Дальний бомбардировщик Ер-2. Самолет несбывшихся надежд

Государственные испытания дизеля АН-1 зав. № 14 на самолете АНТ-36 («РД-Д» — «рекорд дальности — дизельный») проводились летом 1936 г. Рекордный самолет «РД» зав. № 188 первоначально оснащался мотором АМ-34Р, поэтому небольшому конструкторскому коллективу во главе с А. С. Москалевым пришлось переделать мотораму и несколько изменить центровку. Шасси машины из-за дефектов в системе уборки зафиксировали в выпущенном положении. В ходе испытаний произошли две поломки дизеля (на пятом и седьмом часах режимной работы). Однако общий вывод, несмотря на эти и другие обнаружившиеся дефекты (течи масла из фланцевых разъемов агрегатов, трудность запуска при температуре ниже +10°С), госкомиссия сделала положительный: «Дизель в целом работает надежно». Дальность полета машины с запасом топлива 3500 кг получилась равной 10 800 км, по расчетам, она могла увеличиться до 12 000 км, если у самолета убрать шасси. На основе накопленного технического задела началось создание дальнего высотного самолета БОК-15, сохранявшего схему РД и отличавшегося от него трехместной герметизированной кабиной и силовой установкой.

В конструкции модифицированного варианта авиадизеля АН-1А, созданного в 1936 г., применили односкоростной ПЦН конструкции П. И. Орлова. Двигатель был форсирован по частоте вращения до расчетной максимальной мощности 900 л.с., его масса достигла 1040 кг. В январе 1937 г. дизель прошел 100-часовые госиспытания, продемонстрировав максимальную мощность 913 л.с. Малую серию АН-1А, предназначенных для установки на опытный тяжелый бомбардировщик ТБ-3Д, изготовили в мастерских ЦИАМ.

Редукторный вариант авиадизеля АН-1Р разрабатывался параллельно с АН-1А, однако создание его задержалось из-за систематических поломок зубьев шестерен редуктора при изменении режима работы. Двигатель поступил на стендовые госиспытания только в начале 1938 г. и в том же году был передан на летные испытания. Доводка шла мучительно медленно. Причины главным образом крылись в отставании отечественного машиностроения в области создания топливной аппаратуры. Форсунки, регуляторы, насосы высокого давления пришлось импортировать из Германии, где их изготавливала фирма «Бош». Лишь непосредственно перед началом Великой Отечественной войны подобную аппаратуру научились производить в СССР. Она заимствовала компоновку и принципиальные решения немецких устройств, которые, впрочем, не являлись точными копиями «бошевской» продукции. С сожалением отметим, что советские насосы и форсунки существенно уступали немецким прототипам по надежности и ресурсу.

Длительная доводка АН-1 вновь привела к мысли о заимствовании конструкции немецких авиационных дизелей в целом. Для начала ЦИАМу поручили изучить конструкцию и снять характеристики Jumo 4, а затем — более современного Jumo 205, захваченного в Испании. Исследования показали, что немецкие дизели радикально отличались от отечественных (они были однорядными, в каждом из цилиндров встречно двигались два поршня) и не были лишены недостатков: частенько ломались, неустойчиво работали при большом обогащении смеси. По мощности они уступали АН-1. В общем, специалисты отвергли идею копирования трофеев. Но затяжка с доводкой отечественных дизелей дорого обошлась А. Д. Чаромскому и ряду его сотрудников: в 1938 г. они были арестованы по 58-й статье и получили стандартные 10 лет. Руководство коллективом ОНД ЦИАМ перешло к заместителю Алексея Дмитриевича — инженеру В. М. Яковлеву.

С 1937 г. Яковлев занимался доводкой двигателя АН-1М, катерного варианта АН-1А, оборудованного реверс-муфтой. Его максимальная мощность составляла 950 л.с. при массе 1350 кг. В 1939 г. АН-1М прошел заводские испытания. В конце 1939 г. работу прекратили, поскольку наркомат ВМФ изменил требования задания. В том же году под руководством В. М. Яковлева началось создание судового дизеля МН-1. В 1939 г. он четырежды выставлялся на госиспытания, но так их и не выдержал. Максимальная мощность МН-1 составила 1000 л.с., его масса достигла 1500 кг. Двигатель доводился до середины 1940 г., но в серийное производство не передавался в связи с занятостью В. М. Яковлева и его сотрудников доводкой авиационного варианта дизеля.

Последней модификацией дизельного двигателя, разработкой которой руководил А. Д. Чаромский до ареста, явилась модель АН-1РТК (редукторный с турбокомпрессорами). В январе 1938 г. АН-1РТК предъявили на госиспытания с двумя турбокомпрессорами конструкции В. И. Дмитриевского и И. Е. Скляра. Номинальная мощность этого варианта составляла 1000 л.с., а взлетная — 1200 л.с. В 1939 г. двигатель проходил стендовые высотные испытания на Памире. В 1940 г. изготовлена очередная модификация с измененной системой наддува, она оснащалась четырьмя турбокомпрессорами конструкции М. А. Кузьмина и И. Е. Скляра. Дизель имел мощность 1000/1250 л.с., его масса составляла 1100 кг. Именно в расчете на использование этого дизеля в 1940 г. готовился специальный вариант самолета БОК-15 для кругосветного перелета М. М. Громова. Двигатель оснастили приводом для наддува гермокабины, продолжительность непрерывной безотказной работы планировали довести до 60–80 ч. Начавшаяся война сделала кругосветный перелет невозможным, и в дальнейшем усилия были сосредоточены на создании военных вариантов авиадизеля.

Оказавшихся за решеткой А. Д. Чаромского, Б. С. Стечкина, А. С. Назарова, В. П. Глушко и швейцарского инженера У. Келлера из фирмы «Зульцер» (последний собирал данные об эксплуатации дизелей своей фирмы в России и был… обвинен в шпионаже) привлекли к работе в очередной «шарашке». На этот раз Особое техническое бюро (ОТБ) НКВД было создано при небольшом моторном заводике № 82, ранее принадлежавшем ГВФ. Номинальным руководителем ОТБ с правом подписи стал инженер Ф. Я. Тулупов (не являвшийся заключенным), но реально проектированием руководил Чаромский. Разрабатывавшийся коллективом «зэков» дизель получил наименование АД-5.

Он являлся усовершенствованным вариантом АН-1РТК и так же, как последний, имел 12 цилиндров в двух блоках.

Между тем в 1940 г. наименование дизеля АН-1РТ по указанию «сверху» сменили на М-40. Так, очень просто, был создан новый авиадизель, причем на первых порах не пришлось даже потратиться на чертежи: прежнее название просто замазали, а поверх написали новое. Главным конструктором М-40 назначили В. М. Яковлева, который в мае 1940 г. представил на государственные 100-часовые испытания этот вариант дизеля. В отличие от предшествующих модификаций АН-1 наддув у М-40 обеспечивался четырьмя турбокомпрессорами ТК-88 (другое наименование — Э-88), включенными по двухступенчатой схеме. Система турбонаддува позволяла двигателю сохранять номинальную мощность 1000 л.с. постоянной вплоть до высоты 5500–6000 м (взлетная мощность — 1250 л.с.). После долгих лет доводки, казалось, отечественный авиадизель наконец-то достиг требуемых характеристик по мощности, высотности и надежности.

Увы, радость создателей М-40 была недолгой: на всех трех двигателях, представленных на госиспытания, выявился новый дефект — задирание поршней четвертых и шестых цилиндров правого блока мотора. Решением госкомиссии конструкторский коллектив В. М. Яковлева получил комплексное задание:

— устранить выявленные на М-40 дефекты не позднее 15 июля 1940 г.;

— форсировать двигатель по номинальной мощности до 1250 л.с. (граница высотности 6000 м) и взлетной мощности 1500 л.с., представив его на госиспытания в августе 1940 г.;

— оказать техническую помощь серийным заводам — ленинградскому Кировскому и харьковскому № 75 в организации серийного производства двигателя (весной 1941 г. задание с завода № 75 сняли, передав его на ХТЗ).

Главный конструктор выполнил требования комиссии, быстро внес необходимые изменения в конструкцию М-40, провел 100-часовые заводские испытания двух опытных моторов, а 16 июля 1940 г. сдал очередной двигатель на госиспытания. С помощью ЦИАМ В. М. Яковлев изготовил четыре форсированных дизеля (они получили обозначение М-40Ф), у которых были изменены шатуны, поршни, верхний и нижний картеры блоков. Фактически М-40Ф являлись новой, требующей продолжительной доводки модификацией мотора. Судя по опыту разработки ранних вариантов авиадизеля, для этого было необходимо не менее двух-трех лет.