Текст книги "История зарождения воздухоплавания и авиации в России"

Мотор (двигатель) Райт-Рига

 
Калеп добился, чтобы заводу «Мотор» высококачественные стали
Заводы «Путиловский» из Петербурга и «Саламандра» из Риги поставляли.
Правда, шарикоподшипники и магнето, без видимого желания,
Закупались пока временно у самой кайзеровской Германии.
 
 
Также Калеп, чтобы поднять престиж «Мотора», к середине 1911 года
Провел значительную модернизацию оборудования завода,
И, используя свой и молодого инженера Шухгальтера интеллекты,
Калеп успешно осуществил нового ротативного двигателя проект.
 
 
Разработка двигателя «Калеп» была закончена в конце 1911 года. Во всем
Конструкторы учли недостатки французского двигателя «Гном»,
Если картер двигателя «Гном» из нескольких элементов состоял,
То Калеп всего из двух частей картер своего двигателя собрал.
 
 
У двигателя Калепа плоскость разъема картера не совпадала
С плоскостью, где геометрическая ось каждого из цилиндров лежала.
И сборку семицилиндрового двигателя Калепа – новатора
Упрощало крепление цилиндров защемлением их частями картера.
 
 
«Калеп» впервые имел алюминиевые поршни с кольцами. В своем классе
Он был прочнее двигателя «Гном» и значительно меньше его по массе.
И размеры модифицированного двигателя «Калеп», как отмечали,
Конструктивные габариты двигателя «Гном» не превышали…
 

Ротативный мотор (двигатель) «Гном»

Мотор (двигатель) «Калеп-Гном»

 
В феврале 1912 года в Риге произошло событие, которого ждали:
На заводе «Мотор» первые семь российских двигателей «Калеп» собрали.
Мощность каждого двигателя «Калеп» – 60 лошадиных сил,
Масса – 68 килограмм. Он легче двигателя «Гном» на 7 килограммов был.
 
 
И проведенные заводские испытания двигателей «Калеп» и «Гном»
Показали превосходство двигателя «Калеп». Говоря техническим языком,
У «Гнома» при 1250 оборотах в минуту были поломки и вала смещение,
А у «Калепа» при 1450 оборотах в минуту отсутствовали повреждения.
 
 
Но Военное ведомство, хотя преимущество «Калепа» и признало,
Заказы на рижском заводе «Мотор» еще долго не размещало,
Поставки в армии были основаны на казнокрадстве – пороке нации.
И лишь с трудом двигатель «Калеп» утверждался в российской авиации.
 
 
И еще, 30 сентября 1913 года на двигатель «Калеп» и его узлы обоснованно
Была выдана «Привилеги», где написано следующее дословно:
«На двигатель внутреннего сгорания с радиально укрепленными
На кривошипной камере (картере) вращающимися цилиндрами».
 
 
К сожалению, Калеп не дожил до этого знаменательного дня… По разговорам,
Он умер 12 апреля 1913 года во время испытаний своего мотора…
Как выдающийся конструктор и организатор производства, вне сомнения,
Калеп внес большой вклад в дело развития российского двигателестроения.
 

Мотор (двигатель) системы «Калеп»

 
В дальнейшем у «Калепа» была усовершенствована система зажигания,
И двигатель стал выпускаться серийно, преодолев к себе невнимание.
И первенство «Калепа» в России не смог оспорить никто,
И вслед за двигателем «Калеп» «К60» появились «К80» и «К100».
 
 
Наконец, летные испытания двигателя «Калеп» прошли 29 апреля 1912 года,
И он начал ставиться на «Ньюпоры» и «Стеглау» – иностранные самолеты.
Но одним из первых «Калеп» Дыбовский применил на своем моноплане,
А в сентябре 1913 года он принял участие в военном конкурсе аэропланов.
 
 
«Дельфин» Дыбовского по аэродинамике другие самолеты опережал.
И на нем двигатель «Калеп» мощностью 80 лошадиных сил стоял.
Двигатель «Калеп» в передней части фюзеляжа был расположен
И для лучшей обтекаемости закрыт капотом – этот вариант возможен…
 
 
Для охлаждения цилиндров двигателя были сделаны отверстия в капоте,
Чтобы препятствовать излишнему перегреву двигателя в полете.
Воздух должен был входить в отверстия, такова версия,
И выходить в нижней части фюзеляжа в выходные отверстия.
 
 
Все же, над недостаточно продуманной системой охлаждения капота
Предстояла Владимиру Дыбовскому еще летная доводочная работа.
Двигатель «Калеп» перегревался. И вероятно, помешала эта причина
На конкурсе военных самолетов в сентябре 1913 года победить «Дельфину».
 

Владимир Дыбовский

Моноплан «Дельфин» Дыбовского

 
Впоследствии завод «Мотор», который еще в 1895 году в Риге основали,
Летом 1915 года, в связи с Первой мировой войной, Москве передали…
В 1918 году, как завод «№ 4», национализирован был новой властью он.
И в 1924 году завод «Мотор» объединили с известным заводом «Сальмсон».
 
 
Однако, опасаясь решения русскими конструкторами важной задачи тех дней —
Проектирования и производства в России своих авиационных двигателей,
Французская фирма «Гном» построила в Москве по сборке моторов мастерские.
И первый «Гном» в 70 лошадиных сил собрали в августе 1913 года, дела такие.
 
 
Для сборки двигателя «Гном» основные детали из Франции получали,
А на отечественных заводах изготавливали только второстепенные детали.
В 1914 году заводы «Гном» и «Рон» выпуск ротативных моторов осуществили.
«Гном-Моносупап» и «Рон» мощностью 100, 80 и 120 лошадиных сил были.
 
 
Моторы «Рон-80» и «Рон-120» Сикорским и Григоровичем предпочитались,
Как и «Гном-Моносупап-100», что на самолетах ими часто устанавливались.
Авиационные моторы пытались создать и на заводе «Дукс», согласно молве.
Акционерное предприятие «Дукс» немца Меллера находилось тогда в Москве.
 
 
Наконец в 1914 году Александр Нестеров, преодолев, казалось бы, все сомнения,
Создал звездообразный семицилиндровый двигатель водяного охлаждения.
Двигатель, несомненно, оригинальным по внешнему виду и конструкции был.
Он у специалистов – двигателистов название «Гипоцикл Нестерова» получил.
 

Мотор (двигатель) «Рон-120»

 
У двигателя Нестерова расчетная мощность 120 лошадиных сил. Причем
Масса двигателя 164 килограмма, 17,3 литра всех цилиндров рабочий объем.
Отсюда – удельная масса 1,3 килограмма на одну лошадиную силу, к примеру.
Двигатель имел диаметр 1,26 метра и длину 1,25 метра – натурные размеры.
 
 
Цилиндры двигателя стальные с медными рубашками, для воды, естественно,
И все шатуны крепились к коленчатому валу непосредственно.
Для этого цилиндры в семи разных плоскостях располагались,
Что увеличивало длину двигателя, а с этим авиаторы-конструкторы считались.
 
 
Еще коленчатый вал двигателя имел противовесы, и, как говорили,
Сами поршни и три поршневых кольца у них чугунные были.
Один управляемый выхлопной клапан в конструкцию входил…
Но из-за неудовлетворительных испытаний двигатель развития не получил.
 
 
Двигатель Нестерова не имел преимуществ перед существующими образцами.
Поэтому предложенная схема не разрабатывалась другими конструкторами.
Правда, для потомков двигатель Нестерова, и это жизнью самой узаконено,
Навечно выставлен в Музее ВВС России, под Москвой, в городе Монино…
 
 
Весной 1910 года, когда «Фарман» с летчиком на посадку заходить стал,
У самолета, ведомого Уточкиным, после перебоев мотор «Гном» отказал…
Над Киевом Саша Микулин, 15-летним гимназистом, наблюдавший все это,
Предложил Сергею Уточкину установить на мотор «Гнома» второе магнето.
 

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 случае
Улучшался процесс сгорания, росла мощность, компенсируя вес конструкции.
 
 
А инженером Владимиром Киреевым в авиационном отделе летом 1915 года
Был разработан на Русско-Балтийском вагоностроительном заводе
И 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 время
Внесли Александр Микулин и Борис Стечкин. Они по оригинальной схеме
Построили 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 реализовалась
В том, что в каждом рабочем цилиндре по два поршня иметь полагалось.
 
 
А с помощью косых шайб, что на рабочем валу, возвратно-поступательное
Перемещение 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 проявление
В 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… Притом
Трудно 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 работы
И 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 вертикальные
И 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 авиаконструкторов
Учились будущие ученые и авиадвигателисты Стечкин, Микулин и Швецов.
 
 
Первая мировая война 1914–1918 годов показала огромную роль авиации
Как 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 руководством
Развития 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 смут
В Москве был образован Центральный аэрогидродинамический институт.
День рождения ЦАГИ – 1 декабря 1918 года. И по ориентации
Его 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 напряженный
В 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 готовый
Он 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 блок
Каждой пары цилиндров с общей алюминиевой головкой, впрок,
Которая крепилась к днищам цилиндров надежно и ответственно
С 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 двигателестроении
Серия опытных образцов двигателей жидкостного охлаждения.
Несомненно, толчком к этому конкурс, объявленный ВВС, послужил
На авиационный двигатель мощностью свыше 750 лошадиных сил.
 
 
В стране проектировали три двигателя. В соответствии с заданием
М-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 охлаждения
Был М-11 Аркадия Швецова и Николая Окромешко, вне сомнения.
При умеренной степени сжатия и небольшом числе оборотов в эксплуатации
Двигатель 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 экстремальных
Он 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 моторостроения
Не 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 Реввоенсовета
По 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» объединить
В Институт авиационных моторов (ИАМ) – научно-практического назначения.
Впоследствии это – Центральный институт авиационного моторостроения.
 
 
В 1931 году в ЦИАМе строился и доводился до серийного исполнения
Двигатель М-34, 12-цилиндровый, V-образный, жидкостного охлаждения.
Причем конструкторской группой, руководимой Микулиным, в 1929–1930 годах
Двигатель 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 плановые
И 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