Три конструктора авиадвигателей помогли нашей авиации завоевать господство в воздухе

Из истории Великой Отечественной войны­ в нашей стране широко известны имена авиаконструкторов самолетов С. В. Ильюшина, А. С. Яковлева, С. А. Лавочкина, А. Н. Туполева, А. И. Микояна, В. М. Петлякова, Н. Н. Поликарпова и других. Конструкторы авиационных двигателей — основных частей любого самолета — не так популярны, хотя их вклад в завоевание господства в воздухе во время войны неоспорим. Вспоминается известная шутка авиаторов: «Был бы мотор — полетит и забор».
Данный материал посвящен трем наиболее выдающимся конструкторам авиа­двигателей: Владимиру Яковлевичу Климову (1892 — 1962), Александру Александровичу Микулину (1895 — 1985) и Аркадию Дмитриевичу Швецову (1892 — 1953).
Во время войны Микулин получил три Сталинские премии, Климов и Швецов по две. Микулин стал Героем Социалистического Труда 28 октября 1940 года (медаль № 8), Климов — 28 октября 1940 года (медаль № 9), Швецов — 22 января 1942 года.

Александр Александрович Микулин
Трудно определить первенство конструкторов в создании авиадвигателей, если рассматривать их работу до окончания войны (1945 год), но все-таки из этой тройки нельзя не выделить Микулина. Уже в 1916 году он вместе с Б. С. Стечкиным создал мотор АМБС-1 с непосредственным впрыском топлива в цилиндры. Под руководством Микулина был построен двигатель АМ-34 (Александр Микулин — 34), поставленный на самолет АНТ-25. На нем В. П. Чкалов в июне, а М. М. Громов на втором таком же самолете в июле 1937 года перелетели через Северный полюс из Москвы в США. Оба одномоторных самолета непрерывно находились в воздухе в тяжелейших условиях 63 часа — у Чкалова — и 62 часа 17 минут — у Громова. Во время войны двигатели Микулина АМ-38, АМ-38Ф (форсированный) и АМ-42 стояли на легендарных штурмовиках Ил-2 — их было выпущено 36 183 шт. — и Ил-10 — 4475 шт. Это, конечно, не весь перечень достижений Микулина.

Александр Александрович Микулин. Фото rostec.ru

А вот характер у него был еще тот. Глава советского правительства В. М. Молотов так охарактеризовал Микулина: «Я его очень хорошо знаю. Способный очень человек… Он изложит свои требования, раскритикует всех, кто вокруг него, вплоть до партийной организации». Это и послужило причиной его неожиданного снятия с должности главного конструктора завода в 1955 году. Прошло много лет. Микулин занимался проблемами долголетия, написал об этом книгу. И все-таки в некрологе? когда он скончался, было признано, что Микулин является основоположником советского авиамоторостроения. Об этом писали «Вести ДОСААФ» 28 января 2023 года, № 2 (144).

Владимир Яковлевич Климов
Заслуги Климова в области моторостроения получили высокую оценку. В конце 1930-х — начале 1940-­х годов под руководством Климова создается ряд мощных серийных двигателей (М-105, ВК-105ПФ, ВК-107, ВК-108). Эти двигатели устанавливались на пикирующих бомбардировщиках Пе-2 конструкции В. М. Петлякова и истребителях А. С. Яковлева времен войны — от Як-1 до Як-9.
С первых дней войны Климов начал работать над мощным мотором ВК-107 ­(М­-107). По своим поперечным размерам он легко вписывается в эллипс, за которым проектируется фигура сидящего летчика. Этот факт имеет важное значение в самолетостроении. Конструктор истребителя всегда связан габаритами мотора. Любое нарушение этих габаритов ведет к искажению формы фюзеляжа, приводит к повышению лобового сопротивления. В итоге вся добавочная мощность модернизированного мотора идет на преодоление этого сопротивления. Конструктор самолета стремится придать своему истребителю форму веретена. В наиболее утолщенной части фюзеляжа («веретена») он помещает сидящего летчика. Пересечение фюзеляжа в этом месте плоскостью, перпендикулярной к его оси, дает так называемый мидель фюзеляжа. Уменьшение миделя только на одну десятую квадратного метра увеличивает скорость истребителя на 4 — 6 км/час. В то же время увеличение миделя на ту же величину равноценно снижению мощности двигателя на 40 — 50 л. с. Так вот, конструкторскую работу Климова характеризует понимание тех условий, в которых будет работать мотор на самолете. Для уменьшения габаритов цилиндры моторов водяного охлаждения располагали обычно вдоль, V-образно, один за другим. Такое расположение цилиндров позволяет мощному мотору водяного охлаждения укладываться в меньшие габариты (в мидель самолета).

Двигатель Владимира Климова М-105 на самолете Пе-2. Фото rostec.ru

В марте 1943 года Климов доложил И. В. Сталину, что «желая помочь нашей героической Красной Армии быстрее разгромить немецко-фашистских захватчиков, я отдал свои денежные сбережения в сумме 73 тысяч рублей в фонд строительства эскадрильи самолетов». Такая гражданская позиция характеризует авиаконструктора Климова как патриота своей Родины.

Аркадий Дмитриевич Швецов
Последовательным сторонником моторов воздушного охлаждения в СССР был Швецов, хотя моторы водяного охлаждения всегда имеют меньший мидель. У моторов воздушного охлаждения цилиндры открыты набегающему потоку воздуха, и поэтому создается большее лобовое сопротивление.
Но сначала обратимся к ранней истории авиамоторостроения. В 1920-х годах вместо английского У-1 «Авро» создавался советский учебный самолет У-2 (конструктор Н. Н. Поликарпов). В 1925 году приняли предложение Швецова — поставить на У-2 его мотор в 100 л. с. М-11 с воздушным ­охлаждением.
Однако с аналогичным предложением выступил конструктор Микулин со своим мотором М-12. При испытаниях М-12 произошла поломка коленчатого вала. Комиссия затребовала расчет вала. Он оказался правильным, и авария была признана случайностью. Однако совершенно такая же поломка произошла и у другого экземпляра М-12.
Происшествие было загадочным, ведь коленчатый вал М-11 ничем не отличался от коленчатого вала М-12. Тогда Швецов представил свои соображения, касающиеся устройства, соединяющего переднюю и зад­нюю части коленчатого вала. Конструктивно это соединение обеих частей вала было одинаково и у Швецова, и у Микулина, только у Швецова оно располагалось в обратном порядке. Швецов рядом доводов доказал, что выбранный им порядок расположения частей соединительного устройства не случаен и именно этому порядку коленчатый вал М-11 обязан своим превосходством. В результате постановлением комиссии был рекомендован для установки на У-2 мотор Швецова М-11, а не М-12 Микулина. Мотор М-11, безусловно, способствовал успеху самолета У-2, оказавшегося замечательной учебной и даже боевой машиной во время войны.
Трудно найти в истории моторостроения другой такой случай неоспоримого преимущества системы воздушного охлаждения, каким является установка АШ-82 на истребителях С. А. Лавочкина. Первый вариант этого самолета с мотором водяного охлаждения ЛаГГ-3 не имел особой популярности. Когда же Лавочкин, перейдя на мотор Швецова ­АШ-82 с воздушным охлаждением, дал фронту самолет Ла-5, этот истребитель поразил всех мощностью, скоростью и маневренностью. На нем один из наших лучших асов И. Н. Кожедуб сбил 62 фашистских самолета.
Теперь о крутильных колебаниях вала, которые оригинально устранил Швецов. В моторе при совпадении или сближении периодических толчков от вспышек с собственными крутильными колебаниями вала возникает резонанс и может произойти разрушение вала. Швецов применил маятниковый демпфер — приспособление, успокаивающее крутильные колебания вала автоматически. Демпфер делает столько же обратных закручивающему моменту качаний, сколько происходит вспышек в моторе, и таким образом устраняет крутильные колебания, не допуская в моторе резонанса. За годы войны было выпущено 10 тысяч истребителей С. А. Лавочкина Ла-5 с моторами А. Д. Швецова АШ-82.
Авиаконструкторы Микулин, Климов и Швецов среди прочих наград имеют ордена Суворова и Кутузова. Есть ли в этом потаенный смысл? Ведь это полководческие ордена и ими награждаются военачальники за достижение крупных успехов при проведении боевых операций. Но ведь установленные на советские самолеты моторы, превосходящие моторы противника по техническим характеристикам, дают преимущество в воздушных боях и эффективность при атаках наземных целей. А это огромный вклад в дело борьбы за господство в воздухе.
Сергей Елисеев.