарантированный Гроб». Необходимо было срочно увеличить мощность установленного на истребитель двигателя и единственным реальным кандидатом на роль обновленного «сердца» для ЛаГГ-3 был мотор М-82.
О внедрении мотора М-82 на ЛаГГ-3 вспоминал Александр Иванович Валединский. В феврале 1942 года его вызвал к себе Швецов и сказал: «На заводе № 21 конструктор С.А.Лавочкин по заданию правительства переделал свой ЛаГГ-3 под установку на него М-82, но что-то там не ладится. Организуйте бригаду, поезжайте, разберитесь, в чем дело, постарайтесь помочь.»
Бригада в составе А.И.Валединского, механика Б.Я.Вертошко, ведущего конструктора И.П.Эвича срочно выехала в Горький. Там они застали печальную картину. Конструкторскому бюро Лавочкина приказали переехать на другой завод, уже были поданы вагоны. Доложив о цели приезда, командированные из Перми прошли в цех к единственному еще не отправленному самолету. Здесь же приняли решение: изменить воздухозаборник карбюратора, сделать его более коротким. Семен Алексеевич согласился с этим доводом — мотору не хватало воздуха. За ночь медник выколотил новый заборник воздуха, который, кстати, обеспечивал использование еще и скоростного напора от набегающего потока воздуха.
Заводской летчик Мищенко, сделав один полет, не узнал самолета. Он показал скорость, которую не имел в то время ни один немецкий истребитель. О результатах сообщили в Москву, и нарком А.И.Шахурин приказал срочно создать государственную комиссию для проведения официальных испытаний. Через несколько дней на заводе № 21 стало известно, что ГКО принял самолет с двигателем М-82 на вооружение, присвоив ему наименование Ла-5.
Мотор был довольно быстро доведен, он получился очень хорошим, вполне надежным, простым в эксплуатации и очень живучим. Были случаи прихода истребителей с боевого задания с пулевыми и осколочными пробоинами цилиндров, причем мотор сохранял работоспособность, обеспечивая выход из боя и благополучное возвращение на аэродром. На самолетах с моторами водяного охлаждения любая пробоина, скажем, в блоке цилиндров приводила к почти немедленному выходу мотора из строя.

В 1942 году была выпущена модификация под маркой М-82Ф, которая отличалась от М-82А неограниченным временем работы на взлетном (форсажном) режиме. Этого удалось добиться после анализа дефектов (их было немного), выявленных при эксплуатации и при проведении нескольких длительных испытаний. В декабре 1942 года соответствующие конструктивные улучшения были введены в механизм двухскоростной передачи ПЦН и в маслосистему. Кстати, уже тогда Швецов предложил методику проведения испытаний с использованием так называемых эквивалентных циклов, когда превалирует наработка на режимах, особо напряженных для двигателя. Нет надобности говорить о том, какое значение для боевой работы истребителя имела способность М-82Ф работать без ограничения времени на форсаже: до высоты примерно 1500-1600 м мотор в условиях боя имел лишних 200-300 л.с. мощности!
Наиболее распространенные серийные двухрядные «звезды» союзников (американские «Райты», «Пратт энд Уитни» и английский Бристоль «Геркулес») заметных достоинств перед М-82 не имели, но по габаритам все они были больше. Вместе с тем, следует заметить, что немецкий мотор БМВ-801 обладал важным преимуществом — он оснащался единым блоком управления режимами. Все управление работой мотора было выведено на один рычаг, связанный с системой, которая автоматически устанавливала соответствующий состав смеси, величину давления наддува, шаг винта и пр. На наших моторах летчику приходилось действовать при этом тремя рычагами: сектором газа, ручкой регулятора наддува и управлением регулятора числа оборотов (шагом винта). Это, конечно, усложняло работу пилота.
За создание мощного авиационного мотора М-82 руководителю ОКБ-19 А.Д.Швецову 24 января 1942 года было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Кроме того, постановлением СНК Союза ССР № 485 от 10 апреля 1942 года за создание авиамотора М-82 А.Д.Швецову была присуждена Сталинская премия.
ТТХ:
Тип: 14-цилиндровый воздушного охлаждения двухрядный звездообразный
Диаметр цилиндра, мм: 155,5
Ход поршня, мм: 155
Рабочий объем, л: 41,2
Степень сжатия: 7,05
Масса мотора, кг: 870
Мощность (взлетн. режим), л.с.: 1700
Частота вращения (взлетн. режим), об/мин: 2500
Мощность (номинальный режим), л.с.: 1540
Удельная масса, кг: 0,621
Литровая мощность, л.с./л.: 33,98