Новые авиамоторы СССР. 1941 год. Как это было

В продолжение «вечной» дискуссии об авиационных двигателях, недавно вспыхнувшей с новой силой в обсуждении целого ряда тем – выкладывается данный материал. Представляю вниманию коллег краткий отчёт 8-го Главного управления НКАП (отвечавшего за опытные работы по моторам) о выполнении плана опытных работ ОКБ и заводов за 1941 год. Документ был подго­тов­лен 15 декабря 1941 г. Надеюсь, знакомство с ним позволит ряду коллег избавиться от некоторых ошибочных представлений.

1. Общие выводы.

1. План опытных работ по моторам и агрегатам на 1941 г. имел следующие основные особенности, определенные решениями Правительства и ЦК ВКП(б) с учетом военной обстановки 1941 г.:

а) в плане были выделены основные, первоочередные объекты мощностью 1300–1700 л.с., обеспечивающие перевооружение ВВС. Эти первоочередные объекты должны были доводиться в кратчайшие сроки и внедряться в серийное производство и эксплуатацию в 1941 году.

б) Экспериментально-исследовательские работы были направлены на обеспечение выполнения основных опытных объектов.

в) Подчеркивалась необходимость создания новых, мощных моторов от 2000 л.с. и выше, как искание новых путей развития авиамоторостроения.

г) Была отражена необходимость одновременного широкого развития, как моторов жидкостного, так и воздушного охлаждения.

В соответствии с этими основными положениями, к числу первоочередных моторов были отнесены моторы М-105Ф, АМ-37, АМ-38, М-82, М-107, М-89, М-90, М-30 и М-40.

К числу новых мощных моторов, в том числе и моторов со специальными агрегатами наддува и новым процессом зажигания, относились: М-71, М-120, М-250, М-300, МБ-100, М-105БПД, М-105ПТ и М-107ФЗ.

Научно-исследовательские работы охватывали главным образом следующие вопросы:

а) повышение мощности и экономичности двигателей (исследование влияния геометрических размеров цилиндров на тепловую напряженность и экономичность, исследование влияния фаз газораспределения, непосредственный впрыск топлива, исследование авиационных топлив с октановым числом 100 и др.).

б) Повышение высотности (улучшение гидравлики центробежных нагнетателей, гидромуфты, Т.К., объемные нагнетатели и др.).

в) Надежность и прочность двигателей (улучшение форм клапанов, улучшение форм подшипников и система смазки, исследование коленвалов на крутильные колебания и т.д.).

II. Выполнение плана опытных работ.

Выполнение плана опытных работ 1941 г. делится на два периода: до нападения гитлеровской Германии на СССР и период войны.

Первый период характеризуется значительным выполнением плана работ в соответствии с намеченными сроками.

Опытные отделы имели возможность сосредоточить все внимание на опытных объектах, используя в значительной мере производственные мощности серийных цехов.

В результате проведенных работ в первом полугодии были закончены:

а) 50-ти часовыми совместными испытаниями моторы: АМ-38, М-105Ф, М-107, М-89НВ, М-82, М-71, М-105ПД и М-30.

б) 100-часовыми государственными испытаниями моторы: АМ-37, АМ-38, М-89, М-82, М-105ПД, М-30, из них не внедренными в серийное производство остались моторы М-89 и М-105ПД. Мотор М-89 – по причине отставания по своим техническим данным сравнительно с рядом современных моторов и в результате проведенных работ, позволивших форсировать мотор М-89 по мощности. Мотор М-105ПД, ввиду отсутствия производственной базы для его производства, и наличия моторов М-105Ф и М-107, имеющих лучшие технические данные.

в) В течение 1941 г. летными испытаниями были отработаны следующие моторы:

• АМ-37 и АМ-38 на самолетах Миг-3, Ил-2 и 103;
• М-82 на самолетах Миг-9, И-185, Ил-4, Лагг-3, Су-2;
• М-30 на самолете ТБ-7;
• М-71 на самолетах И-185 и Су-6;
• М-89 на самолетах ДБ-3Ф, Су-2 и ТА-3.

Применение новых и модернизированных моторов позволило улучшить тактико-технические данные самолетов, как по скорости, так и по маневренности и грузоподъемности, кроме того, создан ряд самолетов-дублеров, отработанных с моторами жидкостного и воздушного охлаждения.

Наряду с этим выполнением плана в первом полугодии, работы по доводке моторов М-107, М-120, АМ-39 не были закончены в установленные сроки по причинам встретившихся технических трудностей и недостаточной оперативности, при решении этих трудностей, ОКБ заводов. По этим же причинам не была обеспечена доводка в установленные сроки моторов М-90 до 50-часового ресурса и мотора М-71 до сточасового ресурса.

В военный период работа опытных отделов была перестроена и подчинена требованиям фронта.

Опытные отделы заводов № 24, 19, 16, 33, 20, 132, 28 и 150 были загружены заказами серийного производства, что сузило фронт работ по опытным моторам и агрегатам, кроме того в III и IV кв. перебазирование заводов № 29, 16, 24, 26, 33, 20, ЦИАМ, 132, 28, 150 и 161 вынудило временно прекратить опытные и научно-исследовательские работы на период развертывания заводов на новых базах.

Научно-исследовательские работы, в основном проводимые ЦИАМ»ом в 1941 году, выполнены лишь в незначительной мере. Из проведенных в 1941 году работ только одна тема «реактивные патрубки» нашли практическое применение на самолетах Лагг-3. Большинство же научно-исследовательских тем остались невыполненными вследствие устремленности ЦИАМ»а на постройку опытных объектов как моторов, так и их агрегатов, а именно: М-300, М-105ПД, М-105ПТ, ГТУ-3, М-107Ф3, ТК-3, АМ-35А-НВ и М-40, что привело к рассредоточению сил и внимания к проводимым работам и не обеспечило производственных возможностей для реализации заданной научно-исследовательской тематики.

III. Состояние производственных баз опытных отделов.

Проведенное на основе решений ЦК ВКП(б) и правительства расширение опытных баз и обеспечение их производственным и экспериментальным оборудованием, хотя и не в полной мере, все же позволило опытным отделам проводить самостоятельную постройку опытных объектов, кооперируясь с серийными цехами лишь по отдельным деталям моторов.

Увеличение количества экспериментального оборудования так же позволило расширить круг работ и проводить в отдельных случаях поэлементную отработку мотора, так например: на заводе №19 введение в строй установок ВМУ и УВО, позволило проводить отработку ряда узлов моторов в условиях близких к летным испытаниям.

Проведены испытания по запуску в зимнее время, при высоких температурах головок цилиндров с переменным обдувом цилиндров, проведены исследования нагнетателя на заводе №29. Отработка нагнетателя была проведена на специальной нагнетательной установке.

На заводе №33-29 – созданы установки по отработке насосов непосредственного вспрыска топлива и автоматике и др. экспериментальные установки по отработке отдельных деталей и узлов моторов.

Таким образом, в итоге работ 1940–1941 г. опытное моторо- и агрегатостроение, по сравнению с предыдущими годами, дало небольшое количество законченных доводкой новых типов, внедренных в серийное производство, обеспечив значительный прирост мощности отдельных моторов (см. таблицы № 1 и 2, стр. 5 и 6).

По обмену опытом между КБ и научно-исследовательскими институтами.

В соответствии с указанием наркома об обмене опытом между констр. отделами, научно-исследовательскими институтами в 1941 г. организации и обмену опытом было уделено значительное внимание:

1. В начале 1941 г. было проведено ряд совещаний в 8 Гл. управлении с отчетами гл. конструкторов, при чем отчеты были подвергнуты широкому техническому обсуждению.

2. Была проведена техническая конференция в ЦИАМ»е с обсуждением ряда докладов – о развитии заграничного и отечественного моторостроения, вопросам высотности, прочности и др.

3. Практиковалась организация технической помощи отдельным заводам: з-ду №24 по вопросу устранения явлений «помпажа» на моторе АМ-35 (комиссия Климова); з-ду №29 по карбюраторам и насосу непосредственного впрыска топлива; з-ду №26 по турбокомпрессору (ЦИАМ), з-ду №19 по нагнетателю, турбокомпрессорам и другим работам.

Такая организация обмена опытом вызвала широкий отклик и дала практические результаты.

Необходимо в 1942 г. расширить и углубить этот опыт.

Таблица № 2. Среднегодового прироста мощности по основным моторам.

Примечание:

1. Среднегодовой прирост мощности лучших заграничных фирм, как например: Райт-Циклон; Испано; Бристоль и др. составлял не менее 10%.

Наше авиамоторостроение на протяжении 5-ти лет с 1934–1939 г. давало прирост мощности 5–9%, т.е. отставало от заграницы, и только в период 1940–1941 г. дало значительный прирост мощности – до 25% по некоторым моторам.

2. Среди наших КБ лучшие результаты в период 1934–1939 г.г. имели завод №26 и №19.

Завод №24 до 1940 г. слабо развивал мотор АМ-34.

3. В 1940–1941 г.г. лучших результатов добился завод №19, отработав два новых, мощных мотора, и з-д №24, давший значительный прирост мощности по основному мотору.

Сводка изготовления и доводки опытных моторов 1940-1941 г.г.

2. Срыв сроков летных испытаний мотора М-82 был вызван следующими причинами:

а) Отсутствие доведенного по расходам топлива карбюратора АК-82БП.

б) Неудовлетворительного качества моторов, поставленных серийным производством для летных испытаний.

Плохое качество моторов первого выпуска объясняется допущением технического произвола, выразившимся в выпуске моторов в серийном производстве отличных от принятого эталона и небрежной сборки.

По ОКБ завода № 24.

1. Тематика опытных работ.

Планом опытных работ ОКБ завода на 1941 г. были заданы следующие темы:

1. Окончание доводки и сдача на гос. 100-часовые испытания мотора АМ-37.

• Срок выполнения 1.II-41 г.

2. Окончание доводки и сдача на совместные 50-ти часовые и гос. 100-час. испытания мотора АМ-38.

Срок выполнения:

• Совместные 50-ти часовые испытания – 1.II.41 г.
• Гос. 100-час. испытания – 1.VI-41 г.

3. Изготовление и сдача на гос. 100-часовые испытания нового мотора АМ-39:

Срок выполнения:

• совместные 50-ти часовые испытания – 1.VIII-41 г.
• гос. 100-часовые испытания – 1.XII-41 г.

4. Изготовление и сдача на гос. 100 часовые испытания нового мотора АМ-37 у/в.

Срок выполнения:

• совместные 50-ти часовые испытания – 1.IX-41 г.
• гос. 100-часовые испытания – 1.XI-41 г.

5. Доводка совместно с ЦИАМ»ом и сдача на совместные 50-ти часовые испытания мотора АМ-38 ТК.

• Срок выполнения – 1.I-42 г.

6. Доводка и сдача на совместные 50-ти часовые испытания мотора АМ-35А Н.В.

• Срок выполнения – 1.IX-41 г.

По мотору АМ-38.

Совместные 50-ти часовые испытания мотор АМ-38 прошел в феврале 1941 г.

На совместных и длительных заводских испытаниях были вскрыты следующие основные дефекты мотора:

• а) Прогар клапанов выхлопа;
• б) Недостаточная жесткость головки и рубашки блока, а также неудовлетворительная циркуляция воды;
• в) Трещины в опорах верхнего картера;
• г) Трещины по проушинам шатунов;
• д) Задир поршней и поломка перемычек между поршневыми кольцами и др.

На основе анализа указанных дефектов и проведенных экспериментально-доводочных работ были внедрены следующие конструктивные изменения, обеспечившие 100-часовую надежную работу мотора:

1. Клапан выпуска, для улучшения теплоотвода от грибка к направляющей, имеет увеличенный до 22 мм диаметр штока вместо 18 и увеличенный до 27 см куб. объем натрия вместо 13,5 см куб.

2. Увеличена жесткость головки блока за счет утолщения стенок камеры сгорания – верхних с 2-х мм до 4 мм и боковых до 3,5 мм. Кроме того, толщина стенки головки со стороны выхлопа на 3 мм и со стороны всасывания, на 1,5 мм.

На головке применен сплав 6340, вместо ранее применявшем сплава «У».

3. Для улучшения циркуляции воды в рубашке блока у 6 цилиндра добавлены 2 отверстия диаметром 11 мм. Для увеличения жесткости рубашки, стенки ее утолщены с 10 мм до 12 мм.

4. Верхний картер усилен на 27%. Усилению подверглись: стенки опор подшипников, которые выполнены двойными и лапы крепления мотора к мотораме.

5. Для устранения задира поршней и поломки перемычек увеличен диаметральный зазор между поршнем и гильзой цилиндра на 0,1 мм. Перемычка между двумя верхними кольцами усилена на 0,5 мм и др.

В результате проведенных конструктивных улучшений мотор АМ-38 в июне 1941 г. удовле­тво­ри­тельно прошел государственные 100-часовые испытания и внедрен в серийное производство.

По мотору АМ-37.

Мотор АМ-37 совместные 50-ти часовые испытания прошел в мае 1940 г. По мотору дважды устанавливались сроки государственных испытаний (1 августа 1940 г. и 1 февраля 1941 г.), но ввиду наличия тех же дефектов, которые были вскрыты и на моторе АМ-38, мотор государ­ственных испытаний в указанные сроки не прошел.

Так как мотор АМ-37 отличается от мотора АМ-38 только передаточным числом и диаметром крыльчатки нагнетателя, внесение тех же конструктивных изменений, которые были осуществлены на моторе АМ-38, обеспечили 100-часовую надежную работу мотору АМ-37.

В июле мотор АМ-37 прошел 100-часовые государственные испытания и был внедрен в серийное производство.

Мотор АМ-38 и АМ-37 отработаны летными испытаниями на самолетах «ИЛ-2», «103» и МИГ-3.

Выявленные летными испытаниями дефекты устранены.

По мотору АМ-39.

Установленные сроки 50-ти часовых совместных и гос. испытаний ОКБ завода не выполнены.

Созданная конструкция 2-х скоростного нагнетателя надежную работу мотора не обеспечила по причине горения фрикционного механизма нагнетателя. Нагнетатель переконструирован и проходит доводочные испытания.

По мотору АМ-37 у/в.

Установленные сроки 50-ти часовых совместных и гос. испытаний ОКБ завода не выполнены. Изготовленный образец мотора был передан на завод №301, где производилась компоновка винтомоторной группы. За отсутствием спец. балансирного станка мотор заводской доводке не подвергался. На самолетной установке мотор также не испытан.

По мотору АМ-38 ТК.

В октябре с.г. мотор передан ЦИАМ»у для предъявления на совместные 50-ти часовые испытания. Работы проводились в ЦИАМ»е.

По мотору АМ-35А Н.В.

Установленный срок совместных 50-ти часовых испытаний не выполнен. Отработка мотора с «НВ» проводилась ЦИАМ (см. отчет ЦИАМ).

Общие выводы.

1. В 1941 г. ОКБ завода № 24 добилось значительных успехов, закончив доводку моторов АМ-37 и АМ-38, внедрение их в серийное производство и эксплуатацию на новых самолетах: МИГ-3, Ил-2 и самолете 103.

2. Наряду с бесспорными достижениями по опытным объектам, завод №24 имеет и ряд недо­статков в работе:

а) завод затянул доводку мотора АМ-37, не сумев своевременно вскрыть дефекты мотора и наметить правильные конструктивные изменения для их устранения.

б) ОКБ завода игнорировало опыт других заводов и институтов, вследствие чего до сего времени моторы завода выходят с односкоростным нагнетателем, снижая данные мотора.

3. КБ завода недооценивало поэлементную отработку мотора и экспериментальные работы, по этой причине дефекты на моторе тянулись годами, т.к. доводились на целом моторе.

Главный конструктор не занимался развитием опытно-экспериментальной базы. Ряд заводов напр.: №26; 19; 29 уже в 1940 году имели значительно развитые опытные базы, а на заводе №24 только в 1940 г. было приступлено к их строительству и оборудованию.

4. ОКБ завода имея крупных дефектов по основному мотору, не устранив их, приступило к проектированию и доводке мотора АМ-36. Это отвлекало КБ от доводки основной семьи моторов АМ-35, приводило к срыву сроков по этим моторам и не могло дать практических результатов по мотору АМ-36.

В связи с этим, и крупными конструктивными дефектами, обнаруженными при доводке, мотор АМ-36 пришлось законсервировать.

Лаборатория и испытательная станция ОКБ также имеют ряд установок: 2 стенда; установку для испытания нагнетателей, установки для испытания агрегатов, установку ВОКЕШ и др. установки, позволяющие проводить поэлементную отработку отдельных узлов мотора. Заводу и ОКБ необходимо форсировать изготовление первой опытной партии моторов.

По ОКБ з-да № 29.

В соответствии с постановлением Правительства и приказом наркома № 460сс от 20.V.с.г. завод № 29 должен был закончить в 1941 г. следующие работы:

1. Провести 100-часовые государственные испытания мотора М90 в ноябре 1941 г., выпустить 100 моторов и подготовить к 1 января 1942 г. серийный выпуск мотора.

2. Провести государственное испытание мотора М89 к 15 июля 1941 г.

3. Провести 100-часовое испытание мотора М89 с насосом непосредственного впрыска топлива к 15 августа 1941 г.

Выполнение плана заводом:

По мотору М-90.

Мотор М-90, ввиду ненадежной силовой схемы (поломки коленчатого вала и шатунов), неудовлетворительной работы цилиндровой группы (прогар поршней и недобор мощности) и неудовлетворительной работы нагнетателя и промежуточной крышки, был подвергнут коренному переконструированию в первом квартале 1941 г.

Были переконструированы: а) коленчатый вал – проведено его усиление и передняя опора выполнена по схеме М85.

б) Переконструирована цилиндровая группа – выхлоп цилиндров передней звезды направлен назад, увеличено оребрение цилиндров, улучшена гидравлика и улучшена конструкция поршня с применением конических поршневых колец.

в) Промежуточная крышка – закреплена наглухо к картеру стальными шпильками, корпус нагнетателя сделан разъемным.

г) Переконструированы муфты первой и второй скорости нагнетателя.

Это переконструирование позволило уменьшить диаметр мотора до 1280 мм и удлинить носок редуктора.

Первые экземпляры этого мотора были изготовлены в июле 1941 г. Мотор развил на испытании заданные мощности и прошел 50-часовое заводское испытание.

Задержка в доводке мотора произошла вследствие срыва сроков изготовления первых опытных образцов и совершенно неудовлетворительной работы карбюратора АК90 б/п, который не обеспечивал заданных расходов, не обеспечивал стабильности расходов топлива при заданной регулировке и имел другие дефекты.

Основная же причина, которая обусловила срыв сроков, заключается в том, что в начале августа было решено перебазировать завод, что привело к прекращению доводки мотора на несколько месяцев (август-ноябрь 1941 г.).

Для отработки винтомоторных групп на самолетах Поликарпова, Кочерыгина (так в тексте – Прим. Redstar72) и Сухого были выделены работающие макеты и по одному летному мотору с ресурсом работы – 25 час.

Отработка винтомоторных групп на земле закончена и самолеты подготовлены (в основном) к заводским летным испытаниям.

По мотору М-89.

1. Постановление правительства и приказа наркома по мотору М89 – выполнены в срок. Мотор прошел государственные испытания на установленных данных, т.е. N_e=1300 л.с.; N_c=1250 л.с.; Н=3500 м и N_е=1150 л.с. Н=5750 м.

2. Так же проведены в срок и 50-часовые совместные испытания мотора М89 с насосом непо­сред­ственного впрыска топлива. Насос типа «Деккель» производства з-да №296.

3. Мотор М89 прошел заводские летные испытания на самолете ДБ-3Ф на заводе №29 и на самолете Су-2 на заводе №135.

Кроме того, мотор М-89 прошел государственное испытание на самолете ТБ-3.

4. Учитывая, что по своим данным мотор М89 отставал от некоторых современных моторов, и что произведенные конструктивные изменения позволяют дальнейшее форсирование мотора, заводом в качестве инициативной темы были проведены испытания, при которых получены следующие данные:

• N_взлет. = 1600 л.с.
• N_{е нI} = 1450 л.с.; Н = 2000 м
• N_{е нII} = 1300 л.с.; Н = 5000 м.
• Расход топлива на крейсерском режиме 200–205 гр/л.с.ч.

Это увеличение мощности было получено за счет некоторого уменьшения высотности, увеличения степени сжатия и улучшения наполнения за счет увеличения клапана выхлопа (сечение в свету) и улучшения гидравлики цилиндра.

Остальные конструктивные изменения сводились к упрочнению некоторых деталей, напр.: передней и задней промежуточных крышек.

На этих данных в июле 1941 г. мотор прошел два 50-ти часовых заводских испытания: одно с карбюратором и второе с насосом непосредственного впрыска топлива.

5. В соответствии с указанием КО и приказом наркома от 22.VIII-41 г. № 799с заводу было предложено мотор М89 в серийное производство не запускать, а довести мотор М89Б до 100-часового ресурса и провести государственное испытание к 15 декабря 1941 г.

Мотор был предъявлен в сентябре на 50-часовое совместное испытание в ЦИАМ, которое не было закончено ввиду перебазирования ЦИАМ.

Перебазирование завода и ЦИАМ отодвигают сроки окончания государственных испытаний на 2-3 месяца.

6. На самолете Су-2 приступлено к заводским летным испытаниям мотора М89Б. Сделано 5 полетов до высоты 5000 м. Мотор работает хорошо.

Произведенные экспериментальные исследования дают основание ожидать дальнейшего повышения прироста мощности во втором полугодии 1942 г. еще на 5-6% за счет улучшения гидравлики и повышения оборотов мотора, т.е. получить на моторе:

• N_{е взл.} = 1700 л.с.
• N_{е нI} = 1550 л.с.; Н = 2000 м
• N_{е нII} = 1400 л.с.; Н = 5200 м.

Причины срыва сроков по опытным объектам.

Кроме некоторых объективных причин, обусловивших невыполнение плана опытных работ, технических трудностей встретившихся при доводке моторов, особенно М90, на сроках доводки отразились и ряд организационных недостатков, имевших место в работе КБ и завода:

1. Главный инженер Авраменко и ряд конструкторов по мотору М-90 упорно тормозили работу по переконструированию мотора М-90, пытаясь доводить его в старой схеме. Это отражалось на ходе доводки, особенно на изготовлении первой партии переконструированных моторов, причем вместо выхода первого мотора на испытания 1 июня 1941 г., мотор был изготовлен только к 15 июля с опозданием на 1 1/2 м-ца по вине серийных цехов.

2. Главный конструктор, в первый период работы, не всегда правильно давал решения по устране­нию выявленных дефектов, поэтому в производство шло много случайных, мало продуманных вариантов напр.: недостаточное усиление промежуточных крышек мотора М89, главных шатунов и др.

3. Ряд имевших место в эксплуатации существенных дефектов на моторе М-88 как-то: повышенный расход масла, разрушение муфты второй скорости нагнетателя, неудовлетворительная работа карбюратора, требовали значительного внимания со стороны констр. отдела, отвлекая работников от выполнения основного плана опытных работ.

4. На заводе №29 очень долго сохранялись традиции доводить детали и узлы моторов на целом моторе. Поэлементная отработка игнорировалась. Отработка нового цилиндра мотора М89Б, когда была исследована гидравлика головки цилиндра на специальной установке и гидравлика нагне­тателя, дали разительные результаты: взлетная мощность мотора была увеличена с 1300 л.с. до 1600 л.с. без повышения наддува и оборотов.

Проведение торсиографирования мотора М90 дало возможность устранить поломку коленчатого вала и найти правильное решение по повышению его жесткости.

Опыт поэлементной отработки опытных деталей и узлов нужно всемерно развивать на заводе и дальше.

III. По ЦИАМ»у.

1. По мотору М-105ПД (двухступенчатым нагнетателем).

Мотор М-105ПД создан на базе серийного мотора М-105П с заменой серийного нагнетателя – двух­ступенчатым нагнетателем с турбомуфтами.

В сравнении с серийным мотором М-105П, мотор М-105ПД имеет преимущество по мощности и высотности:

• взлетная мощность больше на 70 л.с. (6,4%).
• Номинальная мощность на расчетной высоте 1-й ступени (2000 м) больше на 100 л.с. (9,1%),
• Номинальная мощность на расчетной высоте 2 ступени (6000 м) больше на 250 л.с. (31%).

Применение турбомуфт в приводе нагнетателя обеспечивает изменение мощности между расчетными высотами 1-й и 2-й ступени….

V. По винтостроению.

Учитывая быстрый рост отечественной и заграничной авиации и возросшие требования ее к воздушным винтам, тематический план опытных работ на 1941 г. поставил перед конструкторами задачу, направленную на создание и исследование специальных воздушных винтов для обес­печения истребительной и бомбардировочной авиации винтами. С этой целью в тематический план конструкторских бюро были включены электромеханические, гидромеханические и 4-х и 6-ти лопастные винты, с флюгерами и реверсивными свойствами, под моторы мощностью 1500–3000 л.с., а также соосные винты.

По ОКБ комбината 150.

1. Винт АВ-7.

3-х лопастной гидромеханический винт постоянных оборотов с установкой лопастей во флюгерное положение, под моторы М-90, М-71 и М-120.

Срок окончания государственного испытания по плану 1.Х.41 г.

Винт АВ-7 был спроектирован в двух вариантах, отличающихся в конструкции цилиндровой группы. В результате заводских испытаний была отработана окончательная схема винта и изготовлено 5 шт. опытных образцов, из которых: 1 винт подготовлен для летных и государственных испытаний и остальные 4 винта для испытаний моторов. Срок окончания государственного испытания не выдержан. Причиной невыполнения плана частично являлось отсутствие мотора для отработки и заводского испытания винта и отсутствие специальной электроаппаратуры для ввода и вывода винта во флюгерное положение. Окончание темы должно перейти на 1942 год.

2. Винт АВ-9. 4-х лопастной гидромеханический винт постоянных оборотов с диапазоном поворота лопастей в 35 градусов под моторы мощностью до 2000 л.с.

Срок окончания гос. стендового испытания по плану 25.VIII-41 г. Винт АВ-9 был спроектирован, изготовлен и прошел 50-ти часовое заводское испытание на моторе М-90 и в сентябре был подго­товлен для проведения гос. испытания.

Кроме того, для проверки аэродинамики и улучшения взлетных качеств самолетов было изготов­лено 5 винтов АВ-9 для самолета Миг-3 с мотором М-82, Пе-2 с мотором М-105 и 102у с мотором М-120.

Эта [работа] в срок не выполнена. Причиной задержки являлось отсутствие специальных штамповок и задержка испытания моторным заводом. К концу 1941 г. эта тема должна быть закончена.

3. Винт АВ-8.

3-х лопастный гидромеханический винт постоянных оборотов с установкой лопастей во флюгерное и реверсивное положение.

Тема должна закончиться заводским испытанием 1.XII-41 г.

Эта тема не выполнена, до настоящего времени винт находится в стадии проектирования.

4. Винт АВ-20.

3-х лопастной гидромеханический винт постоянных оборотов с установкой лопастей во флюгерное положение.

Срок окончания заводского испытания по плану 1.XII-41 г.

Эта тема в срок не выполнена, до настоящего времени винт находится в стадии проектирования.

Тема была дана как экспериментальная для предварительного изучения схемы винта в 1941 г. и ее невыполнение в срок не отразится на обеспечении самолетов винтами.

5. Винт АВ-5 с.л.

3-х лопастной гидромеханический винт постоянных оборотов со стальными полыми лопастями.

Тема переходящая с 1940 г. должна закончиться по плану заводским испытанием.

Проводимая работа с винтом с пустотелыми стальными лопастями начатая в 1940 г., до сих пор не дала положительных результатов.

Лопасти, изготовленные методом сварки двух отдельно штампованных половинок при испытании на стенде давали трещины в местах сварки. После этого было решено изготовить лопасти целыми из специальных конических трубных штамповок, для этой цели на заводах Ленина и Энгельса в Днепропетровске в течение 4-5 месяцев изготовлялись слитки, штампы и конические трубные штамповки, которые не удалось получить из-за эвакуации заводов. Поэтому тема осталась невыполненной.

Внеплановые работы.

Кроме выполнения тематического плана ОКБ комбината 150 в значительной степени было загружено внеплановой работой по выполнению приказов Наркома и распоряжений 8-го главного управления.

Внеплановая работа состояла из:

1. Подбора новых винтов к серийным самолетам с целью улучшения взлетных качеств самолетов.

2. Подбора новых винтов к серийным самолетам Миг-3, Ил-2, Су-2 и др., вследствие перевода последних на эксплуатацию с новыми моторами.

3. Выполнения приказа № 176с о проведении сравнительных летных испытаний самолетов Миг-3, Пе-2, Лагг-3 и Як-1 с серийными винтами ВИШ-61 и ВИШ-105 с несколькими вариантами лопастей.

4. Изготовлено 5 новых винтов АВ-10 под мотор М-107 с носком вала по ст. № 8, два винта сейчас проходят на моторе М-107 испытание.

5. Проведена работа по замене дефицитных цветных материалов деталей втулки винта и кожи для уплотнительных манжет.

6. Ведется проектирование нового винта для мотора М-32.

7. Изготовлено большое количество винтов с различными лопастями для испытания опытных самолетов Миг-9, Ил-4, Су-6, 102, 103у, Ер-2, И-185 и др.

По ОКБ № 1 завода № 28.

1. Винт ВИШ-62.

3-х лопастной гидромеханический винт постоянных оборотов с установкой лопастей во флюгерное положение под моторы М-105П и М-107П.

Тема должна закончиться государственным испытанием винта 1.XI.41 г.

Винт ВИШ-62 спроектирован и изготовлено около 10 опытных образцов с различными лопастями для летных испытаний самолетов завода № 156.

Проведено заводское испытание винта и длительная наработка на моторе М-105П, для проверки прочности винта.

В настоящее время винт ВИШ-62 подготавливается для гос. стендовых испытаний. Тема с небольшим опозданием будет выполнена.

2. Винт ВИШ-70.

4-х лопастной гидромеханический винт постоянных оборотов с установкой лопастей во флюгерное положение и второй вариант этого винта с установкой лопастей в положение реверса.

Тема должна закончиться по плану заводским испытанием 1.XI.41 г.

Проектные работы закончены обеих вариантов. Винт с флюгерным свойством находится в изготовлении – готовность 60%. Винт с реверсивным свойством находится в окончательной стадии производства. Тема с опозданием будет выполнена.

Внеплановые работы.

Кроме выполнения тематического плана ОКБ № 1 было загружено внеплановой работой по доводке серийного винта ВИШ-61, изготовлением новых лопастей для самолетов Пе-2, Як-1, Лагг-3, 102, 103 и изысканию наилучшего профиля лопасти для повышения КПД винта.

Спроектированы и изготовлены новые винты ВИШ-62 с флюгерным свойством под мотор М-107 с носком вала по стандарту № 8, которые в настоящее время проходят испытания на заводе № 26.

Также проведена большая работа по замене цветных металлов и замены кожи для уплотнительных манжет, в результате которой найден материал заменяющий кожу.

В настоящее время эти манжеты внедряются в серийное производство.

По ОКБ № 2 завода № 28.

ОКБ №2 Никифорова имело следующий тематический план:

1. ВЭМ-107 – электромеханический винт типа УДМ с регулятором постоянных оборотов и для моторов М-35, М-105 и М-107.

2. ВЭМ-100. 4-х лопастной электромеханический винт к моторам 1400–2000 л.с.

3. ВЭМ-102. Электромеханический винт с плавающими лопастями к моторам АМ-35А и М-105. По всем этим темам была развернута работа.

В конце июня оборудование опытного цеха завода 28 было вывезено в г. Павлово для организации серийного завода №467. В связи с ликвидацией на заводе №28 опытной базы конструкторское бюро Никифорова было реорганизовано и ряд конструкторов были переведены в серийное производство заводов 28 и 467.

В результате все опытные работы по указанным темам были закрыты. 21 июля КБ Никифорова было восстановлено со штатом в 10 чел. и переведено на завод №467 для доводки электромеханического винта ВЭМ-107 с регулятором пост. оборотов.

Эту работу Никифорову пришлось восстанавливать вновь и к настоящему моменту им проведено сравнительное испытание винта на стенде с регуляторами постоянных оборотов конструкции завода № 213, ЦИАМ и типа VDМ.

Ввиду эвакуации заводов закончить гос. испытание в указанный срок 1.Х не удалось. К концу 1941 г. работа должна быть закончена.

По ОКБ завода № 467.

1. Винт ВИШ-201.

5-ти лопастной пневмогидравлический винт к моторам мощностью 2000–3000 л.с. с флюгерным свойством. Тема должна закончиться заводским испытанием к 15.XII.

Винт спроектирован и изготовлено 2 опытных образца. С 1.Х винт прошел испытание в трубе ЦАГИ и был установлен на самолет Ил-2 для летных испытаний. Испытание в трубе ЦАГИ показали хорошие результаты 6 лоп. винта, увеличивающего тягу по сравнению с 3-х лоп. винтом на 40%.

2. Винт ВИШ-202.

Соосный гидромеханический винт к мотору М-300. Тема должна закончиться заводским испытанием 1.Х. Винт изготовлен, но испытание задерживается из-за неготовности мотора.

3. Винт ВИШ-204.

Соосный гидромеханический винт к мотору М-250. Винт изготовлен и находится на заводском испытании на заводе № 16. Ввиду эвакуации завода № 16 дальнейшее испытание временно задерживается.

4. Винт УВ. Универсальный винт к моторам Ам-35А и М71 с флюгерным и реверсивным свойством. Тема должна закончиться летным испытанием 1.XII.41 г.

Винт спроектирован и изготовлен. В октябре в ЦАГИ проводилась проверка работы механизма винта. Работа была приостановлена из-за переезда ЦАГИ в другой город.

Работы по деревянным лопастям:

Опытные работы по деревянным лопастям проводятся ОКБ завода № 167, которое входит в 6-е главное управление. Но вместе с тем, 8-е главное управление также занималось и деревянными лопастями. К октябрю по деревянным лопастям была проделана следующая работа:

1. Проведены испытания винта ВИШ-22Д с деревянными лопастями на самолетах СБ и Миг-3. Для самолетов СБ винты запущены в серийное производство.

2. Изготовлены опытные винты АВ-5 с деревянными лопастями для самолетов Миг-3, Пе-2, Лагг-3 и Су-2. На самолетах Миг-3 с мотором Ам-35А и Пе-2 с мотором М-105 испытания показали, что скорости самолетов с деревянными лопастями по сравнению с дюралевыми снижаются от 2 до 5 процентов. Вообще же аэродинамические испытания и испытания на прочность показали, что при небольшом улучшении деревянных лопастей, с точки зрения повышения КПД, дюралевые лопасти вполне могут быть заменены в металлической втулке деревянными лопастями.

Выводы.

В результате развертывания опытных работ к 1941 г. в области винтостроения были получены значительные достижения. В 1941 г. отработаны для истребительной и бомбардировочной авиации автоматические винты АВ-5 и ВИШ-61.

Несмотря на достигнутые успехи и технический рост специалистов-конструкторов, приходится сделать вывод, что ОКБ винтовых заводов с поставленной перед ним задачей в 1941 г. не справились. Тематический план в целом на 1941 г. по срокам не выполнен.

Невыполнение тематического плана объясняется следующими основными причинами:

1. Главные конструктора недостаточно уделяли внимание объектам, находящимся в серийном производстве. Вскрытые в эксплуатации дефекты глубоко не изучались и автоматически переносились на новые конструкции винтов. Несмотря на то, что явление раскрутки было обнаружено еще в 1940 г. на винте АВ-1, главные конструктора глубоко этим вопросом не занимались, в результате чего в 1941 г. раскрутка повторилась и на новых винтах АВ-5 и ВИШ-61, что приводило к временной задержке производства винтов.

2. При проектировании и выборе новых схем винтов главные конструктора заводов 28, 467 и комбината 150 не обменивались опытом в работе, в результате чего в эксплуатации на разных самолетах с одними и теми же моторами находятся три винта АВ-5, ВИШ-61 и ВИШ-105, принципиально не отличающиеся друг от друга.

Наличие трех однотипных, но различных по конструкции винтов значительно усложняет эксплуатацию и их производство на винтовых и смежных заводах (многотипность подшипников, манжет и др. деталей).

3. Организационная структура ОКБ была окончательно отработана. Ведущие конструкторы по каждой теме были выделены только в середине года, в результате чего начальники бригад вели одновременно несколько тем.

4. Существование трех конструкторских бюро на заводе № 28 (Кузьмина, Заславского, Бас-Дубова и Никифорова) с небольшой опытной базой приводило к срыву сроков испытания и доводки опытных винтов.

В настоящее время все ОКБ рассредоточены по разным винтовым заводам.

5. Кроме указанных недостатков в работе конструкторских бюро, невыполнение тематического плана по винтам в значительной степени объясняется загрузкой опытных отделов заказами серийного производства для нужд фронта, вынужденным временным перерывом в работе, в связи с эвакуацией заводов, а также внеплановыми работами (1684,7).

Источник: «Хроники Родионова», 1941 год, часть 3 (http://www2.warwick.ac.uk/fac/soc/economics/staff/mharrison/aviaprom/ver11/1941mc.docx)

Источник (1684): РГАЭ, ф. 8044, оп. 1, д. 892.

Иллюстрации – из книги Котельникова В.Р. «Отечественные авиационные поршневые моторы (1910–2009)».