С момента появления дизель получил горячих приверженцев в России. В отличие от бензинового мотора в цилиндре дизеля сжимается не смесь топлива и воздуха, а чистый воздух, что позволяет значительно повысить степень сжатия, а значит и к.п.д. двигателя. Идея такого цикла, впервые успешно реализованного Дизелем в 1896 г., была высоко оценена российскими инженерами и промышленниками: уже в 1897 г. по предложению профессора Г.Ф. Деппа лицензию на постройку дизельмотора приобрел завод "Людвиг Нобель" в Петербурге.

Весной 1903 г. от причала на Выборгской стороне в Питере отошел речной танкер "Вандал" водоизмещением 1150 т - первое в мире дизельное судно. В 1907-1908 гг. весь мировой флот теплоходов насчитывал 30 единиц, из них 22 плавали под российским флагом. К 1913 г. из всех 80 дизельных судов 70 принадлежали России. Россия лидировала тогда по количеству добытой нефти, служившей топливом для первых дизелей.

Дизельный мотор попытались применить в качестве привода для мощных электрогенераторов, а также на автомобилях, но уже в начале прошлого века из первой из упомянутых областей его быстро вытеснили паровые турбины, а из второй - бензиновые двигатели - более легкие и не требующие прецизионного оборудования для изготовления. Фактически, вплоть до второй половины двадцатых годов, развитие получили только малооборотные судовые дизели (мощность которых постоянно росла и достигла 10 000 л.с.), а также относительно маломощные мобильные дизель-генераторы, предназначенные для снабжения электричеством отдаленных предприятий, поселков и других объектов.

В России помимо речных теплоходов дизелями оснастили канонерские лодки (позднее - мониторы), да еще лодки подводные.

Для тракторов как колесных, так и гусеничных, дизель подошел как нельзя лучше.

Общими чертами всех упомянутых выше дизельмоторов можно считать малую частоту вращения коленчатого вала и отсутствие жестких требований к удельной массе: как на судах, так и на тракторах, а тем более на стационарных установках в качестве важнейших требований рассматривались большой ресурс и высокая надежность.

Во второй половине двадцатых возникла настоятельная необходимость в быстроходных (высокооборотных) дизелях, предназначенных для оснащения летательных аппаратов и боевой гусеничной техники. В отличие от предшественников, такие двигатели должны были обладать наименьшей удельной массой. Важным достоинством дизельмоторов считалось отсутствие системы зажигания. Удельный расход топлива у дизелей меньше на 25…35 %. Дизельное топливо менее пожароопасно, чем бензин, у него больше плотность, а значит, для размещения топлива одинаковой массы требуются баки меньшего объема, что чрезвычайно привлекательно для авиации. Кроме того, изменение мощности дизеля в зависимости от высоты имеет более благоприятный характер, нежели у бензинового мотора. Режим работы дизеля регулируется, как правило, не только количеством подаваемой в цилиндры смеси, но и ее качеством (коэффициентом избытка воздуха).

Эти достоинства дизельмотора сделали его чрезвычайно привлекательными в глазах авиаконструкторов (и создателей боевых гусеничных машин). Но всякая бочка меда чревата возможностью присутствия некоторого количества дегтя, которого в данном случае хватало. Во-первых, из-за высокой степени сжатия максимальное давление в цилиндре дизеля примерно вдвое больше, чем у бензинового двигателя, поэтому все детали кривошипно-шатунного механизма приходится выполнять более прочными, а, значит, и более тяжелыми. Во-вторых, из-за высокой степени сжатия для запуска дизеля требуется мощное и более тяжелое пусковое устройство. В-третьих, сгорание топлива в цилиндре дизеля сопровождается значительными пиковыми нагрузками, что порождает нежелательные колебательные процессы и требует применения массивных демпфирующих устройств. И, наконец, дизель имеет худшую приемистость по режимам работы, нежели бензиновый мотор.

Вплоть до конца двадцатых годов в нашей стране созданием легких быстроходных дизелей всерьез никто не занимался. Исключением можно считать первый в нашей стране авиационный дизель ВЯК, спроектированный в 1924 г. известным впоследствии конструктором авиамоторов В.Я. Климовым. До его реализации "в металле" дело не дошло. В 1925-1926 гг. в отделе двигателей тяжелого топлива НАМИ конструктор А.А. Микулин разработал два небольших дизеля - "Альфа" и "Бета". Первый из них построили в октябре 1926 г. и почти три года испытывали и доводили. Эти двигатели предназначались для танкеток.

Дизельными двигателями для самолетов в двадцатых годах активно занимались за границей (Германия, США, Франция и Чехословакия). Некоторые типы даже дошли до стадии серийного производства и выпускались в небольших количествах.

У нас первое время делали ставку на освоение зарубежного опыта. В 1930 г. советские представители приобрели два американских серийных экземпляра и комплект чертежей звездообразного дизеля "Паккард". Авиатресту поставили задачу наладить производство по образцу заокеанской новинки. Испытания дизельного "Паккарда" провели в созданном накануне в Москве Институте авиационного моторостроения (ИАМ). В ходе испытаний у "Паккарда" выявилось немало дефектов.

Вместе с тем, интерес к созданию авиационного дизельмотора в нашей стране не пропал. Более того, он приобрел черты государственной программы. В условиях слабо развитой в СССР нефтехимии, качественного авиационного бензина постоянно не хватало. Дизель, работающий на газойле или керосине, да еще расходующий меньше топлива, чем карбюраторные двигатели, мог стать существенной поддержкой в решении многих проблем. Идею разработки отечественного авиационного дизеля активно поддержали различные государственные и партийные инстанции. Отечественным авиационным дизелям большое значение придавали также руководство ВВС и в целом командование РККА.

В ИАМ (позднее к названию института добавилось слово "Центральный", т.е. ЦИАМ) дизелестроением занялась группа, возглавлявшаяся А.Д. Чаромским. Он руководил отделом нефтяных двигателей (ОНД). Во главе еще одного отдела бензиновых карбюраторных двигателей (ОБД) стоял В.Я. Климов. Помимо ИАМ к работе над дизелями для самолетов подключили еще ряд НИИ и КБ: Центральный научный институт дизельных двигателей (ЦНИДИ, впоследствии Всесоюзный научный институт дизельных двигателей - ВНИДИ) в Ленинграде, Украинский институт двигателей внутреннего сгорания (УкрИДВС, впоследствии Украинский научно-исследовательский авиадизельный институт - УНИАДИ) в Харькове, харьковский Институт промышленной энергетики (ИПЭ), Особое КБ НКВД в Москве и др.

С целью рационального распределения усилий указанных организаций в конце 1931 г. был разработан план опытного моторостроения на 1932-1933 гг., которым, в частности, предусматривалась разработка и изготовление следующих типов авиадизелей: Н-1 - четырехтактный, мощность 600 л.с., масса 840 кг; Н-2 - четырехтактный, мощность 1000 л.с., масса 1300 кг; Н-3 - четырехтактный, мощность 500 л.с., масса 650 кг; Н-4 - двухтактный, мощность до 600 л.с.; Н-5 - двухтактный, 2000 л.с., масса 3000 кг; Н-6 - двухтактный, мощность 500 л.с., масса 380 кг.

Буква "Н" означала "нефтяной", хотя фактически все эти двигатели должны были работать на газойле (дизельном топливе). Как видно, проектная масса для большинства из них устанавливалась из расчета 1,3…1,5 л.с./кг при максимальной мощности.

Созданием 12-цилиндрового V-образного дизеля Н-2 в ЦНИДИ руководил профессор Л.К. Мартенс. Интересной особенностью конструкции было применение 6-цилиндрового поршневого компрессора для наддува. Впоследствии работы перенесли в Москву, в ЦИАМ. Опытный образец изготовили в 1932 г. на заводе № 24 в Москве, там же он проходил стендовые испытания.

Задание на разработку Н-3 выдали в июле 1931 г. Лаборатории двигателей внутреннего сгорания (позднее УкрИДВС) в Харькове. Проектирование велось под руководством Я.М. Майера и Г.И. Аптекмана. Этот 12-цилиндровый V-образный дизель имел массу 650 кг, диаметр и ход поршня - 150 и 165 мм, соответственно. Опытный образец закончили постройкой только осенью 1934 г., дизель испытывался с декабря 1934 г. по июнь 1935 г. И хотя мощность двигателя оказалась ниже проектной (427 л.с.), значение этой работы трудно переоценить, поскольку именно эта конструкция легла в основу знаменитого танкового дизеля В-2.

Работы по авиационным двигателям тяжелого топлива в УНИАДИ прекратили в 1937 г., когда институт передали заводу № 183 (бывшему Харьковскому паровозостроительному), который специализировался на моторах для бронетанковой техники.

Двухтактный дизель Н-4 сконструировала в ХАИ группа профессора Цветкова. Разработку проекта завершили в 1934 г. По своим расчетным характеристикам Н-4 получался одним из лучших.

Дизель Н-5 создавался арестованными "врагами народа" в Особом КБ НКВД при заводе № 24 в Москве. В работе участвовали Б.С. Стечкин, Н.Р. Брилинг и А.А. Бессонов. О степени "враждебности" арестантов свидетельствовало другое название двигателя - ФЭД-8 ("Феликс Эдмундович Дзержинский - восьмой"). 24-цилиндровый Х-образный дизель имел смешанное клапанно-щелевое газораспределение. Был изготовлен опытный образец, проходивший стендовые испытания. После ликвидации Особого бюро доводка ФЭД-8 продолжалась в ЦИАМ вплоть до 1934 г., но положительных результатов добиться не удалось.

Другим образцом технического творчества заключенных являлся исключительно оригинальный дизель Н-6 (МСК), также спроектированный в Особом КБ НКВД Стечкиным и Курчевским (отсюда МСК - "Мотор Стечкина-Курчевского"). Двигатель имел необычное для звездообразной компоновки четное количество цилиндров - шесть, причем каждый из них обслуживался отдельным цилиндром шестицилиндрового поршневого компрессора (нагнетателя). В 1932 г. опытный образец МСК изготовили в мастерских ЦИАМ и подвергли стендовым испытаниям. Увы, и эта конструкция оказалась нежизнеспособной.

С 1933 г. к работе над авиационными дизелями подключился НИИ авиадвигателей (НИИ АД) ГВФ. Там под руководством Т.М. Мелькумова начали проектировать пятицилиндровый звездообразный мотор МД-11 (Д-11). Им хотели заменить известный М-11 А.Д. Швецова, поэтому Д-11 имел примерно те же размеры и компоновку. По конструкции МД-11 представлял собой редкий экземпляр двухтактного одноклапанного дизеля без наддува. Дизель доводили вплоть до 1941 г., но так и не сумели добиться требуемого уровня надежности. Заметим, что идея переделки бензинового мотора в дизель очень подкупает простотой, однако ни одна из многочисленных попыток ни у нас, ни за рубежом не удалась.

Наиболее удачно сложилась судьба 12-цилиндрового V-образного дизеля, разрабатывавшегося по заданию Н-1 в ОНД ИАМ под руководством А.Д. Чаромского. Его успех был фактически предрешен. Дело в том, что все остальные коллективы, работавшие над авиадизелями, не имели собственной производственной базы. Им приходилось заказывать детали и узлы на серийных заводах, а у тех отсутствовала мотивация для изготовления трудоемких опытных образцов. В отличие от конкурентов, в распоряжении Чаромского находился неплохо оснащенный экспериментальный завод ЦИАМ. Кроме того, институт, имевший статус "центрального", не стеснялся пользоваться им, решительно критикуя работу других конструкторских коллективов. Мелькумов как-то назвал эту политику "техническим империализмом".

В конце 1931 г. в Управление ВВС был представлен эскизный проект двигателя, получившего обозначение АН-1 ("авиационный нефтяной"). Общая компоновка и силовая схема двигателя были подобны примененным в микулинском М-34, но диаметр цилиндров и ход поршня были больше - 180 и 200 мм, соответственно. Рабочий объем получился огромным - 61,04 л. Каждый цилиндр имел по четыре клапана. Первый опытный образец АН-1 изготовили летом 1933 г. в мастерских ЦИАМ. Двигатель был безнаддувным, т. е. не имел приводного центробежного нагнетателя (ПЦН) вообще. На стендовых испытаниях, проведенных в 1933-1934 гг., отмечалась неустойчивая работа на малом газе, дизель плохо запускался при низких температурах. В процессе проектирования номинальную и максимальную мощность увеличили до 750 и 800 л.с., соответственно.

АН-1 в первый раз проходил государственные испытания в октябре-ноябре 1935 г., подтвердив номинальную мощность 750 л.с и максимальную - 814 л.с. В ходе испытаний дизель смог проработать всего 50 ч. В январе 1936 г. после внесения ряда изменений АН-1 повторно выставили на государственные испытания. Масса двигателя в процессе доводки существенно выросла: по уточненному заданию - 950 кг, затем ее "откорректировали" до 975 кг, фактическая масса в начале испытаний получилась 1003 кг, а после доводки и применения местных усилений - 1021 кг. Результаты испытаний, в общем, были удовлетворительные: Чаромскому предложили выпустить опытную партию из 35-40 дизелей и провести испытания мотора в воздухе.

Государственные испытания дизеля АН-1 зав. № 14 на самолете АНТ-36 (РД-Д - "рекорд дальности - дизельный") проводились летом 1936 г. Рекордный самолет РД зав. № 188 исходно был изготовлен под мотор АМ-34Р, поэтому небольшому конструкторскому коллективу во главе с А.С. Москалевым пришлось переделать мотораму и несколько изменить центровку. В ходе испытаний произошли две поломки дизеля. Однако общий вывод, несмотря на дефекты, госкомиссия сделала положительный: "Дизель в целом работает надежно". Дальность полета машины с запасом топлива 3500 кг получилась равной 10 800 км, по расчетам она могла увеличиться до 12 000 км. На основе накопленного технического задела началось создание дальнего высотного самолета БОК-15.

Поскольку АН-1 продемонстрировал возможность дальнейшего наращивания мощности до 850 л.с., в мае 1935 г. ВВС выдали новое техническое задание. Почти одновременно вышло постановление Совнаркома по выпуску 2000 авиадизелей в год. На АН-1А, созданном в 1936 г., применили односкоростной ПЦН конструкции П.И. Орлова. Двигатель был форсирован по частоте вращения до расчетной максимальной мощности 900 л.с., его масса достигла 1040 кг. В апреле 1936 г. новый вариант впервые поставили на стенд, а в январе 1937 г. дизель прошел 100-часовые госиспытания, на которых развил максимальную мощность 913 л.с.

Итак, с момента формирования первой отечественной программы развития авиационного дизелестроения прошло почти шесть лет, но ни один дизель так и не был установлен на серийный самолет.

А между тем разведка докладывала о форсировании аналогичных работ в других странах. Предполагали, что Германия уже располагает несколькими сотнями боевых самолетов с дизельными двигателями. Много шуму наделал захват в Испании обломков бомбардировщика Юнкерс Ju 86 c двумя дизелями Jumo 205. Отдельные части самолета и его моторы удалось вывезти в Советский Союз. Из двух дизелей собрали один и испытали его на стенде в ЦИАМ.

Шел печально знаменитый "тридцать седьмой". 4 октября 1937 г. в Управлении ВВС собрали представительное совещание, посвященное авиационным дизелям на котором присутствовали практически все конструкторы, занимавшиеся авиадизелями. В выступлениях рефреном проходила одна мысль: причинами отставания являются малочисленность конструкторских коллективов, отсутствие специальных экспериментальных заводов, а также отсутствие системы координации работ и обмена опытом.

Совещание рекомендовало возложить общее руководство работами на Первое (авиационное) главное управление (ПГУ) наркомата оборонпрома, создать производственные базы для дизелестроителей в Москве и Харькове, попытаться разработать дизель на базе серийного карбюраторного мотора, сократить номенклатуру разрабатываемых дизелей до двух типов.

В качестве производственных баз предлагались завод № 82 в Тушино и завод № 183 в Харькове. Здесь четко проглядывало желание ПГУ решить проблему за чужой счет. Дело в том, что первое предприятие принадлежало ГВФ, а второе - хоть и наркомоборонпрому, но другому главному управлению, не авиационному. 1 ноября 1937 г. постановлением правительства предписывалось сосредоточить все работы по дизелестроению на заводе № 183 в Харькове. Выполняя постановление, начальник ПГУ НКОП М.М. Каганович издал приказ. Это внесло смятение в ряды авиационных двигателистов. Алкснис обратился с просьбой разрешить ОНД ЦИАМ закончить доводку АН-1 и нового перспективного двигателя М-87Д (АН-3), представлявшего собой переделку в дизель серийного мотора М-87, двухрядной "звезды" воздушного охлаждения.

Но тут волна репрессий докатилась и до высшего руководства Красной Армии. Казалось, программа неминуемо пойдет ко дну, но новый начальник ВВС Локтионов поддержал ее. Он предлагал развернуть серийное производство АН-1А на заводе № 183 и сосредоточить усилия на доводке дизелей трех типов - АН-1, М-87Д и "учебном". Последний, по замыслу, должен был вытеснить М-11 с самолетов первоначального обучения.

Основные усилия были направлены на дальнейшую доводку АН-1. Опытный завод ЦИАМ построил малую серию АН-1А, предназначенную для испытаний на самолетах. Такие моторы смонтировали на одном из ТБ-3 взамен АМ-34РН. В испытания (май 1938 г.) включили перелеты Кашин-Щелково и т.д. Надежность дизелей оказалась недостаточной.

Тем не менее, испытания ярко продемонстрировали преимущества дизелей. Скорость у земли осталась практически той же, что и с моторами АМ-34РН, а на высоте она даже выросла на 15…30 км/ч. Набор высоты 5000 м стал занимать на 1,5…2,5 минуты меньше, почти наполовину укоротился разбег. Но самое главное - с грузом 1500 кг бомб дальность ТБ-3Д увеличилась на 550 км. Расход топлива при одинаковых условиях полета уменьшился на 30…48 %. В НИИ ВВС подсчитали, что группа из 30 самолетов при среднем налете 100 ч даст экономию в 2000 т горючего.

Эти результаты воодушевили руководство Управления ВВС. Оно распорядилось собрать из имеющихся в ЦИАМ деталей десять АН-1А и заказало еще 50 таких двигателей. Военные предлагали форсировать доводку новой модификации АН-1РТК и испытать ее на "самолете 42" (так после ареста Туполева стали именовать АНТ-42, будущий ТБ-7).

Предшественником АН-1РТК был проект АН-1Ф, разработанный в июле 1936 г. Двигатель решили поэтапно форсировать (отсюда "Ф" в названии): сначала до 1000 л.с., а позднее до 1100 л.с. В 1938 г. действительно удалось поднять мощность до 965 л.с. только благодаря повышению частоты вращения вала. Редукторный вариант дизеля АН-1Р, обеспечивавший повышение эффективности мотоустановки, разрабатывался параллельно с АН-1А, однако создание его задержалось. Двигатель поступил на стендовые госиспытания лишь в начале 1938 г., а государственные испытания прошел в апреле-мае 1939 г.

В 1937 г. впервые возникла идея оснастить АН-1 турбонаддувом. В ходе Памирской экспедиции НИИ ВВС (1938 г.), в высотных условиях, прошли испытания дизеля с тремя вариантами системы наддува. Результаты этих испытаний послужили толчком для ускоренной разработки АН-1РТК.

С осени 1938 г. А.Д. Чаромский уже не работал в ЦИАМ. Затяжка с доводкой отечественных дизелей дорого обошлась Алексею Дмитриевичу и ряду его сотрудников: в 1938 г. они были арестованы по 58-й статье и получили стандартные 10 лет как "враги народа". Однако попал конструктор не на лесоповал, а в тюремное КБ НКВД, о котором речь еще пойдет далее. Руководство коллективом ОНД ЦИАМ перешло к заместителю Чаромского инженеру В.М. Яковлеву. Следует отметить, что несколько ведущих сотрудников ОНД (в том числе Т.П. Чупахин и М.П. Поддубный) в период после пика репрессий, обрушившихся на создателей танкового дизеля В-2, были откомандированы в Харьков и впоследствии возглавили отдел 400 завода № 183. Именно поэтому в конструкции В-2 и АН-1 впоследствии оказалось так много общих черт.

В январе 1938 г. дизель АН-1РТК с двумя турбонагнетателями АТ конструкции В.И. Дмитриевского и И.Е. Скляра был предъявлен на госиспытания. Номинальная мощность этого варианта составляла 1000 л.с., а взлетная - 1200 л.с. В 1939 г. двигатель "по накатанной схеме" отправили на Памир для проведения стендовых высотных испытаний. В 1940 г. была изготовлена очередная модификация с измененной системой наддува, она оснащалась четырьмя турбонагнетателями Э-88 конструкции М.А. Кузьмина и И.Е. Скляра. Дизель имел мощность 1000/1250 л.с., его масса возросла до 1100 кг. Именно в расчете на использование этого дизеля в 1940 г. готовился специальный вариант БОК-15 для кругосветного перелета М.М. Громова.

Заметим, что усилия создателей АН-1 не ограничивались только авиационной тематикой. Начиная с 1937 г. В.М. Яковлев занимался доводкой двигателя АН-1М, катерного варианта АН-1А. Его максимальная мощность составила 950 л.с. при массе 1350 кг. В 1939 г. АН-1М прошел заводские испытания. В конце 1939 г. работу по АН-1М прекратили, поскольку наркомат ВМФ изменил требования задания. В том же году под руководством В.М. Яковлева началось создание судового дизеля МН-1. В 1939 г. он четырежды выставлялся на госиспытания, но так их и не прошел.

Доводка дизелей семейства АН-1 в целом шла мучительно медленно. Причины, главным образом, крылись в отставании отечественного машиностроения в области создания топливной аппаратуры. Лишь непосредственно перед началом Великой Отечественной войны подобную аппаратуру научились производить в СССР. Она заимствовала компоновку и принципиальные решения немецких устройств, но, впрочем, не являлась точной копией "бошевской" продукции.

Длительная доводка АН-1 вновь привела к мысли о заимствовании конструкции немецких авиационных дизелей в целом. Для начала ЦИАМ поручили изучить конструкцию и снять характеристики Jumo 4, а затем - более современного Jumo 205, захваченного в Испании. Исследования показали, что немецкие дизели радикально отличались от отечественных и не были лишены недостатков. После двухлетней работы специалисты отвергли идею копирования трофеев.

Неуклонно приближавшийся "паровой каток" мировой войны заставил руководство наркомавиапрома в конце 1939 г. сконцентрироваться на доводке уже имевшихся авиационных дизелей (пусть и в опытных образцах или в состоянии малой серии) отечественной разработки. Трудность поставленной задачи в очередной раз недооценивалась.

Поперечный разрез двигателя Мартенса	ФЭД-8	Мотоустановка АН-1А на ТБ-3Д