В-2: «строптивый конь» советского танкопрома
В-2 — не авиационный дизель
С самого начала стоит оговориться и развеять все сомнения: В-2 не рождался изначально как авиационный мотор. Ситуация с этим агрегатом немного сложнее, чем кажется. В начале 30-х годов на Харьковском паровозостроительном заводе был запущен процесс разработки целого семейства дизелей под индексом БД-2 (именно он является предшественником легендарного В-2, об этом было в предыдущей части). Занимались дизельными моторами в трех конструкторских бюро. Самым «маленьким» из двигателей был 1-цилиндровый, 2-тактный БД-32. А самым крупным – 18-цилиндровый V-образный 18БД-3, который планировали устанавливать на речные суда. Большую часть, конечно, составляли 12-цилиндровые моторы, из которых только БД-2А можно было называть чисто авиационным.
Разведчик Р-5. На него ставили единственный авиационный вариант дизеля БД-2А
Его в конце 1935 года смонтировали на самолете-разведчике Р-5, но испытания пришлось прервать и вообще отложить разработку этой модификации. Тогда справедливо посчитали, что гораздо важнее сосредоточиться на танковом варианте БД-2. Поэтому правильнее будет говорить, что В-2 и его предшественник родились как многоцелевые дизели, имеющие недюжинный потенциал к форсированию и развитию. В послевоенное время в народном хозяйстве использовалось не менее 30 модификаций этого мотора, который к тому времени уже довели до ума.
Инженеров-разработчиков танкового 12-цилиндрового дизеля все время подгоняли высшие чины из профильных ведомств. Все старались во что бы то ни стало поставить дизель на конвейер. При этом многие, очевидно, забывали, что подобный мотор нигде в мире ранее не разрабатывался. Даже на родине Рудольфа Дизеля в Германии не осмеливались на такой шаг – разработать дорогой и сложный в производстве танковый высокооборотистый дизель. При этом в СССР уже в 1934 году после неудачных испытаний БД-2 на танке БТ решили строить в Харькове производственные мощности для нового мотора. Спустя два года доработанный мотор вновь не смог выдержать 100-часовые стендовые испытания, и в его конструкцию внесли ряд усовершенствований. Усилили блок цилиндров и картер, увеличили жесткость коленчатого вала и оптимизировали профиль кулачков распределительного вала, а также поставили мощные водяную и масляную помпы. Далее гильзы цилиндров азотировали, усилили поршневые и шатунные пальцы. Все это стало следствием малого опыта работы отечественных инженеров с высокоскоростными дизельными моторами – ударные нагрузки на узлы мотора были беспрецедентными, и справляться с ними не умели.
Правительство понимало, что собственными силами харьковчанам не справиться, и из Москвы были переведена группа специалистов по авиационным дизелям во главе с прославленным Тимофеем Петровичем Чупахиным. Он работал в Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ) и занимался доводкой дизеля АН-1. Тимофей Чупахин в Харькове получил должность заместителя главного конструктора и к марту 1938 году (всего за год) сумел-таки вывести В-2 на государственные испытания. Для этого пришлось внести в дизель не менее 2000 изменений различного масштаба. Мотор проработал положенные 100 часов, выдержал увеличение собственной мощности на 50 л. с., потом еще на 100 л. с., что в итоге обеспечило сразу 550 л. с. при расчетных 400 л. с. Сравнительные испытания новинки в сравнении с бензиновыми М-5 и М-17 показали более высокую удельную массу двигателя (даже в «стоковом» 400-сильном варианте), значительное преимущество в расходе топлива и почти двукратное увеличение запаса хода танка БТ-7. Однако бензиновые моторы обладали гораздо большим гарантийным ресурсом в 250 моточасов. А Чупахин, который к тому времени стал главным конструктором двигателя вместо репрессированного Челпана, вообще говорил о мощности в 1000 л. с., которую можно было достичь установкой турбонаддува. Кстати, именно специалисты из ЦИАМа научили харьковчан изготавливать самые ответственные детали – прецизионные пары в топливном насосе, подшипники, коленчатый вал, шатуны…
Период взросления
Тимофей Чупахин, пожалуй, один из самых недооценённых инженеров-героев Великой Отечественной войны. Мы привыкли восхищаться такими гениями оружейного дела, как Кошкин, Дегтярев, Шпагин и Ильюшин, а имя главного конструктора В-2 Чупахина незаслуженно забыто. А ведь это именно он, будучи начальником отдела «400», вместе с командой настоял на том, чтобы мотор преждевременно не ставили на вооружение. Именно он доводил до ума дизель уже на Урале в годы войны. Кстати, в один из моментов Тимофей Петрович оставил обязанности начальника отдела «400» и с головой погрузился исключительно в одну проблему — доводку танкового дизеля. В частности, его очень волновала проблема газового стыка блока и головки, который не удовлетворял требованиям герметичности. Конструктор даже прорабатывал идею единого моноблока и, если бы не война, это решение оказалось бы гораздо раньше на семействе В-2. А тогда пришлось ограничиться более жесткой головкой блока и новой прокладкой, что достаточно надежно удерживало газы внутри двигателя. К февралю 1939 года танковый дизель вновь свели в поединке с М-17Т, который В-2 неуверенно, но все-же выиграл. В частности, комиссия выявила высокую пожарную безопасность танка с дизелем, а также надежный пуск из-за отсутствия капризного электрозажигания. После этих испытаний гарантийный срок работы В-2 рекомендовали поднять до 200 часов, примерно обрисовали, как этого добиться, и 5 сентября 1939 года рекомендовали в производство. Всего на первых порах было три дизеля: В-2 для танков БТ, В-2К для серии КВ, а также дефорсированный до 375 л. с. В-2В для тягача «Ворошиловец». В исполнении для тяжелых танков повышение мощности до 600 л. с. было обусловлено увеличением оборотов двигателя и среднего эффективного давления. Естественно, это снижало ресурс мотора всего до 80 моточасов. С января 1940 года с заводов пошли первые танки, оснащенные новыми дизелями: в Ленинграде, Сталинграде и Челябинске.
Тимофей Петрович Чупахин
Комитет обороны, окрыленный успехами нового мотора, выдал для Харькова на 1940 год план сразу на 2700 моторов, а в 1941 это число увеличилось до 8000! Спасало ситуацию только то, что и производство танков в СССР серьезно отставало от пресловутых планов. Первой проблемой при освоении дизеля оказалась неготовность рабочих к столь высокой культуре производства дизельных моторов. Привыкшие к сборке бензиновых двигателей заводчане сплошь и рядом не выдерживали допуски, что неизменно сказывалось на качестве. При этом цеха оснащались по последнему слову техники иностранными станками, которые приходилось устанавливать и налаживать работу без зарубежных спецов – соображения секретности в этом случае превалировали. Это и стало одной из причин медленного ввода нового мотора в серию. Нередко причиной нехватки рабочих дизелей В-2 на танковых заводах была обусловлена банальным отсутствием топливных насосов высокого давления. И такая ситуация не разрешилась до самого окончания войны. Нарком Малышев еще в ноябре 1940 года сетует, что В-2 имеет слишком малый гарантийный рабочий ресурс и в очередной раз требует увеличить его до 150 моточасов, а позднее и вообще до 200. Сделать это не удается, и к Великой Отечественной войне моторесурс танковых дизелей даже в новой версии В-2-34 (понятно, для кого она предназначалась) не превышал 100 моточасов.
В августе 1940 года неожиданно появляются специальный конструкторский отдел и моторостроительное бюро Сталинградского тракторного завода, которые предложили вообще отказаться от харьковского дизеля в пользу собственного проекта. Записка с таким предложение была направлена в ЦК ВКП(б), где В-2 форменно смешали с грязью и предложили свой мотор, который, мол, выдержит ресурс в фантастически 500 моточасов. Ряд источников утверждают, что в ноябре 40-го года Сталинградский тракторный все-таки получил заказ на разработку своего «уникального» танкового дизеля, но к марту 1941 году ничего адекватного не представил. В итоге завод сделали очередной площадкой для сборки конкурента В-2. Также к производству харьковского дизеля стали готовить Ленинградский завод №174.
Окончание следует…