Авиация и космонавтика 2005 04

Таким образом, завод №21 был поставлен перед необходимостью производить самолет Ла-5 в двух модификациях. Все улучшения ВМГ, опробованные на «Дублере», были внедрены в серию только на Ла-5ФН, а на Ла-5Ф системы питания, всасывания и выхлопа остались прежние. Это решение объяснялось стремлением избежать неразберихи в эксплуатации и снабжении строевых частей запчастями, поскольку детали этих систем, а также моторамы на Ла-5Ф и Ла-5ФН были различными. Но в результате летные данные Ла-5Ф остались почти на прежнем уровне, хотя при изменении всасывающего и выхлопных патрубков аналогично Ла-5ФН можно было бы получить прирост летных данных и при моторе М-82Ф. Видимо считалось, что параллельный выпуск обоих модификаций продлится недолго.

Продолжение выпуска мотора М-82 с карбюратором заставляло пристальнее взглянуть на доводку последнего. Надо сказать, что этот процесс шел почти непрерывно. В 1942 году попытались найти ему замену. В апреле начались испытания с впрыскивающими карбюраторами ВК-82 (типа Стромберг) завода №33 и ЦВ-82. Второй из них отпал быстро, а первый поначалу подавал большие надежды. Но, несмотря на продолжение работ с ВК-82 в течение всего 1942 года, устойчивых положительных результатов добиться не удавалось. В сентябре все же вышел приказ НКАП о серийном их выпуске с октября 1942 года. К 1 января 1943 года было выпущено всего 30 штук ВК-82. Но в серию на заводе №19 этот карбюратор так и не пошел.

Одновременно продолжалась доводка штатного карбюратора АК- 82БП. В июне 1942 года завод №33 выпустил АК-82БП серии А-3. Основное отличие этой серии от 2-й состояло в том, что все резиновые плоские мембраны главной дозирующей системы и клапана экономайзера были заменены мембранами с гофром, а также введены изменения по диаметрам жиклеров и т.д. В июле вышла серия А-4, отличающаяся повышением твердости ролика дозирующей иглы для снижения его выработки. Затем появилась 5-я серия с измененным профилем и полировкой дозирующей иглы, снова плоскими мембранами, но с укорочением их хода, введением жиклера экономайзера для улучшения высотной характеристики и др. К весне 1943 года вышла серия А-6, на которой вместо жиклера экономайзера была введена регулировочная игла в ниппеле трубки экономайзера и т.д.

Даже краткое перечисление этих изменений наводит на мысль, что доводка карбюратора проходила в основном все тем же методом проб и ошибок. Никаких существенных результатов по улучшению работы АК- 82БП получено не было.

К концу 1942 года начальник группы отделов моторов и топлив НИИ ВВС инженер-полковник Фокин докладывал руководству:

«Из строевых частей ВВС К А поступают сведения о недоборе скоростей на самолете Ла-5 при работе мотора на 2-й скорости нагнетателя, т.е. на высоте от 4000 м и выше.

Потеря скорости на самолете Ла-5 может происходить по следующим причинам:

а) ухудшение аэродинамики самолета (полеты с открытым колпаком летчика и с неустановленными по потоку воздушными заслонками и заслонками маслородиатора);

б) падение мощности мотора.

Зависимость максимальной скорости полета от положения колпака и воздушных заслонок – известна и не требует дополнительных испытаний или каких-либо конструктивных переделок на самолете.

Падение мощности мотора ~ явление более трудно уловимое в условиях строевой части, так как приборов, непосредственно замеряющих мощность мотора на самолете нет, однако уменьшение скорости полета при прочих ровных условиях несомненно указывает на уменьшение мощности мотора.

У мотора М-82 падение мощности в полете на 2-й скорости нагнетателя может быть, в основном, по следующим причинам:

а) неудовлетворительная робота карбюратора АК-82БП (чрезмерное обогащение или обеднение),

б) неудовлетворительная работа свечей ВГ-12 и магнето БСМ-14…

Испытаниями на станке и в полете, которые проводились заводом Nq19, ЛИИ НКАП и НИИ ВВС КА установлено, что карбюраторы АК- 82БП не сохраняют постоянной регулировки и в полете, при работе мотора на 2-й скорости нагнетателя, сильно обогащают состав смеси.

К тому же, мотор М-82 допускает изменение состава смеси в широких пределах без резкого ухудшения характера его работы. Мощность мотора при этом изменяется в пределах до 17,5%…

Летными испытаниями самолетов с моторами М-82 (Ла-5, Ту-2, ДБ-ЗФ), проведенными в 1942 году, подтверждается тот факт, что при удовлетворительной работе мотора на 2-й скорости нагнетателя изменение максимальной скорости полета самолета по высоте протекает нормально (с-т Ла-5), при неудовлетворительной работе карбюратора или других агрегатов мотора, максимальная скорость полета по высоте изменяется ненормально и наблюдается значительный разброс точек (с-ты Ту-2 и ДБ-ЗФ)…» Приведенные в докладе результаты испытаний красноречиво подтверждали данные утверждения.

НКАП был вынужден исследовать этот вопрос подробно. В период октябрь-ноябрь 1942 года в ЦАГИ подвергался испытаниям в аэродинамических трубах Т-101 и Т-104 серийный самолет Ла-5 №37210514 с целью изыскания мероприятий по улучшению его летных характеристик.

Выхлопные патрубки Ла-5ФН и серийный выхлопной коллектор Ла-5

В рамках этих испытаний было выявлено, что максимальные скорости Ла- 5 на 2-й границе высотности практически не дают прироста по сравнению с максимальными скоростями на 1-й границе из-за неудовлетворительной работы мотора М-82 на 2-й скорости нагнетателя.

Предположили, что падение мощности мотора М-82 на 2-й границе высотности происходит из-за сильного обогащения горючей смеси. С целью подтверждения этого факта в декабре 1942 года в аэродинамической трубе Т-104 были проведены испытания мотора М-82 №112 2-й серии, установленного на самолете Ла-5. Испытания проводились на номинальном режиме работы мотора n=2400 об/мин и Рк=950 мм рт.ст. на обеих скоростях нагнетателя при различных составах горючей смеси, характеризующихся изменением коэффициентов избытка воздуха а от 0,55 до 0,865 на 1 -й скорости и от 0,51 до 0,765 на 2-й скорости. Определялась величина потери мощности с изменением состава смеси.

Вывод ЦАГИ: сильное обогащение горючей смеси до а=0,55 при работе мотора на 2-й скорости нагнетателя (которое имеет место в полете), приводит к уменьшению мощности на 25-30%, а, следовательно, и к значительному уменьшению скорости самолета.

Аналогичные результаты были получены и в ЦИАМе.

Для исправления этого недостатка завод №33 предложил клапан взлета МВ-1, а ЦИАМ – «обогатитель взлета». Первый был очень прост по конструкции и включал экономайзер только при работе мотора на режиме взлета. Второй был более сложен и трудоемок в изготовлении, и полностью исключал экономайзер из системы карбюратора. Впрочем, различия их конструкции не повлияли на результат – испытания обоих на моторе и на самолете в полете дали неудовлетворительные результаты.

Пожалуй, единственным положительным результатом всех этих усилий стала выпущенная заводом №33 инструкция по регулировке карбюратора АК-82БП в аэродромных условиях с помощью переносного газоанализатора – штатные газоанализаторы на серийные самолеты Ла-5 не устанавливали.

Однако регулировка была делом непростым даже в заводских условиях. Подтверждением этому служит следующий факт. С 20 декабря 1942 по 20 января 1943 года заводом №19 были проверены мощности и высотность 10 моторов М-82 на высотной установке «Хинан-Фруд». Из этих моторов было 3 мотора 1 -й серии выпуска конца 1941 и начала 1942 года, 5 моторов 2-й серии и 2 мотора 3-й серии выпуска 1942 года. Данные этой проверки показали, что все моторы недодают мощности: на взлете – от 30 до 90 л.с., на земном номинале 1- й скорости – от 30 до 93 л.с., на земном номинале 2-й скорости – от 2 до 63 л.с. Также недополучены на этих моторах высота и высотная мощность: на номинале 1-й скорости – от 57 до 140 л.с., на номинале 2-й скорости – от 4 до 67 л.с., высота на 2-й скорости – от 50 до 300 м. Такая же проверка была проведена в период с 15 февраля по 15 марта 1943 года на «Хинан Фруде» еще 6-ти моторов последней серии. Результаты были аналогичные.