?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Previous Previous Next Next
Авиационные дизели в СССР. АН-1, М-40, М-30. - А где-то идут космические войны
p_d_m
p_d_m
Авиационные дизели в СССР. АН-1, М-40, М-30.
1. Плюсы и минусы авиадизелей

" + "
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).[1]

" - "

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.[1]

Ну и еще небольшое дополнение:

       Так, в постановлении ЦК ВКП(б) от 15 ноября 1930 г. весьма остро ставился вопрос о необходимости рационального использования нефтепродуктов, ускорении перевода транспортных и других машин на использование тяжелого топлива. Иными словами, требовалось срочно найти массового потребителя керосина и газойля, производившихся промышленностью в процессе крекинга нефти одновременно с бензином, но не находивших сбыта.[2]

2. Авиационные дизели разработки ОНД ИАМ и ОТБ НКВД

В СССР до промышленного производства дошло семейство дизельных авиадвигателей АН-1/М-40/АЧ-30.

2.1. Первый этап. АН-1.

РДД(АНТ-36) с АН-1



АН-1(Н-1, Нефтяной-1) начал разрабатываться в Отделе нефтяных двигателей ИАМ (Института авиационных моторов) А.Д.Чаромским по заданию 1931 года в рамках большой программы по созданию "нефтяных" моторов для авиации.
Дальнейшая хронология:
Лето 1933 - первый опытный образец
1933-1934 - стендовые испытания
Октябрь-ноябрь 1935 - первые государственные испытания, в которых двигатель показал номинальную мощность в 750л.с., максимальную - 814л.с. Ресурс - 50 часов, вес двигателя - 1021кг.
Лето 1936 года - госиспытания на самолете РД-Д (АНТ-36). По результатам испытаний планировалось запустить двигатель в серию с производством 2000 штук в год.
1936 - АН-1А с односкоростным нагнетателем.
Июль 1936 - АН-1Ф - форсированный.
Январь 1937 - испытания АН-1А. Максимальная мощность - 913л.с., вес 1040кг.
Малая серия АН-1А.
Январь 1938г. Государственные испытания варианта с турбокомпрессорами - АН-1РТК. Номинальная мощность 1000 л.с., взлетная - 1200 л.с.
Май 1938. Испытания АН-1А на ТБ-3Д.
Май-апрель 1939. Госиспытания АН-1Ф.
1940 г. Модификация АН-1РТК с измененной системой наддува, с четырьмя турбонагнетателями Э-88. Мощность 1000/1250 л.с., масса 1100 кг.

2.2. Авиадизель Яковлева. М-40



Осенью 1938 Чаромский и ряд других сотрудников ЦИАМ как "враги народа" очутились в "шарашке" - ОТБ НКВД при заводе №82.
Работы над АН-1 велись уже В.М. Яковлевым.
В 1940 году АН-1РТК переименовали в М-40. Четыре ТК-88 обеспечивали 1000л.с. до высот 5,5-6 км, взлетная мощность - 1250л.с.
М-40Ф - форсированная до 1500/1250л.с. версия "сорокового", 1940год. Ее (опять) решили выпускать серийно заводе. Далее все пошло по традиционному для советского авиапрома сценарию: завод в 40м ничего не произвел, двигатель провалил госиспытания и т.д. В результате ТБ-7 взлетел не с серийными М-40Ф, как это предусматривалось планами, а с собранными в ЦИАМ более-менее доведенными М-40. В январе-феврале 41 года ТБ-7 с М-40 прошел государственные испытания.
Апрель 1941 года - начало испытаний Ер-2 с М-40Ф.

После авантюры М.В. Водопьянова в августе 41го (налет на Берлин ТБ-7, часть из которых была с дизелями Яковлева, один - с М-30) работы над М-40Ф прекращены.

2.3. М-30. Несбывшиеся надежды.



Пока Яковлев пытался побороть М-40 Чаромский в "шарашке" соорудил М-30(с 1944 года АЧ-30).
М-30 был проще в производстве, надежней, допускал большее форсирование, оснащался ТК-82. Под дизель Чаромского также создавались версии Ер-2 и ТБ-7.

М-30Ф - форсированный, июнь 41. 1750л.с. взлетная мощность, 1500л.с. - номинал.

В марте 42 года было принято решение ликвидировать производственную базу Чаромского - завод №82, оборудование и штат которого передавали заводу №45. Однако уже в июне того же года создается завод №500, для мелкосерийного производства авиадизелей. В это же лето выпускают на волю Чаромского.
М-30Б появился во второй половине 1942 года. В нем наддув осуществлялся не только двумя ТК, но и ПЦН (от двигателя Микулина АМ-38). Нагнетатель обеспечил устойчивую работу мотора при пониженных расходах топлива и на больших высотах работы.
Как ни странно двигатель получился вполне надежным. Во всяком случае по сравнению с бедолагой М-40. Запущен в серийное производство с 4го квартала 1943 года.

Конец 1943 - М-30БФ - форсированный до 1900 лошадей (на взлете) М-30Б. Испытывался на переоборудованном Ер-2. Конец 44 года - 50 часов работы на заводских испытаниях. Март 45го - 100 часов.

АЧ-30Б выпускался серийно на заводе №500 и, немного позже, №45. К концу 1944 выпущено 543 серийных авиадизеля. К этому времени гарантированный ресурс достиг 100 часов - вполне нормальная цифра для авиапрома СССР. Весной 1945 испытывался АЧ-30Б с ресурсом 200 часов.
Летали на них Ер-2.

Начало 1944 года - АЧ-31. Взлетная мощность - 1900л.с., номинал 1500 л.с. Изменен коленвал, другие усовершенствования. С марта 45 стал называться АЧ-32.
Март 1945 - АЧ-31Б - вариант АМ-30БФ с усиленным картером и иным передаточным отношением редуктора. 100 часов ресурса на заводских испытаниях в апреле. Взлетная мощность - 2200л.с., номинальная на высоте 0м - 2000л.с.

В 1945 году выпущено: завод №45 - 382 АЧ-30Б, №500 - 397 АЧ-30Б и 32 АЧ-31.
В первые месяцы 1946 выпущено на "пятисотом" еще 26 АЧ-30Б и 11 АЧ-30БФ.

В марте 1946 была похоронена программа выпуска усовершенствованного Ер-2 - единственного потребителя авиадизелей. Не в последнюю очередь из за проблем с надежностью серийных моторов и с задержками в доводке и выпуске АЧ-31Б. Другие причины - отсутствие энтузиазма у Сухого к чужой машине (Ер-2 стал его проектом после смерти от тифа Ермолаева), развитие реактивной авиации, запуск в серию Ту-4, репрессии в наркомате авиапромышленности, и т.д.

Семейство АН-1/М-40/АЧ-30 имело родственные связи с:
М-34. АН-1 повторял многие технические решения микулинского мотора, кроме того, на М-30Б (как уже говорилось) использовался ПЦН от АМ-38.
Танковый В-2, который стоял на Т-34 и так же, как и Н-1, разрабатывался по программе "нефтяных" авиадвигателей (носил индекс Н-3). На одном из этапов его доводки использовались наработки ОНД ЦИАМ.
Не менее танковый ТД-30Б - конверсия М-30Б.
АН-1М и М-50 - дизели для катеров.

3. Что летало с дизелями Чаромского и Яковлева?

Ер-2 с АЧ-30Б последних серий




Самолет Двигатель Год Количество
РДД (АНТ-36) АН-1 1936 1
ТБ-3Д АН-1А 1938 1
БОК-15 АН-1РТК 1939 1
  М-30 1940(?) 1(?)
Пе-8 (ТБ-7) М-40 1940 2
  М-40Ф 1941 3
  М-30 1941 11
  АЧ-30Б 1942 3
    1944 2
Пе-8ОН АЧ-30Б 1944 2
Ер-2 М-40Ф 1942 1
  АЧ-30Б 1943 2
    1944 148
    1945 241
Ер-2ОН АЧ-30Б 1945 4
Ил-6 АЧ-30Б, БФ 1943 1
Ил-14 АЧ-31 1945 1
Ту-2Д (67) АЧ-30БФ 1946 1

4. ТТХ

Тип мотора Режим Мощность, л.с. Частота вращения вала, об/мин Расход, кг/ч  
        керосина бензина1
АЧ-30Б Взлетный 1500 2000 260  
  Номинальный 1300 1800 205  
АЧ-30БФ Форсированный 1900 2000 225 85
  Боевой 1600 1800 165 85
  Номинальный 1300 1800 205 -
           
   

1. Бензин на АЧ-30БФ использовался для форсирования авиадвигателя и вспрыскивался дополнительно к дизельному топливу.

Источники:
1. В.Котельников, А.Медведь. Авиационные дизели, или Тернистый путь А.Д.Чаромсого. Журнал "Двигатель", 2002. №2-5
2. Е. Зубов. Легендарный В-2: три страницы судьбы.
3. В.Котельников. Отечественные поршневые авиационные моторы.
4. А.Медведь, Д.Хазанов. Дальний бомбардировщик Ер-2. Журнал "Авиамастер" 1999 №2
5. и т.д.

Tags: ,

4 comments or Leave a comment
Comments
rivershkiper From: rivershkiper Date: August 18th, 2011 07:48 pm (UTC) (Link)
М40 - все же двигатель Чаромского
p_d_m From: p_d_m Date: August 19th, 2011 06:30 am (UTC) (Link)
Как развитие АН-1 - да, его. А так - вели его в ЦИАМ, руководителем проекта был Яковлев. Чаромский в это время уже сидел.
stadshark From: stadshark Date: May 14th, 2014 11:06 pm (UTC) (Link)

"Тяжелое топливо"?

С точки зрения нефтяника, керосин и дизельное топливо -- две большие разницы.
С точки зрения, допустим, современного фермера -- тоже очень любопытно. Только представьте себе, как удобно и хорошо: заправлять "кукурузник" из той же бочки, что и трактор. На этом фоне разница между бензином и керосином уже не принципиальна: что так держать специальное топливо для самолета, что эдак...
У военных так же: у сухопутов вся техника сугубо дизельная, а если захочешь ДПЛА побаловаться -- изволь тащить с собой за тридевять земель запас специального топлива? Неудобно!

Похоже, что большинство авиаторов этой разницы не видят. В большинстве околоавиационных источников прилагательное "дизельный" относится только к принципу работы двигателя, тогда как топливо часто вообще не упоминают, и это значит -- керосин. Понятно, что некоторым двигателям это глубоко безразлично -- что керосин, что дизелька. Но далеко не всем.
Стали интересоваться. Выяснилось: к примеру, Thielert Centurion может использовать как керосин, так и дизтопливо. Austro Engine AE 300 тоже. А вот у хвалёной Cessna 182 дизелёк-то ненастоящий... 

Со старыми моторами не разобрался. Так и не понял, работали АН-1 или АЧ-30 на "честной" дизельке? Большинство источников упоминают только керосин. Упоминание о "честной" дизельке нашел только одно, в довольно странном месте...
p_d_m From: p_d_m Date: May 18th, 2014 05:38 pm (UTC) (Link)

Re: "Тяжелое топливо"?

Насколько знаю использовался действительно керосин. На начальном периоде работ над дизелями видимо рассматривался еще и газойль.
4 comments or Leave a comment