Продолжение серии статей про истребитель Як-9. Хотя это, скорее, не про Як-9, так что вся статья - небольшой шаг в сторону. В неприятном направлении - моторы, моторы...
Як-9 - Универсальный солдат Часть 1 - рождение
Як-9 - Универсальный солдат. Часть 2 - буква "Т"
Як-9 - Универсальный солдат. Часть 3 - буква "Д"
Як-9 - Универсальный солдат. Часть 4 - "ДД"
Як-9 - Универсальный солдат. Часть 5 - "М"
Часть 6 про М-106. Плохой каламбур.
В общем, как получилось с моторами - такой и каламбур. Причем все ведь могло быть и хорошо, и шло к тому что будет хорошо - а получилось как всегда. Но - по порядку.
В проектах советских истребителей еще до войны активно замелькали аббревиатуры М-106 и М-107.
Собственно, даже не зная деталей про эти моторы просто по аналогии очевидно, что это было очередное развитие серии двигателей, основанных на лицензионном франко-испано-швейцарском Hispano-Suiza 12YBbrs - на который была куплена лицензия и он был запущен в СССР в серию под названием М-100, имел мощность около 860 л.с. и тут же начал активно модернизироваться и развиваться.
В сжатом виде история развития М-100 и его потомков разобрана вот тут:
Анти - Шишкин. Свои самолеты, свои моторы! Часть 2 - жидкостники
Новый мотор, под названием М-106, начал разрабатываться еще в 1938 году - до запуска в серию М-105. А в 1940 уже в распоряжениях наркомата авиапромышленности указывалось,что истребитель И-26, прототип будущего Як-1, должен разрабатываться в двух вариантах - под моторы М-105 и М-106 соответственно. Причем М-105 считался неким промежуточным вариантом, а основным уже рассматривался М-106.
Однако уже на испытаниях И-26 начались неприятности. М-105 не хотел работать как надо. И для его доработки пришлось отвлекаться от создания М-106, что не могло не сказаться на темпах разработки нового двигателя.
Тут стоит вспомнить о том, что советская власть не смогла, да и не имела шансов, скомпенсировать отставание в главном - в количестве квалифицированных специалистов. Собственно, именно этим фактом во многом и вызван феномен так называемых "шарашек". Ценные специалисты, понимая свою значимость откровенно наглели и творили черт знает что - стоит вспомнить хотя бы художества товарища Туполева. Не наказывать за такое было просто невозможно, но если отправить Туполева туда, куда он заслужил - валить лес - кто будет делать самолеты? Вот и организовывались "шарашки" где люди, провинившиеся перед страной могли работать на пользу государства по специальности, искупая трудом свою вину
Естественно в авиастроении, и особенно в самой сложной, высокотехнологичной отрасли - строительстве моторов - проблемы такого рода сказывались еще сильнее.
К чему это я? Так я о простой вещи. Не получалось у Климова одновременно доводить до ума М-105 и делать его сменщика - М-106. Тем более что параллельно появился еще и М-107, причем если М-106 был к предыдущему, "сто пятому" мотору, конструктивно довольно близок - Климов даже унифицировал "сто шестой" с М-105 по размерам, креплениям и даже частично по конструкции, то М-107 был принципиально переработанной конструкцией.
КБ Климова просто не справлялось с такой нагрузкой - и работы по М-106 и М-107 были если не приостановлены, то шли очень медленно.
В итоге к концу 1941 - началу 1942 года М-105 был, наконец, приведен в порядок и работал вполне удовлетворительно, более ого - по инициативе Яковлева его удалось даже форсировать до версии ПФ и 1180 л.с мощности.
Но - у Мессершмитта уже в 1941 году появился мотор DB-601E, выдававший до 1350 лошадиных сил, пусть и всего на 1 минуту. Но и это давало "мессеру", получившему с новым мотором 20-мм пушку МГ-151/20 и название Bf-109F4, огромное преимущество. М-105 опять отстал.
Вот тут и началась эпопея с установкой М-106 и М-107 на истребители Як. Весной 1942 года М-106 дошел до стендовых испытаний, а к осени того же года наконец-то был доведен до состояния, пригодного к установке на истребитель.
Естественно, универсальный Як-9 тут же стал базой для М-106. Если быть точным - то даже не с Як-9, первый Як, на который установили М-106-1ск (односкоростной) назывался еще Як-7ДИ - это был один из прототипов будущего Як-9, с металлическими лонжеронами. Этот Як-7 № 23-91 к моменту установки на него М-106 уже несколько раз испытывался, был основательно потрепанной машиной, сделавшей более 500 вылетов и проходившим испытание на выносливость.
М-106-1ск отличался от М-105 тем, что на нем снизили степень сжатия, но поставили новый нагнетатель и подняли давление наддува с 1050 до 1175 мм рт. ст. Кроме того усилили конструкцию чтобы она справлялась с выросшей мощностью.
В результате мощность на расчетной высоте увеличилась с 1180 л.с. на высоте 2700 м до 1350 л.с. на высоте 2000 м (по другим данным 1850 метров).
Результат получился впечатляющим. Скорость на высоте, несмотря на то что испытывалась машина без второй, высотной скорости нагнетателя, составила по разным данным от 606 до 610 км в час - и это, напомню, у весьма немолодой, потрепанной машины. На новых Як-9 можно было рассчитывать на скорость до 630 км в час.
Машину срочно, еще до конца испытаний пустили в серийное производство - не обращая внимания на недостатки - выброс масла из двигателя и жесткую, нестабильную работу двигателя.
Более того, тут же была представлена полноценная, двухскоростная версия М-106. Правда, он оказался чуть длиннее и уже не мог устанавливаться на Як-9 без переделок моторамы, но переделки были очень небольшими. Зато доработка нагнетателя позволила поднять высотность двигателя до 5600 метров - то есть Яки могли бы побороться с мессерами и на средних высотах.
Но М-106 никак не удавалось довести. Мотор уже стоял в серии и ставился на истребители, но по-прежнему имел проблемы, выходили из строй свечи... но как ни странно - большую часть недостатков довольно быстро удалось устранить, Як-9 М-106 вроде бы уже собрались ставить в серию на заводе №153 в Новосибирске, но все еще немного подводили карбюраторы, нужно был еще какое-то время, чтобы окончательно довести М-106 до ума. Ничего нерешаемого в этих проблемах не было, и М-106 вполне можно было бы доработать, собственно, он был почти готов. Но - случилась очередная неожиданность.
В 1942 году на фронте появился Bf-109G2 с новым двигателем DB-605.
Мощность первых DB-605 даже на номинальном режиме составляла порядка 1350 л.с. А на форсаже, то есть на наддуве 1,42 ата, к концу 1943 года он имел 1475 лошадиных сил, а к 1944 году появились варианты с водно-метанольным форсированием и мощностью до 1800 л.с., а в 1945 году и 2030 л.с.
Правда, так и не удалось выяснить, успели такой двигатель установить хоть на один Bf-109 или нет. По крайней мере в марте 1945 года версии DB-605 c наддувом 1,98 ата и мощностью в 2000 л.с. все еще были не готовы к установке на истребители.
Однако того, что 605-й "даймлер" выдавал до 1475 л.с. мощности было достаточно для понимания - даже запустив в серию М-106 догнать мессеры по мощности мотора не удается.
К сожалению, никто не знал тогда, что до осени следующего, 1943 года, 1475 л.с. у двигателя DB-605 останутся фактически "бумажными". Да, мотористы "даймлер-бенц" тоже столкнулись с большими проблемами, и на максимальном наддуве 1,42 ата мотор мессеров начал ломаться. Прогорали поршни, мотор клинило, а давление масла привести в норму так и не смогли до конца войны. В результате наддув был просто заблокирован механически на уровне 1,3 ата, что соответствовало мощности примерно в 1350 л.с. - то есть такой же, как у предыдущего моора DB-601E и советского М-106. Правда, М-106 и DB-605 могли выдавать эту мощность продолжительное время, а не 1 минуту, как DB-601E.
Однако трофейный Bf-109G2, попавший на испытания в СССР был как раз из ранних буквально нескольких десятков машин, на которых наддув еще не был заблокирован - и в НИИ ВВС на хорошем английском бензине да еще и на каких-то запредельных режимах форсирования на нем намерили такие ЛТХ, которые не снились и самой фирме Мессершмитт. В частности скорость G2 была получена в 666 км в час - при том что сам Мессершмитт обещал только 650 км в час скорости. Что за режимы работы двигателя использовали непонятно, не судя по тому что при полностью открытом радиаторе этот "мессер" закипал как чайник всего за минуту - явно очень нестандартные.
Но - исходя из результатов получалось, что М-106 отстал от "мессеров" еще до запуска в серию - весной 1943 года ситуация складывалась совсем невесело. Сравнительно небольшое КБ Климова к тому же было вынуждено разрываться между доводкой М-106 и следующим, радикально переработанным мотором - М-107, который тоже был испытан на Як-9 зимой 1942-43 года, с мощностью порядка 1500 л.с. - то есть больше чем у DB-605, тоже нуждался в доводке. Повторялась ситуация 1941 года, когда пришлось отложить работу над М-106 чтобы срочно довести М-105.
В марте 1943 года на заводе №26, к которому было приписано КБ Климова, было собрано совещание по вопросу о том, что делать с новыми двигателями. Был сделан вывод, что сложности с доводкой двигателей связаны с тем, что КБ разбрасывается и пытается вести разработку сразу нескольких моторов. Участники совещания обратились к наркому Шахурину с просьбой - снять с них обязанность доработки мотора М-106, обещая в этом случае к маю 1943 года обеспечить выпуск нового, существенно более мощного - 1500 л.с. - двигателя М-107.
Климов явно не хотел с М-106 попасть в ту же ловушку, что с М-105 - который успел отстать от конкурентов, пока доводился до ума, и решил сразу ставить на новый, перспективный М-107.
Однако в способности сделать М-107 к маю 1943 года были серьезные сомнения. В частности, особая комиссия НКАП указала на то, что М-106 же почти готов к эксплуатации, и имело бы смысл все же начать его производить хотя бы как временную меру. А М-107, и тут слова комиссии оказались пророческими, к маю 1943 года вряд ли будет готов и вообще, еще непонятно что там будет с его доработкой и доводкой.
Однако 1500 л.с. мощности выглядели слишком заманчиво, слишком близко. Да и Як-9 с М-107 показал димой 42-43 года какие-то запредельные показатели, и казалось что вот-вот, уже скоро, к лету 1943 года Як-9 с М-107 пойдет в серию.
М-106 все же сняли с производства, сделав 238 моторов - в тот самый момент когда его, наконец, практически довели до пригодного состояния. Самолеты с ними отправили в учебные части, на часть моторов поставили нагнетатели от М-105 ПФ.
Сейчас, зная что было дальше, можно говорить что, скорее всего, это была ошибка. Даже не зная о том, что доводка М-107 шла фактически до конца войны - просто представьте будущий Як-3, но не с М-105ПФ2, по сути - тем же М-105ПФ, форсированным еще раз Яковлевым просто от безысходности, а с М-106, развивающим 1250 лошадиных сил на высоте 5600 метров и 1350 л.с. у земли. М-105ПФ2, напомню, на высоте 5600 метров едва выдавал 850-900 л.с.
Скорость Як-3 М-106 вполне могла бы подобраться вплотную к 670-680 км в час на высоте и 580 км в час у земли.
Даже не Як-3 - обычные, серийные Як-1 и Як-9 могли прибавить те самые, недостающие сотню-полторы лошадиных сил, которых так не хватало советским пилотам.
Я до сих пор не могу поверить, что уже к 1943 году облегчить планер Як-1 на 100-150 кг и сил на 80-100 увеличить мощность М-105ПФ, было какой-то невозможной задачей. Вот не верю и всё! Чуть побольше металла и поменьше дерева в планере, да немного увеличить наддув в нагнетателе. Да сделайте же вы это, и мы "мессер" превзойдем полностью! Что мешало это сделать? Не знаю, но не сделали.
И.И. Кожемяко, летчик-истребитель, ветеран ВОВ.
Но - в начале 1943 года Наркомат авиапромышленности выбрал журавля в небе - и М-106 был снят с производства ради М-107, который и стал двигателем будущих Як-9У.
Вот о них и будет следующий материал. Подписывайтесь, будет интересно.
