В мае 1940 г. на смену устаревшей программе создания авиадизелей серии "Н" пришла новая, предусматривавшая разработку целой гаммы моторов. На этот раз прототипы получили обозначение "М", а следовавшие за буквой числа, очевидно, предполагали возможность создания модификации. Это не помешало включению в число "перспективных" мертворожденных проектов.

Авиационный дизель М-20 первоначально разрабатывался в ЦИАМ и представлял собой 24-цилиндровый двигатель взлетной мощностью 2200 л.с. (позднее 3000 л.с.) и номинальной мощностью 2000 л.с. на высоте 8000 м. Мотор имел необычную ромбическую схему с двумя противоположно движущимися поршнями в каждом цилиндре. Впоследствии этот двигатель доводился на заводе № 82, который с 1939 г. получил еще одно название - ОТБ НКВД. В 1940 г. прошел испытания отсек дизеля М-20 с четырьмя цилиндрами.

Постановлением Комитета Обороны ОТБ НКВД получило задание изготовить два М-20 в декабре 1940 г. и довести ресурс до 100 ч. Часть наиболее сложных деталей должен был изготовить завод № 24, однако даже для его опытных технологов и производственников они оказались весьма сложными. В общем, работа двигалась не быстро, а с началом войны замерла.

Правда, некоторое время коллеги А.Д. Чаромского поработали еще и над АН-5 - "половинкой" от М-20 с 12 цилиндрами и мощностью до 1700 л.с. В серию ни М-20, ни АН-5 никогда не передавались.

Дизель М-50 оказался в ряду предшественников исключением. Он предназначался для катеров и представлял собой вариант мотора М-40, снабженный реверсивным устройством и другим механизмом наддува. Разработкой его занимался конструкторский коллектив под руководством инженера В.М. Яковлева.

В конце 1940 г. М-50 считался достаточно доведенным для запуска в серию. Руководство ВМФ приветствовало появление нового двигателя: с ним заметно уменьшалась пожароопасность катера и увеличивалась дальность плавания при одинаковом запасе топлива. Моряки высоко оценили дизельную установку. Увы, было уже поздно, и до массового внедрения М-50 на торпедные катера дело не дошло.

Бронекатер проекта 138 также предусматривал применение дизелей М-50. Но начавшаяся война перечеркнула и эти планы: в стране не оказалось завода, способного быстро освоить производство. В 1942 г. была предпринята еще одна попытка внедрения М-50 на торпедном катере СТК-ДД зеленодольского завода № 340, но она не имела последствий из-за слишком малой достигнутой скорости.

В 1940 г. наименование двигателя АН-1РТ было изменено на М-40. Главным конструктором М-40 считался В.М. Яковлев, который в мае 1940 г. представил его на государственные 100-часовые испытания. В отличие от предшествующих модификаций, наддув у М-40 обеспечивался четырьмя турбокомпрессорами ТК-88. Система турбонаддува позволяла двигателю сохранять номинальную мощность 1000 л.с. постоянной вплоть до высоты 5500…6000 м (взлетная мощность составляла 1250 л.с.). После долгих лет доводки, казалось, отечественный авиадизель наконец-то достиг требуемых характеристик в отношении мощности, высотности и надежности.

Увы, радость создателей М-40 была омрачена: на всех трех двигателях, представленных на госиспытания, выявился новый дефект - задирание поршней цилиндров. Решением госкомиссии конструкторскому коллективу В.М. Яковлева поручалось устранить выявленные дефекты и форсировать двигатель по номинальной мощности до 1250 л.с. (до высоты 6000 м) и взлетной мощности 1500 л.с.

Главный конструктор выполнил требования комиссии, быстро внес необходимые изменения в конструкцию М-40 и сдал двигатель на госиспытания. С помощью ЦИАМ В.М. Яковлев изготовил четыре форсированных дизеля (М-40Ф), у которых были изменены шатуны, поршни, верхний и нижний картеры блоков. Фактически М-40Ф явился новой, требующей продолжительной доводки модификацией мотора. Судя по опыту разработки, доводка требовала двух-трех лет.

Головным предприятием при освоении М-40 в производстве был определен Кировский завод. Туда и отправился В.М. Яковлев организовывать производство. Но идеи в нашей стране нередко опережают здравый смысл. Имея, в общем-то, вполне доведенный для серийного производства дизель номинальной мощностью 1000 л.с., руководство наркомата авиапромышленности и командование ВВС захотели большего. Опираясь на благоприятные результаты испытаний М-40, закончившиеся в сентябре 1940 г., они приняли решение о запуске в серию… не проверенного еще как следует М-40Ф.

Параллельно с моторостроителями получили соответствующие задания и самолетчики. Так, главный конструктор казанского завода № 124 И.Ф. Незваль приступил к переделке одного из планеров самолета ТБ-7 для установки четырех М-40. Осенью 1940 г. аналогичные распоряжения в отношении дальнего бомбардировщика ДБ-240 были отданы и главному конструктору В.Г. Ермолаеву.

Между тем освоение М-40Ф на Кировском заводе шло черепашьими темпами. В 1940 г. ни одного мотора изготовлено не было. Четыре М-40Ф в конце года сумел выдать опытный завод ЦИАМ, вот только моторесурс всех этих дизелей был израсходован в период проведения заводских и государственных испытаний. Итак, моторов М-40Ф, пригодных для установки на самолет, в 1940 г. не было, поэтому И.Ф. Незваль смонтировал на ТБ-7 зав. № 4225 нефорсированные двигатели М-40. Были спроектированы новые моторамы, фермы шасси, мотостанины, капоты, коки винтов, тоннели радиаторов и т.д. Кроме того, спроектирована система питания, охлаждения и т.д.

К 30 сентября 1940 г. на самолете были выполнены все работы. 1 октября 1940 г. он был выведен на аэродром, а 13 октября состоялся первый вылет № 4225.

С 1 декабря 1940 г. НКАПом предписано выпускать самолеты "42" в 1941 г. только с дизелями М-40. А между тем серийного, доведенного, надежного дизеля по-прежнему нет.

Мотор М-40Ф, поставленный на 100-часовые испытания по программе государственных испытаний, вышел из строя после 29 часов работы на номинальном режиме. На ХТЗ комиссионные испытания выдержал один мотор из трех.

Дефекты цилиндро-поршневой группы удалось в основном устранить только в апреле 1941 г.

А вот другой важный агрегат двигателя по-прежнему оставался не доведенным. За время испытания пришлось заменить турбокомпрессоры левой и правой групп (всего 4 турбокомпрессора) из-за поломок лопаток ротора ТК, прогара кожухов и т.д.

В январе-феврале 1941 г. были проведены государственные испытания самолета ТБ-7 с несерийными (и нефорсированными) дизелями М-40. Из документальной истории самолета ТБ-7 известно, что ресурс двигателей М-40 письмом начальника ЦИАМ от 8 января 1941 г. был ограничен 50 ч. В благоприятных условиях по максимальной скорости у земли (345 км/ч) и на границе высотности 5680 м (393 км/ч) дизельный бомбардировщик заметно уступал варианту ТБ-7 с четырьмя бензиновыми моторами АМ-35А. Ничего удивительного: ведь микулинские двигатели были на 35 % мощнее яковлевских дизелей. Зато по дальности ТБ-7 4М-40 теоретически превосходил оппонента более чем в полтора раза (при полной заправке топливом).

Начальник Главного управления ВВС генерал-лейтенант П.В. Рычагов, ознакомившись с результатами испытаний ТБ-7 4М-40, остался крайне недоволен. Особенно его изумила эквилибристика, сопровождавшая каждый заход на посадку дизельного самолета (дизели приходилось выключать, а посадку тяжеленной машины осуществлять в режиме планера).

Рычагов потребовал быстрой доработки самолета и его моторов, однако в конце апреля 1941 г. он был отстранен от должности и арестован.

В ноябре 1940 г. ермолаевское ОКБ-240 разработало эскизный проект, а 17 марта 1941 г. под председательством начальника НИИ ВВС генерал-майора А.И. Филина состоялось заседание макетной комиссии по новому самолету Ер-2 с форсированными дизелями М-40Ф. Не дожидаясь начала испытаний, руководство НКАП с благословения Совнаркома спланировало серийный выпуск "дизельных" дальних бомбардировщиков. Воронежский завод № 18 должен был до конца 1941 г. выпустить 90 машин, а в 1942 г. - построить 800 самолетов!

В середине апреля 1941 г. опытный Ер-2 с М-40Ф был выведен на аэродром и совершил ряд рулежек и подлетов.

Ведущим летчиком по Ер-2 с М-40Ф в ЛИИ НКАП был назначен Г.М. Шиянов. До начала войны ему удалось выполнить 15 полетов, при этом пришлось еще не раз менять турбокомпрессоры и кожухи выхлопных коллекторов.

На следующий день после начала войны начальник ЛИИ НКАП М.М. Громов утвердил акт об испытании самолета Ер-2 с моторами М-40Ф. Одной из задач испытаний являлась проверка максимальной скоростной дальности машины при длительности полета порядка 17…20 часов. В соответствии с расчетами максимальная скорость машины должна была составить 480 км/ч, на испытаниях удалось получить всего 448 км/ч.

В письме в наркомат авиапромышленности Ермолаев высказывал претензии к двигателистам: "Основными недостатками мотора являются пониженная номинальная мощность мотора - 1160 л.с. вместо 1250 л.с., недостаточная приемистость моторов при старте - 8…10 с вместо 1…1,5 с…".

С весны 1941 г. довольно вялыми темпами продвигалось переоборудование самолета ТБ-7 зав. № 4225 двигателями М-40Ф. Моторы страдали отказами. В общем, у конструкторов и производственников было над чем поломать голову…

Очутившись в "шарашке", А.Д. Чаромский был, разумеется, потрясен. Как это ни парадоксально, лишь попав в "шарашку", Чаромский освободился от гнета технических решений, которые тянулись "по наследству" от ранних версий АН-1 и создавали множество проблем при доводке дизеля. Начав работу в новом для себя коллективе ОТБ НКВД на заводе № 82, он получил возможность пересмотреть ряд важнейших узлов двигателя с учетом уже накопленного опыта. Оставшийся на свободе В.М. Яковлев не имел такого шанса и фактически оказался заложником старых ошибок, накопившихся в конструкции М-40!

В техническом отчете по обобщению опыта эксплуатации моторов М-30 и М-40 на самолетах ТБ-7 говорилось: "В конце 1940 г. два мотора: М-40Ф конструкции и производства ЦИАМ и М-30 конструкции и производства завода № 82… прошли 100-часовые государственные испытания на станке.

В целом мотор М-30 оказался проще в производстве и в эксплуатации; конструкция его в силовом отношении является более жесткой и при меньшем сухом весе (на 50-60 кг) она является более надежной, допускающей без особой переделки форсирование мотора…

Мотор М-30 после окончания госиспытаний был запущен нулевой серией в количестве 50 шт. на заводе № 82".

Указанное задание заводу № 82 распространялось на 1940 г., в следующем году предприятию предлагалось изготовить уже 600 дизелей М-30, а в перспективе довести темп до 1000 двигателей в год! Следует отметить, что планы эти были за пределами реальных возможностей небольшого, по-существу опытного завода. Заметим также, что дизель М-30 обладал еще одним важным достоинством: он оснащался гораздо более надежными турбокомпрессорами ТК-82.

В конструкции турбокомпрессора сосредотачивались две сложнейшие технические проблемы, не решенные в нашей стране в тот период: изготовление жаропрочных лопаток турбин и высокооборотных подшипников.

Между тем, Ермолаев и Незваль, получив указание наркомата авиапромышленности, приступили к разработке вариантов своих самолетов с двигателями М-30. И если у ОКБ-240, разрабатывавшего бомбардировщик Ер-2 2М-30, в 1941 г. дело не продвинулось дальше проектно-конструкторской документации, то казанский завод выкатил готовую машину уже 10 апреля 1941 г., а в мае передал ее на испытания в НИИ ВВС. Но институт был чрезвычайно загружен испытаниями других боевых самолетов, поэтому самолет ТБ-7 зав. № 4227 с моторами М-30 был передан на испытания в Летно-испытательный институт НКАП. Впрочем, из-за отсутствия моторов машина долгое время простаивала.

По обещанию директора завода № 82, данному в середине июня 1941 г., для проведения всех работ требовалось 10-12 дней.

Однако вплоть до конца месяца, несмотря на стресс от начала войны с Германией, дело с места не сдвинулось. Начальник ЛИИ НКАП комбриг М.М. Громов придавал ТБ-7 с М-30 большое значение, торопил, требовал от исполнителей ускорения доводки и перехода к летным испытаниям.

А война между тем заставляла спешить. В конце июня 1941 г. председатель Комитета Обороны И.В. Сталин принял известных летчиков, Героев Советского Союза, предложивших сформировать "особые" авиаполки, оснащенные первоклассной техникой, укомплектованные лучшими пилотами (имелись в виду, прежде всего, летчики-испытатели). В числе отборных частей было предписано сформировать два авиаполка тяжелых бомбардировщиков ТБ-7 с дизельными двигателями. Почти все имевшиеся в наличии самолеты этого типа перебросили на казанский авиазавод № 124, где лихорадочными темпами началось переоснащение их новыми силовыми установками. Дивизию "особых" бомбардировщиков возглавил знаменитый советский полярный летчик М.В. Водопьянов. К началу августа 1941 г. в составе соединения помимо бомбардировщиков с бензиновыми моторами АМ-34ФРН и АМ-35А имелось десять машин с двигателями М-40Ф и один - с моторами М-30 (зав. № 42055). Именно на эти самолеты была возложена важная военно-политическая миссия: нанести ответный удар по Берлину, взлетев с располагавшегося неподалеку от Ленинграда аэродрома Пушкин. В налете должны были также принять участие дальние бомбардировщики Ер-2 с моторами М-105.

Водопьянов отлично понимал, что "дизельные" бомбардировщики не готовы к бою. Лишь один самолет с дизелями М-40Ф был опробован в полете на большую дальность (более 10 ч). Остальные совершили только сдаточные и небольшой продолжительности (по 2-3 ч) испытательные полеты. В докладной записке И.В. Сталину от 6 августа Водопьянов привел солидный перечень недоделок. Судя по тексту ответной записки, Сталин также был в курсе проблем с авиадизелями, но приказал бомбить Берлин: "Т-щу Водопьянову. Обязать 81-ю авиадивизию во главе с командиром дивизии т. Водопьяновым с 9/VIII на 10/VIII или в один из следующих дней, в зависимости от условий погоды, произвести налет на Берлин… 8.8.41 И. Сталин".

В ночь с 10 на 11 августа в полет на Берлин отправились семь бомбардировщиков ТБ-7 (все с дизельными двигателями) и три Ер-2. Еще на взлете у одного ТБ-7 (командир майор Егоров) отказали оба правых мотора, и он потерпел катастрофу. Машина майора Тягунина еще по дороге "туда" была сбита собственной зенитной артиллерией. Бомбардировщик лейтенанта Панфилова с отказавшим мотором и, вероятно, навигационным оборудованием заблудился и совершил вынужденную посадку на территории враждебной Финляндии. Машина комбрига Водопьянова, лично участвовавшего в налете, на обратном пути из-за повреждений вынужденно приземлилась в оккупированной Эстонии, но экипаж пробрался к своим. Экипаж майора Курбана едва не погиб в аварии, самолет ремонту не подлежал. Уцелели всего три ТБ-7, из них на свой аэродром вернулся единственный бомбардировщик, оснащенный моторами М-30 (ТБ-7 зав. № 42055, командир майор Угрюмов). Машины лейтенантов Перегудова и Бидного осуществили посадки на подвернувшихся аэродромах, причем у каждой из них имелись отказы турбокомпресcоров на двух моторах.

Экипажи, ушедшие на задание на самолетах с недоведенными силовыми установками, продемонстрировали великолепный пример мужества. Моторы же фактически продемонстрировали полную непригодность к длительным боевым полетам.

Начальник ЦИАМ Каширин и главный конструктор мотора Яковлев, срочно командированные в дивизию, считали, что устранить выявившиеся дефекты можно было к 28 августа 1941 г. В докладной записке В.М. Яковлев отмечал: "наработка средняя до отказа составила: у 10 моторов - по 5…6 ч, у 11 моторов - 20…60 ч". Таким образом, при полетах на дальность 3000…3500 км примерно у половины машин уже после всех доработок вышли бы из строя двигатели. Судьба М-40Ф была решена: его дальнейшую доводку прекратили, тем более что завод-изготовитель эвакуировался на восток и в дальнейшем перешел на массовое изготовление танковых дизелей В-2. Дизелями М-40Ф за период эксплуатации были оснащены 12 самолетов ТБ-7, половина из них погибла в авариях и катастрофах, а остальные прошли переоборудование под другие моторы (АМ-35А).

На фоне откровенной неудачи ТБ-7 с М-40Ф более-менее прилично выглядел вариант с двигателями М-30. В отчете НИИ ВВС, законченном в начале октября 1941 г., приводились следующие факты: "Моторы М-30 на самолете зав. № 42055 выработали свой ресурс, наработав в воздухе по 75 ч (до первой переборки). Другие моторы имели наработку: 12 моторов - от 2 до 10 ч, 8 моторов - от 27 до 45 ч."

По данным на конец 1941 г. самолет ТБ-7 4М-30 зав. № 42055 совершил наибольшее количество боевых вылетов из всех "дизельных" бомбардировщиков.

Было ясно, что моторы М-30, наддув которых осуществлялся только с помощью турбокомпрессоров, непригодны к боевой эксплуатации. Но неразбериха осенней эвакуации заводов на восток в сочетании с особым статусом конструкторов завода № 82 сдерживали принятие необходимых решений.

Тяжелый бомбардировщик ТБ-7 4М-40Ф