Дмитрий Соболев - Немецкий след в истории отечественной авиации

• Название: Немецкий след в истории отечественной авиации
• Автор: Дмитрий Соболев
• Издательство: РУСАВИА
• Жанр: Военная техника, оружее
• Год: 2000
• ISBN: 5-900078-06-X

В книге подробно рассказывается о сотрудничестве нашей страны с Германией в области авиации и воздухоплавания. Охвачен период с начала XIX века (попытка создания управляемого аэростата для борьбы с армией Наполеона) до конца 40-х — начала 50-х годов XX века, когда доставленные в СССР немецкие инженеры и ученые строили для советской авиации реактивные самолеты и двигатели. Для широкого круга лиц, интересующихся историей авиации.

---

Одним из инициаторов продолжения работ по дизелям в ОКБ-1 был заместитель главного конструктора завода № 500 Ф. Я. Тулупов. В марте 1946 г. в докладной записке на имя А. С. Яковлева он писал: «Мотор ЮМО-224, начатый проектированием в конце 1943 года, на основе серийного, вполне отработанного мотора ЮМО-207С, представляет для Советского Союза большой интерес…».{318} В связи с тем, что дизельные моторы отличаются повышенной экономичностью, Jumo 224 мог быть применен при создании сверхдальних тяжелых бомбардировщиков.

Имелись и противники создания сверхмощного дизеля «Юнкерса»: начальник конструкторского бюро дизельного отдела ЦИАМ И. В. Яковлев, представители ОКБ завода № 45 И. Н. Маликов и Б. М. Гришин. По их мнению, из-за чрезвычайно сложной конструкции Jumo 224 не сможет быть доведен до стадии серийного производства.{319}

Тем не менее, в апреле 1946 г. разработку авиадизеля Jumo 224 включили в правительственное задание для немецких авиационных конструкторских бюро. Как и в случае с Jumo 012, все началось с восстановления чертежей. В июне в структуре ОКБ-1 появилась специальная группа по дизельным двигателям. Ответственным за Jumo 224 был назначен бывший руководитель отдела стендовых испытаний авиадизелей фирмы «Юнкерс» М. Герлах. В состав группы входило конструкторское бюро (55 человек), экспериментаторы, рабочие — всего 275 человек.

К июлю была готова большая часть техдокументации, разработана конструкция агрегата наддува для обеспечения высотности 9000 м. Основные трудности начались тогда, когда приступили к производству дизеля. В связи с тем, что станки, прессы и другое оборудование с большинства германских заводов, расположенных в советской зоне, были вывезены в СССР, немецкая промышленность оказалась неспособна выполнить заказы по изготовлению крупногабаритных штампованных и литых деталей для Jumo 224. Пришлось начать переговоры с чехословацкой фирмой Польди, в годы войны поставлявшей коленчатые валы и поковки для двигателей «Юнкерса». Тем временем наступил октябрь 1946 г. и произошло событие, коренным образом изменившие развитие авиационных работ в Дессау.

К осени 1946 г. ОКБ-1 представляло собой довольно крупный и неплохо оснащенный научно-производственный центр. Там работало более 4000 человек, имелись две аэродинамических трубы (одна — сверхзвуковая), две высотных установки для испытания двигателей, 12 стендов для авиадвигателей, лаборатории прочности, испытания материалов, гидросистем, физическая лаборатория. В производственных цехах находилось 546 металлорежущих станков, 40 прессов и другое оборудование.

* * *

Кроме фирмы «Юнкерс», разработкой и производством турбореактивных двигателей по заданию СССР занималась моторостроительная фирма BMW. Фирма начала исследования в этой области еще до войны. В годы войны на заводе BMW в Шпандау (пригород Берлина) был налажен серийный выпуск ТРД «003А» с осевым компрессором, развивавшего тягу 800 кг. Они устанавливались на самолетах Не 162 и Ar 234. Велось также проектирование более мощного двигателя «018» с расчетной тягой 3400 кг. К концу войны этот двигатель находился в процессе сборки.

В начале 1945 г. из-за бомбардировок Берлина производство реактивных двигателей из Шпандау перевели на подземный завод в Штрасфурте в Саксонии. В апреле завод заняли американские войска и к моменту передачи этого предприятия СССР все собранные двигатели и документация уже находились в США. Американцы увезли с собой и ведущих конструкторов предприятия доктора Брукманна и доктора Зигеля.

После перехода Саксонии в советскую зону оккупации, завод в Штрасфурте был переименован в ОТБ-2 (ОКБ-2). Общее руководство осуществлял А. М. Исаев, заместителями назначили Ф. Г. Квасова (ЦИАМ) и И. Н. Смирнова (завод № 500). Развитием опытно-конструкторских работ поручили заниматься немецкому специалисту по двигателям К. Престелю. Инженер Макелла был его заместителем.

До конца 1945 г. на основе изучения конструкции и испытаний собранных из отдельных частей ТРД «003А» немецкие специалисты разработали проект двигателя «003С» с тягой у земли 1050 кг. Форсирование мощности достигалось увеличением числа оборотов (с 9500 до 10 000 в минуту) и температуры в камере сгорания (с 780 °C до 850 °C). Для надежной работы форсированного двигателя необходимо было внести изменения в конструкцию камеры сгорания, соплового аппарата и турбины.

В начале 1946 г. плановое задание ОКБ-2 было изменено. Сборку двигателей «003А» решили прекратить из-за их недостаточной мощности, все усилия требовалось сосредоточить на производстве более перспективных ТРД «003С» и «018». До конца года планировалось построить по пять экземпляров этих двигателей.

Уничтоженные бомбардировкой двигатели BMW 003
Схема двигателя BMW 003

Таким образом, задачи, поставленные перед ОКБ-2, очень напоминали задания двигательного отдела «Юнкерса»: создание форсированного образца серийного ТРД и разработка (точнее — воссоздание) перспективного реактивного двигателя большой мощности. Однако условия работы ОКБ сильно отличались друг от друга. Бывшее предприятие Юнкерса в Дессау было более многочисленно, имело большее количество производственного и экспериментального оборудования, все работы велись в наземных постройках. Штат ОКБ-2 и приданного ему производства к началу 1946 г. состоял всего из 560 человек, из них 100 работало в КБ, а остальные — в производственных цехах, расположенных в двух подземных шахтах. Советский «инженерно-административный корпус» насчитывал 10 человек.

Условия работы под землей на глубине свыше 400 м были очень тяжелыми. Весной из-за сырости начались массовые заболевания рабочих. Кроме того выяснилось, что габариты BMW 018 превышают размеры подъемной клети шахты. Поэтому подземное производство решили перевести в помещения Штрасфуртского радиозавода «Империал».

Несмотря на все трудности, производство новых двигателей продолжалась. 14 июня 1946 г. был поставлен на испытания первый образец ТРД «003С», а к октябрю было изготовлено семь двигателей.

При испытании возникли те же проблемы, что и с двигателем Jumo-004Ф: деформация и растрескивание лопаток турбины из-за высоких температур. Но путем ряда конструктивных доработок (в частности, изменения формы и угла установки лопаток) в конце концов удалось повысить ресурс двигателя и в августе «003С» успешно прошел длительное испытание на стенде, наработав почти 35 часов, из них 1 ч. 40 мин. — на режиме максимальной тяги (1050 кг). «Состояние всех деталей и узлов двигателя после 34-х часов 57 минут [испытаний] удовлетворительное и позволяет дальнейшую работу двигателя», сообщалось в отчете о проверке работоспособности BMW 003С.{320}

С большими сложностями протекало создание ТРД «018». При сохранении общей с BMW 003 принципиальной схемы, он отличался значительно более сложной конструкцией. Компрессор имел 18 ступеней, турбина — 3. Однако главная трудность заключалась в том, что практически никакого технического задела по этому двигателю не сохранилось, все, начиная с теоретических расчетов, приходилось делать заново. К производству рабочих чертежей удалось приступить только в начале 1946 г., а изготовление самого двигателя сильно затянулось из-за перебазирования производства из подземных шахт в наземные корпуса и отсутствия на заводе некоторых видов оборудования (например, печей для термообработки деталей). Первый опытный образец BMW 018 был готов только 18 октября 1946 г.

Технические данные ТРД, построенных в Германии в по заданию советского руководства. Двигатель: Jumo-004Ф — Jumo-012 — BMW-003C — BMW-018

Взлетная тяга, кг: 1200–3000 — 1050 — 3400

Уд. расход топл., кг/сек: 0,55 — 1,075 — 0,484 — 1,22

Число оборотов в мин.: 9000–6000 — 10 000 — 5000

Число ступеней компрессора: 8 — 11 — 7 — 12

Число ступеней турбины: 1–2 — 1 — 3

Длина, мм: 3800–5200 — 3584 — 5000

Диаметр, мм: 760 — 1080 — 690 — 1270

Схема двигателя BMW 018

Для полноты картины работ по воздушно-реактивным двигателям в Германии после второй мировой войны приведем выдержки из доклада известного советского конструктора авиационных моторов Е. В. Урмина, подготовленного им в начале октября 1946 г. для Министерства авиационной промышленности.

«В результате ознакомления с работами немецких конструкторских групп по ВРД в г. Дессау и г. Страссфурте [так в документе], можно установить следующее:

1. По тяге двигатели 012 и 018 занимают ведущее место среди известных нам ВРД; по их лобовой поверхности они также занимают одно из передовых мест, хотя последнее преимущество значительно погашается большой длиной двигателя.

2. По удельному расходу топлива двигатели уступают на 20–30 % более экономичным английским ВРД, а по удельному весу они почти в 2,5 раза тяжелее их…