История создания двигателей газ

ШАГ ВПЕРЕД И ДВА ШАГА НАЗАД
Отдельные эпизоды из истории создания
шестицилиндровых автомобильных двигателей ГАЗ первого поколения

10 марта 1936 г. на ГАЗе был изготовлен первый серийный экземпляр мотора М-1. Новый двигатель, представлявший собой коренным образом модернизированный вариант мотора ГАЗ-А, при сохранении основных габаритов стал мощнее, в основном благодаря изменению фаз газораспределения и повышению степени сжатия. Однако мотор М-1 получился напряженным, практически исключающим дальнейшую модернизацию. Прототипы этих моторов массово производились на заводах Форда еще в 20-х годах минувшего века, а потому в их конструкции имелся ряд анахронизмов. Самый главный — термосифонная система охлаждения. Да и мощность примерно в полсотни «лошадей» была явно недостаточной. Тем не менее, за отсутствием лучшего моторы М-1 стали устанавливать на автомобили, малоразмерные суда, сельхозтехнику, бронемашины, артиллерийские тягачи, применять в качестве стационарных силовых установок. Но вскоре стало ясно, что для оборонных и народно-хозяйственных нужд явно требуется более мощный и надежный мотор нового поколения.

Таким мог стать шестицилиндровый мотор. Однако квалификация отечественных конструкторов как в крупных НИИ, так и на ГАЗе еще не позволяла провести весь комплекс необходимых НИОКР.

Создание нового мотора имело государственное значение. Идея состояла в следующем: НКВД по своим каналам «приобретает» чертежи и технические условия на производство мотора, советские конструкторы и технологи переосмысливают документацию, приводя ее к отечественным стандартам, а затем новые технологические процессы, иные марки материалов и др. внедряются в производство. Но получить чертежи на мотор — это половина дела. Всю эту технологию надо суметь воспроизвести.

Партия и правительство смотрели в будущее с оптимизмом, поэтому на 1938 г. ГАЗу была утверждена программа выпуска в 7000 моторов, получивших наименование ГАЗ-11.

На основании решения правительства было разрешено НКВД закупить за 25 тысяч американских долларов комплект чертежей мотора «Додж» выпуска 1937 г., а наркомфину выделить для этого соответствующие средства.

Не то чтобы «буржуинский» двигатель был архисекретным, просто перспективные разработки всегда имеют высокую коммерческую ценность, защищаются патентами и общедоступными быть не могут.

Уже 5-го сентября 1937 г. нарком Ежов писал:

«Чертежи добыты во исполнение распоряжения СНК , и содержат в себе все основные детали этого мотора, что исчерпывает примерно 85 % полученного нами задания».

Однако промышленности требовалось 100 % чертежей. Новые материалы были получены к 20 ноября 1937 г., правда, и они не обладали нужной полнотой.

Руководимый Е.В. Агитовым коллектив горьковских двигателистов к процессу привнесения в советскую почву американских ростков двигателестроения подошел творчески, начав работу после получения первых же материалов. Недостающие чертежи деталей были «додуманы». Мотор был полностью пересчитан, что было не так просто, как может показаться на первый взгляд. В результате проведенной работы оказалось, что «по своим основным показателям шестицилиндровый двигатель стоит на уровне последних достижений американской автомобильной техники».

По мнению разработчиков, двигатель являлся «оригинальной конструкцией», так как в его основу «положена одна из массовых американских моделей, но, вместе с тем, наш двигатель не является копией американского».

В ГАЗ-11 были внесены следующие изменения по сравнению с американской моделью «Додж Д-5»: «Сконструирована масляная система с плавающим маслоприемником.

В приводе к распределительному валу цепная передача заменена зубчатой с текстолитовой ведомой зубчаткой и др.»
Пришлось немало потрудиться и при освоении в производстве новых сплавов.

О существенности изменений, внесенных советскими конструкторами, можно судить хотя бы по следующему примеру: рабочий объем ГАЗ-11 составлял 3480 см3, а аналогичный параметр «Додж Д-5» — 3560 см3.

ГАЗ-11 был спроектирован в «длинноходном» и «короткоходном» (этот вариант никогда не строился) вариантах. Последний был несколько менее мощным. В основной модификации ГАЗ-11 имел диаметр и ход поршня 82 и 110 мм, соответственно. Мощность мотора с чугунной головкой и степенью сжатия 5,6 составляла 76 л.с. при частоте вращения коленвала 3400 об/мин; с алюминиевой головкой и степенью сжатия 6,5 при 3600 об/мин двигатель развал 85 л.с. По сравнению с М-1 мотор ГАЗ-11 имел лучшие уравновешенность инерционных сил и равномерность крутящего момента.

Блок цилиндров, отлитый за одно целое с верхним картером, для снижения температуры масла снабжался водяными рубашками по всей длине зеркала цилиндров.

Карбюратор с перевернутым потоком типа «Стромберг» (K-23) снабжался новейшими по тому времени устройствами — ускорительным насосом и «экономайзером». Нелишне отметить, что материалы по карбюратору также были добыты нашими замечательными разведчиками.

Уже к лету 1938 г. опытные образцы мотора были испытаны на стенде, автомобилях и самолетах аэроклуба ГАЗ. Однако при внедрении мотора в производство возникли многочисленные технологические трудности и выявились множественные «детские болезни», лечение которых продолжалось практически до самой войны. Объяснялось это не столько тем, что после получения от НКВД полного комплекта материалов в техдокументацию пришлось вносить изменения. В значительной степени успешности работ не способствовало проведение репрессий. В результате подчиненные Ежова в чрезмерном служебном рвении сделали практически все возможное для изничтожения результатов труда своих же «коллег по цеху». Впоследствии, сами будучи арестованными, следователи валили все на «ежовщину». Безусловно, для изображения личности Ежова требуется очень немного белой краски, но уж в части создания нового для нашей промышленности мотора его заслуги преуменьшать не стоит, как и труды его подчиненных за границей.

Как бы то ни было, арестовали большинство авторов и активных сторонников «расширения» — проекта реконструкции ГАЗа. Новое руководство не могло принять к реализации проекты, разработанные якобы шпионами, диверсантами, террористами и вредителями, успешно «разоблаченными» доблестными чекистами.

На время внедрение мотора застопорилось.

С утверждением Л.П. Берии в НКВД ситуация более-менее стабилизировалась. Работа на заводе в целом вошла в привычное русло, но начало массового выпуска мотора пришлось перенести на 15 февраля 1940 г. В 1940 г. было изготовлено 128 серийных моторов, а в следующем — 1451 (встречаются и другие данные) при плане в 850 единиц.

Выпускавшийся с 1936 г. автомобиль М-1 был модернизирован. Доработанный автомобиль, названный М-11, строился серийно с 1940 г. до начала Великой Отечественной войны. Позднее из оставшегося задела вплоть до 1948 г. эпизодически собрались мелкие партии М-11. Всего было изготовлено около 1250 автомобилей М-11. С использованием агрегатов М-1, М-11 и ГАЗ-А было построено несколько спортивно-гоночных автомобилей. Под общим руководством Е.В. Агитова изготовили автомобиль ГЛ-1, на котором 22 сентября 1940 г. А.Ф. Николаев установил союзный рекорд скорости, составивший 161,87 км/ч. В расчете на использование мотора ГАЗ-11 были спроектированы полноприводные автомобили — легковой ГАЗ-61 и грузовые ГАЗ-62, ГАЗ-63, ГАЗ-33, ГАЗ-34, а также броневик ЛБ-62 и ряд других образцов.

Специально под автомотор ГАЗ-11 были спроектированы аэросани КМ-5. Однако, учитывая предполагавшийся широкий спектр применения мотора ГАЗ-11 на бронемашинах, малоразмерных судах и др., необходимо было разработать варианты, предусматривавшие более глубокую конверсию исходной конструкции.

С целью ликвидации многотипности «двигателей разных национальностей, систем и сроков выпуска» наркоматом ВМФ в 1939 г. были заказаны ГАЗу проект и опытная партия судовых конвертированных моторов на базе ГАЗ-11. Судовую модификацию разработали после изучения конструкции (натурного образца) двигателя «Крайслер-марин». Старшим инженером группы спецмоторов по судовому двигателю являлся Е.Г. Клементьев.

Судовая модификация ГАЗ-11 отличалась от базовой версии следующими специальными дополнениями: редуктором числа оборотов обратного и холостого хода; масляным радиатором; водяным насосом и др.

В апреле 1939 г. был изготовлен опытный образец судовой модификации мотора. Двигатель предполагали установить на речной катер, который массово строился на Ярославской судоверфи. Катера этого типа строились как открытыми, так и «в виде лимузина». В 1930-х годах катер оснащался конвертированным мотором грузовика ЗИС-5, а позднее — судовой модификацией двигателя автомобиля ЗИС-150, называвшейся ЗИС-120СР. При выборе хорошо известного эксплуатантам малоразмерного судна в качестве опытового предполагалось, что результаты испытаний будут всецело зависеть от успешности работы силовой установки.

Однако в действительности все получилось несколько иначе. 7 июля 1939 г. военпред наркомата ВМФ военинженер 3 ранга тов. Бутин составил акт о том, что завод-изготовитель катера не поставил некоторые детали и констатировал, что «катер ввиду отсутствия винта на воду спущен быть не может». Полный цикл натурных испытаний был закончен только в 1940 г.

После выявления и устранения ряда «детских болезней» к 1941 г. конструкция мотора была доработана, и в период с 29 сентября по 16 октября состоялись его госиспытания. Они дали следующие результаты:
«Во время испытаний двигатель показал надежную работу и соответствовал требованиям техусловий. На этом основании комиссия считает, что двигатель ГАЗ-11 прошел госиспытания и может быть принят на вооружение ВМФ».

Массовое производство судовой модификации не было освоено из-за необходимости увеличения выпуска ГАЗом силовых установок для танков, а не по причинам, связанным с техническим несовершенством этого варианта мотора ГАЗ-11.

В 1938 г. по личному указанию маршала Ворошилова были продолжены проводившиеся с 1934 г. в инициативном порядке на внебюджетные привлеченные средства работы по созданию авиационных модификаций моторов ГАЗ. В результате осуществления комплекса НИОКР к 1939 г. были созданы работоспособные «авианизированные» двигатели. Помимо самолетов серийной постройки УТ-1, УТ-2, У-2, принадлежавших аэроклубу ГАЗ, данные моторы устанавливались на самолеты специальной конструкции Г-23бис, Г-25 и КСМ-1. Самолеты Г-23бис и Г-25 заказывались Осоавиахимом, их разработка была призвана ликвидировать «хронический некомплект учебных самолетов». Старшим инженером спецгруппы самолетных моторов был Л.Л. Зильперт.

В ходе разработки авиационной модификации ГАЗ-11 вместо коробки перемены передач был смонтирован редуктор. Мотор имел водяное охлаждение с радиатором, аналогичным автомобильному.

На первых опытных образцах устанавливался один карбюратор типа К-23 или два типа М-1 в верхней части мотора. Карбюраторы укрывались обтекателями.

По сравнению с базовым мощность «авианизированного» мотора была повышена, поэтому иногда он назывался ГАЗ-85, т.е. «двигатель ГАЗ мощностью 85 л.с. » В частной беседе с автором статьи И.Б. Гурвич и А.И. Матвеев, проходившие дипломную практику у Е.В. Агитова, отметили, что весной 1941 г. экспериментальные образцы мотора испытывались на стенде и демонстрировали мощность до 105. 107 л.с., но были крайне ненадежны.

В постановлении правительства № 242сс, вышедшем 29 июля 1939 г., прямо указывалось: «В целях удешевления производства самолетов и стоимости обучения, самолеты У-2 и УТ-2 должны быть заменены самолетами с автомобильными двигателями или с дизелем». Этим же постановлением предписывалось разработать самолет первоначального обучения специальной конструкции с автомотором ГАЗ.

В следующем году самолет, получивший наименование УПО-2, был построен. В ходе заводских испытаний 19 ноября 1940 г. УПО-2 потерпел катастрофу при взлете из-за остановки двигателя. Летчик-испытатель И.А. Квасов погиб, а конструктор самолета А.А. Смолин получил ранения. Весной следующего года был изготовлен второй опытный самолет УПО-2, испытания которого проводил М.Л. Галлай. Однако с началом войны разработку этой машины решили прекратить.

К лету 1941 г. была изготовлена партия из десяти «авианизированных» моторов ГАЗ-11. По одному мотору из этой партии было установлено на опытную амфибию конструкции А.А. Смолина и аэросани РФ-10-2 конструкции М.В. Веселовского. Судьбу остальных двигателей автору не удалось установить документально. По устным свидетельствам очевидцев, зимой 1943-1944 гг. в Горьком осуществлялись полеты самолетов с автомоторами.

Для установки на легкий плавающий танк Т-40 была разработана модификация мотора, названная ГАЗ-202. От основного варианта этот двигатель отличался практически только электрооборудованием. В период Великой Отечественной войны ГАЗ-202 стали оснащать спаренными карбюраторами М-1 («9510»). Помимо танка Т-40 мотор ГАЗ-202 устанавливался на Т-40С, Т-30, Т-60 и др.

С целью восполнения нехватки автомобильных моторов, обладавших мощностью в диапазоне от 120 до 140 л.с., была начата разработка спаренных силовых установок. На ГАЗе уже имелся некоторый, не вполне положительный, опыт в этой области. В 1936-1937 годах под общим руководством Я.Я. Шепте был изготовлен опытный танк ТМ с силовой установкой 2-ГАЗ-СТО, состоявшей из двух моторов М-1. После ареста Шепте (по одной из версий он был убит в ходе «следствия») работы по спаренным двигателям долгое время практически не велись. Только после ознакомления во второй половине 1941 г. с английским танком Мк-IIА «Матильда», имевшим спаренную силовую установку из двух моторов «Лейланд», на ГАЗе были возобновлены работы в данном направлении. К осени 1941 г. был закончен технический проект и изготовлены макеты спаренной силовой установки. Специально в расчете на применение спаренного двигателя были спроектированы, но так и не построены вездеходные аэросани ГАЗ.

Спаренная силовая установка из двух расположенных параллельно моторов ГАЗ-11 серийно не производилась. Были изготовлены только опытные образцы. Один из них устанавливался на опытную самоходную артустановку СУ-71 (ГАЗ-71). К массовому производству был принят силовой агрегат из двух расположенных продольно моторов ГАЗ-11 (модификация «203», «70-6000» или ГАЗ-203). Силовой агрегат ГАЗ-203 для легких танков Т-70 и Т-80 состоял из двух двигателей ГАЗ-202 (70-6004 — передний и 70-6005 — задний) суммарной мощностью 140 л.с. Коленчатые валы двигателей соединялись с помощью специальной муфты. Под маркой ГАЗ-15 силовой агрегат производился до конца Великой Отечественной войны и устанавливался на самоходную артустановку СУ-76 (заводское обозначение также ГАЗ-15). После войны было освоено массовое производство спаренных силовых установок ГАЗ-15А на основе двигателя ГАЗ-51.

В годы войны мотор ГАЗ-11 в «чистом» виде практически не выпускался, поскольку требовались двигатели для установки на танки и самоходки. В послевоенный период работы по совершенствованию мотора ГАЗ-11 были продолжены. В результате модернизации появились моторы ГАЗ-51, ГАЗ-12 и др. До самого недавнего времени производился мотор ГАЗ-52, являющийся прямым потомком ГАЗ-11. Но это уже совсем другая история…