СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОТОРОВ "ИСПАНО-СЮИЗА"
12Y ВЛАДИМИРОМ ЯКОВЛЕВИЧЕМ КЛИМОВЫМ

Владимир Котельников

В июне 1933 г. Реввоенсовет СССР издал постановление о развитии в стране самолетостроения и авиационного моторостроения, в котором, в частности, говорилось: "В то время как почти все иностранные воздушные флоты в основном уже перешли на высотные моторы, резко повышающие скорость самолета на больших высотах, его скороподъемность и практический потолок, - наша промышленность не дала еще ни одного мотора с нагнетателем даже в опытном образце для госиспытаний…" Постановление несколько искажало действительное положение вещей. В 1931-1932 гг. в Советском Союзе в серийном производстве находились два оригинальных типа авиадвигателей с приводными центробежными нагнетателями (ПЦН) - М-15 и М-26, в значительной степени унифицированных между собой. Но надежность их была весьма низкой. Подшипники нагнетателей приходилось менять каждые 25 часов. ВВС РККА отказались принять эти моторы на вооружение, и их сравнительно недолго эксплуатировали на самолетах гражданской авиации. В июне 1933 г. проводились испытания трех опытных образцов двигателя М-34Н, тоже оснащенного ПЦН. Его готовились запустить в серию. Но на вооружении советских ВВС подобные моторы действительно отсутствовали. Такое отставание серьезно беспокоило руководство страны.

Выход решили найти в приобретении лицензий за границей. Группа специалистов произвела анализ имевшихся в то время авиамоторов. Из числа двигателей жидкостного охлаждения наиболее высокую оценку получил французский мотор "Испано-Сюиза" 12Y. 13 августа 1933 г. на заседании Комитета Обороны, на котором председательствовал Сталин, приняли решение купить у фирмы "Испано-Сюиза" лицензию.

В Париж отправилась делегация во главе с В.Я. Климовым, главным конструктором завода № 26 в Рыбинске. Он уже имел опыт приобретения лицензий во Франции и Германии. Начались переговоры с представителями "Испано-Сюиза". 28 ноября из Москвы поступило уточнение: купить 30 готовых моторов, 50 в виде комплектов деталей и наиболее сложные и трудоемкие детали еще на 50 двигателей. На все выделялось 1650 тысяч рублей в твердой валюте.

Переговоры осложнились в связи с тем, что при демонстрационных испытаниях выявилась неспособность мотора развивать сколько-нибудь длительное время объявленную фирмой мощность 860 л.с. Советская сторона потребовала проведения предварительных 100-часовых испытаний по весьма жесткой программе. Представители "Испано-Сюиза" заявили, что серийный мотор испытаний в указанных условиях не выдержит, и предложили поставить на стенд усовершенствованную опытную модель. Советская комиссия согласилась. Планировалось завершить испытания к 29 января 1934 г. Но с двигателем происходили постоянные неприятности: растрескивались рубашки блоков, затем на 11-м часу испытаний сломался коленчатый вал. В Москве начали сомневаться в целесообразности заключения договора. В Лондоне советские представители начали прорабатывать альтернативный вариант - приобретение лицензии на двигатель "Кестрел" у фирмы "Роллс-Ройс".

Но руководство советских ВВС во главе с Я.И. Алкснисом было убеждено в преимуществах мотора "Испано-Сюиза" и требовало подписания лицензионного соглашения еще до завершения испытаний. В Париже продолжали вносить усовершенствования в двигатель: усилили картер, блоки, крышки шатунов, заменили литые поршни штампованными, увеличили диаметр вала редуктора. Ситуация постепенно улучшалась, но мотор все равно работал ненадежно.

Тогда входивший в делегацию военинженер М.И. Левин предложил компромиссное решение, устроившее всех. Советская сторона соглашалась принять документацию на серийный мотор типа 12Ybrs, который на испытаниях удовлетворительно поддерживал мощность 750 л.с., как временную. На базе этой документации развертывалось производство в СССР. В дальнейшем "Испано-Сюиза" обязывалась довести усовершенствованную модель, испытать ее в присутствии комиссии заказчика и отправить в Москву дополнительные чертежи для внедрения в серию.

Эта идея стала основой при разработке договора с фирмой. Он вступил в силу 14 августа 1934 г. и имел срок действия три года. Согласно этому документу "Испано-Сюиза" предоставляла чертежи, спецификации, технологические карты и др. Французская сторона должна была предоставлять информацию обо всех изменениях, вносимых на серийных двигателях.

Выпуск мотора "Испано-Сюиза" 12Ybrs в Советском Союзе первоначально намечали поручить заводу № 24 в Москве, но затем от этого намерения отказались, опасаясь, что это отрицательно повлияет на развертывание производства отечественных моторов М-34. Организовать выпуск французских двигателей решили в Рыбинске, на заводе № 26. Ради этого пришлось пойти на немалые жертвы. Дело в том, что в Рыбинске до этого собирались наладить сборку американских моторов "Кэртис" V-1800 "Конкверор". В США приобрели лицензию, заказали проект реконструкции завода, закупили инструмент и приспособления. Все это стоило немалых денег, которые оказались выброшенными на ветер. Но в Кремле сочли, что выгоды от внедрения в советской авиации двигателя "Испано-Сюиза" перевесят потери.

Согласно постановлению Совета Труда и Обороны (СТО), уже в 1934 г. завод № 26 должен был выпустить 15 первых моторов, получивших в СССР наименование М-100. Впоследствии обозначения всех советских двигателей, развивавших конструкцию "Испано-Сюиза", начинались с сотни. Пока в Рыбинске готовились к производству лицензионных двигателей, в расчете на их использование уже проектировались новые самолеты. Еще в ноябре 1933 г. в план опытных работ на 1935 г. внесли разработку целого ряда боевых машин с двигателями "Испано-Сюиза". К их числу относились истребители И-17, И-18, ДИ-7, корабельный катапультный разведчик-бомбардировщик КР-2. В феврале 1934 г. французские моторы решили установить на новый скоростной бомбардировщик СБ.

Для постройки опытных образцов самолетов во Франции закупили несколько партий двигателей "Испано-Сюиза" 12 модификаций Ybrs, Ydrs и Ycrs (последний вариант предусматривал возможность установки пушки в развале цилиндров). Приобретенные моторы послужили образцами для моторостроителей, поступили в различные научно-исследовательские учреждения для изучения или были переданы на заводы для установки на опытные самолеты. Один пушечный двигатель попал в конструкторское бюро Б.Г. Шпитального для разработки установки новой советской 20-мм пушки ШВАК.

Работа по созданию самолетов И-18, ДИ-7 и КР-2 по различным причинам не продвинулась дальше эскизных проектов. Скоростной истребитель-моноплан И-17, сконструированный под руководством Н.Н. Поликарпова, был построен в трех опытных экземплярах. И-17 проходил испытания в 1934-1936 гг. Один из самолетов этого типа демонстрировался в 1937 г. на выставках в Милане и Париже. Последний вариант истребителя, оснащенный системой парового охлаждения, показал скорость свыше 500 км/ч. Но на вооружение машину не приняли, поскольку она не имела существенных преимуществ по сравнению с модернизированным И-16. Остался на бумаге проект ЦКБ-33, представлявший собой модификацию И-17, которая предназначалась для базирования на самолете-носителе ТБ-3. По проекту у машины отсутствовало шасси, а площадь крыла была значительно уменьшена.

Многие конструкторы, по достоинству оценившие новый двигатель, стали разрабатывать под него машины различного назначения. Двумя моторами "Испано-Сюиза" 12Ybrs оснастили летающую лодку ДАР, испытывавшуюся весной 1936 г. Она предназначалась для использования в Арктике. В серию ДАР не попал - приоритет отдавался военным самолетам. Весьма оригинальным получился торпедоносец МП, созданный Н.Г. Михельсоном и А.И. Морщихиным. Это был небольшой моноплан, отцеплявшийся от носителя ТБ-3. После сброса торпеды он должен был самостоятельно возвращаться на базу и садиться на воду. При этом двигатель, располагавшийся в носу лодки, разворачивался вверх так, чтобы винт не касался воды. Эту машину изготовили, но не допустили к испытаниям - уж слишком она казалась необычной. После смерти Д.П. Григоровича не были достроены истребитель ИП-2 и "легкий крейсер" ЛК-3.

Самым удачным советским самолетом с моторами "Испано-Сюиза" первого варианта стал знаменитый скоростной бомбардировщик СБ. Хотя его первоначально проектировали под американские двигатели "Райт" R-1820 "Циклон", уже на втором опытном экземпляре их заменили французские двигатели. Эта машина, часто называвшаяся СБ-ИС или АНТ-40ИС, быстро продемонстрировала свои преимущества. Именно она стала прототипом для серии.

Но на серийные бомбардировщики СБ устанавливались уже советские моторы М-100. Их производство освоили в Рыбинске в 1935 г. Первые серии моторов М-100 комплектовались импортными подшипниками, насосами, ПЦН; импортной была и вся система зажигания. В лабораториях фирмы "Испано-Сюиза" произвели анализ всех материалов, которыми в СССР заменили оригинальные, и одобрили их. По мощности, высотности, расходу топлива и масла моторы были на уровне французских.
В течение 1935 г. в Рыбинск поступила вся необходимая конструкторская и технологическая документация. Директор завода Баландин писал в Москву: "…не отмечено ни одного сколько-нибудь серьезного инцидента".

Развертыванию массового производства М-100 придавалось огромное значение. Специальным постановлением СТО выделялись большие ассигнования на закупку станков и инструмента, по железным дорогам грузы для завода № 26 доставлялись вне очереди. Все работники предприятия освобождались от мобилизации в армию. Начали строительство дополнительного жилья. Но в придачу к прянику предусмотрели и кнут - директор получил право переводить подчиненных на 10-часовой рабочий день.
Эта политика дала свои результаты. За год выпуск новых моторов увеличился более чем вдесятеро. Если в 1935 г. изготовили всего 100 двигателей, то в 1936 г. - 1071. Когда 3 августа 1936 г. на заводе № 22 в Филях собрали сотый бомбардировщик СБ, наркомат премировал работников как самолетостроительного, так и моторного заводов. На долю завода № 26 пришлись 250 тыс. рублей.

В Советском Союзе понимали, что закупка серийно строившегося иностранного мотора обрекает отечественное двигателестроение на отставание от конструкторов "Испано-Сюизы". Мириться с этим положением советское правительство не желало. Перед конструкторским отделом завода № 26 поставили задачу: в течение двух-трех лет модернизировать мотор и существенно улучшить его характеристики. Руководил всей этой работой Владимир Яковлевич Климов - человек, хорошо известный в советском моторостроении.

Сын рабочего-строителя, он в 1916 г. успешно закончил Императорское высшее техническое училище в Москве. После Октябрьской революции новую власть вполне устроил дипломированный инженер - сын рабочего. Климов занимал ряд ответственных постов. Климов стремился уйти от бумажного планирования и самостоятельно заняться конструированием авиадвигателей. Поэтому при первой же возможности он перебрался в Научный автомоторный институт (НАМИ), где спроектировал свой первый мотор, названный "ВЯК" по инициалам конструктора. "ВЯК" так и не был построен. Зато в НАМИ и позже в Институте авиационного моторостроения (ИАМ), где Климов возглавлял отдел бензиновых двигателей, Владимир Яковлевич приобрел неоценимый опыт конструкторской работы. Несколько раз он выезжал за границу, участвуя в переговорах о закупке лицензий и приемке авиамоторов. В 1924 г. он работал в Берлине, в 1928 г. - в Париже. Параллельно конструктор читал лекции в МВТУ, Военно-воздушной академии и некоторое время руководил кафедрой в МАИ. Он успел поработать и в промышленности.

С 1935 г. В.Я. Климов являлся главным конструктором завода № 26. После успешного освоения производства М-100 следующим этапом стало внедрение некоторых новшеств, которые к тому времени предложили французские конструкторы для получения мощности 860 л.с. Фактически доводка модернизированного образца велась параллельно во Франции и в Советском Союзе. На заводе "Испано-Сюиза" его испытания, проводившиеся совместной комиссией, успешно завершились 10 августа 1935 г. К этому времени в Рыбинске уже собирали опытные двигатели, в конструкцию которых было внедрено одно или несколько предложенных изменений. Фирма опоздала с подготовкой документации на модернизированный мотор против сроков договора, в связи с чем была вынуждена выплатить неустойку в 2600000 франков. Это ухудшило отношения с "Испано-Сюизой", но она продолжала отправлять в Советский Союз изменения к чертежам и статистику выявленных дефектов. Однако это касалось только серийной продукции. Никакой информации об опытных работах не поступало.

Во второй половине 1935 г. из Франции прибыли закупленные станки, оснастка и специальный инструмент. Это позволило приблизить технологию к той, которой пользовались в цехах "Испано-Сюизы", и освоить некоторые новые процессы. В частности, приступили к изготовлению гиперболических коренных вкладышей. При сборке стали использовать импортные динамометрические ключи.

С 12 декабря 1935 г. в Рыбинске начались заводские испытания мотора мощностью 860 л.с., названного М-100А. Мощность была увеличена в основном благодаря некоторому увеличению наддува. 15 января комиссия признала М-100А годным для серийного производства.

Эти моторы в больших количествах выпускались в 1936-1939 гг. Всего их изготовили более 6000 единиц. Основным потребителями М-100А стали заводы, строившие бомбардировщики СБ. С октября 1936 г. все машины, сдававшиеся московским заводом № 22, комплектовались этими двигателями. Это мероприятие обеспечило повышение максимальной скорости самолета примерно на 25 км/ч.

Моторы М-100А устанавливались также на опытные машины, в частности, на оригинальный истребитель "Сталь-8", созданный под руководством Р.Л. Бартини. Вследствие межведомственной борьбы (машину спроектировали в НИИ ГВФ) опытный образец истребителя не достроили.

Двумя М-100А оснащался самолет "Сталь-7" - современная по тем временам быстроходная пассажирская машина. Самолет "Сталь-7" стал прототипом дальнего бомбардировщика ДБ-240 (Ер-2).

М-100А стал последним мотором семейства, имевшим прямой французский аналог. Все последующие двигатели Климова представляли собой уже импровизацию на тему "Испано-Сюизы". Планом опытных работ в области моторостроения на 1936-1937 гг. предусматривалось несколько направлений совершенствования М-100. Намечались дальнейшее форсирование мотора до уровня 950 л.с., внедрение двухскоростных и двухступенчатых ПЦН, создание советского аналога французской мотор-пушки, проведение экспериментов с различными типами охлаждения. Впоследствии все это опробовали на различных двигателях семейства.

Климов двигался по нескольким направлениям одновременно. Основным считался путь интенсивного развития: в целом сохраняя габариты и массу двигателя, старались форсировать его по частоте вращения вала, степени сжатия и наддуву. В начале 1936 г. появился проект М-100Ф, в окончательном виде названный М-103. Первые два опытных двигателя этого типа поставили на стенд в сентябре того же года. В процессе доводки в конструкцию вносили дополнительные изменения. В марте 1937 г. М-103 выставили на государственные испытания.

Новые технические решения позволили форсировать мотор по частоте вращения вала и наддуву. На испытаниях М-103 развил даже большую мощность, чем рассчитывали - 970 вместо 960 л.с. За это пришлось расплатиться увеличением массы на 21 кг. По оценкам советских специалистов, М-103 был лучше, чем французский "Испано-Сюиза" 12Y21. В серийное производство этот мотор внедрили в 1938 г. К концу 1939 г. выпустили почти 7000 таких двигателей.

В сентябре 1937 г. два еще несерийных М-103 установили на экспериментальном самолете СБ-бис, а с мая следующего года ими оснащали все СБ, выпускавшиеся в Москве. Такие машины воевали в Китае, Монголии и позднее против Финляндии. Еще одной серийной машиной с этими двигателями стал ББ-22 (Як-2). Самолеты обоих типов активно применялись на советско-германском фронте в начале Великой Отечественной войны.

Оснастив М-103 новым двухскоростным нагнетателем Э-23, получили мотор М-104 с улучшенными высотными характеристиками. Но он не стал столь массовым, как М-103. В Рыбинске сделали всего 232 таких двигателя. Причиной тому послужило появление более перспективного мотора М-105, речь о котором пойдет позднее.

Неудачей закончилась попытка создать мотор со смешанным охлаждением - цилиндры должны были охлаждаться воздухом, а головки - этиленгликолем. В экспериментальном двигателе М-110А не удалось справиться с перегревом.

Мощность мотора пытались наращивать не только качественным совершенствованием, но и увеличением количества цилиндров. Достаточно надежную "спарку" удалось получить лишь в 1939 г. на базе двух моторов М-103. В мае установка М-103Сп успешно прошла испытания. Летом 1939 г. она уже летала на скоростном ближнем бомбардировщике "С" конструкции В.Ф. Болховитинова. Но потери мощности у заднего двигателя оказались очень велики, и тему закрыли.

Еще одним вариантом стал 18-цилиндровый мотор М-120, состоявший из трех блоков от М-103, а затем от М-105. Блоки располагались под углом 120 градусов друг к другу этакой трехлучевой звездой, причем один блок был ориентирован головками вверх. Мотор оснастили карбюратором и двухскоростным ПЦН. В дальнейшем предполагалось выпустить модификации М-120НВ (с непосредственным впрыском топлива), М-120ТК (с турбонаддувом) и М-120УВ (с удлиненным валом для использования на самолете с компоновкой американской "Аэрокобры"). На новый двигатель возлагались большие надежды. Разным конструкторам выдали большое количество заданий, связанных с проектированием истребителей и бомбардировщиков с М-120. В результате возникли проекты ПБ, ФБ (превратившийся позже в Ту-2), ОДБ и ИВС.

Но доводка трехблочного мотора продвигалась медленно и с большими трудностями. В ноябре 1940 г. поднялся в воздух опытный дальний бомбардировщик ДБ-4, оснащенный двумя М-120ТК. Позже такие же моторы смонтировали на опытном высотном бомбардировщике ДВБ-102, созданном группой инженеров-заключенных во главе с В.М. Мясищевым в специальном конструкторском бюро НКВД.

Однако за несколько лет так и не удалось выйти на заданные уровни мощности и надежности двигателя. Ресурс опытных образцов не превышал 50 часов. В 1942 г., в тяжелое военное время, работу по М-120 исключили из плана.

(Окончание в следующем номере)