24 января исполняется 134 года со дня рождения отечественного конструктора авиационных двигателей, доктора технических наук, Героя Социалистического Труда Аркадия Швецова. В этом материале рассказываем о важнейших авиадвигателях, созданных великим конструктором.
«А.Д. Швецов является отцом русских моторов воздушного охлаждения. Аркадий Дмитриевич – это человек с большой буквы, инженер-конструктор и государственный деятель. Для него были характерны огромное трудолюбие, большое чувство ответственности за любое порученное дело, глубокий анализ технических проблем. Он умел никогда не унывать при неудачах, преодолевать все создавшиеся трудности спокойно, холодным умом, без паники. Он учил никогда не останавливаться на достигнутом, выжимать все, на что способен двигатель при небольших «хирургических» конструкторских доработках, а также накапливать опыт, знания, создавать конструктивно новые серии и изделия». Так значение личности Аркадия Швецова для отечественного двигателестроения оценивал заслуженный машиностроитель РСФСР Нурий Манюров, долгие годы проработавший под началом Швецова.
М-11
Аркадию Швецову принадлежит заслуга создания первого в СССР авиадвигателя собственной разработки, доведенного до серийного производства. Пятицилиндровый звездообразный поршневой двигатель с воздушным охлаждением М-11 максимальной мощностью 110 л.с. устанавливался на десятках типов серийных и опытных самолетов и вертолетов, среди которых У-2 (По-2), УТ-1 и УТ-2, самолет-амфибия Ш-2 и другие.
Впервые в мировой практике в теле двигателя М-11 была применена алюминиевая головка с ребрами, которая на резьбе садилась на стальную гильзу. Ни один иностранный мотор не имел подобной конструкции. Это конструкторское решение Швецова было заимствовано зарубежными фирмами для моторов воздушного охлаждения.
Простой и дешевый в эксплуатации и производстве, М-11 стал одним из самых массовых советских авиадвигателей. Впоследствии были также разработаны модификации М-11 повышенной мощности.
М-25
В процессе освоения серийного производства М-11 Аркадий Швецов приобрел бесценный опыт руководства производством. В 1927-1930 гг. он был главным инженером крупнейшего авиадвигателестроительного завода № 24 (сегодня ОДК-Салют), а в 1934 назначается главным конструктором нового двигателестроительного завода № 19 в Перми (сегодня ОДК-Пермские моторы). На этом заводе под руководством Швецова было освоено производство отечественного варианта лицензионного мотора, который в СССР получил марку М-25.
Поршневой девятицилиндровый двигатель воздушного охлаждения мощностью более 710 л.с., М-25 устанавливался на истребители И-14, И-15 и на легендарный И-16. При производстве этого мотора пермскими моторостроителями были впервые освоены многие технологические операции и процессы, сформировавшие основу последующих успехов отечественного поршневого двигателестроения. К осени 1935 года пермский завод собирал М-25 полностью из отечественных материалов – специальные предприятия освоили и изготавливали приборы зажигания, клапаны и фильтры, бензиновые и масляные помпы, карбюраторы. На Пермском моторостроительном заводе под руководством Аркадия Швецова была налажена безукоризненная культура производства. Конструктор Александр Микулин, посещавший завод № 19, вспоминал: «В сборочном цехе нашим глазам представилась совершенно удивительная необыкновенная картина чистоты и священнодействия. На стеллажах особой конструкции, покрытых белоснежной клеенкой, располагались блистающие чистотой и полировкой детали двигателей. Мастера и рабочие в белых халатах абсолютно чистыми руками производили нужные операции… В цехе нельзя было найти ни одной соринки, ни одной грязной тряпки».
Этот двигатель стал основой для следующих звездообразных поршневых двигателей конструкции Аркадия Швецова.
М-62ИР (АШ-62ИР)
Изначально разработанный для истребителей, АШ-62ИР (первоначально – М-62ИР) стал применяться на транспортных и гражданских самолетах, он по сей день эксплуатируется на самолетах Ан-2. Кроме того, освоенная в производстве цилиндропоршневая группа этого мотора в дальнейшем успешно использовалась в двухрядных звездообразных двигателях Швецова – АШ-73 и АШ-82.
Поршневой 9-цилиндровый однорядный звездообразный двигатель воздушного охлаждения (как и М-25), АШ-62ИР (ИР – импеллерный редукторный) разрабатывался в 1937-1938 годах. Уже шла гражданская война в Испании, в ходе которой советские летчики впервые столкнулись с немецкой боевой авиацией. Сформировалось представление о том, что будущее военной авиации связано с боевыми действиями на большой высоте. Поэтому АШ-62ИР снабдили полностью отечественным приводным центробежным нагнетателем, который должен был позволить двигателю эффективно работать при полетах на больших высотах.
Двигатель мощностью более 1000 л.с. устанавливался на истребители И-153, И-16, а также (c 1939 года) на военно-транспортные самолеты Ли-2, которые сыграли большую роль в ходе Великой Отечественной войны. Они участвовали в снабжении войск, доставке боеприпасов, эвакуации раненых. На самолетах Ли-2 была организована доставка продовольствия и жизненно важных грузов в блокадный Ленинград.
АШ-82
К концу 1930-х годов возможности увеличения мощности однорядных звездообразных двигателей воздушного охлаждения были исчерпаны. Это хорошо понимал Швецов. В 1939 году правительство СССР созвало большое совещание конструкторов самолетов и авиадвигателей – обсуждалось переоснащение советской боевой авиации в свете подготовки к воздушным столкновениям с немецкой авиацией. На этом совещании Аркадий Швецов впервые предложил идею создания двухрядных звездообразных двигателей, к разработке которых и приступило пермское ОКБ № 19 под руководством Швецова.
Наиболее технически совершенным из разрабатываемых двигателей стал АШ-82 – 14-цилиндровая двухрядная «звезда» с укороченным ходом поршня, что позволило уменьшить диаметр мотора и, соответственно, снизить его лобовое сопротивление. 22 мая 1941 года АШ-82, успешно прошедший государственные испытания, был запущен в серию.
АШ-82 мощностью 1700 л.с. стал основой для семейства двигателей, которых в общей сложности выпустили более 70 тыс. АШ-82 использовался на истребителях конструкции Семена Лавочкина Ла-5, Ла-7, Ла-9, Ла-11, бомбардировщике конструкции Андрея Туполева Ту-2, впоследствии на пассажирских самолетах конструкции Сергея Ильюшина Ил-12 и Ил-14. В 1942 г. была выпущена модификация под маркой АШ-82Ф, которая отличалась неограниченным временем работы на взлетном (форсажном) режиме – по сути, до высоты примерно 1500-1600 метров мотор в условиях боя имел лишних 200-300 л.с. мощности, что зачастую давало советским летчикам решающее преимущество в бою.
За создание АШ-82 Аркадию Швецову в 1942 году было присвоено звание Героя Социалистического Труда и присуждена государственная премия.
АШ-73
В 1947 г. было получено правительственное задание на разработку мотора АШ-73ТК (ТК – турбокомпрессорный), который предназначался для тяжелых дальних самолетов.
Конструктивно это был также поршневой двигатель воздушного охлаждения – двухрядная «звезда» на 18 цилиндров. Однако существенным новшеством был турбокомпрессор, который был необходим для радикального повышения мощности двигателя. Важно, что турбина турбокомпрессора приводится в действие раскаленными выхлопными газами двигателя. Ранее советские двигателестроители не создавали турбокомпрессоров, так как не владели технологиями изготовления сплавов для лопаток турбины – а они должны были выдерживать высокие температуры газового потока. При создании АШ-73ТК такие сплавы были созданы и освоены впервые в России на пермском моторостроительном заводе № 19.
Создав турбокомпрессор ТК-19, советские двигателестроители под руководством Аркадия Швецова предвосхитили технологии производства газотурбинных авиадвигателей. Также были внедрены уникальные для того времени технологии прецизионного литья, металлокерамики, сварки силовых узлов из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов. В конструкции АШ-73ТК впервые в отечественной моторостроительной практике был применен стальной картер.
В 1948 г. АШ-73ТК успешно прошел государственные испытания. Двигатель показал номинальную мощность 2000 л.с., на взлетном режиме – фантастические для тех времен 2400 л.с. Двигатель нашел применение на стратегических Ту-4 и летающей лодке Бе-6.
Всего с 1927 года в серию были переданы 15 двигателей конструкции Аркадия Швецова и их модификаций, а общее число выпущенных экземпляров двигателей Швецова (включая М-11) перевалило за 200 тысяч. Историческая роль Аркадия Дмитриевича Швецова – не только в том, что его двигатели обеспечили победу советской авиации в Великой Отечественной войне. В ходе своего профессионального и творческого пути Аркадий Швецов, опираясь на наследие науки и техники начала XX века, воспитал новые поколения специалистов, впоследствии открывших эру турбореактивных двигателей для российской авиации.