История зарождения воздухоплавания и авиации в России

Веробьян Борис Сергеевич

Мотор (двигатель) Нестерова

По замыслу будущего авиаконструктора, чтобы проблему с мотором решить,Пришлось в конструкции торец валика первого магнето со вторым соединить.Это, вероятно, один из первых примеров, применяемых и ныне,Дублирования жизненно важных и сложных систем авиационной машины.В дальнейшем на авиационные двигатели, чтобы надежность их поднять,По два магнето и два комплекта свечей стали устанавливать.При работе двигателя с двумя свечами в каждом цилиндре в этом случаеУлучшался процесс сгорания, росла мощность, компенсируя вес конструкции.А инженером Владимиром Киреевым в авиационном отделе летом 1915 годаБыл разработан на Русско-Балтийском вагоностроительном заводеИ строился серийно двигатель «РБЗ-6» мощностью 150 лошадиных сил, к слову,По типу немецкого двигателя «Аргус» однорядного шестицилиндрового.Начиная с 1915 года двигателями «РБЗ-6» самолеты «Илья Муромец» снабжали.Заводы двигателей в Риге и Петербурге до 15 двигателей в месяц выпускали.И Русско-Балтийский завод, где под руководством Сикорского шла работа,Выпускал от 10 до 15 двигателей «РБЗ-6» в месяц для его тяжелых самолетов.На самолеты «Илья Муромец» ставились и двигатели «Сальмсон», тяжелые,Мощностью 200 лошадиных сил, звездообразные, 14-цилиндровые.И гидросамолеты «М-9» строились с мотором «Сальмсон» – таково решение.Это были двигатели «Р-9» – девятицилиндровая звезда с водяным охлаждением.

Звездообразный

мотор (двигатель) «Сальмсон»

Свой вклад в развитие опытного двигателестроения в России в то времяВнесли Александр Микулин и Борис Стечкин. Они по оригинальной схемеПостроили в 1916 году «АМБС-1» – двигатель двухтактный бензиновый,Двигатель этот мощностью 300 лошадиных сил и двухцилиндровый.При частоте вращения вала двигателя 1800 оборотов в минуту, так было,Расход топлива оценивался 0,25 килограмма на лошадиную силу.Хотя двигатель имел не авиационное, по мысли авторов, назначение,Но с его габаритными размерами нашел бы и на самолетах применение.Два рабочих цилиндра и компрессор, конструкторы так задумали впрок,Располагались параллельно оси рабочего вала и образовали общий блок.При проектировании двигателя мысль творческая реализоваласьВ том, что в каждом рабочем цилиндре по два поршня иметь полагалось.А с помощью косых шайб, что на рабочем валу, возвратно-поступательноеПеремещение поршней превращалось в движение вала вращательное…Распределение газовой смеси по цилиндрам, и это наверняка,Производилось при работе двигателя с помощью винтового золотника.Материалом для двигателя, так как проблемы с металлом были,Некачественное, приобретенное по случаю, «рыночное железо» служило…Довести двигатель не удалось. Дефекты нашли свое проявлениеВ изгибе штоков поршня, его задиров из-за высокого удельного давления.

Мотор (двигатель) Микулина и Стечкина «АМБС-1»

Схема «АМБС-1»

В то время процесс доводки двигателя еще не был известен.Пытались сразу вывести на полную мощность двигатель повсеместно…А если этого не получалось, хотя двигатель и был к испытаниям готовый,Заказчики прекращали финансирование и теряли интерес к конструкции новой.Для Микулина это был первый опыт проектирования, достойный внимания,Мощного, на легком топливе, двигателя внутреннего сгорания.Знаменитому впоследствии авиаконструктору шел тогда всего 21-й год.И в его творческой карьере еще будет неповторимый, впечатляющий взлет.В России производство моторов являлось слабым промышленным звеном.Не было нужной металлургической базы и качественных сталей… ПритомТрудно решалась проблема изготовления авиационных свечей. И, нет секрета,Почти вся авиация летала с применением иностранных магнето.Но, несмотря на отставание России от ведущих стран в двигателестроении,Ее ученые дали основы научного проектирования двигателей, вне сомнения.В частности, по гидравлической теории смазки широко известны их работыИ по части двигателей тепловые, статические и динамические расчеты.И технические предложения русских авиаконструкторов, как основа,Прочно вошли в практику авиамоторостроения мирового —Это четырех– и шестицилиндровые рядные двигатели вертикальныеИ дублирование наиболее сложных и ответственных агрегатов изначальное.

Николай Брилинг

Борис Стечкин

И в 1911 году профессор Николай Брилинг издал очень кстати труд:«Двигатели внутреннего сгорания» – первый учебник. И сразу отметим тут,Что с 1915 года, по инициативе ученого, было положено начало дела святого,Подготовки в МТУ по двигателям специалистов поколения молодого.Также Брилинг основы теории быстроходных ДВС карбюраторных заложил.И параметры по переводу ДВС с одного типа горючего на другой установил.А ранее, в 1910 году, была разработана Брилингом и Александром Орловым«Теория процесса выхлопа и продувки двухтактных двигателей» – в науке слово.Еще, «теория горения газовых смесей», предложенная Николаем Семеновым,Позволила разъяснить особенности происходящих процессов, взглядом новым,Воспламенения и сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания.И естественно, к этим работам авиаконструкторы проявляли свое внимание…И в 1915 году в приложении к журналу «Воздухоплавание», по плану,Вышла книга Дмитрия Борейко «Исследование материалов для аэроплана».Тогда же в МТУ – Московском техническом училище – из авиаконструкторовУчились будущие ученые и авиадвигателисты Стечкин, Микулин и Швецов.Первая мировая война 1914–1918 годов показала огромную роль авиацииКак самостоятельного рода оружия, применяемого в боевых операциях.Но в Гражданскую войну с интервенцией 1918–1922 годов, так случилось,Поставка в Россию иностранных авиадвигателей совсем прекратилась.К началу 1918 года уже встал вопрос перед советским руководствомРазвития в авиадвигателестроении собственного производства.И в феврале 1918 года был запущен завод «Икар», бывшие «Гном» и «Рон»,И возобновил выпуск необходимых авиадвигателей «Рон» (М-1) он.И московский авиазавод «Мотор» постепенно начал возрождаться.И успешно на нем ротативные двигатели «Рон-120» (М-2) стали собираться.И 11 мая 1918 года в Москве, на Ходынском поле, испытали в работе«Летающую лабораторию» для исследования двигателей и самолетов.И в это поистине трудное время разрухи, голода и смутВ Москве был образован Центральный аэрогидродинамический институт.День рождения ЦАГИ – 1 декабря 1918 года. И по ориентацииЕго основателем считают Николая Жуковского – отца русской авиации.И фундаментально, с перспективой, несмотря на сложные военные годы,В области авиадвигателестроения налаживалась научная работа.Здесь Центральный аэрогидродинамический институт преуспел —Там был образован под руководством Стечкина винтомоторный отдел.И для подготовки соответствующих кадров в 1919 год напряженныйВ Москве по решению Реввоенсовета был создан техникум авиационный.А в 1920 году Реввоенсовет, проявляя об авиации дальнейшую заботу,Преобразовал техникум в Институт инженеров Красного воздушного флота.

Николай Жуковский

11 мая 1918 года на Ходынском поле состоялся подъем первой «летающей лаборатории»

А завод «Икар» по образцу «Либерти-12» освоил выпуск мотора М-5 нового.«Либерти-12» – двигатель США Первой мировой войны, 12-цилиндровый,С жидкостным охлаждением, V-образный, мощностью 450 лошадиных сил…В 1924 году М-5 в серийное производство заслуженно принят был.Из всех серийных производимых у нас авиадвигателей лучшим был М-5.Он стоял на самолетах ВВС и ГВФ, и его завод «Мотор» тоже стал выпускать.Однако в эти 1920-е годы, которые историки вспоминают при случае,Начались работы и над созданием авиадвигателя отечественной конструкции.Первым опытным советским авиадвигателем АБ-20 (М-7) стал.Его, с расчетной мощностью в 20 лошадиных сил, Анатолий Бессонов создал.Двигатель строили в 1922 году на заводе «Мотор». К испытаниям готовыйОн был по характеристике бензиновый, двухтактный и двухцилиндровый…Двигатель АБ-20 фактически весом всего 35 килограммов был.Но во время стендовых испытаний он расчетную мощность не развил.Из-за плохого наполнения цилиндров АБ-20 не вышел на рабочий режим…И дальнейшие доводочные работы были прекращены, к сожалению, над ним.К началу 1925 года мощности заграничных двигателей достигали,Примерно 600 лошадиных сил, а ресурсы их 150–200 часов составляли.В то же время у советских двигателей, к середине 1920-х годов,Мощность была около 400 лошадиных сил и ресурс всего – 50 часов.

Анатолий Бессонов

Аркадий Швецов

А создание одного из первых мощных двигателей, в 1923 году так пришлось,Аркадием Швецовым и Петром Моишеевым на заводе «Мотор» началось.У авиадвигателя 12-цилиндрового V-образного с водяным охлаждением,Рабочая мощность была 750 лошадиных сил – это несомненное достижение.Готовый в 1926 году двигатель получил марку М8-РАМ и, по сути своей,РАМ – русский авиационный мотор – стал воплощением интересных идей.По тем временам увеличение мощности двигателя, как и предполагалось,Проектировщиками выбором большой размерности цилиндра осуществлялось.Новым конструктивным решением было объединение в один блокКаждой пары цилиндров с общей алюминиевой головкой, впрок,Которая крепилась к днищам цилиндров надежно и ответственноС помощью клапанных седел на резьбе, соответственно.У двигателя М8-РАМ были водяные рубашки на цилиндрах. Как без них?И применялись четыре клапана по паре впускных и выпускных.В 1926 году двигатель поставили на испытания. И 2,5 часа экзаменовали…Из-за недостатков конструкции и большого веса М8-РАМ забраковали.Итак, хотя успехи в создании своих двигателей у нас отмечались скромные,Все же пользу молодому авиадвигателестроению они принесли огромную.Воспитывались кадры, приобретался опыт. Умея мечтать и дерзать,Мы на ошибках учились, чтоб в будущем первоклассные двигатели создавать.Начиная с 1925 года строится в отечественном двигателестроенииСерия опытных образцов двигателей жидкостного охлаждения.Несомненно, толчком к этому конкурс, объявленный ВВС, послужилНа авиационный двигатель мощностью свыше 750 лошадиных сил.В стране проектировали три двигателя. В соответствии с заданиемМ-18 Бессонова и М-13 Брилинга и Микулина подошли к испытаниям.Двигатель М-18 сделали на заводе «Икар» и на стенд поставили к сроку,Он W-образный, с 18 цилиндрами с оригинальной силовой схемой блока.Двигатель М-18 быстро запускался. Однако непрочными оказались блоки.И завод «Икар» до конца 1927 года делал все возможное для его доводки…М-18 первым из советских моторов 100-часовые испытания прошел.Мощность его 750 лошадиных сил, вес 550 килограмм. Но в серию не пошел…А в Научно-автомоторном институте М-13 создан 12-цилиндровый был.При 2100 оборотах в минуту он развивал мощность – 820 лошадиных сил.У М-13 цилиндры по три в один алюминиевый блок соединялись,Цилиндры внутри каждого блока проточной водой охлаждались.М-13 при испытании лучшие результаты, чем М-18, показал.Но 600-килограммовый двигатель в серию тоже не попал.Сложная конструкция блока цилиндров лишала М-13 превосходства.Не хватало опыта и была низкой культура литейного производства.

Мотор (двигатель) М-18

Однако наряду с моторами жидкостного охлаждения, не без основания,Двигателям с воздушным охлаждением уделялось внимание.Они обеспечивали в самолете, в бою, меньшую уязвимость пилота,Для которого двигатель служил своеобразной защитой от пуль в полете…Первым серийным советским двигателем воздушного охлажденияБыл М-11 Аркадия Швецова и Николая Окромешко, вне сомнения.При умеренной степени сжатия и небольшом числе оборотов в эксплуатацииДвигатель М-11 с 1926 года нашел применение в легкомоторной авиации.М-11, созданный на заводе «Мотор», мощностью 110 лошадиных сил,Гарантированный ресурс не менее 300 часов в результате доводки получил.К тому же М-11 был к топливу неприхотлив, и в условиях экстремальныхОн работал на многих сортах бензина без добавок специальных.В 1927 году на базе заводов «Икар» и «Мотор» крупный завод создали.Новому авиамоторному предприятию имя «Михаил Фрунзе» дали.А в 1929 году группой Анатолия Бессонова для серии, по показателям,Разработан первый советский М-15 с центробежным нагнетателем.Двигатель М-15 был рассчитан на мощность 450 лошадиных сил.При 1800 оборотах в минуту. Вес двигателя около 400 килограммов был.Нагнетатель для М-15 от 12 до 20 тысяч оборотов в минуту имел.М-15 в 1930 году на стендовых испытаниях 50-часовой рубеж преодолел…

Мотор (двигатель) гражданский МГ-11

Мотор (двигатель) М-11

И в НАМИ по идее Брилинга, был спроектирован мотор, внимания достоин,«НАМИ-100» (М-12) 5-цилиндровый с водяным охлаждением и построен.Мощность его в работе 100 лошадиных сил. Он не хуже М-11 себя показал.Но НАМИ не имел производственной базы, и «НАМИ-100» в серию не попал.В 1930 году в стране спроектировано 40 двигателей, 30 из них были в работе,Построено около 15 двигателей, но немногие ставились на самолеты.Существующая организация опытного авиационного моторостроенияНе обеспечивала создание эффективных двигателей. Требовались изменения…Если развитие ЦАГИ служило делу авиации, способствовало ее расцвету,Придет время. В Москве 3 декабря 1930 года пройдет заседание РеввоенсоветаПо авиамоторостроению при участии Сергея Чаплыгина и Сергея Каменева,Михаила Тухачевского и Яна Алксниса, Клима Ворошилова и Андрея Туполева.Решение Реввоенсовета по докладу Петра Баранова нельзя недооценить.Отделы авиамоторный ЦАГИ и моторостроения завода «№ 24» объединитьВ Институт авиационных моторов (ИАМ) – научно-практического назначения.Впоследствии это – Центральный институт авиационного моторостроения.В 1931 году в ЦИАМе строился и доводился до серийного исполненияДвигатель М-34, 12-цилиндровый, V-образный, жидкостного охлаждения.Причем конструкторской группой, руководимой Микулиным, в 1929–1930 годахДвигатель М-34 (АМ-34) еще в НАМИ разрабатывался в чертежах…

Андрей Туполев

Петр Баранов

Александр Микулин

Общий вид двигателя АМ-34РН

В ЦИАМе в 1931 году М-34 прошел 100-часовые испытания плановыеИ был передан на завод «Фрунзе» в производство, имея такие данные:Мощность двигателя М-34 – 850 лошадиных сил (по сдаточным документам)При 1800 оборотах в минуту и степени сжатия – 6. Вес его – 585 килограмм.Итак, М-34 – первый советский серийный двигатель жидкостного охлаждения.В дальнейшем в ЦИАМе продолжались работы по его улучшению.М-34 оснащались «АНТ-25», бомбардировщики ТБ-3 и другие самолеты…Так шло становление нашего авиадвигателестроения. Начинались 1930-е годы…

Александр Микулин

Применение двигателя Микулина М-34 (АМ-34) в авиации

Самолет «АНТ-25»

Самолет ТБ-3

Глава XIV

От воздушных шаров на морских судах к палубной корабельной авиации