Авиация и космонавтика 2005 10

Установка мотора АШ-82ФН на самолете Ла-7

Собственно, еще 18 сентября 1944 года командир дивизии полковник Сталин утвердил акт, в котором указывалось:

«В процессе боевой эксплоатации выявлены многочисленные отказы в работе мотора и его агрегатов, вследствие чего получаются: большой процент неисправных самолетов, тормозящих нормальную боевую роботу полка, и небоевые потери.

Так, во время напряженных боевых действий за период с 14 по 17 сентября с/г включительно, средний процент неисправных самолетов по дефектом моторов составлял от 22 до 26%. За эти же дни полк потерял 3 самолета из-за отказов работы моторов в воздухе при полете в районе своего аэродрома (моторы №№ 829401, 8213269, 829406)'. Из них 2 случая произошли но планировании с убранным газом. При попытке дать газ для подтягивания, мотор не забрал. Предположительная причина – чрезмерное обеднение смеси, вплоть до полного выключения подачи топлива из-за большого разрежения в нагнетателе (обороты на планировании 1400-1600 об/мин, а дроссель на упоре малого газа)».

Но не эти дефекты оказались в центре внимания:

«Основные дефекты моторов следующие:

1. Ступенчатая выработка гильз цилиндров. Заменено 7 цилиндров и требуют замены еще 3 цилиндра.

2. Чрезмерно большой расход масла (до 20 л за 1 час полета на высоте до 3500 м, при максимальной температуре входящего масло 70 градусов) из-за выработки маслоуплотнительных колец валика нагнетателя и износа гильз цилиндров, приводящий иногда к падению давления масла – 5 случаев».

Отмечалось также, что особенно большое количество дефектов наблюдалось на моторах производства завода №29.

Необходимо сказать, что в августе 1944 года впервые на серийных истребителях Ла-7 появились такие приспособления, как противопыльные фильтры на всасывающих патрубках мотора. История их была, что называется, «с бородой»: еще с глухих предвоенных времен было хорошо известно пагубное влияние пыли на срок службы авиамоторов. Противопыльные фильтры были предусмотрены еще в предвоенных ТТТ на серийные истребители 1941 года. Конструкторы самолетов обещали их сделать, но «попозже». Как нетрудно догадаться, с началом войны всем стало не до этих фильтров. Все же в 1942 году разработкой их занялись, но не конструкторы, а ЛИИ и ЦАГИ, так как главной проблемой было не допустить падения наддува мотора при их включении. Опытные образцы фильтров для разных типов самолетов были разработаны, проверены, но внедрены в массовую эксплуатацию только на штурмовиках Ил-2. На истребителях типа Як и ЛаГГ-3 легкосъемные фильтры иногда применялись, но только в запасных полках.

Такая вялая работа по противопыльным фильтрам объяснялась тем, что конструкторы самолетов были озабочены в основном повышением ЛТД своих изделий и снижением трудоемкости их изготовления, да и жизнь истребителей на фронте была короткой: моторы и так не успевали выработать положенный им ресурс.

Однако к 1944 году потери снизились, продолжительность фронтовой службы самолетов и моторов стала возрастать, и военные вновь стали настойчиво требовать установки противопыльных фильтров на серийные истребители.

С.А. Лавочкин всегда внимательно относился к пожеланиям фронтовиков, поэтому поручил СКБ заводов №№21 и 381 разработать на конкурсных началах такие фильтры для Ла-7. Лучшей оказалась конструкция завода №381. При взлете и посадке (выпущенных шасси) входные отверстия всасывающих патрубков были закрыты заслонками, а воздух в мотор поступал через расположенные рядом «карманы» с мелкой сеткой «Дельбах» на входе. При уборке шасси заслонки механически открывались, а «карманы» – закрывались, и забор воздуха шел через штатные всасывающие патрубки.

Такие фильтры были приняты к серийной постройке – сначала на заводе №381, и в августе 1944 года Ла-7 с фильтрами начали появляться на фронте. Но качество изготовления первых фильтров оставляло желать лучшего: отмечалась их плохая подгонка и большие щели, а также ненадежность в эксплуатации.

Поэтому неудивительно, что наиболее вероятной причиной преждевременного выхода из строя гильз цилиндров и маслоуплотняющей системы нагнетателя было названо:

«… отсутствие на большинстве самолетов противопыльных фильтров при низком расположении всасывающих патрубков. Но некоторых самолетах, на которых они установлены, фильтры вышли из строя в результате обратных вспышек. Кроме того, подгонка воздушных заслонок не удовлетворительна (щели 10-20 мм)».

Такая причина вполне устраивала завод №19, так как перекладывала всю ответственность за срыв боеготовности на самолетные заводы.

В процессе войсковых испытаний состояние моторов АШ-82ФН на самолетах Ла-7 в 3-й ГИАД обследовалось специальной комиссией представителей ВВС и НКАП. Комиссия установила: первые 10 часов моторы вели себя хорошо. Последующая их работа начала сопровождаться отказами цилиндров, вследствие наличия на зеркальной поверхности уступов, сработанности поршневых колец, сработанности направляющих втулок клапанов, нарушение лабиринтного уплотнения валика импеллера, что в целом и явилось причиной появления большого расхода масла от 25 до 45 литров на один час полета.

В дивизии (в 32 и 63 ГИАП) вследствие большого расхода масла (в среднем 25-35 кг за полет) в конце испытаний требовалось заменить 16 моторов АШ-82ФН. Кроме того, на четырех самолетах Ла-7 требовалось заменить моторы по разным другим дефектам. Таким образом, из имеющихся в обоих полках 70 самолетов Ла-7 на 20-ти требовалась смена моторов, что составляло 26% неисправной материальной части. Из имеющихся в наличии 58 исправных самолетов на трех уже были заменены моторы по разным дефектам, а именно: вследствие выпадания контровки двойной шестерни газораспределения – один мотор, вследствие большого расхода масла – один мотор и вследствие появления стружки на фильтре Куно ~ один мотор. Кроме того, на 23 моторах было заменено 76 цилиндров по большому расходу масла и дымлению.

Противопыльный фильтр конструкции завода No381, 1944 г.

Противопыльный фильтр конструкции завода №21, 1945 г.

Комиссией была проведена большая работа по выявлению причин большого расхода масла.

Для определения степени влияния пропуска масла через уплотнения валика нагнетателя на расход масла на моторе No 8213743 был заменен собранный нагнетатель, а на моторах No 8213945 и No 82121058 были заменены уплотнительные кольца валика нагнетателя. Установлено, что после выполнения указанных работ расход масла уменьшился только на 4-5 кг. Таким образом, установлено, что пропуск масла через уплотнения валика нагнетателя не служит основной причиной большого расхода масла мотором.

Было осмотрено 20 цилиндров, снятых с моторов АШ-82ФН (№№ 82131022,8213904,8213938 и др.), установленных на самолетах Ла-7, наработавших в пределах от 9 до 20 часов. Осмотр цилиндров показал наличие ступенчатой выработки на расстоянии 50-60 мм от верхнего торца цилиндра по окружности.

Поршневые газоуплотнительные кольца на цилиндрах, имеющих ступенчатую выработку, имели полный износ конуса. Поршневые масло- сбрасывающие кольца имели большой износ и острую кромку с заусенцами.

На грибках клапана всасывания и выпуска, с обеих сторон был обнаружен губчатый масляный нагар, что свидетельствовало о пропуске масла между направляющей втулкой и штоком клапана, а также через поршневые кольца.

Для определения влияния винтомоторной группы на износ цилиндров была осмотрена система выхлопа и питания мотора воздухом. Было установлено, что на самолетах Ла-7 выхлоп газа и питание мотора воздухом происходит в худших условиях, чем на самолетах Ла-5. На Ла-7 верхние и нижние выхлопные патрубки закрыты капотом и не находятся в потоке створок продува, вследствие чего выхлопные газы из этих патрубков частично ударяют в противопожарную перегородку и завихряются, от чего