Пламенный мотор
10 марта 1936 г. на ГАЗе был изготовлен первый серийный экземпляр мотора М-1. Моторы стали устанавливать на автомобили, катера, комбайны, бронемашины, применять как стационарные силовые установки. В сравнении с ГАЗА новый мотор, являвший его коренную модернизацию при сохранении основных габаритов, стал мощнее, в основном благодаря изменению фаз газораспределения и повышению степени сжатия. Однако М-1[1] вышел напряженным фактически по всем газодинамическим параметрам, практически исключающим дальнейшую модернизацию.
При эксплуатации на автомобилях это не сказывалось, а вот при установке на танки, броневики, при испытании на стенде в опытном авиационном варианте возникли многочисленные трудности, но ничего другого более подходящего тогда не имелось. Попытки модернизации двигателя не увенчались большими успехами. Для специальных[2] нужд явно требовался более мощный и надежный двигатель. Таким мог стать шести цилиндровый мотор. По словам ветеранов предприятия, первая попытка создания такого мотора имела место в том же 1936 г. Первоначально работы были поручены крупному НИИ, сотрудники которого, решив схалтурить, просто калькировали устаревшие импортные чертежи, не потрудившись перевести размеры из дюймовой в метрическую систему. Естественно, не была разработана и технология производства. О таких вещах как рецептуры сплавов, производственные нормативы и говорить не приходилось. В результате производить крупносерийно мотор было совершенно невозможно. Горе-конструкторов, по рассказам ветеранов, объявили врагами народа со всеми вытекающими последствиями.
Надо заметить, что, вопреки распространённому мнению, в ряде случаев в лагеря отправляли и за дело, а не только по наветам. Причем статья для попросту некомпетентного, укравшего или промотавшего (опять же по некомпетентности или умыслу) некоторое число народных рублей работника была всегда одна — вредительство. Была и формулировка «о вредительской деятельности в интересах иностранных разведок». Деятельность «в интересах» отличалась от деятельности «по заданию» тем, что иностранные разведки могли ничего и не знать о незадачливом «враге народа».
В результате техническому отделу ГАЗа пришлось заняться разработкой своего варианта мотора, в связи с чем Агитов 18 мая 1937 г. писал Грибовскому о перспективном шестицилиндровом моторе, подразумевая возможность его установки на самолет. Однако квалификация ГАЗовских конструкторов еще не позволяла им самостоятельно, так сказать, с чистого листа, провести весь комплекс необходимых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ[3].
Создание нового мотора имело общегосударственное значение, поэтому проблемой было озабочено и государственное, и отраслевое руководство. Правительство совещалось, спрашивало мнение специалистов, и к июлю 1937 г. нашло выход. Развивать идею первых лиц государства надлежало примерно таким образом: НКВД по своим каналам приобретает чертежи и технические условия на мотор, отечественные конструкторы и технологи переосмысливают документацию, приведя ее к отечественным стандартам, а новые технологические процессы, иные марки сплавов, нормы времени и др. внедряются на производстве. Но получить чертежи на мотор, выяснить химический состав сплавов, технологию изготовления узлов и т. п. — это была только половина дела. Всю эту технологию надо суметь воспроизвести. Воспроизвести творчески, чтобы иметь возможность сделать следующий шаг. Шаг, который уже будет самостоятельным. Во всяком случае самостоятельным мыслился.
Партия и Правительство смотрели в будущее с оптимизмом, поэтому на 1938 г. ГАЗу была утверждена программа выпуска в 7000 моторов, названных ГАЗ-11. Итогом эе-шения Правительства стало письмо №С0-2049, отправленное В.М.Молотовым 3 июля 1937 г. Наркому внутренних дел тов. Н.И.Ежову и Наркому Финансов тов. Г.Ф.Гринько. В нем сообщалось, что СНК разрешает НКВД получить за 25 тыс. американских долларов комплект чертежей мотора «Додж» выпуска 1937 г., а НКФину надлежит выделить на это средства. Конечно «буржуинский» двигатель не был архисекретным, но новые, и, тем более, перспективные, разработки имеют высокую коммерческую ценность, защищаются патентами и общедоступными быть не могут.
Уже 5 сентября 1937 г. нарком Ежов писал Председателю Совета Народных Комиссаров СССР В.М.Молотову:
«Направляю Вам фирменные рабочие чертежи 6-ти цилиндрового авто-мотора "Додж" американской фирмы "Крейслер".
Чертежи добыты во исполнение распоряжения СНК… и содержат в себе все основные детали этого мотора, что исчерпывает примерно 85% полученного нами задания. Данный комплект чертежей содержит все изменения, внесенные Фирмой в конструкцию мотора в апреле 1937 г. и они позволяют приступить к немедленному производству мотора "Додж" у нас.
Недостающие чертежи будут добыты в ближайшее время.
Прилагается согласно описи 59 фирменных чертежей».
Однако промышленности требовалось 100% чертежей, в связи с чем, Нарком оборонной промышленности М.М.Каганович (браm Л.М.Кагановича) 15 ноября 1937 г. писал:
«В комплекте полученных от Вас рабочих чертежей 6-ти цилиндрового авто-мотора "Додж" американской фирмы "Креслер" отсутствует целый ряд чертежей и технических документации необходимых для постройки у нас такого мотора.
Прилагая при этом список требуемого дополнительного материала, прошу Вашего распоряжения на приобретение их в возможно короткий срок».
Приложение к письму разместилось на пяти страницах.
Новые материалы, но все еще не исчерпывающие всего объема, были получены к 20 ноября 1937 г., в связи с чем Н.И.Ежов направил письмо №62110 на имя председателя Правительства В.М.Молотова:
«Во исполнение задания мной были направлены Вам, 5 сентября добытые нами чертежи 6-ти цилиндрового автомотора "Додж" американской фирмы "Крейслер".
В дополнение к этому техническому материалу нами добыты недостающие рабочие чертежи и некоторые спецификации этого мотора.
Прошу дать согласие на отправку этого материала непосредственно директору Горьковского автозавода им. Молотова т. Дьяконову.
Недостающие чертежи общего вида мотора и общих видов отдельных узлов будут присланы дополнительно в ближайшее время.
Прилагается опись добытых материалов по мотору "Додж".».
Руководимый Е.В.Агитовым коллектив горьковских двигателистов к процессу привнесения на советскую техническую почву очередной партии американских ростков дви-гателестроения после получении первых же материалов подошел творчески. Недостающие чертежи деталей были «додуманы». Мотор был полностью «пересчитан», что было не так просто, как может показаться на первый взгляд. К примеру, размер в «1 point» при пересчете оказывается равным 0,351 миллиметра. Изготовить деталь с такой точностью в то время можно было лишь теоретически[4]. Посему размеры приходилось округлять до более «удобоваримых» параметров. Но если где-то убыло, значит, в другом месте прибыло. Посему габариты элементов надо трансформировать так, чтоб размерная цепь замкнулась, и рабочий цикл механизма (системы) не нарушился. В результате проведенной работы оказалось, что
«по своим основным показателям шестицилиндровый двигатель стоит на уровне последних достижений американской автомобильной техники».
По мнению самих разработчиков, двигатель являлся «оригинальной конструкцией», т.к. в его основу была
«положена одна из массовых американских моделей, но вместе с тем, наш двигатель не является копией американского»!!!.
В конструкцию ГАЗ-11 были внесены следующие изменения в сравнении с американской моделью «Додж-Д-5»:
«Сконструирована масляная система с плавающим маслоприемником в крышке масляного насоса и со 100% фильтрацией масла.
В приводе к распределительному валу цепная передача заменена зубчатой с текстолитовой ведомой зубчаткой.
Перенесен упорный подшипник коленвала наперед, что упрощает конструкцию вкладышей и дает возможность перейти от более дефицитного оловянистого баббита к свинцовистому при изготовлении вкладышей.
Кроме того, введены оксидация поршней и поверхностная закалка рабочих поверхностей колен[чатого] и распределительного валов и ряд мелких улучшений конструкции, повышающих значительно износоупорность деталей, долговечность и надежность работы двигателя».
Пришлось немало потрудиться и при освоении в производстве новых сплавов. Применявшийся для поршней американский алюминиевый сплав имел меньшее, по сравнению с М-1, содержание меди и больший процент кремния для уменьшения теплового расширения.
О величине проведенных работ можно судить хотя бы по следующему примеру. Рабочий объем ГАЗ-11 составлял 3480 см³, а «Додж Д-5» — 3560 см³.
ГАЗ-11 был сгпроектирован в «длинноходном» и «короткоходном» вариантах. Последний был менее мощным. В основной модификации ГАЗ-11 имел диаметр и ход поршня 82 и 110 мм соответственно. Мощность мотора с чугунной головкой и степенью сжатия 5,о составляла 76 л. с. при 3400 об/мин, а с алюминиевой головкой и степенью сжатия 6,5 при 3600 об/мин — 85 л. с. В сравнении со старым мотором семейства М-1 ГАЗ-11 имел лучшие уравновешенность инерционных сил и равномерность крутящего момента. Коленчатый вал был четырех опорным, а точность обработки его шеек составляла 0,012 мм. Их поверхности закаливались на глубину 3 — 4 мм с помощью специальной установки ТВЧ до твердости «600 единиц по Бринелю». Такая высокая твердость сделала вал
«почти вечным, исключая необходимость в частой перешлифовке при ремонтах».
Блок цилиндров, отлитый за одно целое с верхним картером, для снижения температуры масла снабжался водяными рубашками по всей длине зеркала цилиндров. Водяной насос поставлен на холодную воду, а не на горячую, как в более ранних моделях, т.е. насос нагнетал холодную воду в блок, вместо того, чтобы откачивать горячую. В М-1 из-за разрежения создаваемого насосом в наиболее нагретых верхних частях рубашки блока цилиндров двигателя образовывались паровые каверны, приводившие к нарушению циркуляции жидкости и местным перегревам. В систему охлаждения введен термостатический управляемый клапан, поддерживающий температуру двигателя на должной высоте. ЕСли температура воды в рубашке оказывалась не высока, то термостат перенаправлял воду из верхней части двигателя в нижнюю, полностью или частично выключая радиатор из цепи циркуляции воды.
Карбюратор с перевернутым потоком типа «Стромберг» (К-23) снабжался новейшими по тому времени устройствами — ускорительным насосом и
«экономайзером, управляемым вакуумом во всасывающей трубе».
Экономайзер допускал
«применение наиболее бедных регулировок карбюратора без провалов на переходных режимах».
Нелишне отметить, что все без исключения материалы по карбюратору также были добыты нашей разведкой.
Уже к лету 1938 г. опытные образцы мотора были испытаны на стенде, автомобилях, самолетах У-2 и УТ-2 аэроклуба ГАЗ. Мотору сразу нашлось место на перспективных военных и гражданских автомашинах, аэросанях, мелких судах и самолете, арттягаче и др.[5] Однако, при внедрении мотора в производство возникли многочисленные технологические трудности и выявилось множество «детских болезней», излечение которых продолжалось практически до самого начала войны. Объяснялось это не только тем, что по получении от НКВД полного комплекта материалов в техдокументацию пришлось вносить изменения. В значительной степени успешности работ не способствовало проведение далеко не всегда обоснованных репрессий. В результате некорректного, а в ряде случаев и незаконного, ведения следствия, подчиненные Николая Ивановича Ежова в чрезмерном служебном рвении сделали практически всё возможное для изничтожения результатов труда своих же коллег по цеху. Впоследствии, сами будучи арестованы, следователи валили все на «ежовщину». Безусловно, для описания тов. Ежова белой краски надо очень немного, но уж в части создания нового для нашей промышленности мотора его заслуги, как и труды его подчиненных за границей, преуменьшать не стоит.
Арестовали большинство авторов и активных сторонников «расширения» и реконструкции ГАЗ-а. Новое руководство не могло принять к реализации проекты, разработанные «зиновьевцами, троцкистами, шпионами, диверсантами, террористами и вредителями», успешно «разоблаченными» доблестными чекистами. В результате внедрение мотора в серийное производство застопорилось, а на опытные образцы автомобилей ГАЗ-61, ГАЗ-63, арттягача ГАЗ-20, броневика ЛБ-62 и самолета УПО-2, устанавливались импортные двигатели, вызывавшие в эксплуатации несколько меньше нареканий. В конечном итоге мотор всё же довели, и в незначительно модернизированном виде он производился практически до недавнего времени. Была создана и модификация для работы на газе.
С появлением у руля НКВД Л.П.Берии ситуация более-менее стабилизировалась. Работа на заводе в общем вошла в привычное русло, и начало массового выпуска мотора перенесли на 15 Февраля 1940 г. В том году всего изготовили 128 серийных моторов, а в следующем — 1451 (встречаются и другие данные) при плане в 850 штук. Надо заметить, что новый авиационный мотор, в отличие от ГАЗ-Авиа и ГАЗ-60, был практически полностью унифицирован с базовым автомобильным, что резко удешевляло не только производство, но и эксплуатацию в строевых частях, поскольку сокращало требуемую номенклатуру запчастей и комплектующих.
Разумеется, автомобильной коробки скоростей и сцепления на самолетном моторе не было. Был смонтирован редуктор из пары цилиндрических шестерен, заключенных в картере. При этом ведущая шестерня стояла на фланце коленвала, а ведомая — на валу винта. От ведомой шестерни осуществлялся привод к мотоциклетному генератору Г-10. па болтах, соединяющих корпус редуктора с мотором, крепились кронштейны для установки мотора на самолете. В задней части двигателя имелась крышка распределительных шестерен, несущая привод к тахометру, водяную помпу, установочные кронштейны мотора. Картер снабжался диафрагмой для предотвращения заливания маслом цилиндров при выполнении фигур высшего пилотажа. Мотор имел водяное охлаждение с радиатором, аналогичным автомобильному. По сравнению с базовым мощность авианизированного мотора была повышена, поэтому иногда он назывался ГАЗ-85, т. е. развивавший 85 л. с.
Производство прекратить… Самолет сжечь…
Пока военные испытывали первый вариант Г-23, Грибовский разрабатывал новый перспективный учебно-тренировочный самолет Г-25. Это был двухместный бнплан деревянной конструкции с двойным управлением. Фюзеляж новой машин был деревянный, прямоугольного сечения с закруглением верхней части. Его силовой набор состоял из четырех сосновых лонжеронов соединенных рамными шпангоутами. Обшивка — фанерная (внутренняя и наружная) толщиной 2 мм. Сиденья — регулируемые по высоте. За вторым сиденьем в гаргроте был устроен багажник для формуляров, запасного инструмента и принадлежностей.
Окрашенные в черный цвет приборные доски в обеих кабинах имели только навигационно-пилотажныо приборы. Приборы контроля силовой установки разместили в вырезе верхнего крыла. Подразумевалось, что их будет видно из обеих кабин, а потому можно обойтись одним комплектом.
Коробка крыльев нормальной одностоечной конструкции. Стойки N-образные из дюралюминиевых труб эллиптического сечения. Консоли расчалены стальными четырехмиллиметровыми лентами. Крыло двухлонжеронной конструкции. Лонжероны коробчатого типа. Ферменные нервюры устанавливались с шагом 200 мм. Обшивка крыла — полотняная, а элеронов — фанерная. Поперечный угол излома крыла равнялся 3º. Шасси обычной схемы с пластинчатой резиновой амортизацией. Задние подкосы расчалены двумя тросовыми расчалками. Колеса размером 470×210. Костыль рессорный, неориентирующийся. Горизонтальное оперение имело обшитый фанерой стабилизатор двухлонжеронной конструкции и руль высоты с тканевой обшивкой. Стабилизатор для жесткости расчален снизу одним подкосом и одной расчалкой. Угол установки стабилизатора изменяемый на земле. Вертикальное оперение состояло из фанерного киля, выполненного заодно с фюзеляжем, и руля поворота однолонжеронной конструкции с полотняной обшивкой.
Самолет строили на Планерном заводе в Тушине и, как было принято в советское время, конструкторы и производственники стремились успеть к очередной праздничной дате, а «на носу было» 1 мая.
В связи с этим 10 апреля 1937 г. Начальник МКБ Грибовский в письме №146 заместителю председателя ЦС ОАХ по авиации комдиву Уварову сообщал:
«Доношу, что самолет Г-25 строющийся по Вашему указанию будет готов к 1-ому мая с/г, но отсутствие мотора задержит выпуск самолета в воздух.
Прошу Ваших распоряжений о принятии необходимых мер для обеспечения мотором».
Однако мотор пришлось долго ждать. В свете организации работ по новому шестицилиндровому мотору, старый ГАЗ-60 авиаторы отправили «на свалку истории», но, как показали дальнейшие события — зря, ведь не случайно говорят, что синица в руках предпочтительнее журавля в небе. Самолет, получивший импортный мотор «Побджой Ниагара» мощностью 85 л. с, совершил первый полет 4 ноября 1937 г.
Получив известия об удачном испытании Г-25, Агитов 17 ноября в частном письме попросил Грибовского выслать «фото и размеры передка фюзеляжа» самолета. Уже 5 декабря Агитов сообщал Грибовскому, что, согласно расчётам,
«мощность можно ожидать до 94 л. с, но это я еще не гарантирую, но 85 будет твердо.
Но на этом я не собираюсь останавливаться, и т. к. дней через 10 все конструкторские и чертежные работы будут закончены, то я собираюсь начать работать над наддувом, который позволит поднять мощность до 120-130 л.с».
Самолет выполнил несколько демонстрационных полетов, однако к государственным испытаниям по неизвестной автору причине допущен не был. В связи с появлением к лету 1938 г. работоспособной (пока еще в опытном образце) версии шестицилиндрового мотора, Г-25 13 июля перегнали в Горький, дабы он не остался «бессердечным».
Грибовский не мог присутствовать в Горьком «ежеденно», а потому о ходе работ ему письменно сообщал Агитов, уведомив 23 июля, что
«со снабжением с завода №21 временная заминка — т. Квасов и Смолин болеют».
2 августа выяснилось, что
«сегодня закончили подмоторную раму для Г-25. Числу к 7 будет готово все остальное, в том числе и винт».
8 августа Агитов отписал:
«Рассчитываю, что 12/VIII Г-25 будет готов, но винты пока ещё внушают опасение».
На самолет установили мотор ГАЗ-11. Модернизированный Г-25 прилетел в Тушино, где участвовал 18 августа в воздушном празднике. Под праздничным впечатлением руководство ОАХ 27 августа приняло решение
«построить 5 опытных экземпляров Г-25 для более полного испытания новой машины в эксплуатации»,
но на III квартал 1938 г. заводу была спущена производственная программа на У-2 с одновременным свёртыванием постройки планеров и прекращения всех опытных работ. К зиме завод встал, а к весне 1939 г. был передан создателю аппаратов на воздушной подушке В.И.Левкову, КБ которого ютилось на площадях завода №84, явно не приспособленных для проведения опытно-конструкторских работ. Впрочем, даже в этих условиях коллектив спроектировал катера типа «Л», построил макетный образец «подлетающего танка». Такая энергия не осталась незамеченной, и вскоре в распоряжение Левкова был передан Планерный завод. В результате строить Г-25 стало негде.
Оказавшийся бесхозным самолет, по решению одного из руководителей ОАХ был… сожжён! Сам Грибовский недолго мыкался и получил опытно-производственную базу в Павшино для разработки самолета УТ-2МВ-4. Больше Грибовский новых самолетов с автомоторами не строил.
- Четырехцилиндровый мотор М-1 развивал мощность 50 л.с. при 2800 об/мин. Был создан для установки на одноименный легковой автомобиль. Представляет собою конструктивное развитие двигателей ГАЗ-А и ГАЗ-АА. Степень сжатия повышена с 4,2 до 4,6. Увеличен подъем клапанов на 0,8 мм. увеличены фазы газораспределения, проходные сечения карбюратора и выпускного трубопровода. Коленчатый вал снабжен противовесами. Система смазки усовершенствована: от масляного насоса под давлением смазываются коренные подшипники и подшипники распределительного валика. Подача бензина из бака в карбюратор М-1 производилась диафрагменным бензонасосом через отстойник и фильтр. Воздухоочиститель масляного типа. Система охлаждения усилена за счет увеличения размера водяного насоса и увеличения поверхности охлаждения радиатора. Система зажигания имела автоматическую регулировку опережения центробежным регулятором.
- Т. е. военных нужд или нужд оборонной промышленности.
- Данный временной отрезок (1935-1941 гг.) на заводе принято называть «периодом заимствования». В-период копирования- ГАЗ строил машины ГАЗ-А и ГАЗ-АА, ничем принципиальным (не считая названия) от «Фордов» не отличавшиеся. В 1936 г. был развернут выпуск машины М-1, которая и ознаменовала переход к «периоду заимствования». Самостоятельную разработку -патентно чистых- конструкций на ГАЗе научились вести только в 40-е годы.
- Да и спустя несколько десятилетий, обработка деталей с такой точностью представляла немалую проблему для массового производства. Например, токарные станки 1К62, выпускаемые заводом «Красный пролетарий» даже в 60-х годах прошлого века обрабатывали детали с точностью до «сотки» — 0,01 мм. — Прим. Ред.
- См., например, брошюру А. Кириндаса «Автомобиль М-1 и его модификации» издательства -ЦДТО.
источник: Александр Кириндас «Рожденный ползать летать не может?» История авиации №25
