Немецкий мотор БМВ VI приобрели как нечто временное. На деле же он стал самым массовым в середине 30-х годов и прослужил до конца 40-х.
В середине 20-х годов в России в значительных количествах выпускали только один тип авиамотора - М-5. Он начинал устаревать, да и мощность его уже представлялась недостаточной. Но подходящие для замены отечественные конструкции пока отсутствовали. Решили запустить в производство один из иностранных моторов водяного охлаждения. Рассматривали “Нэпир Лайон”, “Райт Т3” и несколько типов двигателей фирм “Паккард” и “Испано-Сюиза”. В январе 1925 из Мюнхена в Москву переслали данные по испытаниям нового мотора БМВ VI. Этот германский новейший тогда двигатель вызвал большой интерес. В том же году у фирмы заказали два образца и испытали их в НАМИ. В результате 26 августа 1926 научный комитет УВВС поставил БМВ VI на первое место. Его поддержало руководство Авиатреста, заявившее, что немецкий двигатель создаст наименьшее количество затруднений при освоении его производства.
Это был 12-цилиндровый V-образный мотор водяного охлаждения. В каждом ряду отдельно стоящие цилиндры окружались своими рубашками, но сверху соединялись общим корпусом механизма газораспределения. Важной конструктивной особенностью являлось широкое применение роликовых подшипников. Большая по тому времени степень сжатия (удвух основных вариантов - 6,0 и 7,3) привела к тому, что чистый бензин из-за детонации использовать было нельзя - мотор работал на бензин-бензольной смеси.
Производство двигателей решили развернуть на авиационном заводе №26 в Рыбинске, который готовился под выпуск мотора М-13 (расчетная мощность 820 л.с.), разработанного под руководством Н.Р. Бриллинга в НАМИ, но так и не доведенного. Рыбинское предприятие начинали строить для сборки автомобилей фирмы “Рено” в рамках государственной программы во время Первой мировой войны, но к октябрю 1917 завершить его не успели. Уже законченные цеха во время Гражданской войны красные использовали для ремонта автомобилей и бронетехники. После прекращения боевых действий, завод в 1923 году законсервировали, а в 1925 он вошел в состав государственного треста авиационной промышленности. Советское руководство собиралось приобрести лицензию и заручиться помощью немецкой фирмы в освоении выпуска БМВ VI в Рыбинске. Предполагалось, что этот мотор используют временно до появления новых советских авиационных двигателей. Через четыре-пять лет его должны были сменить отечественные конструкции.
В Германию отправилась представительная делегация. В октябре 1927 подписали договор между Авиатрестом и БМВ. Советская сторона сразу уплачивала 50 000 долларов, а после приемки 50 моторов начинала также перечислять отчисление в размере 7,5% от цены каждого двигателя. Из Германии ввозили партии наиболее важных деталей и узлов для начальной стадии освоения производства, в том числе всё электрооборудование. Группа советских инженеров должна была пройти обучение в Мюнхене, а в Рыбинск командировались специалисты фирмы.
В ожидании освоения производства нового мотора УВВС стало менять задания на проектируемые самолеты, вычеркивая двигатели иных типов и заменяя их на БМВ VI. Например, опытный образец ТБ-1 сделали с английскими “Лайонами”, но в серию этот бомбардировщик уже пошел с немецкими моторами. ТБ-3 по первоначальному заданию должен был комплектоваться четырьмя “Райт Т3”, опытный образец собрали с американскими “Конкверорами”, а для серии опять выбрали БМВ VI. С самого начала под этот мотор создавали разведчик и легкий бомбардировщик Р-5, ставший затем самым массовым самолетом ВВС РККА в середине 30-х годов. Пока выпуск в Рыбинске готовили, в Германии закупали оригинальные двигатели в довольно больших количествах.
Завод пришлось достраивать и переоснащать. Дополнительное оборудование и специальный инструмент по большей части импортировали. Рабочие чертежи приспосабливали к имеющимся станкам и материалам советского ассортимента. Этим занимался конструкторский отдел завода.
Первые моторы, названные М-17, на заводе №26 в Рыбинске собрали осенью 1929 года. Они не имели четкого немецкого аналога. Исходно предполагалось делать БМВ VIa, но по договору фирма в течение пяти лет отправляла в СССР документацию по новым модификациям. В результате М-17 по большей части соответствовал БМВ VIb, но с цилиндрами по типу БМВ VIa. Кроме того, советские конструкторы постарались учесть недостатки немецкого мотора, выявленные при эксплуатации в советских ВВС. В частности, усилили носок коленчатого вала, поскольку известно было несколько случаев его разрушения. “Родному” карбюратору предпочли французский “Зенит 60DCJ” как более эффективный и надежный. На М-17 стояли импортные коленчатые валы, бензонасосы и вся система зажигания. Доработки привели к увеличению веса двигателя на 31 кг. Сначала собирали только М-17 со степенью сжатия 6,0, а с ноября - также “высотные”, со степенью сжатия 7,3.
После успешного прохождения государственных испытаний в НИИ ВВС одним из моторов 1-й серии 15 августа 1930 М-17 допустили к эксплуатации в строевых частях ВВС. Но темпы выпуска сильно отставали от намеченных. К концу года изготовили 165 двигателей, к апрелю 1931 года - 334. Но требовалось гораздо больше, поскольку М-17 комплектовались истребители И-3 и И-7, бомбардировщики ТБ-3, разведчики Р-5, “крейсера” (самолеты дальнего сопровождения) Р-6 и летающие лодки МБР-2. Уже собранные на заводах машины зачастую простаивали в ожидании моторов. Столкнувшись с этой ситуацией, УВВС распорядилось отправлять продукцию из Рыбинска срочным порядком, цепляя товарные вагоны к пассажирским поездам. Более того, приказали не обращать внимания на загрузку вагона - в нём мог лежать всего один двигатель. В секретных документах ВВС мотор почему-то назывался “Хомутик”.
Рыбинскому заводу должен был помочь завод №24 в Москве. Номер этому предприятию дали очень своеобразно. Вы помните, что в городе существовали два авиамоторных завода - ГАЗ-2 “Икар” и ГАЗ-4 “Мотор”. 21 марта 1927 года ГАЗ-2 и ГАЗ-4 слили в “Объединенный госавиазавод №2 и №4 имени Фрунзе”, а с 1 октября все авиазаводы переименовали, причем “Объединенный” получил номер 24. Оба вошедших в его состав предприятия имели перекос в отношении тех или иных цехов, слияние позволяло использовать производственные мощности более эффективно. В результате возник мощный завод, которому поручили сложную новинку.
Там освоением М-17 занялись с апреля 1930, а три первых мотора собрали в июне. Торопясь, москвичи внесли в конструкцию ряд упрощений, отрицательно сказавшихся на мощности и на надежности. Испытывавшиеся на стендах образцы недодавали по 50-65 л.с. Из 30 изготовленных в Москве М-17 приемку прошли только 17. В конце лета 1930 это предприятие переориентировали на выпуск других типов двигателей.
К выпуску М-17 намеревались подключить и ленинградский завод “Большевик”, ранее делавший М-5. Первую серию там рассчитывали собрать к 1 октября 1930, но позже от этих планов отказались.
А в Рыбинске изготавливали всё больше и больше М-17. За 1931 год их собрали уже 679, что закрывало потребности самолетостроительных заводов и даже оставляло некоторый запас для замены изношенных моторов. Себестоимость производства снизилась более чем на треть, уменьшилась доля брака. С февраля 1931 года заготовки коленчатых валов стали поставлять из Мотовилихи, немного позже французские бензонасосы заменили на советские (скопированные с американского образца). В этот период завершили внедрение остальных элементов модификации БМВ VIb. Такие моторы, сдававшиеся с июля 1931, стали именовать М-17Б. Основным внешним признаком у них стали рубашки цилиндров с гофрами внизу.
У двигателя М-17 заданная мощность получена за счет увеличения рабочего объема при уменьшении средней скорости поршня сравнительно с М-5.
Конструктивные особенности двигателя М-17 таковы. Картер состоит из двух половин, соединенных в одной плоскости. Коренные подшипники коленчатого вала опираются на пустотелые поперечные ребра, через которые просачивается в карбюратор наружный воздух, отнимающий тепло от подшипников и в свою очередь подогреваемый ими. Воздух попадает в картер через особые патрубки, расположенные на алюминиевом кожухе нижней части нижнего картера и проходит между ребристой поверхностью картера и кожухом, охлаждая масло в картере. Впереди верхней части картера имеется суфлер для сообщения внутренней полости картера с атмосферой.
Цилиндры отдельно стоящие имеют наварные рубашки из листовой стали для водяного охлаждения. Водяные рубашки цилиндров соединены между собой сверху и снизу водяными патрубками, имеющими между собой резиновые прокладки. Поршни отлиты из алюминиевого сплава, имеют чугунные поршневые кольца. Днище поршня у двигателей со степенью сжатия 6 - плоское, а у двигателей со степенью сжатия 7,3 - выпуклое.
Шатуны состоят из главного и прицепного. Нижняя головка главного шатуна соединяется с шатунной шейкой коленчатого вала посредством роликового подшипника, где ролики работают непосредственно по шлифованным поверхностям шатуна и вала. Рабочие поверхности нижней и верхней головок шатуна зацементированы и отшлифованы.
Коленчатый вал лежит на 8-боббитовых подшипниках. Для принятия тяги винта служит упорный подшипник, расположенный на носке вала, могущий воспринимать толкающие и тянущие усилия винта.
Каждый цилиндр двигателя имеет один впускной и один выпускной клапан, взаимозаменяемых, приводимых в движение через систему коромысел от распределительного вала. Распределительные валы приводятся во вращение посредством конических шестерен от двух наклонных валов, находящихся на стороне двигателя, противоположной пропеллеру. Правый наклонный вал приводится во вращение непосредственно от коленчатого вала. Левый же наклонный вал приводится во вращение от правого вала. Контровка толкателей клапанных коромысел выполненная на трении, недостаточно надежна.
Охлаждение цилиндров производится водой, которая подается в систему центробежной помпой. Помпа помещается в нижней части картера и приводится во вращение через систему шестерен от коленчатого вала. При номинальном режиме вал водяной помпы делает 2130 об\мин и помпа подает 7,5 литров воды.
Смазка двигателя - циркуляционная под давлением. Циркуляция масла производится поршневым насосом с золотниковым распределителем, монтированным в заднем, самом низком конце нижней части картера. Масляный насос приводится в движение от вертикального вала через пару конических шестерен, горизонтальный вал и червячную передачу. Перед запуском двигателя, если масло из картера было выпущено, камера масляной помпы заполняется свежим маслом в количестве около 6 кг.
Зажигание смеси производится двумя четырехискровыми магнето высокого напряжения (10000…12000 В). Для контроля работы в системе имеется переключатель на отключение каждого из них. При запуске используется пусковое магнето с ручным приводом.
На двигателе установлены два диффузионных карбюратора, имеющие эксплуатационные преимущества: возможность съемки жиклеров без съема карбюратора с двигателя; хорошую приемистость и возможность регулировки расхода горючего, а также качества смеси на разных режимах работы двигателя; удобство съемки фильтра для осмотра и промывки.
Помпы для подачи горючего. Каждый двигатель снабжен двумя помпами для питания карбюраторов горючим, причем для работы на максимальной мощности достаточно производительности одной помпы. В конструкции помпы предусмотрена возможность их включения и выключения по желанию пилота.
Воздушный пусковой прибор состоит из следующих частей: пятилитрового баллона со сжатым до 150 кг\см2 воздуха, перепускного клапана с двумя манометрами, двух распределительных золотников, установленных на концах распределительных валиков, двенадцати возвратных клапанов, установленных на цилиндрах.
К недостаткам конструкции двигателя М-17 относятся:
- запрещение останавливаться при пробе работы двигателя на частоте вращения 900 и 1200 об\мин из-за тряски и возможной ломки, вызваной крутильными колебаниями коленчатого вала;
- после каждых 5 часов работы требовалась проверка зазоров между штоками клапанов и толкателями клапанных коромысел и замена масла в картере;
- после каждых 10 ч работы необходимо было вывернуть все свечи и проверить искровый промежуток (зазор между электродами).
Требование регламентных проверок предполагали время работы двигателя в одном полете не более 5 часов.
М-17 считался мотором довольно надежным. У нас они эксплуатировались на смеси из 65% бензола и 35% бакинского бензина 2-го сорта или трех четвертей бензола на четверть грозненского бензина. Важной особенностью являлось применение не касторки, а более дешевого минерального (вырабатывавшегося из нефти) масла ААС. Воду заливали только мягкую (например, собирали дождевую); жесткую (с повышенным содержанием щелочей, дававших накипь в рубашках охлаждения и радиаторах) умягчали хромпиком. В систему охлаждения одного мотора требовалось влить 10-12 ведер. Для огромного ТБ-3 всё следовало умножить на четыре, причем работать мотористам предстояло на высоте второго этажа.
М-17 обычно снабжали пневматическим самопуском, питавшегося от аэродромного баллона. Но если на аэродроме сжатого воздуха не имелось, обходились “обезьянкой” - резиновой петлей на длинной палке, которую держали человек пять. По команде старшего они дружно дергали за палку, раскручивая винт. Иногда к такому приспособлению припрягали лошадь. Встречалось и чисто русское приспособление - на конец лопасти надевали валенок, обмотанный веревкой, за которую тянули механики. Позже ввели храповики на втулках винтов, позволявшие крутить мотор с помощью автостартера - специального автомобиля, имеющего регулируемый вал с ответным храповиком. Вал этот приводился от двигателя машины. Такой способ обеспечивал большой крутящий момент и позволял надежно запускать мотор даже в зимние холода.
Зимой всё усложнялось. Систему охлаждения предписывалось проливать горячей водой четырежды - это примерно тонна, причем перетасканная мотористами в ведрах. При подготовке к полету Р-5 один моторист стоял на стремянке и заливал воду через воронку, второй таскал и подавал полные ведра, а третий крутил в это время винт, чтобы работала водяная помпа. Только после этого вода окончательно заливалась в мотор - естественно тоже горячая. На ТБ-3 вёдра поднимали веревкой.
Горячим заправляли и масло. Специальные машины водомаслозаправщики, тогда были редкостью. Обычно воду и масло грели в “гончарках” - передвижных (на салазках) печах конструкции инженера Гончарова. Привычным способом, горячим песком в мешочках, подогревали карбюраторы.
В Забайкалье впервые в нашей стране стали эксплуатировать двигатели с антифризами. Этиленгликоль тогда у нас почти не выпускали, поэтому самостоятельно мешали воду, спирт и глицерин. Как-то в Нерчинске с такой заправкой подняли в воздух ТБ-3 при температуре -48 градусов.
На 1932 год советской авиапромышленности поставили задачу утроить производство моторов. В начале года завод №26 полностью отказался от импорта коленчатых валов, с мая вместо французских внедрили отечественные карбюраторы К-17. Часть двигателей стали собирать в толкающем исполнении с дополнительной втулкой.
При этом в Рыбинске полностью наверстали план, недовыполненный в прошлом году. Но погоня за количеством привела к значительному ухудшению качества. Некоторые двигатели выходили из строя уже после пяти - десяти часов работы, что было совершенно неприемлемо. В ответ ВВС ужесточили требования к приемке моторов. Рост выпуска, перекрывший потребности ВВС, позволил военным выбирать лучшее, оставляя остальное гражданской авиации и ОСоавиахиму. Повышение требовательности военной приемки привело к росту межремонтного ресурса. В августе 1933 года он был около 150 летных часов.
Выпуск авиадвигателей в стране постоянно рос. За 1932 год изготовили 4930 моторов при плане 5310, процент выполнения получился 92,9%. Но это составляло 298% к выпуску предыдущего года! Такой прирост позволил, полностью отказавшись от импорта, в должной мере обеспечить самолетостроителей и дать резерв на склады ВВС для замены выработавших свой ресурс двигателей. Советская авиамоторная промышленность тем самым решила первую половину задачи - количественную. Авиадвигателей в стране стали делать достаточно много, но новинками их было назвать нельзя.
Первоначально рассчитывали завершить производство М-17 в 1934 году, заменив их новыми моторами М-27 и М-34. Но выпуск М-27 свернули, фактически ещё не начав. Сочли, что этот двигатель по многим параметрам уступает М-17. Приоритет получил М-34. С 1933 года серийные моторы начали поступать на самолетостроительные заводы, но большую часть из них сразу браковали. Из-за этого бомбардировщики ТБ-3, уже укомплектованные моторамами под М-34, вынужденно приспосабливали опять под М-17. В результате с этими двигателями собрали больше половины всех четырехмоторных гигантов.
В 1934 году под руководством инженера Рогова изготовили небольшую серию моторов, допускавшим кратковременное форсирование по оборотам до 800 л.с. Один из них поставили на персональный Р-5 начальника ВВС Я.И. Алксниса.
В том же году в производство запустили модификацию М-17Ф с максимальной мощностью 715 л.с. На ней ввели подшипники скольжения под пальцами прицепных шатунов (вместо роликовых) и клапаны по образцу мотора “Либерти” (с тарелкой они соединялись разрезными коническими втулками, а не специальными гайками). В комплектацию с 1935 года включили электрогенератор, внедрили усовершенствованный карбюратор К-17а. Всё электрооборудование - только советское. Двигатель М-17Ф выпускался со степенью сжатия 6,0 и оптимизировался для малых и средних высот. Такие моторы устанавливали на разведчики Р-5 и штурмовики ССС.
“Самолет шел над целью так медленно, что казалось, зависал в воздухе - ”становился на якорь", и бросал бомбы в цель несмотря на обстрел, совершенно равнодушно пропуская сквозь своё гофрированное тело десятки осколков и даже крупнокалиберные снаряды немецких зениток.
В боевой эксплуатации туполевский гигант показывал истинные чудеса. Мог летать с перепаханных полей, совершать посадки в снег глубиной до 1 м. Возил на внешней подвеске тяжелые негабаритные грузы - танки Т-38, грузовики Газ-АА, артиллерию… и работал, несмотря на возраст, на редкость активно. К исходу первого года войны значительное число экипажей ТБ-3 совершили по 100 боевых вылетов, а к концу Сталинградской битвы некоторые имели их до двухсот. Труд авиаторов, летавших на ТБ-3, отметили достойно - одним из первых авиаполков, получивших гвардейское звание, стал 250-й ТБАП…" Раткин В. “Боевой счет ТБ-3”
В 1934 году в Рыбинске собрали максимальное количество М-17 - 5662 штуки. Далее начался спад - на заводе №26 начали осваивать двигатель М-100, лицензионный вариант французского “Испано-Сюиза 12Y”. Но до конца 1939 года продолжали собирать М-17Ф. Дело в том, что ВВС и гражданский воздушный флот эксплуатировали большое количество самолетов с ними; запасные моторы требовались постоянно, хотя межремонтный ресурс удалось довести до 400 часов.
С 1936 года основной упор перенесли с авиации на танки и приступили к производству танковых модификаций двигателя. Всего изготовили 27 534 (по другим сведениям 27 279) М-17 разных модификаций, из них около 8000 - танковых. Вместе с самолетами эти двигатели экспортировались в Иран, Испанию, Китай и Монголию. Кроме этого, в течение войны с Германией в разных мастерских вели сборку моторов из комплектов запасных частей.
До конца Великой Отечественной войны в эксплуатации оставались самолеты ТБ-1, ТБ-3, Р-5 и ПС-9. Последние из них дожили до конца 40-х годов.
Запуск в серию мотора М-17 позволил перевести на новую качественную ступень бомбардировочную и частично истребительную авиацию. Сочетая мощность, довольно малый вес и хорошие высотные характеристики, он дал возможность принять на вооружение ВВС РККА новое поколение боевых самолетов, многие из которых не имели соперников на Западе. Налаживание производства М-17 способствовало прекращению импорта двигателей и экономии дефицитной валюты. Хотя этот мотор исходно считали “временным”, он пережил многие другие конструкции. Десяток лет в производстве и два десятка в эксплуатации - показатель для той поры выдающийся. Только вот за десять лет М-17, конечно, устарел и не случайно был вытеснен в другие сферы применения.
