Работы над новым поршневым авиадвигателем из М-11ФР

Первым советским серийным мотором был разработанный на Государственном авиазаводе №4 (ГАЗ №4 «Мотор») А.Д.Швецовым при участии металлурга Н.В.Окромешко пятицилиндровый звездообразный мотор воздушного охлаждения М-11 мощностью 100 л.с. Он разрабатывался по условиям объявленного в 1923 г. конкурса на создание мотора для учебных самолетов взамен мотора М-2-120 и выиграл этот конкурс.

В 2008 году Истринский экспериментально-механический завод (ИЭМЗ) закупил пять экземпляров мотора М-11ФР. Первоначально развивался проект двигателя под условным обозначением РР5-105-126 ("Российский радиальный, пятицилиндровый", диаметр поршня 105 мм, ход поршня 126 мм). Планируется, что базовый двигатель будет иметь мощность в 210 л.с. Предусматривается также достаточно широкий диапазон мощности семейства двигателя — примерно от 50 до 360 л.с.

Мотор М-11 был выполнен полностью из советских материалов. Так как М-11 был исполнен по очень простой схеме, он был проще и дешевле в производстве, чем М-2, имел большие запасы по мощности, что впоследствии обеспечило значительное форсирование его: в последней модификации М-11ФР (производства 1946-1952 гг.) номинальная мощность была повышена до 140, а максимальная — до 160 л.с.

По своим характеристикам М-11 не уступал лучшим в то время зарубежным моторам этого класса. Конструкция его была достаточно оригинальна, в частности, привод к клапанам осуществлялся не от центральной кулачковой шайбы, как у большинства звездообразных моторов, а от отдельных для каждого цилиндра кулачковых валиков. Это было сделано для упрощения производства, и хотя на первый взгляд казалось "упрощенчеством", в дальнейшем сохранилось на долгие годы производства этого мотора — "долгожителя".

Было применено новое в то время резьбовое соединение литой из алюминиевого сплава головки цилиндра со стальной оребренной, гильзой (даже на моторах таких передовых фирм, как Райт, Бристоль, Сименс, навертные головки были внедрены несколько позже).

Молодые инженеры Швецов А.Д. и Окромешко Н.В. в 1925 году создают и внедряют в серийное производство первый отечественный авиационный мотор М-11 мощностью 110 л.с. Аркадий Дмитриевич Швецов, в дальнейшем прославленный авиаконструктор, автор 17 удивительных двигателей, в анкете в 1950 году укажет в графе "имеет ли изобретения, научные труды" только этот мотор — звездообразный, пятицилиндровый, поршневой двигатель воздушного охлаждения, предназначенный для учебной и тренировочной авиации.

С 1927 г. серийное производство М-11 было передано на ГАЗ №9 в г.Запорожье, где в июле 1930 г. был организован опытно-конструкторский отдел под руководством А.С.Назарова, который проделал большую работу по усовершенствованию мотора: был переделан полностью кривошипно-шатунный механизм на подшипники скольжения, проведены изменения по цилиндро-поршневой группе, значительно усовершенствована технология производства и сборки мотора и др.

Ресурс мотора непрерывно увеличивался: в 1932 г. он достиг 200 ч на модификации М-11В и к 1936 г — 400 ч на модификации М-11Д. Руководство конструкторскими работами последовательно осуществляли А. С.Назаров, С.Д.Колосов, М.А.Коссов, Е.В.Урмин, А.И.Ивченко и С.С.Самсонов. В серии М-11 был до 1952 г.,а в эксплуатации и того больше-приказ о его полном списании с эксплуатации в клубах и школах ДОСААФ был датирован 1959 г. На базе М-11 было сделано множество его модификаций и новых моторов.

Мотор М-11 устанавливали на самолеты У-2 (По-2), УТ-1, УТ-2, Як-6, Як-12 и др. По данным А.С.Яковлева, с моторами М-11 было выпущено более 50 тыс. самолетов, то есть число выпущенных моторов превысило 100 тысяч.

В 1946 году были проведены работы по форсированию мотора. По сравнению с предыдущими моторами он имел существенные конструктивные изменения, главными из которых были:
увеличение степени сжатия, в связи с чем были значительно изменены картер, цилиндры и поршневая группа;
носок коленчатого вала переделан под применение ВИШ;
предусмотрена установка приводов агрегатов-компрессора для зарядки воздушных баллонов, вакуум-насоса, генератора, регулятора числа оборотов винта и некоторых других;
установлен беспоплавковый карбюратор.

В начале 1930-х годов было разработано целое семейство двигателей на его основе, однако эти двигатели серийно не выпускались:
М-50 — трехцилиндровый
М-51 — пятицилиндровый, модернизированный М-11
М-48 — семицилиндровый
М-49 — десятицилиндровый

Мотор М-11ФР находился в серийном производстве с 1948 г. одновременно с моторами М-11К и М-11Л, и лишь в 1951-1952 гг. производство их было прекращено.

6 октября 2008. АвиаПорт — ООО "Истринский экспериментально-механический завод" (Московская область) расширяет свою деятельность: кроме создания легкой авиационной техники и беспилотных летательных аппаратов, предприятие планирует в ближайшие годы приступить к производству авиационных двигателей для легкого авиастроения. Предприятие приобрело пять экземпляров известного много десятков лет авиационного поршневого двигателя М-11ФР мощностью 160 л.с. Эти двигатели ранее устанавливались на самолетах типа Як-18 первых выпусков. По результатам испытаний восстановленных двигателей планируется снять чертежи и провести перепроектирование двигателя М11ФР под современные материалы с использованием самых новейших технологий, при этом взлетную мощность двигателя планируется поднять до 180 л.с. Многие автомобильные, авиамоторные заводы готовы работать по договорам по кардинально усовершенствованному М11ФР.

15 декабря 2008. "Истринский экспериментально-механический завод" (ИЭМЗ) планирует начать испытания нового авиационного поршневого двигателя мощностью 180 л.с. в 2010 г. На данный момент на предприятии собрано несколько М-11ФР, они были отреставрированы и испытаны на наземном стенде. Практически от старого двигателя останется только схема и общие компоновочные решения, а конструкция будет существенно изменена. Уже проведена отработка конструкции некоторых узлов и деталей нового двигателя.

9 июня 2009. ИЭМЗ создает семейство авиационных поршневых двигателей большого диапазона мощности для применения на летательных аппаратах авиации общего назначения и беспилотных летательных аппаратах (БЛА), сообщил "АвиаПорту" директор предприятия. Планируется создание семейства авиадвигателей мощностью от 20 л.с. до 315 л.с. Планируется первоначально создавать двигатели меньшей мощности, в том числе и для применения на беспилотных летательных аппаратах разработки ИЭМЗ, а впоследствии перейти к созданию более мощных авиадвигателей. Базовым станет двигатель мощностью 125 л.с. Он носит пока условное обозначение РР5-105-126 — российский радиальный, пятицилиндровый, диаметр поршня 105 мм, ход поршня 126 мм.

13 октября 2009. Опытный образец двигателя РР5-105-126 в середине следующего года планируется испытать в воздухе. ИЭМЗ ведет сборку первого двигателя РР5-105-126, созданного на базе мотора М-11ФР. В создаваемом двигателе от М-11ФР останется только одна идея — двигатель создается с использованием современных материалов и технологий. Опытный образец двигателя весной 2010 г. планируется поставить на стендовые испытания. Базовым станет двигатель мощностью 126 л.с., и первоначально в семействе мощность будет уменьшаться, а впоследствии — увеличиваться. Сроки создания авиадвигателя могут быть скорректированы только значительной и все возрастающей загруженностью ИЭМЗ работой по беспилотной технике.

18 декабря 2009. ИЭМЗ начал отработку на наземном стенде прототипа нового поршневого авиадвигателя. Это не демонстрационный образец, а именно прототип. Причем создается не просто двигатель, а винтомоторная группа, неотъемлемой частью которой является воздушный винт, обтекатель, капот и мотор.

28 июня 2010. ИЭМЗ начнет сборку первого опытного экземпляра нового авиационного поршневого авиадвигателя для авиации общего назначения (АОН) в конце 2010 — начале 2011 гг. В нем установлена часть новых узлов и агрегатов, а часть — от старого двигателя, взятого для отработки новых агрегатов.

20 января 2011. ИЭМЗ начал изготовление первого экземпляра нового авиационного поршневого авиационного двигателя-демонстратора для авиации общего назначения. 2010 г. предприятие успешно отработало прототип нового авиадвигателя.

31 марта 2011. ИЭМЗ в 2011 г. планирует начать стендовые испытания нового поршневого авиационного двигателя мощностью более 100 л.с. Демонстратор двигателя уже прошел основную часть стендовых испытаний. Строится опытный образец двигателя — освоена штамповка поршней, осваивается литье по выплавляемым моделям. К середине года можно будет приступать к сборке первого опытного двигателя. Летные испытания двигателя в 2012 г. можно будет провести на одном из двух легких самолетов, принадлежащих ИЭМЗ — самолетах "Овод" или "Ежик".

30.06.2011. Многие разработчики летательных аппаратов легкого класса уже оценили достоинства создаваемого ИЭМЗ нового двигателя и закладывают его в свои перспективные разработки. Это касается как беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), так и легких самолетов. ООО ИЭМЗ создавалось как специализированное предприятие по выпуску легкой авиационной техники (взлетной массой до 1500 кг). Для этих целей были построены производственные площади (3000 кв. м.), куплено и изготовлено технологическое оборудование. Значительная часть специализированного оборудования спроектирована и изготовлена собственными силами. ИЭМЗ отличается многоплановостью работ: разрабатывает и строит комплексы беспилотной воздушной разведки и наблюдения с БПЛА серии "Истра", разрабатывает и изготавливает системы автоматического управления БПЛА, разрабатывает перспективный авиационный двигатель для легких летательных аппаратов и БПЛА. Первоначально создавался демонстратор технологий, сейчас собирается первый опытный экземпляр. Ожидается, что будет построена опытная партия. Заводские и другие летные испытания будут проводиться с лета 2012 г. Самолеты для проведения летных испытаний на предприятии уже есть — это самолеты "Овод" и "Ежик", разработанные и построенные на ИЭМЗ. Базовый двигатель будет иметь мощность 210 л.с. Предусматривается достаточно широкий диапазон мощности семейства двигателей — от 50 л.с. до 360 л.с., но в связи с большим интересом со стороны разработчиков беспилотных аппаратов, ИЭМЗ активизирует работы по двигателю мощностью 126 л.с. Новый двигатель будет иметь удельный расход топлива 220 гр.л.с/час.
Разработанный на ИЭМЗ комплекс беспилотной воздушной разведки и наблюдения с БПЛА "Истра-10" находится в серийном производстве. Система автоматического управления (САУ) аппарата собственной разработки и изготовления, но есть и несколько вариантов установки САУ других разработчиков. На БПЛА "Истра-10" стоит САУ компании "ТехНол". Эта же система стоит на БЛП НПК "Иркут", на А175 "Акула" разработки фирмы "Аэророботикс".
Работы по БПЛА "Истра-13" продолжаются.
Проект БПЛА "Истра-14" является перспективной разработкой "большого" аппарата. Комплекс с БПЛА "Истра-14" является платформой для широкого набора датчиков с общей массой полезной нагрузки до 500 кг. Особенностью комплекса является возможность выполнять транспортные операции — осуществлять сброс груза массой до 300 кг на парашюте. Дальность в режиме связи до 100 км, в автономном режиме — до 2000 км.

11 марта 2012. Стендовые испытания поршневого авиационного двигателя РИТМ мощностью 210 л.с. планируется завершить в 2012 году. Кроме постройки двигателя, его разработчик уже готовит и легкий самолет для установки на нем авиадвигателя РИТМ и проведения летных испытаний.

26 декабря 2012. АвиаПорт — ООО "Истринский экспериментально-механический завод" (ИЭМЗ), несмотря на некоторые задержки с созданием нового поршневого авиадвигателя, не пересмотрело сроки его создания и летных испытаний. На предприятии осуществляется подготовка производства, сборка первого экземпляра авиадвигателя и производится подготовка к стендовым испытаниям. На стендовые испытания (с наработкой определенного гарантированного ресурса для первого полета) авиадвигатель будет установлен ближе к марту 2013 года. Также остались в силе и сроки проведения летных испытаний — лето 2013 года.

Источник:
vpk.name/library/m-11fr.html
airwar.ru/enc/engines/m11.html
engine.aviaport.ru/issues/58/page30.html
Дополнительно, для сравнения:
http://en.wikipedia.org/wiki/Lycoming_Engines — IO-390-A3A6
Certified version: four-cylinder, fuel-injected, horizontally opposed, air-cooled direct drive, 390 cubic inches (6.39 litres), 210 hp (157 kW) at 2700 rpm. Весит 140 кг. This model includes provisions for a single-action controllable pitch propeller. This model is similar to the A1A6 but has its propeller flange bushings reindexed. Certified 27 August 2009

М-11Л, ниже новый дизель V6 Рэд Айркрафт A05, 3,55 л, 280 л.с.