Авиация и космонавтика 2005 04
Шрифт:
Двигатель М-82ФН, 1943 г.
Первые 50-часовые испытания М-82 с НВ прошли на заводе No 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 РС-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 – но 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
No 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»
Успехи А.Д. Швецова по созданию новых мощных моторов были налицо. Они получили высокую оценку правительства: в 1942 году ему было присвоено звание Героя Социалистического труда.
Несомненно, для наркома А.И. Шахурина результаты работы пермских моторостроителей были весьма важны. Ведь перед ним стояла непростая задачо – как можно скорее, не позднее лета 1943 года, дать ВВС модернизированный истребитель с летными данными, не уступающими немецкому Bf-109G-2, и при этом не только не сокращая, а наоборот, увеличивая количественный выпуск самолетов. Дело осложнялось тем, что жидкостный мотор М-105ПФ, стоящий на истребителях Як всех модификаций, почти исчерпал резервы форсирования.
Между тем в августе 1942 года окончательно рухнула надежда на окончание доводки более мощного мотора той же серии М-107. Конструктору В.Я. Климову не поздоровилось бы, но спасло его то, что он пообещал Сталину быстро создать новый, еще более мощный мотор, получивший обозначение М-107А. Теперь надежды на повышение летных данных самых многочисленных в ВВС КА истребителей Як всецело зависели от успеха создания этого мотора. Но после неудачи с М-107 у руководства НКАП и ВВС на этот счет имелись очевидные опасения.
Поэтому именно от результатов работы пермских моторостроителей во многом зависел скорейший выход новых модернизированных истребителей. Но и здесь неожиданно возникла дилемма.
Дело в том, что Н.Н. Поликарпов продолжал работу по доводке своего истребителя И-185, теперь уже только с мотором М-71. В 1942 году заводом №51 был построен «образцовый» И-185-М-71 с улучшенной внешней и внутренней аэродинамикой капота мотора, с установкой 3-пушечного вооружения и устранением ранее обнаруженных недостатков. Заводские испытания этого самолета продолжались всё лето и закончились 12 октября 1942 года. Столь длительный срок был вызван потребовавшимися доработками ВМГ из-за высокого температурного режима мотора.
Как оказалось, усилия были потрачены не зря. Были получены высокие летные данные: максимальная скорость у земли на номинале – 537 км/ч, на форсаже (Н=90 м) – 577 км/ч, на 2-й границе высотности 6100 м – 667 км/ч, время набора 5000 м – 4,7 мин. Такими показателями в это время не обладал ни один из отечественных и известных иностранных истребителей (Bf 109G-2 в НИИ ВВС испытывался позже).
Дело с доводкой мотора М-71 также продвинулось вперед. С начала 1942 года моторы М-71 почти ежемесячно ставились на 100-часовые стендовые госиспытания, но долгое время их не могли закончить из-за поломок коленвала, клапанов, трещин гильз цилиндров и т.д. Карбюраторы АК-71БГ1 также работали неудовлетворительно. Но все же 31 августа 1942 года одному из моторов М-71 удалось закончить 100-часовое испытание, правда, с заменой клапана всасывания 13-го цилиндра и ручной регулировкой высотного корректора в процессе испытаний. КБ Швецова приступило к работам по форсированию М-71 до взлетной мощности 2200 л.с. и по установке на него насоса непосредственного впрыска.