История

СЕМЕЙСТВО ДВИГАТЕЛЕЙ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЗАВОДА № 24

Очень немногие авиационные двигатели оригинальной советской конструкции, созданные в довоенный период, были доведены до стадии серийного производства. Наряду со знаменитыми М-11 и М-34 в их число входят два гораздо менее известных мотора - М-15 и М-26, родственные между собой.
Замысел первого из них, М-15, возник в октябре 1926 г. на московском государственном авиационном заводе № 2 (ГАЗ № 2) "Икар". Практически к проектированию приступили в начале следующего года. Работой руководили заведующий конструкторским отделом завода А.А. Бессонов и его заместитель А.П. Островский. Девятицилиндровый мотор воздушного охлаждения по заданию должен был являться советским аналогом американского двигателя Пратт-Уитни "Хорнет". Предполагалось, что он станет массовым мотором для истребительной авиации.
Двигатели воздушного охлаждения так называемого "стационарного" типа в нашей стране тогда серийно не производились. Делали только ротативные - с неподвижным коленчатым валом и вращающимися цилиндрами. В 1924 г. моторами "стационарного" типа занялись в НАМИ и на заводе ГАЗ № 4 "Мотор". Но там разрабатывали двигатели небольшой мощности, предназначенные для учебных самолетов. Мотор "Икара" должен был иметь вшестеро большую мощность.
По ряду причин точную копию "Хорнета" создавать не стали: в М-15 появилось немало оригинальных решений. Частично это было связано с тем, что с американским мотором советские конструкторы были знакомы только по литературе. "Живого экземпляра" в СССР не было. От "Хорнета" в основном позаимствовали конструкцию цилиндра и его головки. Хорошие высотные характеристики двигателю М-15 должен был обеспечить центробежный нагнетатель. На американском моторе его не было. Приводной центробежный нагнетатель (ПЦН) скопировали с аналогичного агрегата двигателя "Юпитер" VII. Правда, последний конструкторы также видели только на картинках. Бессонов писал: "Нагнетатель по принципиальной схеме нами заимствован из журналов…"
Несмотря на несколько реорганизаций (создание ОМО ЦКБ и объединение ГАЗ № 2 и ГАЗ № 4 в единый завод № 24 в марте 1927 г.), работа над проектом продолжалась. В августе 1927 г. первоначальный вариант его завершили и представили на рассмотрение Научного комитета при Управлении ВВС (УВВС), который 14 сентября конструкцию одобрил. С октября 1927 г. приступили к изготовлению двух опытных экземпляров.
По плану двигатель предстояло выставить на заводские испытания к 1 апреля 1928 г., но производственники в срок не уложились, и первый опытный образец М-15 поставили на стенд только в июне. На первом этапе его запускали без ПЦН и получили мощность менее 500 л.с. Затем начали экспериментировать с нагнетателем, причем в этом режиме смогли ненадолго выйти на расчетную мощность 650 л.с. При максимальной частоте вращения допустимая продолжительность работы не превышала двух минут.
Другим важным недостатком мотора являлась избыточная масса, составлявшая 420 кг. Бессонов честно признавал перетяжеление конструкции, но объяснял это общим отставанием отечественной металлургии и технологии, откровенно называя ее "первобытной". Действительно, в нашей стране тогда отсутствовали многие сорта легированных сталей и алюминиевых сплавов.
Но конструкторы все-таки боролись с "лишними килограммами". Появился проект, названный сначала М-15 (облегченный), а затем - 2М-15. Масса мотора уменьшилась на 32 кг. Третий опытный образец двигателя начали изготавливать по чертежам 2М-15. Его закончили в начале августа 1929 г. и в том же месяце приступили к стендовым испытаниям. Двигатель наработал в общей сложности 13 часов.
Еще в сентябре 1928 г. у конструкторов возникла идея создания на базе 2М-15 унифицированного семейства моторов разной мощности. Подобный подход обещал существенную экономию времени и усилий и в то же время давал возможность "закрыть" целый ряд заданий, выданных ВВС. В семейство вошли семицилиндровый М-26 (300 л.с.) и 14-цилиндровый М-29 (750 л.с.). По сравнению с 2М-15 последний намечали форсировать по наддуву. Изготовление чертежей общей компоновки М-29 закончили к маю 1929 г. 15 октября запустили в производство два опытных образца, но затем работу "притормозили", ожидая окончания доводки М-15. Позднее доработку М-29 переадресовали Институту авиационного моторостроения (ИАМ), но там никто этим реально не занимался. Так его и забросили.
На базе двигателя 2М-15, максимально облегченного, в дальнейшем планировали создать мотор, удовлетворявший требованиям УВВС на изделие с индексом М-36. Далее предполагалось постепенно увеличивать мощность, приводя двигатель в соответствие с заданиями М-37, М-38 и М-41. Последний должен был иметь номинальную мощность 750 л.с.
"Камнем преткновения" стал сам М-15. Осенью 1929 г. на заводе параллельно испытывали второй экземпляр М-15 (его предшественник разрушился после обрыва поршня в мае и уже не восстанавливался) и первый 2М-15. Продолжали борьбу с перегревом клапанов. Постоянно мучались с нагнетателем. То деформировалась крыльчатка и начинала чиркать о корпус, то разрушались подшипники…
Тем не менее, еще до завершения полных заводских испытаний 2М-15 весной 1930 г. установили на опытный экземпляр истребителя И-5. После демонстрации его возможностей на Центральном аэродроме нарком К.Е. Ворошилов согласился на запуск двигателя в серию несмотря на то, что мотор даже не поступил на государственные испытания. Ворошилов подписал проект соответствующего приказа непосредственно на летном поле. Впрочем, в то время к таким решениям относились спокойно, и зачастую на госиспытания "задним числом" выставлялся уже серийный двигатель, причем даже не из первых серий.
1 апреля 1930 г. появился приказ, снимавший с завода № 24 задание на производство моторов М-17 и заменявший его заказом партии 2М-15. 1 июня двигатель 2М-15 официально приняли на вооружение под обозначением М-15. Завод № 24 начал готовиться к серийному производству.
А через десять дней 2М-15 представили на государственные испытания на стенде НИИ ВВС. В сопроводительных документах завод проявил осторожность, заявив максимальную мощность 450 л.с. при ресурсе мотора до первой переборки в 50 часов. При этом специально оговаривалось, что подшипники ПЦН требуется заменять каждые 25 часов. Но и до этого срока двигатель доработать не смог - привод нагнетателя разрушился уже на пятом часу пробы на балансирном станке. Затем последовала авария опытного истребителя И-5, на котором был установлен опытный образец мотора 2М-15. Двигатель вышел из строя в полете на одиннадцатом часу работы.
Пришлось вносить изменения в конструкцию мотора. Работа шла уже без Бессонова. Его объявили "вредителем" и арестовали. Два года он провел в специальном конструкторском бюро НКВД, проектируя авиамоторы под бдительным оком чекистов.
20 декабря 1930 г. немного доработанный М-15 повторно выставили на государственные испытания. Проработал он всего четыре минуты… Его отремонтировали и запустили повторно. Через пять часов в одном из цилиндров возникла трещина и разрушилась кулачковая шайба. Сделали третью попытку: через 15 часов разрушился коленчатый вал…
К этому времени в дополнение к трем первым опытным экземплярам М-15 собрали еще пять. Серия "А" состояла из 30 двигателей. В январе 1931 г. в производство пошла серия "Б" с рядом усовершенствований. В частности, усилили крепление головки цилиндра. С одним из первых моторов этой серии завод вновь попытался преодолеть барьер государственных испытаний.
Они начались 17 января 1931 г. Сначала все шло вроде бы неплохо. Мотор наработал существенно больше 25 часов, и подшипники держались. Он вышел из строя на 41-м часу работы. На этот раз подвел не нагнетатель - разрушился фланец крепления одного из цилиндров. Назначенная УВВС комиссия признала М-15 не прошедшим испытания и потребовала от завода доработки конструкции. Руководство ВАО с этим заключением не согласилось, ссылаясь на то, что испытатели вопреки инструкции завода не произвели замену подшипников ПЦН.
Столкнувшись с нежеланием УВВС принимать М-15, руководство завода попыталось сплавить неудачливые моторы в гражданскую авиацию. Дело в том, что ВВС РККА располагали запасным вариантом. На заводе № 29 в Запорожье шел этап освоения по лицензии французской фирмы "Гном и Рон" мотора 9Аq "Юпитер", названного в нашей стране М-22. Первые двигатели были изготовлены в конце 1930 г. В конструкции "Юпитера" отсутствовал ПЦН, поэтому мотор обладал неважными высотными характеристиками, да и вообще его конструкцию нельзя было признать передовой. Тем не менее, мотор отличался достаточно высокой надежностью. Именно в расчете на успешное освоение производства М-22 готовилась основная серия истребителей И-5.
НИИ ВВС подготовило заключение, в котором сравнивались моторы М-15 и М-22. В частности, в заключении отмечалось, что в тактическом отношении М-22 стоит выше М-15. По важнейшим характеристикам М-15 уступал и принятому за прототип "Хорнету" - при большей массе он развивал меньшую мощность. Что касается надежности, то их вообще нельзя было сравнивать. Общий вывод специалистов НИИ ВВС гласил: "М-15 в конструктивном отношении полностью недоработан". Более того, они сочли, что двигатель не имеет перспектив развития.
УВВС беспокоили и рапорты военных приемщиков завода № 24. За десять дней февраля 1931 г. при заводских испытаниях вышли из строя восемь двигателей. Детали моторов подгонялись при монтаже и были невзаимозаменяемы. Вся серия "Б" после предъявления была отклонена военпредом, который потребовал довести моторы до соответствия требованиям технических условий.
Гражданский воздушный флот в те годы питался "крошками со стола военных". Его заказы урезались, чтобы удовлетворить постоянно растущие аппетиты ВВС. Особенно сложное положение складывалось с обеспечением гражданской авиации моторами. Измученное дефицитом двигателей, руководство ГВФ было готово взять у промышленности все, что угодно.
К лету 1931 г. военные окончательно решили отдать все М-15 гражданской авиации. Серию "Б" признали пригодной для эксплуатации на гражданских машинах с ресурсом 50 часов при увеличении комплекта запасных частей за счет завода. 3 июня УВВС приказало военной приемке пропустить первые 90 моторов.
Такая же судьба ожидала М-26. От 2М-15 он заимствовал целиком цилиндры с головками, поршни, прицепные шатуны и многое другое. Проект завершили в феврале 1929 г. Первое время мотор не имел собственного имени, а назывался просто "переходной по М-15". ВВС рассчитывали оснастить ими транспортные самолеты АНТ-9 и многоцелевые самолеты войсковой авиации ВС-1. Опыт, накопленный при доводке девятицилиндрового двигателя, позволил существенно сократить путь его меньшего собрата к серийному производству.
В конце 1929 г. завод приступил к изготовлению двух первых М-26. Заводские испытания начались в следующем году, а в июне мотор представили на государственные испытания. Двигатель получил еще одно название - КИМ (Коммунистический Интернационал Молодежи - так тогда назывался комсомол), поскольку был объявлен подарком к очередному съезду. Подобно М-15, семицилиндровый двигатель с первого раза пройти государственные испытания не смог. Зато в феврале 1931 г. третий опытный экземпляр признали прошедшим их успешно. Подготовку к серийному производству начали еще месяцем раньше.
Первая серия М-26 (серия "А") состояла всего из 13 моторов. С конца марта начали собирать двигатели серии "Б", у которых предусмотрели ряд усовершенствований, ранее опробованных на М-15. Последний также модернизировался в процессе производства. К концу 1931 г. завод № 24 выпустил 186 М-15 и 125 М-26.
В расчете на новые двигатели стали переделывать самолеты, строившиеся для ГВФ. Еще в марте 1930 г. существовавшее тогда общество "Добролет" обратилось к ЦАГИ с запросом - можно ли переделать под М-26 выпускавшийся тогда с импортными двигателями Райт J5 самолет АНТ-9. И вот в мае 1931 г. такая машина поднялась в воздух. За опытным образцом последовала серия. Под М-15 переработали спроектированный первоначально с мотором "Хорнет" самолет К-5 конструктора К.А. Калинина. Пассажирский К-5 с двигателем М-15 в июле 1931 г. совершил перелет Харьков - Алма-Ата. Серийный выпуск этой модификации начался в мае 1932 г.
Но надежды на постепенное повышение надежности М-15 и М-26 не оправдались. Попавшие в эксплуатацию моторы постоянно выходили из строя. Начальнику ГВФ Гольцману докладывали: "Моторы поступают… с завода в крайне небрежном виде, характеризующем халатное отношение к сборке".
В ноябре 1931 г. завод № 24 предъявил приемщикам серию "Г" двигателей М-15 из 100 единиц. Но военная приемка, ссылаясь на наличие неустраненных дефектов, принять ее отказалась. Возник конфликт между УВВС и ГВФ, по-прежнему согласным забирать даже такие моторы. В итоге военных приемщиков от работы, связанной с М-15 и М-26, отстранили. Гражданская авиация создала свою приемочную службу.
Как ни пыталось руководство ГВФ стимулировать увеличение ресурса моторов (летчика Фариха за 100 часов налета на самолете с М-15 даже наградили легковым автомобилем - по теперешним временам это все равно, что подарить самолет), реальных результатов это почти не давало. Аварийность росла. Дошло до того, что АНТ-9 с М-26 старались выпускать только на маршруты, проходившие над ровной безлесной местностью, что снижало вероятность аварии при частых вынужденных посадках.
Постоянные неприятности с М-15 и М-26 привели к пересмотру планов их производства. Первоначально от завода требовали собрать в 1932 г. 600 М-15 и 600 М-26, затем эти цифры увеличились соответственно до 650 и 700, но уже в конце 1931 г. план был урезан до 400 единиц каждого типа. Вместо моторов воздушного охлаждения завод № 24 приступил к развертыванию производства более удачных двигателей М-34 конструкции А.А. Микулина.
5 августа 1931 г. вышло постановление Реввоенсовета о сокращении количества типов авиамоторов в серийном производстве. Моторов М-15 и М-26 в новом списке уже не было, но свертывание их производства затянулось еще почти на полтора года. Реально до конца 1932 г. изготовили 220 М-15 и 320 М-26. На этом выпуск двигателей этого семейства завершился. Вскоре ГВФ снял эти моторы с эксплуатации. Самолеты АНТ-9 начали переделывать под М-17, К-5 - под М-22.
С одной стороны, эпопею с М-15 и двигателями на его базе можно считать завершившейся полной неудачей. Были затрачены большие средства, дефицитные в то время материалы и комплектующие. Все это, в конечном счете, пошло в металлолом. С другой стороны, крошечный конструкторский коллектив самостоятельно разработал первый в нашей стране мощный авиамотор воздушного охлаждения и наладил его серийное производство, будучи крайне ограниченным тогдашними возможностями советской индустрии. Не следует забывать, что М-15 стал первым отечественным мотором, оснащенным ПЦН. С этой точки зрения создание двигателя М-15 стало важным этапом истории советского авиационного моторостроения. На М-15 и конструкторы, и производственники учились, накапливая неоценимый опыт.

Третий опытный И-5 с мотором 2М-15
Самолёт К-5 с мотором М-15