ИСТОРИЯ МОТОРА М-17. Владимир Ростиславович Котельников
Возникла идея наладить производство таких моторов в СССР. Научный комитет УВВС, рассмотрев шесть типов иностранных двигателей водяного охлаждения, 26 августа 1926 г. поставил на первое место по желательности выпуска в Советском Союзе именно BMW VI. Его поддержало правление Авиатреста, писавшее следующее: "Мотор BMW-VI удовлетворяет требованиям УВВС как по мощности, так и по эксплуатационным качествам. Мотор этот в производстве предоставит меньше затруднений, чем какой-нибудь другой". Первоначально речь шла о передаче в концессию законсервированного завода "Русский Рено" (позднее Государственного автозавода № 3) в Рыбинске. Но чуть позже перешли к мысли приобрести лицензию и договориться о помощи немцев в освоении производства. В феврале 1927 г. в Германию выехала делегация во главе с членом правления Авиатреста И.К. Михайловым. Она осмотрела моторный завод в Мюнхене. Переговоры велись в Германии больше полугода. С советской стороны в них участвовал ряд крупных специалистов, в том числе известный впоследствии конструктор В.Я. Климов. Договор с BMW был подписан в октябре 1927 г. Его подписал с советской стороны председатель правления Авиатреста М.Г. Урываев, а с немецкой - директора Ф.-И. Попп и Р. Фойгт. По договору Авиатрест получал права на двигатели модификаций BMW VIaE6,0 и BMW VIaE7,3. Фирма брала на себя обязательство в течение срока договора (пять лет) сообщать обо всех изменениях, вносимых в серийную продукцию. Авиатрест заплатил 50000 долларов, а после приемки первых 50 моторов должен был отчислять 7,5 % от цены каждого выпущенного двигателя, но не менее 50000 долларов в год. Договор вступил в силу 10 октября 1927 г. Для развертывания производства у BMW заказали комплекты всех наиболее сложных деталей, а у фирм-субподрядчиков приобрели комплектующие агрегаты, в том числе все электрооборудование. Некоторую проблему представляло то, что заготовки некоторых деталей мюнхенская фирма не изготовляла сама, а покупала на стороне. Например, поковки коленвалов поставляла фирма "Крупп". Но при посредничестве BMW с этими фирмами также договорились о получении документации и о поставке готовых изделий на первое время. Тем временем Управление ВВС выдало несколько заданий на проектирование новых самолетов с моторами BMW VI. Под них переделывались и задания на машины, где первоначально собирались использовать двигатели "Испано-Сюиза" или "Паккард". Так, тяжелый бомбардировщик ТБ-3 сначала создавался в расчете на четыре мотора "Райт", затем их заменили на "Паккард" (с ними и поднялся в воздух опытный образец), но в итоге конструкторам предписали остановиться на немецких двигателях. Производство моторов BMW VI, получивших советское обозначение М-17, решили разместить на заводе ГАЗ № 6 (с 1928 г. - завод № 26) в Рыбинске. Ранее это предприятие ремонтировало автомобили, а в мае 1924 г. его передали Авиатресту. Завод долго бездействовал и требовал значительного ремонта и модернизации. Это привело к большой задержке с началом серийного производства двигателей. Фактически первые М-17 выпустили лишь весной 1930 г. Но они не были целиком собраны из немецких деталей, а, наоборот, использовали их лишь в небольшом количестве. Правда, коленчатые валы монтировались только импортные. Ввозились карбюраторы, бензонасосы, вся система зажигания (магнето, проводка, свечи). Интересно, что "родные" немецкие карбюраторы у нас попробовали, но не одобрили, предпочтя французский тип Зенит 60DCJ. Так, носок коленчатого вала у М-17 был существенно массивнее, чем у "немца". Это было вызвано случаями разрушения носка вала у BMW VI в ходе эксплуатации в СССР. Интересно, что по информации фирмы в Германии этого не происходило. Лишь позже разобрались и выяснили, что в поломках виноваты не немецкие валы, а плохо уравновешенные советские воздушные винты. Кроме того, зазоры у втулки у них были так велики, что пропеллер болтался и стучал, создавая опасный наклеп. Предполагалось, что М-17 будет временным, переходным типом основного мотора водяного охлаждения для советской авиации. Через четыре-пять лет его должны были сменить более мощные и совершенные двигатели отечественной конструкции. В качестве таковых рассматривались, в первую очередь, М-27 и М-34. 15 августа 1930 г., после успешных испытаний одного из моторов первой серии (серия "А") завода № 26, моторы М-17 официально допустили к эксплуатации в строевых частях ВВС РККА. Эти двигатели должны были сменить на самолетах моторы BMW VI, импорт которых прекращался. Чтобы частично возместить отставание по количеству выпускаемых М-17, Совет труда и обороны своим постановлением в январе 1930 г. поручил освоить новый мотор также заводу № 24 в Москве. Из Рыбинска туда передали комплект чертежей. Производство начали с апреля, а к июню собрали первые три двигателя, которые поставили на заводские стендовые испытания. Но качество моторов с завода № 24 оказалось низким. Кроме того, на заводе самовольно внесли ряд изменений в конструкцию и технологию, в основном, в сторону упрощения изготовления. Так, кулачки распредвалов получили упрощенный профиль, что нарушило фазы газораспределения. Изменили форму клапанов. Цилиндр не соответствовал ни BMW VIa, ни BMW VIb. Все поршни оказались разными - их подгоняли "по месту". В результате степень сжатия в цилиндрах получалась разной, причем постоянно ниже расчетной. Отличия в весе поршней нарушали балансировку и вызывали значительные вибрации. Все это привело к существенному падению мощности. Реально она составляла 615...630 л.с. вместо 680 л.с. по утвержденным техническим условиям. В итоге все М-17, изготовленные заводом № 24, признали некондиционными. Распоряжением начальника ВВС от 27 ноября 1930 г. их стали принимать как учебные по сниженной цене. Всего в Москве изготовили около 30 моторов, из которых только 17 покинули стены завода. После удачной демонстрации истребителя И-5 с новым двигателем М-15 наркомвоенмору К.Е. Ворошилову летом 1930 г. директор завода получил разрешение прекратить выпуск М-17, а вместо него начать производство 9-цилиндрового М-15, сконструированного на заводе Бессоновым, и унифицированного с ним 7-цилиндрового М-26. Управление ВВС протестовало против этого решения (впоследствии оказавшегося ошибочным), но ничего не добилось. К выпуску М-17 в феврале 1929 г. планировали подключить и ленинградский завод "Большевик" Орудийно-арсенального треста, изготовлявший тогда авиамоторы М-5. Первая серия должна была быть выпущена к 1 октября 1930 г. Но позже от этого намерения отказались из-за межведомственных трений. В Рыбинске поначалу тоже процент брака был очень велик. Так, до половины отливок поршней имели те или иные дефекты. Примерно такая же доля брака была у картерного литья. Около десятой части двигателей сдавалось как "литер А" - "пониженной кондиции". Их собирали из деталей, выходящих за пределы допусков, но все-таки работоспособных. Они имели меньшую мощность и больший вес, поэтому за них платили на 20 % меньше. Переход на тип Б ознаменовался новой волной рекламаций. Из-за нарушения немецкой технологии обнаружилась массовая течь рубашек цилиндров. Бракованные моторы начали возвращать заводу. Успешной мерой борьбы с протечками стала опайка швов на рубашках, введенная осенью на всех моторах. Серийные двигатели в 1930 г. выпускались только со степенью сжатия 6,0 (с плоским днищем поршня). Первые опытные высотные М-17 со степенью сжатия 7,3 (с полукруглым днищем поршня) изготовили в ноябре 1930 г. Далее серии включали двигатели с обеими степенями сжатия в разном соотношении. Первой такой серией стала серия "З" в феврале 1931 г., в которую вошли 20 моторов М-17Е7,3. Позднее появились целые серии высотных двигателей. Например, все моторы, входившие в серию "Л", имели степень сжатия 7,3. В 1931 г. вместо французских бензонасосов АМ начали монтировать отечественные, скопированные с "Хорнета". В начале 1932 г. недовыполнение плана прошлого года наверстали, при этом полностью перешли на коленчатые валы отечественного производства. С мая стали ставить отечественные карбюраторы (ранее их импортировали из Франции). Советский карбюратор К-17, созданный на заводе № 24 (прототипом стал тот же французский "Зенит"), впервые испытали на М-17 в апреле 1931 г., а серийно выпускали с 1932 г. Двигатели стали собирать в тянущем и толкающем вариантах. Последние отличались дополнительной упорной втулкой с буртиком. Но погоня за количеством опять вызвала проблемы с качеством. 4 июля 1932 г. начальник ВВС РККА Я.И. Алкснис докладывал Реввоенсовету: "Качество моторов М-17 настолько понизилось, что каждый внеаэродромный полет на этом моторе начинает представлять собой серьезный риск не вернуться, а иметь вынужденную посадку со всеми вытекающими отсюда последствиями". Двигатели попадали в ремонт, отработав всего по пять - десять часов. Около четверти М-17, имевшихся в ВВС, числились неисправными. Но постоянное давление сверху довольно быстро дало результаты. Как следствие постепенного роста культуры производства, приобретения опыта, качество начало улучшаться. В августе 1933 г. ресурс до первой переборки у М-17 достиг 150 часов. Практически с самого начала освоения производства М-17 формировались планы его последующей модернизации. При этом не только следовали путями, уже проторенными немецкими конструкторами, но и пытались внести нечто свое. В частности, в план опытных работ, утвержденный Реввоенсоветом 1 октября 1930 г., вошел "М-17 с 4-клапанной головкой", который хотели выставить на госиспытания к 1 июня 1931 г. Никаких материалов об этой работе найти не удалось. В планах значится и оснащение двигателя системой непосредственного впрыска топлива. По этому пункту, видимо, тоже ничего или почти ничего не сделали. В январе 1933 г. на паре М-17 в Военно-воздушной академии отрабатывали "агрегат товарища Дзюбы". Это была оригинальная мотоустановка для гигантского самолета Г-1. Два мотора ставились нос к носу и работали на общий редуктор, передававший вращение на длинный вал, стоявший вертикально. Пары двигателей должны были располагаться в толстом крыле Г-1. Вал выходил вверх из крыла и шел внутри пилона, заканчивавшегося угловым редуктором. А вот на валу уже этого редуктора вращался огромный воздушный винт. На Г-1 собирались использовать моторы М-27 или М-34, а на моторах М-17 просто исследовали концепцию "агрегата". Экспериментальная установка на испытаниях проработала 58 ч. Как уже говорилось, М-17 рассматривался сначала как временный, переходной тип. Его собирались выпускать лишь до освоения более совершенных двигателей советской конструкции. Но грандиозные на бумаге планы создания новых отечественных авиамоторов, слабо подкрепленные финансированием и совершенно не согласующиеся с реальными возможностями промышленности, с треском рухнули. Из 10 двигателей плана 1931 г. реально построили четыре, а до серийного производства дошел лишь один. Упоминавшийся М-27 устарел раньше, чем его запустили в серию. Лишь микулинский М-34 успешно преодолел все препоны. Его специально делали, чтобы заменить М-17, под те же габариты и посадочные места. Этот блочный мотор с оригинальной силовой схемой был безусловно перспективнее, чем устаревающий "БМВ" с его старомодными рубашками отдельных цилиндров. После развертывания выпуска М-34 старый М-17 намеревались полностью снять с производства. Но освоение М-34 шло медленно, двигатель болел множеством "младенческих болезней". Все плановые сроки, на которые рассчитывало Управление ВВС, были сорваны. Лишь в 1933 г. эти моторы стали поступать на самолетостроительные заводы, причем большая часть прибывших тут же отбраковывалась входным контролем. Так, в январе 1934 г. на бомбардировщики ТБ-3 вынужденно продолжали ставить М-17, приспосабливая под них моторамы, уже сделанные под М-34. В таких условиях сворачивать выпуск М-17 сочли неразумным. В результате рыбинский завод № 26, самое мощное моторостроительное предприятие страны, делал все больше и больше моторов. Это позволило полностью обеспечить нужды самолетостроения, создать резервы запасных двигателей для ВВС и снабжать гражданскую авиацию. В последней их также использовали, чтобы избавиться от ненадежных моторов М-15 и М-26: заводы ГВФ провели переоборудование под М-17 пассажирских самолетов К-5 и АНТ-9 (ПС-9). Для ГВФ проектировались и новые машины с М-17, такие как ЗиГ-1 (ПС-89), позднее запущенный в небольшую серию. Использование двух М-17 предусматривалось и первым вариантом проекта самолета "Сталь-7", выполненным Р.Л. Бартини. Появились проекты глиссеров и аэросаней с этими двигателями. В отчете эти моторы именуются М-17Ф. Возможно, что какие-то их конструктивные отличия использовали в серийной модификации под тем же обозначением, выпущенной в 1934 г. Правда, делали ее только со степенью сжатия 6,0, а максимальная мощность ограничивалась 715 л.с. Прямого немецкого аналога этот тип не имел. На моторах М-17Ф были введены подшипники скольжения под пальцами прицепных шатунов (вместо роликовых) и клапаны по образцу мотора М-5 (соединявшимися с тарелкой разрезными втулками-сухариками, а не специальными гайками). Мотор комплектовался усовершенствованным карбюратором К-17а, все электрооборудованием было только советского производства. С 1935 г. М-17Ф оснащался электрогенератором. В ходе ремонта двигателей в различных мастерских проводилась переделка М-17Б под стандарт М-17Ф с использованием комплектов деталей, поставлявшихся заводом № 26. В 1934 г. достигли максимальной производительности, изготовив 5662 мотора. При этом завод № 26 тогда обеспечивал около половины всего производства авиадвигателей в стране. Далее начался спад. Дело в том, что в Рыбинске с 1935 г. приступили к освоению французского мотора Испано-Сюиза 12Ybrs (в СССР - М-100), который постепенно стал основной продукцией. Но производство авиационных модификаций М-17 в значительном количестве продолжалось до конца 1939 г. Причиной длительного сохранения М-17 в производстве являлось наличие в парке ВВС и ГВФ большого числа самолетов под эти двигатели. Например, ими было оснащено более половины имевшихся бомбардировщиков ТБ-3. Для всех них требовались запасные моторы. М-17 во второй половине 30-х годов был уже хорошо освоен в производстве и эксплуатации. К концу 1936 г. ресурс его достиг 400 ч - для советского авиационного моторостроения показатель доселе невиданный. Двигатель считался сравнительно простым и надежным, эксплуатировался он на бензин-бензольных смесях. Бензол добавляли против детонации низкокачественного отечественного топлива при высокой, по меркам того времени, степени сжатия. Важной чертой М-17 было то, что он позволял использовать минеральное (нефтяное) масло (более дешевое, чем касторовое, которым смазывали, например, моторы французского происхождения). Систему охлаждения заправляли водой, обычно дождевой или умягченной добавкой хромпика. В Сибири зимой применяли антифризы - водоспиртоглицериновые, позже подобные современному тосолу (на основе этиленгликоля). С 1936 г. для М-17 нашли другую сферу применения - танкостроение. Мотор приспособили для применения на танках, создав модификацию М-17Т. Основой для него стал М-17Ф, у которого все свечи переместили внутрь развала цилиндров, укоротили носок коленвала и снабдили его шпонкой для крепления шкива, а также заменили шестеренчатую масляную помпу поршневой. Чтобы увеличить ресурс, уменьшили обороты. Сделали это простейшим способом: на карбюраторе К-17Т жиклеры и диффузор выполнялись меньшего размера, а на дросселе поставили упор, не давая выйти на максимум, доступный для авиамотора. Заодно избавились от ненужного на земле высотного крана, которым регулировали подачу бензина в зависимости от плотности воздуха. При этом максимальная мощность упала до 500 л.с., а номинальная - до 400 л.с. Пневмопуск заменили электрическим стартером. Такие двигатели монтировали на выпускавшиеся в больших количествах танки БТ-7 и Т-28. Уже в 1936 г. танковых моторов в Рыбинске выпускали втрое больше, чем авиационных, но делать одновременно и те, и другие оказалось не по силам. Завод подчинялся НКАП, который требовал все больше М-100 и его усовершенствованных вариантов (М-103, М-104, М-105). Поэтому упор делали на авиамоторы, а план по танковым двигателям выполняли как могли. Так, в 1939 г. сдали чуть более трех четвертей требуемого. М-17Т в 1940 г. был сменен в производстве усовершенствованным М-17Л, предназначенным для тяжелого многобашенного танка Т-35. Для этой огромной машины мощности М-17Т явно не хватало. Пришлось пойти на увеличение оборотов, доведя максимальную мощность до 650 л.с. М-17Л отличался усиленным носком картера, отсутствием нижней крышки картера и подводом воздуха к карбюратору из внутренних полостей (для уменьшения воздействия пыли). На нем вернулись к легкому и надежному пневмопуску вместо электрического стартера. Но М-17Л делали в гораздо меньших количествах, чем М-17Т. Его выпускали до начала 1941 г., когда военной приемке сдали последние пять моторов. Летом 1941 г. по заказу Главного бронетанкового управления РККА пытались возобновить производство танковых вариантов М-17 на автомобильном заводе в Горьком (ныне Нижний Новгород). Этим занимался существовавший с октября 1940 г. спеццех (он же "отдел № 10"). Сведения о результатах противоречивы, но некоторые источники говорят, что около десятка моторов в начале 1942 г. там собрали. Весной 1942 г. "отдел № 10" передали НКАП и переименовали в завод № 466; там стали выпускать М-105Р. Хотя производство авиационных моторов М-17Ф прекратили в 1939 г., они оставались широко распространены в военной и гражданской авиации. На 1 января 1940 г. их имелось более 8000, причем примерно 4500 стояли на самолетах. На втором месте был М-11 - их насчитывалось почти в два раза меньше, около 4500. В Великой Отечественной войне достаточно широко применялись такие самолеты, как Р-5 и ТБ-3; в транспортных частях сохранялись ТБ-1, Р-6 и ПС-9 - все они оснащались М-17. Из употребления этот мотор окончательно вышел лишь в конце 40-х годов, когда в гражданской авиации перестали летать последние Р-5. Тогда на них встречались двигатели, выдержавшие по пять-семь переборок. Вот так "временный" по первоначальному замыслу М-17 наложил свой отпечаток на целую эпоху в советском самолетостроении, да и не только самолетостроении. Не последнюю роль в этом сыграла массовость производства, далеко превзошедшего по своему размаху имевшее место в Германии. Всего изготовили 27534 (по другим данным - 27 279) экземпляров этого двигателя. Этот размах был превышен лишь в годы Великой Отечественной войны.
| ||