Найти в Дзене
Сергей Мороз

Авиадвигатели АШ-82 А.Д. Швецова с непосредственным впрыском топлива

Оглавление

СССР, начало испытаний – весна 1942 г.

С.Г. Мороз

Справочник

На рубеже 1940-х гг. наряду с совершенствованием систем наддува получило развитие еще одно направление повышения мощности авиационных двигателей внутреннего сгорания – замена карбюраторной системы подачи топлива в цилиндры непосредственным впрыском. Это была технически сложная задача, но она была успешно решена учеными ЦИАМ, конструкторами и технологами пермского КБ-19 в труднейших условиях Великой Отечественной войны. Созданный их совместными усилиями мотор АШ-82ФН не только позволил значительно поднять тактико-технические данные истребителей Лавочкина Ла-5 и бомбардировщиков Туполева Ту-2, но и создать ряд новых самолетов военного и гражданского назначения. Мало того, этот двигатель стал основой для силовой установки первых советских тяжелых вертолетов Ми-4, который эксплуатировался в СССР до конца 1980-х гг., и Як-24.

Инженер М.С. Бороздин контролирует регламентные работы на моторе АШ-82ФН истребителя Ла-7 Авиации ВМФ СССР. Фото: http://aviadejavu.ru/Images6/AV/AV12-4/17-1.jpg
Инженер М.С. Бороздин контролирует регламентные работы на моторе АШ-82ФН истребителя Ла-7 Авиации ВМФ СССР. Фото: http://aviadejavu.ru/Images6/AV/AV12-4/17-1.jpg

Предыдущая часть – Авиационные двигатели М-82, М-82А, ИР и Ф конструкции А.Д. Швецова

Модификации с непосредственным впрыском топлива для установки на боевые самолеты

М-82НВ («Непосредственный впрыск») проект и опытный, 14-цилиндровый двухрядный звездообразный двигатель воздушного охлаждения с повышенной мощностью за счет улучшения работы топливной системы.

К разработке модификации в КБ-19 Наркомата авиапромышленности в Перми приступили на рубеже 1942 г., воспользовавшись как экспериментальным заделом, накопленным ЦИАМ и этим КБ в предвоенный период, так и результатами изучений иностранных моторов и их документации – трофейных немецких и полученных из США и Великобритании по ленд-лизу. Общее руководство разработкой осуществлял Главный конструктор КБ-19 Аркадий Дмитриевич Швецов.

Непосредственный впрыск на авиамоторе М-82НВ был применен впервые в СССР, но ранее проводились опыты на ДВС другого назначения. Также использовался опыт разработки дизельных двигателей.

Двигатель делался как модификация серийного М-82Ф, в конструкцию которого поэтапно были введены следующие изменения:

- карбюратор заменен агрегатом непосредственного впрыска топлива;

- механизм газораспределения с впускными и выпускными клапанами обеспечивает впуск только воздуха в цилиндры и выпуск продуктов сгорания, топливо в цилиндры подается форсунками топливо-воздушная смесь образуется непосредственно в цилиндрах, что повысило КПД мотора;

- введено фланкирование зубьев неподвижной шестерни редуктора, что повысило надежность и ресурс механизма;

- металлический диск фрикциона передачи ПЦН заменен металлокерамическим, что улучшило сцепление, устойчивость и надежность работы передачи.

Стендовые испытания мотора начались предположительно в марте 1942 г. Была получена номинальная мощность, соответствующая 1700 л.с. боевой мощности на форсаже (т.е. с максимальным наддувом на 2-й скорости ПЦН).

В начале весны 1942 г. приступили и к летным испытаниям мотора, для чего был переоборудован один тяжелый бомбардировщик ТБ-7 – работа выполнена силами ОКБ И.Ф. Незваля и завода № 22 (г. Казань).

Самолет ТБ-7 4АМ-35 (Пе-8), который использовался как летающая лаборатория для испытаний опытного мотора М-82НВ (ФН). Фото в архив С.Г. Мороза предоставил А. Медведь
Самолет ТБ-7 4АМ-35 (Пе-8), который использовался как летающая лаборатория для испытаний опытного мотора М-82НВ (ФН). Фото в архив С.Г. Мороза предоставил А. Медведь

Зимой 1941-1942 гг. на заводе № 19 началось изготовление опытной серии моторов для стендовых и летных испытаний – они несколько отличались друг от друга по конструкции и комплектации, получая доработки по их результатам.

Устанавливался на самолетах:

- опытный дальний бомбардировщик Ильюшин Ил-4 (переоборудован из серийного самолета в первой половине 1942 г., модификация испытаний не выдержала и в серию не запущена);

- опытный ближний бомбардировщик Сухой Су-2 № 25095 и 26096 (летные испытания начались летом 1942 г., на этом самолете был выполнен основной объем отработки мотора в полете, но 05.08.42 г. самолет № 26096 потерпел аварию, Сухой добился продолжения испытаний, но решение о продолжении выпуска самолета Су 2 не было принято;

- опытный истребитель Лавочкин Ла-5НВ (построен во второй половине 1942 г., двигатель прошел испытания в составе самолета с удовлетворительной оценкой, но ни этот мотор, ни самолет в серию не запускались, т.к. по степени редукции мотор не подходил к установке на истребители, а ко времени окончания этих испытаний накопились значительные изменения и в конструкции мотора, и самолета – они пошли в серию под обозначениями Ла-5ФН и М-82ФН в 1943 г.) и др.

Хотя мотор М-82НВ на снабжение ВВС КА принят не был, испытания показали перспективность совершенствования авиадвигателей за счет перехода на непосредственный впрыск.

КБ-19 было поручено вести дальнейшую доводку двигателя М-82НВ в следующих направлениях:

- устранение общих дефектов;

- создание специальной высотной модификации (ранее главным был рост мощности, что достигалось уменьшением границ высотности);

- создание модификаций редукторов с разным передаточным отношением для легких самолетов с воздушными винтами малого диаметра и тяжелых с винтами большого диаметра, которые требовали меньших оборотов выходного вала.

Дальнейшая доводка мотора шла под обозначением М-82ФН, но в некоторых документах продолжало использоваться обозначение М-82НВ.

М-82НВ ТК-3 проект, высотный вариант мотора М-82НВ (ФН) с турбокомпрессором.

Предполагался к использованию в проектах высотных самолетов ВР-ВБ и ВИ конструкции (модификации Пе-2 с компрессором ТК-3, созданные Главным конструктором Путиловым в ОКБ-22).

М-82ФНВ улучшенный, проект, двигатель для скоростных самолетов бомбардировочной авиации.

модификация мотора М-82Ф с улучшенным агрегатом непосредственного впрыска топлива в цилиндры. Мотор предполагался к установке на самолеты:

- фронтовой бомбардировщик Туполев Ту-2 «стандартного типа»;

- дальний бомбардировщик Поликарпов НБ (самолет «Т»).

В ходе проектирования модификации в конструкцию мотора были внесены дальнейшие изменения, а обозначение было изменено на М-82ФН. Тем не менее, в документации самолетов Ту-2С и НБ продолжало использоваться обозначение М-82ФНВ, хотя они получили серийные моторы М-82ФН (АШ-82ФН).

М-82ФН (АШ-82ФН) сер. 1 серийный, унифицированный двигатель для скоростных самолетов всех классов.

Дальнейшее развитие серийного мотора М-82Ф и опытного М-82НВ с устройством непосредственного впрыска топлива в цилиндры с помощью агрегата НБ‑3 (в серии – НБ3-У, разработчик – ЦИАМ, Н.А. Косберг, изготовитель – завод № 296 им. Ф.Э. Дзержинского, до войны находился в г. Харьков).

Помимо системы подачи топливовоздушной смеси мотор имел другие отличия от М-82Ф:

- вся конструкция усилена (прежде всего – поршни, картер);

- оребрение головок цилиндров увеличено на 27,7%;

Цилиндр переднего ряда мотора АШ-82ФН – слева вид спереди, справа вид сзади. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции). Сост. Абрамов А.М., Раппопорт С.М., Попов П.Н. и др. М., Министерство авиационной промышленности – Государственное издательство оборонной промышленности, - 1947 г.
Цилиндр переднего ряда мотора АШ-82ФН – слева вид спереди, справа вид сзади. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции). Сост. Абрамов А.М., Раппопорт С.М., Попов П.Н. и др. М., Министерство авиационной промышленности – Государственное издательство оборонной промышленности, - 1947 г.
Цилиндр заднего ряда мотора АШ-82ФН – слева вид спереди, справа вид сзади. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Цилиндр заднего ряда мотора АШ-82ФН – слева вид спереди, справа вид сзади. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- дефлекторы охлаждения цилиндров изменены в соответствии с их оребрением;

- диаметр всасывающих труб увеличен с 65 до 70 мм;

- крепление впускных труб крепятся к цилиндрам накидными гайками вместо фланцев;

- увеличен диаметр штоков выхлопных патрубков;

- выхлопные патрубки крепятся к цилиндрам четырьмя шпильками вместо трех;

- в головках цилиндров увеличены проходные сечения окон впуска и выпуска;

- головки цилиндров заднего ряда вместо втулок под болты крепления впускной трубы имеют ввернутую в окно стальную втулку, в которой накидной гайкой крепится впускная труба;

- диаметры штоков клапанов увеличены;

- грибки и полости для металлического натрия впускных клапанов увеличены;

- конусность фасок впускных клапанов и седел под них изменена и сделана разной для лучшего прилегания на прогретом моторе;

- замки (сухарики) клапана впуска увеличены в диаметре;

- шпильки на переднем корпусе приводного центробежного нагнетателя удлинены с 16 до 93,5 мм – на них крепится агрегат непосредственного впрыска НБ3-У вместо двойного привода на моторе М-82Ф;

- отверстия под впускные трубы в переднем корпусе нагнетателя увеличены;

- в переднем корпусе нагнетателя установлен штуцер подвода давления в автомат РС-2Ф агрегата НБ3-У;

- шпильки на переднем корпусе приводного центробежного нагнетателя удлинены – на них крепится привод агрегата НБ3-У вместо двойного привода на моторе М-82Ф;

- в маслоотстойнике установлен штуцер отвода масла от автомата РС-2Ф;

- изменен привод ПЦН.

Агрегат непосредственного впрыска НБ3-У обеспечивает подачу топлива в цилиндры мотора через форсунки в следующем порядке по номерам цилиндров: 1-10-5-14-9-13-8-3-12-7-2-11-6. Он имеет 14 плунжерных насосных элемента – по одному на цилиндр. Плунжеры приводятся в действие вращающейся шайбой с тремя кулачками, ход их – 12 мм.

Агрегат непосредственного впрыска (на рисунке – модификации НБ3-ФА для моторов АШ-82ФН-112 и последующих вариантов). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Агрегат непосредственного впрыска (на рисунке – модификации НБ3-ФА для моторов АШ-82ФН-112 и последующих вариантов). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

Устройство насосного элемента подобно золотниковому насосу – поршень-плунжер движется возвратно-поступательно в гильзе-буксе и совершает всасывание топлива из топливной камеры при своем движении от нагнетающего клапана и выталкивание его в форсунку на обратном ходе разностью давлений над и под ним, обеспеченной формой поршня, что дает намного больший КПД, чем в обычном поршневом насосе.

Насосный элемент агрегата непосредственного впрыска (на рисунке – модификации НБ3-ФА для моторов АШ-82ФН-112 и последующих вариантов). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Насосный элемент агрегата непосредственного впрыска (на рисунке – модификации НБ3-ФА для моторов АШ-82ФН-112 и последующих вариантов). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

Поворотом плунжера вокруг его оси изменяется начало и конец его рабочего хода и количество подаваемого топлива. Этот поворот осуществляется регулировочной шайбой через связанную с ней зубчатую передачу каждого узла по командам летчика с автоматической их коррекцией.

Схема дозировки топлива поворотом плунжера (на рисунке – для модификации НБ3-ФА для моторов АШ-82ФН-112 и последующих вариантов). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Схема дозировки топлива поворотом плунжера (на рисунке – для модификации НБ3-ФА для моторов АШ-82ФН-112 и последующих вариантов). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

Подача топлива корректируется в соответствии с объемом подаваемого воздуха автоматическим регулятором РС-2Ф анероидного типа. Для правильной работы двигателя подаваемое в цилиндры топливо очищается от находящегося в нем газообразного воздуха и паров. Это делает воздухоотделитель центробежного типа.

Автомат регулирования обогащения смеси – схема работы. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Автомат регулирования обогащения смеси – схема работы. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Автомат регулирования обогащения смеси – общий вид и разрезы. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Автомат регулирования обогащения смеси – общий вид и разрезы. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Общий вид и разрезы агрегата непосредственного впрыска (изображен в модификации НБ3-ФА). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Общий вид и разрезы агрегата непосредственного впрыска (изображен в модификации НБ3-ФА). Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

В агрегат НБ3У (НБ-3ФА) мотора М-82ФН, а также в карбюратор мотора М-82Ф из баков самолета подается насосом БНК-10ФН (от БНК-10 отличается усиленной пружиной, допускающей большее давление бензина, но может применяться и на моторах ранних модификаций с левым и правым направлением вращения, но на М-82ФН – только с правым, если смотреть со стороны, противоположной его приводу). Насос БНК-10 – коловратного типа.

Разрезы насоса БНК-10ФН. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Разрезы насоса БНК-10ФН. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Принцип действия насоса БНК-10ФН. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Принцип действия насоса БНК-10ФН. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

В цилиндры топливо подается через форсунки ФБ-10, содержащие пружинный клапан, открывающийся при достижении рабочего давления 35…45 кгс/кв.см и не допускающий сброса топлива обратно в систему противодавлением в цилиндре, если оно эту величину превышает.

Форсунка ФБ-10 мотора АШ-82ФН. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Форсунка ФБ-10 мотора АШ-82ФН. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Монтажная схема установки агрегата НБ3-ФА мотора АШ-82ФН-112. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Монтажная схема установки агрегата НБ3-ФА мотора АШ-82ФН-112. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

В случае полного открытия дроссельной заслонки системы наддува мотора на высоте, ниже расчетной, мотор может испытывать перегрузку по давлению, температуре и оборотам, что ведет к его преждевременному выходу из строя. Особенно это опасно у земли. Для исключения этого установлен регулятор постоянства давления РПД-1ФН. Он ограничивает взлетный и номинальный наддувы, имея две степени давления, переключение между которыми ручное. Если летчик открывает заслонку полностью (это делается сектором газа), регулятор прикрывает ее до допустимой величины. Принцип его действия – анероидный.

Срок службы регулятора постоянства давления РПД-1ФН без замены деталей – 200 ч.

Общий вид регулятора постоянства давления РПД-1ФН мотора АШ-82ФН-112. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Общий вид регулятора постоянства давления РПД-1ФН мотора АШ-82ФН-112. Рис. из книги: Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Вид спереди мотора М-82ФН в базовой конструкции. Рис. из книги: Авиационные, ракетные, морские и промышленные двигатели. 1944 – 2000. Справочник. М., «АКС-Конверсалт», - 2001 г.
Вид спереди мотора М-82ФН в базовой конструкции. Рис. из книги: Авиационные, ракетные, морские и промышленные двигатели. 1944 – 2000. Справочник. М., «АКС-Конверсалт», - 2001 г.
Вид сзади-справа на мотор М-82ФН-112 (см. ниже). Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Вид сзади-справа на мотор М-82ФН-112 (см. ниже). Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Вид сзади-слева на мотор М-82ФН-112 (см. ниже). Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Вид сзади-слева на мотор М-82ФН-112 (см. ниже). Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Приводной центробежный нагнетатель мотора АШ-82ФН (крыльчатка не показана). Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Приводной центробежный нагнетатель мотора АШ-82ФН (крыльчатка не показана). Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Приводной центробежный нагнетатель мотора АШ-82ФН – направляющий аппарат, крыльчатка и диффузор. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Приводной центробежный нагнетатель мотора АШ-82ФН – направляющий аппарат, крыльчатка и диффузор. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Двухскоростная передача приводного центробежного нагнетателя мотора АШ-82ФН. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Двухскоростная передача приводного центробежного нагнетателя мотора АШ-82ФН. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

Подробные данные мотора – см. табл.

Для испытаний мотора в полете была выделена ЛЛ на базе самолета Пе-8 (ранее предназначавшаяся для испытаний американского мотора Pratt-Whitney R-1830), на которой экспериментальная мотоустановка была смонтирована на месте кабины штурмана – это была одна из первых таких ЛЛ в СССР). Испытания прошли в начале 1943 г. с положительной оценкой, мотор М-82ФН был рекомендован к принятию на снабжение ВВС КА и к запуску в серийное производство.

Двигатель выпускался в двух вариантах, отличавшихся степенью редукции:

- 11/16 (передаточное число 0,6875) для истребителей (воздушные винты малого диаметра);

- 9/16 (9:16, передаточное число 0,562) для бомбардировщиков, штурмовиков и др. самолетов тяжелой авиации (воздушные винты увеличенного диаметра).

Топливо: бензин 4Б-78, октановое число 94-95, плотность 0,735 г/см.куб.

Двигатели М-82ФН выпускались серийно заводами № 19 (Молотов – Пермь, РСФСР и № 29 – после возвращения из эвакуации в Запорожье, УССР) с 1943 по 1950 г. в массовых количествах. Применялись на ЛА, указанных в списке ниже и в табл. и поставлялись на экспорт в составе тех ЛА, которые сами поставлялись на экспорт и отдельно на поддержание их эксплуатации.

Двигатели М-82 конструкции Швецова на конвейере завода №19 в г. Молотов (Пермь). Фото: http://waralbum.ru/wp-content/uploads/2013/10/sborochnyj_5012.jpg
Двигатели М-82 конструкции Швецова на конвейере завода №19 в г. Молотов (Пермь). Фото: http://waralbum.ru/wp-content/uploads/2013/10/sborochnyj_5012.jpg

Устанавливался на самолетах:

- серийный истребитель Лавочкин Ла-5ФН (первый самолет с мотором этой модификации, в массовой серии с лета 1943 г., этот мотор устанавливался на многих последующих опытных модификациях самолета Ла-5);

Техническое обслуживание двигателя М-82ФН самолета Ла-5ФН на фронтовом аэродроме
Техническое обслуживание двигателя М-82ФН самолета Ла-5ФН на фронтовом аэродроме

Фото: http://vadimvswar.narod.ru/ALL_OUT/AiKOut02/ASH-82/ASH-82036.htm

- опытный дневной дальний бомбардировщик с улучшенными летными данными Ильюшин Ил-4 2М-82НВ дневного применения на замену штатных моторов, 1943 г.);

- серийный истребитель Лавочкин Ла-7 (при установке на самолеты Ла-7 изменялась регулировка наддува, первый полет самолета 30.01.44 г., в большой сери с середины 1944 г., этот мотор устанавливался на многих последующих опытных модификациях самолета Ла-7);

Истребитель Ла-7 с мотором АШ-82ФН. Самолет эксплуатировался чешским авиаполком в составе ВВС СССР и ныне сохранен в Национальном музее авиации – г. Прага, 18.09.18 г. Фото: С.Г. Мороз
Истребитель Ла-7 с мотором АШ-82ФН. Самолет эксплуатировался чешским авиаполком в составе ВВС СССР и ныне сохранен в Национальном музее авиации – г. Прага, 18.09.18 г. Фото: С.Г. Мороз

- опытный дальний бомбардировщик Поликарпов НБ («Т», первый полет 23.05.44 г., не был запущен в серию из-за смерти Главного конструктора и расформирования ОКБ-51, вследствие чего задание было отменено);

- серийный истребитель Лавочкин Ла-9;

Спроектированный в ОКБ С.А. Лавочкина опытный истребитель «130» с мотором АШ-82ФН успешно прошел испытания и был принят на вооружение под обозначением Ла-9
Спроектированный в ОКБ С.А. Лавочкина опытный истребитель «130» с мотором АШ-82ФН успешно прошел испытания и был принят на вооружение под обозначением Ла-9

Фото: https://propjet.ucoz.ru/forum/2-60-1

- серийный истребитель Лавочкин Ла-11 (редукция 11/16);

- опытный истребитель Яковлев Як-3У (редукция 11/16);

- опытный фронтовой бомбардировщик Туполев «103В» после доработки в 1943 г. и далее серийный Ту-2 (серийный и его серийные и опытные модификации различного назначения, редукция 9/16);

Фронтовой бомбардировщик Ту-2С послевоенной постройки с моторами АШ-82ФН и четырехлопастными воздушными винтами. Фото: С.Г. Мороз
Фронтовой бомбардировщик Ту-2С послевоенной постройки с моторами АШ-82ФН и четырехлопастными воздушными винтами. Фото: С.Г. Мороз

- пассажирский, гражданский и военный транспортный Ильюшин Ил-12 (доработанный опытный самолет вышел на повторные испытания 09.01.1946 г., в серии с 1947 г. и в эксплуатации двигатели сер. 1 ставились на части машин из запасов с отметкой в деле и в формуляре самолета для усиленного контроля за ними) и др. – см. табл.

Рейсовые пассажирские самолеты Ил-12 советской авиакомпании «Аэрофлот» в одном из аэропортов Венгерской Народной Республики. Эти самолеты оснащались моторами АШ-82ФН. Фото: http://www.fortepan.hu/_photo/download/fortepan_3742.jpg
Рейсовые пассажирские самолеты Ил-12 советской авиакомпании «Аэрофлот» в одном из аэропортов Венгерской Народной Республики. Эти самолеты оснащались моторами АШ-82ФН. Фото: http://www.fortepan.hu/_photo/download/fortepan_3742.jpg

- П-82, ТС-82 – дорабатываемые в эксплуатации самолеты Дуглас С-47 американского производства, поставленные не по ленд-лизу, а как покупка с полной оплатой и остающиеся в ВВС МА ВМФ и ГВФ СССР при отсутствии штатных двигателей американского производства (со второй половины 1940-х гг. ставились моторы с редукцией 11/16 в основном поздних серий – см. ниже);

- «Каталина» – дорабатываемые в эксплуатации самолеты Консолидейтед PBY-2 «Каталина», PBN-1 «Номад» американского производства, поставленные не по ленд-лизу, а как покупка с полной оплатой и остающиеся в ВВС МА ВМФ и ГВФ СССР при отсутствии штатных двигателей американского производства (со второй половины 1940-х гг. ставились моторы с редукцией 11/16 в основном поздних серий – см. ниже) и др. – см. табл.

Установка мотора АШ-82ФН на американской летающей лодке – амфибии Консолидейтед «Каталина» Авиации ВМФ СССР – доработка 2-й половины 1940-х гг. Фото из книги: Котельников В.Р. Отечественные авиационные моторы (1910 – 2009). М., Университет Дмитрия Пожарского – Русский фонд по образованию и науке, - 2010 г.
Установка мотора АШ-82ФН на американской летающей лодке – амфибии Консолидейтед «Каталина» Авиации ВМФ СССР – доработка 2-й половины 1940-х гг. Фото из книги: Котельников В.Р. Отечественные авиационные моторы (1910 – 2009). М., Университет Дмитрия Пожарского – Русский фонд по образованию и науке, - 2010 г.

В эксплуатации выявлены дефекты мотора, связанные как с ним самим, так и с дефектами агрегатов силовой установки и самолета в целом:

- недостаточная подача топливовоздушной смеси при запуске мотора – запуск не всегда с первого раза;

- преждевременный выход из строя свечей из-за свинцевания (этилированный бензин);

- высокая температура головок цилиндров;

- потеря давления из-за несовершенства конструкции поршней и колец, а также из-за плохой приработки цилиндро-поршневых пар;

- жесткий гидроудар в верхней мертвой точке цилиндра №9 из-за скопления там остатков масла и бензина;

- быстрый и повышенный износ цилиндро-поршневых и подшипниковых пар из-за низкого качества изготовления деталей, вынужденной замены назначенных конструктором материалов на имеющиеся в наличии, упрощений технологии производства с целью сокращения трудо- и энергоемкости, недостаточной циркуляции масла (конструктивный дефект);

- при чрезмерной затяжке валика ПЦН возможна его деформация, что ведет к затруднению разборки узла для ремонта;

- заедание и поломка шестеренчатого насоса МШ-1 системы смазки мотора от попадания в него стружки и металлических частиц от износа трущихся деталей, и др.

Эти дефекты (за исключением свинцевания свечей) были устранены частично уже к 1944 г., но полностью – только после окончания войны, когда был преодолен дефицит необходимых материалов и инструмента и прекращена практика их замены на имеющиеся.

По ходу выпуска в конструкцию и технологию производства моторов АШ-82ФН сер. 1 для устранения выявленных в них дефектов внесены следующие изменения:

- введено графитирование поршней для их лучшей приработки в первые часы работы мотора;

- в переходник дроссельной коробки бензопитания введен заливочный угольник для подачи дополнительного топлива при запуске;

- для предотвращения жесткого гидроудара введен сливной угольник для сброса остатков масла и несгоревшего топллива в головке цилиндра №9;

Установка угольника для слива остатков топлива и масла на головке цилиндра №9. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Установка угольника для слива остатков топлива и масла на головке цилиндра №9. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- всасывающие трубы (кроме идущей к цилиндру №9) изготовлены из сплава авиаль (на М-82Ф – из стали), что дало уменьшение их веса и облегчило гибку.

01.04.44 г. «обозначение мотора этой и последующих модификаций было изменено на АШ-82 – «Аркадий Швецов».

Во 2-й половине 1945 г. был внедрен комплекс мер по улучшению качества АШ‑82ФН:

- введена новая технология изготовления цилиндров, по которой гильзы шлифуются на окончательный размер до навертывания головок;

- внедрено в серию цилиндрическое кольцо вместо конического в верхней канавке поршня;

- улучшена обработка поршневых колец.

В эксплуатации двигателей АШ-82ФН на самолетах Ил-12 гражданской авиации их наработка в единичном полете и за год эксплуатации была значительно выше, чем в военной авиации и если эксплуатирующие организации допускали отклонения от регламентов обслуживания и ремонта, наблюдались отказы двигателей этой серии. При этом тренированный экипаж может после завершения взлета удерживать самолет на допустимой скорости на одном двигателе до выработки топлива и совершить нормальную вынужденную посадку, но пилотирование на этом режиме усложняется. Для двигателей последующих серий надежность существенно повышена.

Моторы серии 1 и последующих серий (см. ниже) взаимозаменяемы за исключением указанных особо.

Перекур первый. Ввиду сложности и объема темы запланированы два перерыва, на которых вместо того, чтоб портить здоровье себе и окружающим предлагаю послушать, что говорит Кот-ученый о том, как наша атмосфера приобрела кислород, без которого мы с Вами даже дышать бы не смогли, а не то чтобы курить. Так давайте наш воздух беречь и не портить его никотином!

М-82ФН (АШ-82ФН) сер. 2 серийный, унифицированный двигатель для скоростных самолетов всех классов.

Для улучшения качества, надежности и ресурса мотора и его эксплуатационных свойств введены дальнейшие изменения его конструкции и технологии производства:

- для улучшения циркуляции масла в моторе увеличено сечение отсасывающих каналов в отстойнике;

- сделано новое крепление отстойника для облегчения его снятия и установки при обслуживании и ремонте (было на трех винтах и семи шпильках, стало на семи винтах и четырех шпильках в новых местах, сокращение трудоемкости за счет удобства подхода);

- передняя часть валика ПЦН усилена для исключения ее деформации при затяжке гайки;

- снята трубка подвода масла к регулятору РПД-1ФН, масло подводится по каналам в приливах задней крышки (упрощение маслосистемы без ухудшения работы этого агрегата);

- изменен подвод масла к регулятору постоянных оборотов Р-7А и автомату РС-2Ф агрегата НБ3-У.

По ходу серийного выпуска моторов АШ-82ФН сер. 2 в их конструкцию введены дальнейшие изменения:

- во избежание надиров алюминиевого корпуса 2 распределителя воздуха РВ-02 нижним золотником 3 введен бронзовый вкладыш 4, рабочая поверхность его освинцована;

Изменение конструкции распределителя воздуха на моторе АШ-82ФН 2-й серии. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Изменение конструкции распределителя воздуха на моторе АШ-82ФН 2-й серии. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- для улучшения смазки прицепных шатунов число отв. для масла в замке втулки главного шатуна увеличено с одного до трех, диаметральный зазор между буртиком и замком главного шатуна уменьшен с 0,5…0,7 до 0,02…0,1 мм;

- шлицы крепления крыльчатки ПЦН протягиваются непосредственно в ее корпусе, переходные стальные втулки не ставятся (упрощение конструкции);

- усилено крепление маслофильтра автомата РС-2Ф к корпусу сервопривода, алюминиевые прокладки под головку его болта заменены медными;

-32
Изменение установки маслофильтра насоса НБ3-У на моторе АШ-82ФН 2-й серии. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Изменение установки маслофильтра насоса НБ3-У на моторе АШ-82ФН 2-й серии. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- в откачивающей магистрали шестеренчатого насоса МШ-1 маслосистемы мотора установлена стальная сетка для исключения попадания в насос частиц, выкрашивающихся из трущихся деталей мотора;

- глубина азотирования зеркала цилиндров увеличена с 0,4…0,6 до 0,5…0,7 мм для повышения износостойкости;

- задняя часть корпуса ПЦН изготавливается из силумина вместо электрона (алюминиевый литейный сплав вместо магниевого, это дало повышение прочности и коррозионной стойкости и снижение трудоемкости изготовления при некотором увеличении веса).

Двигатель серийно выпускался заводом №19 (г. Молотов) для самолетов:

- Лавочкин Ла-5ФН с редукцией 11/16;

- Лавочкин Ла-7 с редукцией 11/16;

- Туполев Ту-2 (с редукцией 9/16).

Установка на самолеты Ильюшин Ил-12 – тем же порядком, что и для моторов сер. 1.

М-82ФН (АШ-82ФН) сер. 3 серийный, унифицированный двигатель для скоростных самолетов всех классов.

На этой серии для улучшения плавности открытия кулачков впуска и повышения надежности мотора путем исключения поломки их пружин изменен профиль кулачков впуска на кулачковых шайбах переднем и заднем газораспределителях, при этом изменилась фаза впуска – ее начало, конец и продолжительность.

По ходу серийного выпуска моторов АШ-82ФН сер. 3 в их конструкцию введены дальнейшие изменения:

- изменена развальцовка впускных клапанов, сделаны буртики в седлах и кольцевые выточки в головках цилиндров для улучшения их посадки в седлах;

- фланцевое соединение всасывающих труб к головкам цилиндров заменено резьбовым накидной гайкой подобно передним для облегчения снятия и установки этих труб в эксплуатации;

- проточка в штоке под замок клапанов впуска и выпуска увеличена, чем надежность замка улучшена;

- стальные замки клапанов выпуска заменены бронзовыми во избежание возникновения наклепа и усталостных трещин при их работе;

- изменена форма грибка клапана для уменьшения концентрации напряжений в ней и повышения ресурса;

- на головках цилиндров первого ряда увеличено оребрение коробок клапанов выпуска и увеличен диаметр бобышек их направляющих, что улучшило отвод тепла от них;

Изменение головок цилиндров на моторе АШ-82ФН 3-й серии. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Изменение головок цилиндров на моторе АШ-82ФН 3-й серии. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- для улучшения охлаждения мотора изменена конструкция цилиндровых дефлекторов;

- для облегчения регулировки синхронизатора его однокулачковая муфта заменена раздельными кулачком и прокладной муфтой, сделана производственная увязка положения зубьев на торцах кулачка, которое ранее было произвольным.

Двигатель серийно выпускался заводом №19 (г. Молотов) для тех же самолетов, что и моторы сер. 2:

- Лавочкин Ла-5ФН с редукцией 11/16;

- Лавочкин Ла-7 с редукцией 11/16;

- Туполев Ту-2 (с редукцией 9/16).

Установка на самолеты Ильюшин Ил-12 – тем же порядком, что и для моторов сер. 1.

М-82ФН (АШ-82ФН) сер. 4 серийный, унифицированный двигатель для скоростных самолетов всех классов.

Для улучшения качества, надежности и ресурса мотора и его эксплуатационных свойств введены дальнейшие изменения его конструкции и технологии производства:

- сделано новое жесткое соединений верхнего и нижнего уплотнений кожухов тяг цилиндров обоих рядов (соединение нижнего кожуха с картером эластичное дюритовое);

- наварка фасок впускных клапанов выполняется более жаростойким сплавом ВХН-1 вместо стеллита В3К для повышения их ресурса;

- усилена средняя коленвала увеличением щек по контуру (радиус их скругления увеличен с 56 до 62,5 мм) и увеличения ширины канавок между опорой и щеками путем уменьшения ширины опоры с 26,5 до 23,5 мм;

- для предупреждения возникновения наклепа на втулках щеки и пальцах противовесов в задней части коленвала под пальцы противовеса вставлены стальные втулки взамен втулок, запрессованных в отв. щеки, введены плавающие (установленные по свободной посадке) стальные втулки, которые по наружному своему диаметру сопрягаются с бронзовыми втулками, запрессованными в эти щеки;

- в узле передачи I скорости ПЦН введено шлицевое соединение неподвижных дисков с обоймой, ее крышка сделана отдельной деталью вместо крепления при помощи 6 выступов на диске, на которых возникал наклеп, и они трескались.

По ходу серийного выпуска моторов АШ-82ФН сер. 4 в их конструкцию введены дальнейшие изменения:

- окончательная мехобработка (шлифовка) внутреннего диаметра гильзы цилиндра (кроме хонингования) производится по всей длине гильзы до навертывания головки, после навертывания гильза принимает профиль с сужением своего внутреннего диаметра в месте сопряжения с головкой от 0,3 до 0,5 мм, который в нагретом состоянии двигателя приближается к цилиндрическому, обеспечивая заданную компрессию без повышенного износа благодаря тому, что кольцо, установленное на поршне ближе к его диску, имеет больший зазор с гильзой, чем остальные (изменение сделано по типу двигателя АШ-82ФН-112 сер. 5, см. ниже);

Новая форма цилиндров на моторе АШ-82ФН 4-й серии, введенная по ходу выпуска. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Новая форма цилиндров на моторе АШ-82ФН 4-й серии, введенная по ходу выпуска. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- в первую канавку поршня (от днища) установлено новое газоуплотнительное кольцо с цилиндрической формой соприкосновения вместо конусной;

- введены усиленные винты крепления крышки сателлитов валика двухскоростной передачи ПЦН, введена более надежная и простая контровка этих винтов расчеканкой материала вместо замков, сама крышка усилена за счет наружного диаметра;

- масло к регулятору РС-2Ф насоса НБ3-У и к регулятору постоянных оборотов Р-7А подается не от тройника фильтра Куно, а от канала в приливах задней крышки, предназначенного для подвода масла к регулятору давления РПД-1ФН, что упрощает снятие фильтра Куно (ранее с ним надо было снимать и трубки, и этот тройник).

М-82ФН (АШ-82ФН) сер. 4 опытной партии с повышенным ресурсом, унифицированный двигатель для скоростных самолетов всех классов.

Для увеличения конструктивного запаса гильз цилиндров на износ были введены изменения:

- внутренний диаметр гильзы начиная с расстояния 90 мм от ее верхнего торца получил плавное сужение по параболическому закону, полученное мехобработкой;

- зазоры по поршневым кольцам увеличены и сделаны неодинаковыми, большие зазоры по кольцам, расположенным ближе к днищу поршня.

Изготовлена партия таких моторов для испытаний, которые положительных результатов не дали.

В серийное производство доработка не внедрялась. Однако по ходу выпуска двигателей 4-й серии было введено деформационное сужение гильзы цилиндра для других целей – см. выше.

АШ-82ФН-112 сер. 5 серийный, двигатель для скоростных самолетов истребительной авиации.

Поставлялся со следующими собственными агрегатами и покупными комплектующими изделиями:

- редуктор с передаточным отношением 11/16 с носком (передним картером) из магниевого сплава электрон (по др. данным введен уже по ходу выпуска моторов АШ-82 предыдущих серий);

Картер двигателя АШ-82ФН-112. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Картер двигателя АШ-82ФН-112. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- бензонасос БНК-10ФН или БНК-10 с усиленной пружиной редукционного клапана;

- агрегат непосредственного впрыска НБ3-У или НБ3-ФА;

- магнето БСМ-14 сер. Е – 2 шт.;

- маслонасосы МШ-5Д и МШ-1-19 по 1 шт.;

- компрессор воздушной системы самолета АК-50 или АК-50М;

- агрегат воздушного самопуска РВ-02;

- электрогенератор ГС-350 (возможна установка ГС-650 или ГС-1000 по наличию или по требованию Заказчика);

- два синхронизатора для пушек СП-20 (левый и правый) однокулачковые ОС-19 или трехкулачковые ТС-19;

Для улучшения условий работы цилиндро-поршневой группы введено деформационное сужение гильз цилиндров и новые поршневые кольца с измененными зазорами и цилиндрической поверхностью 1-го кольца (см. доработка моторов сер. 4 по ходу выпуска. Благодаря этому наработка мотора до 1-й переборки увеличена со 100 до 150 ч.

Двигатель АШ-82ФН-112. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Двигатель АШ-82ФН-112. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Дроссельная характеристика мотора АШ-82ФН-112 на I скорости ПЦН. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Дроссельная характеристика мотора АШ-82ФН-112 на I скорости ПЦН. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Дроссельная характеристика мотора АШ-82ФН-112 на II скорости ПЦН. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Дроссельная характеристика мотора АШ-82ФН-112 на II скорости ПЦН. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Высотная характеристика мотора АШ-82ФН-112. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Высотная характеристика мотора АШ-82ФН-112. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

Характеристики – см. табл.

Время работы мотора на взлетном режиме ограничено до 5 мин. (на моторах АШ-82ФН сер. 4 – 10 мин.).

Серийно выпускался заводом №19 (г. Молотов) с 1944 г. для самолетов:

- Лавочкин Ла-5ФН;

- Лавочкин Ла-7;

- Лавочкин Ла-9;

- Лавочкин Ла-11.

По ходу выпуска мотора введена его комплектация тремя синхронизаторами для самолетов Ла-7 и Ла-11 и четырьмя синхронизаторами для самолетов Ла-9, которые работают с пушками Б-20С и НС-23.

АШ-82ФН-212 сер. 5 серийный, унифицированный двигатель для скоростных самолетов.

На всех изделиях до сер. №8224041 для обеспечения применения воздушных винтов увеличенного диаметра установлен редуктор с передаточным отношением 9:16 с самоустанавливающейся неподвижной шестерней. Направление вращения его выходного вала совпадает с направлением вращения коленвала мотора.

Детали редуктора с передаточным отношением 9:16 двигателя АШ-82ФН-212 сер. 5 исходной конструкции. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Детали редуктора с передаточным отношением 9:16 двигателя АШ-82ФН-212 сер. 5 исходной конструкции. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

Для повышения надежности мотора при длительной его непрерывной работе и общего ресурса введена новая усиленная конструкция редуктора мотора АШ-82ФН-212 со следующими отличиями:

- ведущая шестерня имеет 135 зубьев вместо 144;

- неподвижная шестерня редуктора имеет 105 зубьев вместо 112 и состоит из диска и зубчатого венца с фланцем для крепления к диску шестью винтами с затяжкой предельным (тарировочным) ключом (контровка – пластинчатыми замками);

- вал винта (выходной вал редуктора) имеет отъемный диск с 20 консольными осями сателлитов, выполненными зацело с диском, соединяемым с валом на 24 болтах с затяжкой гаек предельным ключом и шплинтовкой;

- сателлиты (20 шт. как и на двигателе исходной конструкции, по др. данным на усиленном редукторе сателлитов только 16, но приняты меры для улучшения распределения нагрузок на них) имеют по 15 зубьев вместо 16 и установлены на осях каждый на двух плавающих бронзовых втулках с торцевыми буртиками, они и втулки удерживаются на болтах (затяжка гаек предельным ключом, шплинтовка);

- конструкция неподвижной шестерни улучшена для повышения ее ресурса.

Усиленный редуктор с передаточным отношением 9:16 двигателя АШ-82ФН-212 сер. 5. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Усиленный редуктор с передаточным отношением 9:16 двигателя АШ-82ФН-212 сер. 5. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Детали усиленного редуктора с передаточным отношением 9:16 двигателя АШ-82ФН-212 сер. 5. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Детали усиленного редуктора с передаточным отношением 9:16 двигателя АШ-82ФН-212 сер. 5. Рис. из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- установлен более производительный электрогенератор ГС-1000 (мощность 1 кВт) вместо ГС-350М.

Модификация мотора АШ-82ФН-212 сер. 5 сделана для установки на вновь строящиеся и дорабатываемые самолеты:

- истребители Лавочкин Ла-5ФН и Ла-7, Ла-9, Ла-11 – с редуктором с передаточным отношением 11/16 с сер. №8224042;

- пассажирский, гражданский и военный транспортный самолет Ильюшин Ил-12 – с редуктором с передаточным отношением 9/16 до сер. №8224041, на них могли устанавливаться электрогенераторы ГС-350 или ГС-650;

- транспортный самолет Полярной авиации Петляков (Туполев) Пе-8 Н-395, Н-396, Н-419 (доработаны в 1947 г.) – с редуктором с передаточным отношением 9/16 до сер. №8224041;

- фронтовой бомбардировщик Туполев Ту-2 (предп. с 1945 г.) – с редуктором с передаточным отношением 9/16 до сер. №8224041.

Двигатели АШ-82ФН-212 с редуктором с передаточным отношением 11/16 с сер. №8224042 синхронизаторами орудий не комплектуются.

Двигатель взаимозаменяем с изделиями серии 312 – см. ниже.

М-82ФН (АШ-82ФН) сер. 6 серийный, унифицированный двигатель для скоростных самолетов всех классов.

Для дальнейшего улучшения надежности и ресурса мотора введены следующие конструктивные изменения:

- вместо агрегата непосредственного впрыска НБ3-У введен новый НБ3-ФА с рабочим давлением впрыска, повышенным до 230…280 кгс/кв.см и улучшенной точностью начала впрыска (при отсутствии НБ3-ФА на производстве или в ремонте установка НБ3-У возможна);

Новый агрегат непосредственного впрыска НБ3-ФА. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Новый агрегат непосредственного впрыска НБ3-ФА. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- изменена длинная шпилька крепления агрегата непосредственного впрыска для улучшения ее эластичности и ресурса путем введения выточек и увеличения размера резьбы;

- в связи с изменением подвода и отвода масла к агрегату НБ3-ФА сняты шланги подвода масла к агрегату РС-2Ф от штуцера на задней крышке, слива масла из РС-2Ф в задний корпус нагнетателя и из полости переходника в отстойник, что упростило обслуживание и ремонт мотора (в то же время понадобилась промывка новых каналов, но она проводилась как общая промывка маслосистемы);

- задняя крышка картера в месте крепления агрегата непосредственного впрыска усилена;

- изменена форма кулачка регулятора смеси РС-2Ф;

- для облегчения регулировки регулятора смеси РС-2Ф высота пружины его анероида увеличена с 50 до 100 мм, что снизило требования к точности ее затяжки;

- кожухи тяг цилиндров сделаны разъемными и изменено их крепление, что упростило сборку и разборку двигателя и замену тяг;

- заменен материал прокладок под крышку клапанной коробки – вместо паронита УВ применен паронит УВ-10;

- фланцы крепления маслосборника к картеру мотора усилены;

- вместо компрессора воздушной системы самолета АК-50 на двигатели сер. 6 ставится АК-50М с измененным соединением цилиндров 1-й и 2-й ступени с картером компрессора на шпильках с гайками вместо конструктивно сложных замков;

Установка компрессоров АК-50 и АК-50М на двигатели АШ-82ФН. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)
Установка компрессоров АК-50 и АК-50М на двигатели АШ-82ФН. Фото из книги Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции)

- установлен более производительный охлаждаемый воздухом электрогенератор ГСК-1500 (мощность 1,5 кВт) с регуляторной коробкой РК-1500, но могут применятся генераторы ГС-350 и ГС-650;

- ширина шлицев валика передачи крутящего момента на генератор увеличена на 0,055 мм, ширина шлицев муфты уменьшена на 0,07 мм для увеличения зазоров в этом соединении, что уменьшило его износ.

Двигатель серийно выпускался заводом №19 (г. Молотов, ныне – Пермь, РСФСР) для указанных выше серийных самолетов с редукторами с передаточным отношением 11/16 (Туполев Ту-2) или 9/16 (истребители Лавочкин Ла-5ФН и Ла-7).

Перерыв №2 – физкультминутка. Как учил нас Владимир Семенович Высоцкий, «если вы в своей квартире, лягте на пол – три-четыре!», а кому физзарядка это скучно – можно на свежем воздухе покататься на самокате – на деревянном! Как это делается, нам покажет канал Деревянные лошадки

АШ-82ФН-312 серийный, двигатель для скоростных самолетов тяжелой авиации.

Модификация двигателя АШ-82ФН-212 с редуктором с передаточным отношением 0,56 (близко к 9/16) со значительными конструктивными и технологическими изменениями:

- установлен новый редуктор, состоящий из выходного вала из стали 18ХНВА, легированной хромом, никелем и ванадием, он несет три конических шестерни-сателлита, ведущего вращающегося венца, двух шаровых пят, неподвижной шестерни и картера, вращение – в ту же сторону, что и у коленвала;

- плавающий ведущий вращающийся венец из стали 18ХНВА опирается на шаровую пяту, удерживаясь в осевом направлении упорным шарикоподшипником; имеет два зубчатых венца – задним цилиндрическим он соединяется с коренной шестерней редукционной передачи, сидящей на шлицах коленвала и передающей ему вращение, а передним коническим сцепляется с сателлитами;

- неподвижная плавающая шестерня из стали 18ХНВА опирается на малую шаровую пяту, которая в свою очередь опирается на неподвижный зубчатый диск, крепящийся к картеру шпильками; имеет два зубчатых венца – цилиндрическим она соединяется с зубчатым венцом диска, по коническому венцу обкатываются сателлиты;

- применение шаровых пят дало простую конструкцию одновременного сцепления трех конических сателлитов с ведущим вращающимся венцом и неподвижной шестерней, которая самоустанавливается во время работы за счет зазора в шлицевом соединении и скольжения по шаровым пятам;

- на редуктор установлены дополнительные конические шестерни, приводящие в действие регулятор оборотов Р-7А, воздухораспределитель и компрессор воздушной системы самолета;

- выходной вал опирается на две стальные залитые свинцовистой бронзой втулки – в носке коленвала и в носке его картера;

- изменена система смазки мотора – из общей магистрали масло под давлением подается в полость вала редуктора, где основной поток идет по сверлениям в нем, в маслоприемной трубке и в носке картера к регулятору оборотов, а оттуда часть масла подается под повышенным давлением по таким же каналам на управление воздушным винтом, а остальное поступает в лабиринт редуктора, где дросселируется и с пониженным давлением поступает на смазку подшипников сателлитов;

- носок картера изготовлен из литейного алюминиевого сплава АЛ5 вместо магниевого МА4 (электрон), который подвержен коррозии;

- на задней стороне носка картера сделана посадочная проточка под неподвижный зубчатый диск и 9 шпилек для его крепления, изменено расположение приливов для крепления приводов регулятора оборотов, воздухораспределителя и компрессора АК-50;

- внутри носка картера запрессована алюминиевая рубашка, между ней и стенкой картера образована соединенная с полостью картера одним сливным и двумя суфлирующими отв. расширительная полость для паров масла, через которую происходит суфлирование мотора – сброс избыточного давления в маслосистеме и картере;

- для установки суфлера на носке картера вместо резьбового отв. сделан фланец с четырьмя шпильками;

- ведущая шестерня привода регулятора оборотов Р-7А отличается от таковой на моторах АШ-82ФН-312 увеличенными размерами, числом зубьев (50 вместо 64), числом маслоуплотнительных колец (10 вместо 7) и креплением к валу редуктора шпонкой вместо штифта;

- ведомая шестерня привода регулятора оборотов Р-7А отличается наличием двух конических венцов по 25 зубьев вместо одного венца с числом зубьев 41;

- шестерня привода газораспределителя отличается коническим венцом (56 зубьев) с внутренними шлицами для крепления вместо одного цилиндрического венца с числом зубьев 72;

- валик к приводу газораспределителя имеет упрощенное крепление, а его муфта отличается числом шлицев;

- шестерня привода компрессора отличается единым коническим венцом (42 зуба) вместо цилиндрического и конического на 41 зуб каждый;

- изменены кулачковая шайба привода газораспределителя и способ ее стопорения;

- опора кулачковой шайбы привода газораспределителя перенесена с ведущей шестерни газораспределителя на коленвалу на картер через кронштейн и регулировочную прокладку, что облегчило ее правильную установку;

- для нового монтажа кулачковой шайбы привода газораспределителя изменена обойма роликоподшипника в картере;

- число маслоуплотнительных колец ведущей шестерни привода газораспределителя увеличено с двух на моторе АШ-82ФН-212 до четырех, что снизило непроизводительный расход масла.

Двигатели АШ-82ФН-312 синхронизаторами орудий не комплектуются.

Двигатель серийно выпускался заводом №29 (г. Запорожье, УССР) для самолетов:

- пассажирский самолет Ильюшин Ил-12;

- фронтовой бомбардировщик Туполев Ту-2.

Двигатель с взаимозаменяем с изделиями серии 212.

АШ-82ФН-312Т опытный, двигатель для скоростных самолетов тяжелой авиации. Модификация серийного двигателя АШ-82ФН-312 с форсированием по мощности на 300 л.с. в промежутке между I и II границами высотности благодаря установке нового трехскоростного ПЦН.

Летные испытания прошли в октябре 1945 г. на переоборудованном самолете Туполев Ту-2 по заводской программе – летчики В. и. Жданов и А.А. Соколов получили прирост скорости 20 км/ч на высотах, где мощность повысилась, однако из-за конструктивной сложности и недостатков ПЦН этот двигатель в серийное производство не внедрялся.

АШ-82НВ «образца 1947 г.» (обозначение условное) опытный, модификация мотора АШ-82ФН для высотных перехватчиков.

Был установлен на самолете Ла-9В и испытывался в 1947 г. На снабжение не принят.

Модификации мотора М-82ФН с турбокомпрессорами

М-82ФВК ТК-3 проект, высотная модификация мотора с одним турбокомпрессором ТК-3 разработки ЦИАМ. Проектировалась в середине 1943 г. для высотной модификации истребителя Лавочкин Ла-5, но построен не был. Работы продолжены на моторе АШ-82ФН ТК-3, 2ТК-2 и 2ТК-3.

АШ-82ФН 2ТК-2, высотный вариант мотора для экспериментального самолета Сухой Су-7 (экспериментальная модификация одноместного штурмовика Су-6 с ЖРД РД-1). Не ясно, был ли этот мотор установлен на самолет.

АШ-82ФН ТК-3, высотный мотор с наддувом от одного турбокомпрессора. Был создан для высотной модификации истребителя Лавочкин Ла‑5 (1943 г.).

АШ-82ФН 2ТК-3, высотный вариант для высотных истребителей.

Устанавливался на опытных модификациях самолетов:

- истребитель Лавочкин Ла‑5 (1943 г.);

- истребитель Лавочкин Ла‑7ТК опытный высотный вариант (первый полет выполнен 25.07.44 г., получена скорость 676 км/ч на высоте 8000 м – II граница высотности увеличилась на 2000 м, статический потолок 11800 м, но по др. данным выше 8500 м ни разу подняться не удалось из-за «масляного голодания» мотора; мотор работал ненадежно, самолет разбился в катастрофе в июле 1945 г.);

- перехватчик (а фактически экспериментальный самолет Сухой Су-7 вместе с ракетным ускорителем РД-1, первый полет – 1945 г.).

АШ-82ФН ТК-19, высотный вариант для высотных транспортных самолетов.

Двигатель представлял собой модификацию серийного АШ-82ФН с редукцией 9/16 или 0,56 (дорабатывались АШ-82ФН-212 или -312) с установкой комбинированного наддува с ПЦН и одним турбокомпрессором ТК-19 конструкции А.Б. Трескина, разработанным для мотора АШ-73 самолета Ту-4. Воздушный винт – В-516-П2Ф.

В 1953 г. по договору с НИИ ГВФ для обеспечения эксплуатации гражданских транспортных самолетов Ли-2 в гористой местности в ГСКБ-473 (Главный конструктор – О.К. Антонов, г. Киев, УССР) доработан один строевой самолет Ли-2, который прошел заводские испытания с удовлетворительной оценкой. При стандартной грузоподъемности самолета до 2000 кг был получен практический потолок 8000 м и возросла максимальная скорость полета.

Однако заказ на серийный выпуск таких самолетов дан не был, поскольку самолет Ли-2 уже считался устаревшим. Это была последняя высотная модификация мотора АШ-82.

Опытный двигатель АШ-82М

АШ-82М проект, вероятно модификация, прошедшая дальнейшее форсирование и с увеличенной высотностью за счет повышенного наддува. Предполагалось применить ее на самолетах:

- разведчик-корректировщик Сухой Су-12;

- бомбардировщик Туполев «72» (модификация Ту-2).

Вероятно, летные испытания мотора не были проведены.

Серийный двигатель АШ-82Т для установки на транспортные самолеты

АШ‑82Т серийный, двигатель для транспортных самолетов с повышенными показателями мощности и ресурса. При проектировании, прежде всего, была поставлена задача повысить экономические показатели и надежность мотора, что было сделано с учетом опыта работ такого содержания на моторах АШ-82ФН-212 и -312.

Двигатель спроектирован как модификация мотора АШ-82ФН специально для применения на самолетах ГА, но был принят на снабжение и в ТА ВВС.

Основные отличия от мотора АШ-82ФН:

- установлен новый односкоростной приводной центробежный нагнетатель, дающий наддув на взлетном режиме 1250 мм.рт.ст., 1020 мм.рт.ст. на номинальном режиме после набора высоты после взлета и на границе высотности 1600 м (у АШ-82ФН – 1200-20 на взлете, 1000±10 у земли, 1000±10 мм.рт.ст. на I границе высотности 1550 м);

- нагнетатель и агрегат впрыска топлива отрегулированы на повышенную взлетную мощность (при этом изменились и другие показатели, подробные данные – см. табл.);

- установлен новый насос непосредственного впрыска НВ‑82Т;

- установлены новые форсунки ФБ‑10КТ.

- двигатель приспособлен специально под четырехлопастные флюгерные воздушные винты (по производительности гидравлики их управления, штатный винт – АВ-50);

- конструкция редуктора усилена;

- сделан новый выходной вал;

- усилены валы приводов агрегатов.

Вид на мотогондолу с двигателем АШ-82Т военно-транспортного самолета Ил-14 борт 4108 ВВС  ЧССР. Фото: С.Г. Мороз
Вид на мотогондолу с двигателем АШ-82Т военно-транспортного самолета Ил-14 борт 4108 ВВС ЧССР. Фото: С.Г. Мороз
Авиационный мотор Швецов АШ-82Т из комплекта самолета Ил-14 – вид справа. Фото: С.Г. Мороз
Авиационный мотор Швецов АШ-82Т из комплекта самолета Ил-14 – вид справа. Фото: С.Г. Мороз
Авиационный мотор Швецов АШ-82Т из комплекта самолета Ил-14 – вид сзади. Фото: С.Г. Мороз
Авиационный мотор Швецов АШ-82Т из комплекта самолета Ил-14 – вид сзади. Фото: С.Г. Мороз

Подробные данные мотора – см. табл.

Двигатель выпускался массово с 1950 по 1955 г. в СССР заводом № 19, далее видимо выпуск продолжался, но был существенно сокращен. Поставлялся на экспорт в составе самолетов и отдельно во все страны, приобретшие указанные выше ЛА на законных основаниях.

Показал хорошие ресурсные данные и ремонтопригодность, оставаясь в широкой эксплуатации в СССР до 1970-х гг., а за рубежом – как минимум до 2000-х гг.

Устанавливался на пассажирском и транспортном самолете Ильюшин Ил‑14 (первый полет 01.10.50 г., в серии с 1954 г.).

В КНР выпускался на заводе в г. Дунъань (он же – г. Муданьцзян, северо-восток КНР, ныне завод именуется на английском языке Dong'an Engine Manufacturing Company) с середины 1950-х гг. для самолетов Ту-2 и Ил-12, эксплуатировавшийся в ВВС и ГА этой страны, а также Вьетнама, Лаоса, Индонезии и некоторых других стран.

HS-8 серийный, модификация мотора АШ-82Т выпуска завода в г. Дунъань. Отличается от лицензионного советского варианта АШ-82ФН конструкцией редуктора. Устанавливался на самолеты Ту-2, Ил-12, а также переоборудуемые Curtiss C-46 Commando ВВС и ГА КНР, поставлялся на экспорт.

Вертолетный двигатель АШ-82В

АШ‑82В серийный, вертолетный двигатель. Модификация двигателя спроектирована специально для применения на вертолетах. Дальнейшее развитие мотора АШ‑82Т с отличиями:

- установлен новый редуктор (на моторе);

- установлен новый насос непосредственного впрыска НВ‑82В;

- изменена система охлаждения – изменено оребрение цилиндров, установлены новые дефлекторы и приводной вентилятор обдува цилиндров.

Вертолетный двигатель АШ-82В с вентилятором для принудительного воздушного охлаждения цилиндров. Источник: Авиационные, ракетные, морские и промышленные двигатели. 1944 – 2000. Справочник. М., «АКС-Конверсалт», - 2001 г.
Вертолетный двигатель АШ-82В с вентилятором для принудительного воздушного охлаждения цилиндров. Источник: Авиационные, ракетные, морские и промышленные двигатели. 1944 – 2000. Справочник. М., «АКС-Конверсалт», - 2001 г.

Двигатель выпускался с 1952 г. длительное время заводом № 19 и возможно зарубежными предприятиями по лицензии.

Моторы АШ-82В применялись на ЛА, указанных в списке ниже и в табл. и поставлялись на экспорт в составе вертолета Ми-4 и отдельно на поддержание их эксплуатации.

Устанавливался на серийных вертолетах:

- Миль Ми-4 (работает с главным редуктором Р-5, раздающим мощность на несущий и рулевой винты) на всех модификациях военного и гражданского применения

- Яковлев Як‑24 (работает с редукторами Р-1, Р-2, Р-3 и Р-4, раздающими мощность на два несущих винта, установлен на всех транспортных военных и гражданских модификациях вертолета).

Вертолет Ми-4А с двигателем АШ-82В – машина борт № 21143  сер. № 02143 ВВС ЧССР. Фото: С.Г. Мороз
Вертолет Ми-4А с двигателем АШ-82В – машина борт № 21143 сер. № 02143 ВВС ЧССР. Фото: С.Г. Мороз
Подготовка к регламентным работам на двигателе АШ-82В вертолета Ми-4А ВВС СССР
Подготовка к регламентным работам на двигателе АШ-82В вертолета Ми-4А ВВС СССР
Военно-транспортные вертолеты Як-24 с двумя двигателями АШ-82Т ВВС СССР
Военно-транспортные вертолеты Як-24 с двумя двигателями АШ-82Т ВВС СССР

Фото: http://propjet.ucoz.ru/forum/15-55-7

Гражданский вертолет Як-24А с двумя двигателями АШ-82Т высаживает человека на судно
Гражданский вертолет Як-24А с двумя двигателями АШ-82Т высаживает человека на судно

Фото: http://propjet.ucoz.ru/forum/15-55-7

Двигатель М-82 – АШ-82 конструкции Аркадия Дмитриевича Швецова стал одним из лучших авиамоторов воздушного охлаждения в мире как по соотношению показателей мощности, веса и ресурса, так и по пригодности к применению на самолетах и вертолетах самой разнообразной размерности и назначения. Он сыграл важнейшую роль в победе в Великой Отечественной войне, устанавливаясь на истребители Ла-5 и Ла-7 конструкции Лавочкина и бомбардировщики Ту-2 Туполева, а после ее окончания служил по всему миру на гражданских и военных самолетах, прежде всего – на пассажирских, транспортных и специальных Ил-14 конструкции Ильюшина, а на вертолете Миль Ми-4 используется по сей день.

Как и на всех остальных технически сложных изделиях, в эксплуатации авиадвигателей этого семейства особенно на ранних их сериях проявлялись многочисленные конструктивно-производственные недостатки, которые подчас вели к тяжелым последствиям. Однако они последовательно изживались, причем многое удалось сделать в тяжелейших условиях войны. А когда в мирное время появилась возможность уделять больше внимания качеству продукции, не считаясь с ее трудоемкостью, ослаб фактор дефицита некоторых материалов, замена которых ухудшала свойства деталей, а также был использован наработанный опыт эксплуатации двигателей АШ-82, их ресурс и надежность были значительно улучшены.

Это позволило создать двигатель АШ-82Т с режимом повышенной мощности, который в то же время обладал лучшими показателями надежности и ресурса, достаточными для применения в гражданской авиации, где требования к этому повышенные.

Одним из важнейших факторов успеха разработки моторов семейства АШ-82 было внимание к его второстепенным деталям со средним и малым уровнем нагружения. Они изначально рассчитывались заново, а те, что заимствовались из конструкции двигателей М-25, М-62 и М-63 пересчитывались на новые условия работы для проверки их соответствия требованиям. Это позволило на моторе, теплонапряженность которого была выше, чем у многих других, например, М-71, обеспечить настолько лучшие показатели надежности и ресурса, что моторы АШ-82 стало возможно применять не только на боевых, но и на коммерческих летательных аппаратах, где наработка силовых установок за год эксплуатации значительно больше, чем в боевой авиации, а требования к безопасности – выше.

Еще одна важная особенность двигателей семейства АШ-82 – универсальность применения. Они устанавливались на истребителях, штурмовиках, легких, средних (фронтовых и дальних) и тяжелых бомбардировщиках, военных и гражданских транспортных самолетах, а также на вертолетах. И они показали способность работать практически в любых климатических условиях, которые существуют на Земле.

Подробные тактико-технические данные всех основных модификаций двигателей этого семейства смотрите в таблицах ниже

-54
-55
-56
-57
-58
-59
-60
-61
-62

Сведения об установке двигателей этого семейства на различных типах ЛА смотрите в приведенных ниже таблицах

-63
-64
-65
-66
График высотных характеристик мощности моторов М-82, М-82Ф и М-82ФН в сравнении с другими моторами воздушного охлаждения советского и немецкого производства. Источник: Самолетостроение в СССР. 1917 – 1945 гг. Под ред. академика Г.С. Бюшгенса и др. Кн. 2. Жуковский, ЦАГИ, - 1994 г.
График высотных характеристик мощности моторов М-82, М-82Ф и М-82ФН в сравнении с другими моторами воздушного охлаждения советского и немецкого производства. Источник: Самолетостроение в СССР. 1917 – 1945 гг. Под ред. академика Г.С. Бюшгенса и др. Кн. 2. Жуковский, ЦАГИ, - 1994 г.
График высотных характеристик мощности моторов М-82, М-82Ф и М-82ФН в сравнении с другими моторами воздушного охлаждения советского и немецкого производства. Источник: Справочник по авиационным моторам. Издание второе. Сост. М.П. Фокин и др. М., НКАП СССР – Государственное издательство оборонной промышленности, - 1943 г.
График высотных характеристик мощности моторов М-82, М-82Ф и М-82ФН в сравнении с другими моторами воздушного охлаждения советского и немецкого производства. Источник: Справочник по авиационным моторам. Издание второе. Сост. М.П. Фокин и др. М., НКАП СССР – Государственное издательство оборонной промышленности, - 1943 г.

Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике

Список использованных источников:

1. Авиационные, ракетные, морские и промышленные двигатели. 1944 – 2000. Справочник. М., «АКС-Конверсалт», - 2001 г.

2. Авиационный мотор АШ-82ФН (Описание конструкции). Сост. Абрамов А.М., Раппопорт С.М., Попов П.Н. и др. М., Министерство авиационной промышленности – Государственное издательство оборонной промышленности, - 1947 г.

3. Беляков Р.А., Мармен Ж., Самолеты МиГ. 1939 – 1995. М. «Авико-Пресс», - 1996 г.

4. Гугля Ю.А. Трудная судьба И-185. // Крылья Родины

5. Гугля Ю.А., Иванов В.П. И-185 – скорость, маневр, огонь… трагедия. // Аэрохобби, № 2, -1994 г.

6. Иванов В.П. Самолеты Н.Н. Поликарпова. М., РУСАВИА, - 2004 г.

7. Котельников В.Р. Отечественные авиационные моторы (1910 – 2009). М., Университет Дмитрия Пожарского – Русский фонд по образованию и науке, - 2010 г.

8. Летные исследования и испытания. Фрагменты истории и современное состояние. Научно-технический сборник. Под ред. К.К. Васильченко и др. М., Летно-испытательный институт МАП им. Громова / «Машиностроение», - 1993 г.

9. Маслов М.А. Истребители И-180, И-185. М., «Техника – Молодежи», - 2003 г.

10. Медведь А. Хазанов Д. Пикирующий бомбардировщик Пе-2. «Пешка», ставшая ферзем. М., «Яуза», «Эксмо», - 2007 г.

11. Никитин Ю.М. Конструирование элементов деталей и узлов авиационных двигателей. М., Государственное научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, - 1961 г.

12. Новожилов Г.В. и др. Самолеты ОКБ им. С.В. Ильюшина. М., «Машиностроение», - 1990 г.

13. Опытное конструкторское бюро имени А.И. Микояна. 1939 – 1999. Авторы-составители Я.Г. Кокушкин и др. Под редакцией Г.А. Седова и др. М., «Центр Авиации и Космонавтики», - 2000 г.

14. От МиГ-1 до МиГ-35. Автор-составитель В.И. Клиценко. М., «Авиамир», - 2009 г.

15. Перов В., Растренин О. Штурмовик Ил-2. // Авиация и Космонавтика, № 5-6, - 2001 г.

16. Резников М.Е. Топлива и смазочные материалы для летательных аппаратов. М., Военное издательство Министерства обороны СССР, - 1973 г.

17. Ригмант В. Бомбардировщик Туполева Ту-2. // Приложение к журналу Авиация и космонавтика вчера, сегодня, завтра, вып. 30, - 1997 г.

18. Родионов И.И., Совенко А.Ю. Ил-4: так было. // Авиация и Время, - № 1, 1998 г.

19. Родионов И. Хронология авиации // http://www.airforce.ru/history/chronology/

20. Самолетостроение в СССР. 1917 – 1945 гг. Под ред. академика Г.С. Бюшгенса и др. Кн. 2. Жуковский, ЦАГИ, - 1994 г.

21. Справочник по авиационным моторам. Издание второе. Сост. М.П. Фокин и др. М., НКАП СССР – Государственное издательство оборонной промышленности, - 1943 г.

22. Хазанов Д., Гордюков Н. Ближний бомбардировщик Су-2. М., "Техника - молодежи", -2000 г.

23. Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938 - 1950 гг. Материалы к истории самолетостроения. М., «Машиностроение», - 1988 г.

24. Яковлев А.С. Советские самолеты. М., «Наука», - 1975 г.

25. Якубович Н. Все самолеты Лавочкина. М., "Яуза" - "ЭКСМО", - 2013 г.

26. Gordon Ye., Rigmant V. OKB Tupolev. A History of the Design Bureau and its Aircraft. Hinkley, UK, Midland Publishing, - 2005

В подборе источников и иллюстраций автору оказали помощь Юрий Гусев, Дмитрий Боголюбов, Александр Кривобок, Владимир Носик и Дмитрий Шувалов.

При подготовке статьи были использованы также материалы и учебные пособия Кафедры конструкций двигателей Харьковского авиационного института имени Николая Егоровича Жуковского, а также музеев:

1. Центрального музея ВВС России в г. Монино Московской обл.

2. Музея авиации Deutsches Museum – Flugwerft Schleissheim, Мюнхен, Шлайссхайм, 15 февраля 2019 г.

Эта статья была опубликована на сайте Наука и Техника, здесь она дана с некоторыми уточнениями и существенными дополнениями по особенностям конструкции, модификациям и их применению на различных летательных аппаратах

Командир 482-го истребительного авиаполка Герой Советского Союза гвардии майор Алексей Егорович Молодчинин у истребителя Ла-5ФН с мотором АШ-82ФН
Командир 482-го истребительного авиаполка Герой Советского Союза гвардии майор Алексей Егорович Молодчинин у истребителя Ла-5ФН с мотором АШ-82ФН

Фото: http://waralbum.ru/198200/

Послесловие не в тему: а теперь я как обычно предлагаю Вам, уважаемый читатель, переключить свое внимание и открыть замечательный канал Кот-ученый. Там каждый найдет то, что он ищет – разумное, доброе, вечное. Ну и, конечно, интересное!