Авиация и космонавтика 2011 10
Шрифт:
Истребитель МиГ-1 с мотором АМ-35А
Потомки М-34
Владимир Котельников
Созданный в 1930 г. под руководством А.А. Микулина авиамотор М-34 (АМ-34) около десяти лет занимал заметное место в планах отечественной авиапромышленности. Его многократно модернизировали, создавая новые модификации, повышали мощность и ресурс, улучшали высотные характеристики. Но ничто не длится бесконечно. Советским ВВС требовались двигатели с еще более высокими характеристиками. В первую очередь, требовалось
Схема блока, предложенная Микулиным, оставалась весьма перспективной. Дальнейшее развитие конструкции пошло сразу по нескольким направлениям. Основным являлось дальнейшее совершенствование базового двигателя. Но вместе с этим конструкторы работали над расширением диапазона мощностей путем использования блоков М-34 в разных сочетаниях.
Но ни один из новых моторов уже не считался модификацией М-34, все они получили собственные обозначения.
Первым из них стал М-35 (АМ-35). Не следует путать его с более ранним проектом М-35 Микулина — это дальнейшее развитие АМ-34ФРНВ. Этот двигатель разрабатывался на заводе № 24 с конца 1938 г., ведущим конструктором являлся М.Р. Флисский. По сравнению с АМ-34ФРНВ был усовершенствован блок, введен новый односкоростной ПЦН ФН-35 с поворотными направляющими лопатками (лопатками Поликовского) на входе, усилен картер, изменены всасывающие патрубки. В марте 1939 г. двигатель удовлетворительно прошел заводские испытания, в апреле — государственные. Однако ВВС мотор не удовлетворил, поскольку максимальная мощность составляла 1350 л.с. (вместо 1500 л.с. по заданию), а заданный вес был превышен на 10 кг (780 кг). Кроме этого, вместо предписанного двухскоростного ПЦН стоял односкоростной.
С августа 1939 г. АМ-35 выпускался небольшой серией; всего в 1939-40 годах изготовили около полусотни таких моторов. Не все они были одинаковыми. Например, испытывался экземпляр с алюминиевыми, а не бронзовыми вкладышами коренных подшипников.
Несколько вариантов АМ-35 остались только в проектах. АМ-35НВ являлся созданным в октябре 1939 г. проектом с непосредственным впрыском топлива. АМ-35Г должен был охлаждаться не водой, а чистым этиленгликолем. Поскольку у последнего теплоемкость намного выше, то можно было бы уменьшить запас жидкости в системе и отбирать на насосы меньшую мощность. Но этиленгликоль имеет меньшую теплопроводность, чем вода, и агрессивен по отношению к материалам уплотнений. Это привело к изменению размеров некоторых каналов и замене прокладок на более стойкие. Проект АМ-35ТК предусматривал использование турбонаддува. Существовали два его варианта — с турбонагнетателями ТК-2 и с ТК-35.
Хотя АМ-35 так и не дошел до уровня массовой серии, его применяли на ряде опытных самолетов и даже на серийных, например, на тяжелых бомбардировщиках ТБ-7. Но АМ-35 стал лишь промежуточной ступенькой к массовой модификации АМ-35А.
Вынужденное применение односкоростного ПЦН (надежный двухскоростной просто «не получался») должно было отрицательно сказаться на высотных характеристиках. Поэтому один из опытных образцов АМ-35 прошел 100-часовые испытания с повышенным наддувом. Используя результаты этого эксперимента, создали форсированную по наддуву модификацию АМ-35А. Мощность осталась той же, а вес дошел до 830 кг. Зато номинальная высота была поднята с 4500 м до 6000 м.
Двигатель испытывался с апреля 1939 г.; первые образцы отличались плохой приемистостью и неустойчиво работали на малом газу. В мае 1940 г. мотор предъявили на совместные испытания, в июле — на государственные, которые он успешно завершил в сентябре. С конца 1940 г. АМ-35А выпускался в больших количествах на заводе № 24 в Москве. Его планировали запустить в производство также на заводах № 19 и № 452, но это так и не было сделано.
Мотор постепенно дорабатывался. В начале 1941 г. была введена усиленная крыльчатка ПЦН, с весны того же года внедрили чисто механический (вместо электромеханического) привод поворотных лопаток на входе в нагнетатель.
К АМ-35А были спроектированы три варианта редуктора с разными передаточными отношениями. Первые серии шли с редуктором с отношением 0,9, с 5-й серии — с 0,732.
Основным «потребителем» АМ-35А стал цельнометаллический истребитель-моноплан МиГ-3, в 1941 г. строившийся в больших количествах. К началу Великой Отечественной войны он являлся самым массовым из истребителей нового поколения в ВВС РККА. Некоторое количество моторов пошло также на тяжелые бомбардировщики ТБ-7 (Пе-8).
Конструкторы готовили многочисленные модификации АМ-35А. В январе 1941 г. изготовили, а затем подвергли испытаниям три образца с беспоплавковыми карбюраторами, которые намеревались внедрить в серии. Однако этот вариант серийно не выпускался. АМ-35АНВ — это АМ-35А с непосредственным впрыском топлива. Опытный образец его изготовили летом 1941 г., но не испытывали в связи с эвакуацией. Работы по этой модификации официально прекратили в начале 1942 г. Очень оригинален был АМ-35А-ТР, вариант с турбореакторами Ефремова, использовавшими тепло от выхлопа и радиаторов для создания реактивного эффекта.
Максимальная мощность у него должна была дойти до 1650 л.с., но этот двигатель остался только проектом.
Распоряжение о прекращении производства АМ-35А поступило в конце 1941 г., после эвакуации завода № 24 в Куйбышев (Самару). Его прекратили делать, чтобы высвободить производственные мощности для наращивания выпуска родственного ему мотора АМ-38, описанного далее. Фактически же в небольших количествах АМ-35А собирали до конца 1944 г. Всего было изготовлено 4659 экземпляров. Из них 4034 мотора сделали в 1941 г., к концу 1943 г. к ним добавились еще примерно 450 штук. Последние серии АМ-35А изготовлялись уже с использованием узлов двигателя АМ-38Ф.
В 1943 г. появился ГАМ-35ФН, дефорсированный до 1150 л.с. катерный двигатель с реверс-муфтой. Но данных о его испытаниях нет.
М-36, он же АМ-36, являлся представителем другого направления развития моторов Микулина. В его конструкции прирост мощности достигался увеличением количества блоков, взятых от М-34ФРНБ или М-34ФРНВ. Это был 18-цилиндровый трехблочный рядный двигатель, выполненный по Y-образной схеме, причем третий был направлен головками вниз. На каждом колене вала стоял главный шатун, к которому крепились два прицепных. Мотор проектировался с мая 1939 г. в двух вариантах — карбюраторном и с непосредственным впрыском топлива. В августе того же года выпустили рабочие чертежи и заложили серию из пяти экземпляров. Первый опытный М-36 собрали 18 декабря 1939 г., с 30 декабря вели обкатку, а затем испытания. Двигатель доводился до начала 1942 г., после чего работы прекратили как бесперспективные.
Опытный катерный мотор ГАМ-35 с реверс-муфтой
18-цилиндровый мотор М-36 [АМ-36]
Действительно, максимальная мощность получилась порядка 2000 л.с. вместо 2250 л.с. по заданию, а недобор по номинальной мощности был еще больше — 1600 л.с. против 2000 л.с. Зато вес опытных образцов дошел до 1160 кг, в то время как по проекту — 1050 кг, с непосредственным впрыском — 1090 кг.
АМ-36 предполагалось использовать в проекте истребителя Таирова, но этот мотор так никогда и не поднялся в воздух. Больше попыток сделать многоблочные двигатели с блоками от моторов Микулина не предпринимали, сосредоточившись на доводке базовой конструкции. При этом опять появились два направления: моторы для скоростных высотных бомбардировщиков и истребителей и низковысотные моторы для штурмовиков.
Представителем первого являлся М-37 (АМ-37). Обозначение М-37 ранее использовалось для одного из двигателей плана 1932-33 годов, реально не проектировавшегося. Повторно его применили для мотора, являвшегося дальнейшим развитием АМ-35А с форсированием по наддуву (был увеличен диаметр крыльчатки). Работа велась с декабря 1939 г. сначала в инициативном порядке, а затем была внесена в план на 1940-41 годы. В самом начале 1940 г. закончили опытную партию из десяти моторов, с 5 января приступили к испытаниям. Этот двигатель долго доводился. После совместных испытаний в мае 1940 г. был введен промежуточный водовоздушный интеркулер, стоявший за ПЦН.