Двигатель м 71 – Поршневой авиационный двигатель М-71 (АШ-71).

Содержание

Поршневой авиационный двигатель М-71 (АШ-71).

Поршневой авиационный двигатель М-71 (АШ-71).

Разработчик: ОКБ А.Д.Швецова
Страна: СССР
Год постройки: 1939 г.

В 1933 году СССР заключил с фирмой «Райт» (США) соглашение о производстве 9-цилиндрового американского звездообразного двигателя Wright «Cyclone» R-1820. Освоение двигателя поручили новому заводу № 19 в Перми. К 1934 году двигатель «Циклон» уже не являлся новинкой и для усовершенствования двигателя при заводе № 19 был организован конструкторский отдел. Главным конструктором назначили А.Д.Швецова. Двигатель постоянно усовершенствовался, всё больше удаляясь от прототипа. С 1937 года разрабатывался двигатель М-70 — 18-цилиндровый мотор на базе М-25. Дальнейшим развитием М-70, уже на базе узлов двигателя М-63, стал двигатель М-71.

Двигатель М-71 представлял собой 18-цилиндровый двухрядный звездообразный четырёхтактный поршневой двигатель воздушного охлаждения и являлся «удвоенным» М-63.

В конструкции широко использовались узлы М-63. Коленчатый вал выполнен с двумя противовесами.

В 1939 году были изготовлены 4 экземпляра М-71 для проведения стендовых испытаний. Процесс доводки двигателя занял много времени. Он выдержал государственные испытания осенью 1942 года, но в большую серию не запускался. История с М-71 достаточно загадочна. Наверняка, двигатель был «сырым» и требовал доводки, тем не менее, вряд ли он был «сырее» того же М-107…

Двигатель М-71 устанавливался на опытных самолётах: И-185, Су-6, Су-8, Ла-5, Ла-7.

Модификации:
М-71 — получена мощность номинальная — 1700 л.с., максимальная — 2000 л.с., тогда как по проекту должна была составить 1800/2000 л.с. Вес двигателя составил 970 кг. (проектировался — 900 кг.)
М-71ТК — вариант М-71 с турбонагнетателями ТК-М. Мощность номинальная — 1500 л.с., максимальная — 2000 л.с.
М-71Ф — вариант, форсированный по оборотам. Получена номинальная мощность 1850 л.с., максимальная — 2200 л.с. Изготовлен малой серией.
М-71Ф-ТК — вариант М-71Ф с турбонагнетателями ТК-3.

ТТХ:

Количество цилиндров: 18
Объём, л: 59,7
Диаметр цилиндров, мм: 155,5
Ход поршня, мм: 174,5
Мощность, л.с.: в зависимости от модификации от 1500/2000 до 1850/2200
Топливная система: карбюратор
Система охлаждения: воздушного охлаждения

Двигатель М-71.

Двигатели М-71 (слева) и М-82Ф.

И-185 М-71(эталон) с раскапотированным двигателем.

Ла-5 с двигателем М-71.

.
Список источников:
В.Р.Котельников. Отечественные авиационные поршневые моторы.

xn--80aafy5bs.xn--p1ai

М-71 (двигатель) — Howling Pixel

М-71 — советский авиационный двухрядный звездообразный 18-цилиндровый двигатель, спроектированный в ОКБ А. Д. Швецова.

М-71
Производитель	Завод № 19 (Молотов)
Годы производства	1939—1943
Объём	59,7 л
Мощность	в зависимости от модификации от 1500/2000 лс до 1850/2200 лс
Диаметр цилиндров	155,5 мм
Ход поршня	174,5 мм
Количество цилиндров	18
Компрессор	ПЦН
Турбонаддув	в зависимости от модификации
Топливная система	карбюратор
Система охлаждения	воздушного охлаждения
Диаметр	1380 мм
Сухой вес	в зависимости от модификации

История

В 1933 году СССР заключил с фирмой «Райт» (США) соглашение о производстве 9-цилиндрового американского звездообразного двигателя Райт «Циклон» R-1820. Освоение двигателя поручили новому заводу № 19 в Перми. К 1934 году двигатель «Циклон» уже не являлся новинкой и для усовершенствования двигателя при заводе № 19 был организован конструкторский отдел. Главным конструктором назначили А. Д. Швецова. Двигатель постоянно усовершенствовался, всё больше удаляясь от прототипа. С 1937 года разрабатывался двигатель М-70 — 18-цилиндровый мотор на базе М-25. Дальнейшим развитием М-70, уже на базе узлов М-63, стал двигатель М-71.

Конструкция

В конструкции широко использовались узлы М-63. Коленчатый вал выполнен с двумя противовесами.

Модификации

Существовали следующие модификации двигателя.

М-71 — получена мощность номинальная — 1700 л.с., максимальная — 2000 л.с., тогда как по проекту должна была составить 1800/2000 л.с. Вес двигателя составил 970 кг. (проектировался — 900 кг.)
М-71 ТК — вариант М-71 с турбонагнетателями ТК-М. Мощность номинальная — 1500 л.с., максимальная — 2000 л.с.
М-71Ф — вариант, форсированный по оборотам. Получена номинальная мощность 1850 л.с., максимальная — 2200 л.с. Изготовлен малой серией.
М-71Ф-ТК — вариант М-71Ф с турбонагнетателями ТК-3.

Применение

Двигатель М-71 устанавливался на опытных самолётах:

Литература

Котельников В. Р. Отечественные авиационные поршневые моторы (1910—2009). — М.: Русский Фонд Содействия Образованию и Науке, 2010. — 504 с. — ISBN 978-5-91244-017-5.

Ссылки

На других языках

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).

Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.

howlingpixel.com

Про И-185 и 18-цилиндровые моторы

Как известно, основной причиной незапуска в серию И-185 было отсутствие подходящего мотора. При этом названия этих моторов фигурировали — М-71 и М-90. После соотвествующих поисков в Интернете выяснилось, что пермский мотор М-71 представлял собой спарку двух моторов М-63 (модификация 9 цилиндрового М-62, который стоял на И-16 и до сих пор стоит на Ан-2), имел размерность цилиндра 155,5х174,5, т.е. 3,3 литра на цилиндр или 59,65 литров на двигатель. Масса —

970 килограмм. Запорожский мотор М-90 был спаркой двигателей М-75 (лицензионный Gnome-Rhône Mistral Major 9К, о котором ниже), имел размерность цилиндра 146х165, объем 49,2 литров и мощность 1700 л.с. Масса — 850 килограмм (поправка — 850 кг это по ТЗ, фактически весил 950, а потом 1070 килограмм).

Двигатель М-71

Надо отметить, что французские моторы марки Gnome-Rhône Mistral Major, которые выпускались запорожским моторным заводом, были устаревшим говном, лицензию на которые купили не пойми зачем. Технологичностью они не отличались, а передачу технологий французы саботировали как могли. Mistral Major 14K, который стал называться М-85, имел мощность аж 800 лошадиных сил (а изначальный вариант начал выпускаться с 1929 года и имел мощность 650 лошадиных сил). Mistral Major 9K, который стал тем самым М-75, имел мощность аж 500 лошадиных сил и в серию не пошел. На конец 1930-х моторы полностью устарели, а все попытки улучшить их ТТХ (М-86/М-87/М-88) сопровождали серьезные проблемы — конструкция просто не тянула высокую литровую мощность. Французы тоже ничего приличного с этими двигателями не смогли сделать — моторы отличались низкой литровой мощностью, хотя и имели небольшой для такого объема вес — всего 600-640 килограмм

2. Массовые иностранные 18-цилиндровые моторы периода Второй мировой имели следующие характеристики:

Наименование мотора	Размерность цилиндра	Объём двигателя, л	Сухая масса
Wright R-3350 Duplex-Cyclone	155,6х160,2	54,8	1212 кг
Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp	146,05х152,4	46,0	1073 кг
Bristol Centaurus	146х177	53,3	1223 кг
БМВ 802	155х155 (поправка — 165х174)	59,8	1530 кг

При этом советский послевоенный 18-цилиндровый мотор — АШ-73ТК — развитие мотора М-71 (якобы являющийся копией Wright R-3350 Duplex-Cyclone, хотя на самом деле нет) весил в комплекте с турбонаддувом 1355 килограмм!

Т.е. главная проблема советских 18-цилиндровых моторов была в заниженной на 200-300 килограмм массе. Мотор, в который «забыли» положить два-три центнера металла, работал плохо, ненадёжно и все время ломался. Летчики-испытатели гибли, программы выпуска самолетов закрывались.

При этом истребитель И-185 по расчетам с такими сверхлёгкими и мощными моторами имел отличные расчетные же ЛТХ. Если же добавить к 2640 кг пустого веса И-185/М-71 еще килограммов триста-четыреста (конструкцию самолета под более тяжелый двигатель тоже нужно доработать), то чудесные ТТХ И-185 пройдут сами собой.

3. М-82А/М-82Ф/М-82ФН – это реально одно из величайших достижений советских моторостроителей. Решение укоротить ход поршня со 174,5 до 155 мм, которое Швецову пришлось пробивать и доказывать, оказалось одним из самых правильных технических решений в советском моторостроении за всю Войну. Если мы посмотрим на успешные серийные иностранные 14-цилиндровые двигатели, то увидим, что практически все они имели ход поршня, равный или незначительно отличающийся от диаметра цилиндра.

Наименование	Число цилиндров	Диаметр цилиндра	Ход поршня
Pratt & Whitney R-1535 Twin Wasp Junior	14	131,8	131,8
Pratt & Whitney R-1830-86 Twin Wasp	14	139,7	139,7
Wright R-2600 Twin Cyclone	14	155,6	160,2
BMW 801	14	156	156

Т.е. Аркадий Дмитриевич Швецов знал что делал, и благодаря грамотному изменению одного параметра двигателя советская авиация получила отличный мотор.

alternathistory.com

Су-6 штурмовик » Военное обозрение

В 1940 году в производство был запущен бомбардировщик Су-2 (ББ-1), конструкции Павла Осиповича Сухого. Этот самолёт был создан в рамках программы «Иванов», которая подразумевала создание одномоторного, массового многоцелевого самолета, способного выполнять функции разведчика и легкого бомбардировщика. От других советских самолетов данного класса Су-2 отличался передовой технологией изготовления и хорошим обзором из кабины.

Су-2

При всех достоинствах нового самолёта, он был малоэффективен при использовании в качестве штурмовика. Для этого требовалось усилить вооружение и повысить защищённость. Предварительные расчёты показали невозможность реализации этого на Су-2, без ухудшения лётных данных. Поэтому было решено строить новый самолёт.

В сентябре 1939 года был представлен эскизный проект бронированного штурмовика, а в начале марта правительство включило его в план опытного самолетостроения на 1940 год.
Конструкторскому коллективу П. О. Сухого было поручено: «Спроектировать и построить одномоторный бронированный одноместный штурмовик с мотором М-71».

Основные трудности при создании штурмовика были связаны с отсутствием кондиционных двигателей М-71. Этот 18-цилиндровый двухрядный звездообразный, двигатель, с номинальной/максимальной мощностью — 1700/2000 л.с. Был разработан А. Д. Швецовым и являлся дальнейшим развитием американского Райт «Циклон» R-1820.

Первый вариант Су-6 оснащался шестью пулеметами ШКАС (из них 2 синхронных). Внутрифюзеляжная полезная нагрузка проектировалась в следующих вариантах:
а) бомба ФАБ-100;
б) 2 бомбы ФАБ-50;
в) 18 бомб АО-10, АО-15 или А0-20;
г) 72 бомбы калибра от 1,0 до 2,5 кг.
Кроме того, на внешней подвеске штурмовики могли нести 2 бомбы ФАБ-100 или 2 бомбы ФАБ-250. Броня для самолета конструировалась в виде «бронекорыта», которое защищало кабину пилота снизу. Бронеспинка исключала поражение летчика сзади, а гнутый бронелист прикрывал бензобак. Защита летчика с боков — по грудь. Спереди бронирование отсутствовало. Голова летчика сверху и маслорадиатор в первоначальном варианте также не имели защиты.

1 марта 1941 года летчик-испытатель завода №289 А. И. Кокин поднял в воздух первый опытный экземпляр самолета Су-6. К маю 1941 года по программе испытаний выполнили около десяти полетов, в процессе которых обнаружили и устранили ряд дефектов по силовой установке и системам самолета. Больше всего нареканий вызывал двигатель.
В связи с этим испытания самолёта затянулись, а начавшаяся война и последующая эвакуация усугубили ситуацию.

Су-6 смог поступить на государственные испытания только в январе 1942 года. На штурмовике было усилено вооружение и бронирование.

Лётчики-испытатели отмечали простоту управления, лучшие лётные и пилотажные свойства самолёта по сравнению с серийными штурмовиками Ил-2.
В акте государственных испытаний НИИ ВВС были отражены следующие данные:
– Максимальная скорость у земли – 445км/ч.
– Максимальная скорость на форсаже – 496 км/ч.
– Максимальная скорость на высоте 2500 м – 491 км/ч.
– Дальность на 0,9 максимальной скорости – 450 км.
Вооружение:
– 2 пушки калибра 23 мм
– 4 пулемета калибра 7,62 мм
– 10 балок PC-132 или РС-82
Нормальная бомбовая нагрузка 200 кг, при емкости бомбоотсека – 400 кг.
Предусмотрена подвеска под крыльями 2 бомб по 100 кг или 2 ВАП-200,

По технике пилотирования самолет прост и доступен летчикам средней квалификации, имеет хорошую устойчивость и допускает полет с брошенной ручкой на всех режимах. Однако было отмечено, что обзор на рулежке недостаточен и поэтому приходится рулить змейкой. В воздухе обзор был оценен как удовлетворительный.
Бронирование кабины летчика и фонаря осуществляется аналогично самолету Ил-2. Задняя крышка мотора с агрегатами забронирована, цилиндры мотора не забронированы.
В акте государственных испытаний так же сообщалось:
«…самолет Су-6 с мотором М-71 по максимальной скорости горизонтального полета стоит выше штурмовика Ил-2 АМ-38;
— после выполнения задания (сбрасывания бомб и PC-132) самолет Су-6 М-71 обладает максимальной скоростью 483 км/ч на десятиминутном форсаже. Эта скорость делает самолет Су-6 труднодосягаемым для истребителей противника, имеющих незначительное преимущество в скорости;
— считать целесообразным постройку небольшой войсковой серии самолетов Су-6 М-71, как представляющих интерес по сравнительно большой максимальной горизонтальной скорости и имеющих мощное стрелково-пушечное и реактивное вооружение».

Несмотря на успешно пройденные испытания, новый штурмовик в серию не запускался.
В то тяжелейшее для страны время, освоение производства нового штурмовика и двигателя к нему неизбежно сказалось бы на темпах выпуска штурмовиков остро необходимых фронту.

Однако совершенствование самолёта продолжалось. Для повышения лётных характеристик на Су-6 был установлен форсированный двигатель М-71Ф с номинальной/ максимальной мощностью 1850/2200 л.с.

Но к этому времени, исходя из опыта боевых действий, уже требовался двухместный вариант. Двухместный бронированный штурмовик Су-6 с мотором М-71Ф был спроектирован и построен в 1942 г. и c 20 июня по 30 августа 1943 года блестяще прошел государственные испытания. Су-6 обладал отличными характеристиками устойчивости и управляемости, был прост и приятен в пилотировании.

Самолет оборудовался мощной механизацией крыла (имел автоматические предкрылки и щитки Шренка), что позволяло устойчиво выполнять маневры на больших углах атаки. Это являлось весьма важным для самолета поля боя, предназначенного для действий на небольшой высоте. Летчику для выхода в атаку в ограниченном пространстве над целью необходимо было маневрировать преимущественно в вертикальной плоскости. Значительно улучшить данные Су-6 в сравнении с Ил-2 без ухудшения маневренности в вертикальной плоскости удалось за счет уменьшения нагрузки на мощность мотора. Так, серийный Ил-2 с АМ-38Ф при нагрузке на крыло 159 — 163 кг/м ² имел вертикальную скорость у земли около 7,2 м/с, а Су-6 при нагрузке 212,85 кг/м² — 9,3 м/с.

Бронирование Су-6 было значительно совершеннее, чем у Ил-2. Благодаря более рациональному распределению толщин листов общая масса брони составила всего 683 кг—18,3% от веса пустого самолета. Толщины брони в кабине стрелка и в области винтомоторной группы выбирались с учетом влияния элементов конструкции самолета (обшивка фюзеляжа, бомбоотсеки т.д.) на геометрию соударения снаряда с броней с наиболее вероятных направлений обстрела в реальном воздушном бою. Такой подход позволил серьезно уменьшить вес брони при значительно лучшей защищенности экипажа и жизненно важных элементов конструкции самолета, чем у Ил-2, у которого при суммарном весе брони 957 кг воздушный стрелок практически не имел защиты, а наиболее уязвимые от огня противника бронедетали оказались недостаточной толщины. Живучесть штурмовика повышалась также наддувом бензобака выхлопными газами и дублированием управления рулями высоты и направления. Да и сам двигатель воздушного охлаждения был гораздо более живучем в случае боевых повреждений.

Самолёт имел определённые резервы в плане усиления бронезащиты. Исходя из опыта боевых действий, можно было заменить верхнюю лобовую броню капота дюралюминиевыми листами, так как эта часть самолёта практически не попадала под обстрел.

Двухместный Су-6 имел очень мощное вооружение, оно включало две 37-мм пушки НС-37 (боекомплект 90 снарядов), два пулемета ШКАС (1400 патронов), оборонительный пулемет УБТ (196 патронов в четырех коробках) в блистерной установке БЛУБ, 200 кг бомб и шесть РС-132 или РС-82. На внешней подвеске дополнительно могли подвешиваться две бомбы ФАБ-100.

По сравнению с вариантом Ил-2 который был вооружен 37-мм авиапушками, точность стрельбы Су-6 была значительно выше. Это произошла из-за того, что на Су-6 орудия были расположены намного ближе к центру самолёта. «Клевки» при стрельбе, как это было на Ил-2, практически не ощущались. Так же была возможность ведения огня из одного орудия. Самолёт разворачивало, но не так сильно. Столь мощное вооружение значительно повышало возможности борьбы с бронированными целями.

На государственных испытаниях двухместный самолет Су-6 получил высокую оценку, а в заключении по отчету ВВС КА ставит вопрос о внедрении самолета в серию.
Сравнительные данные самолета Су-6 и Ил-2 следующие:
Скорость у земли у Су-6 больше на 107 км/ч, чем у Ил-2
Скорость на высоте 4000 м больше на 146 км/ч, чем у Ил-2
Практический потолок больше на 2500 м, чем у Ил-2
Дальность полета больше на 353 км, чем у Ил-2

Су-6 имея отличные манёвренные и скоростные показатели, мог быть с успехом использован для борьбы с бомбардировщиками и транспортными самолётами противника. Для истребителей он так же оказался очень непростой целью. Это было подтверждено в 1944 году в пробных воздушных боях с истребителем Як-3.

К моменту создания двухместного Су-6 специалисты ВВС уже обладали большим объемом статистических данных для анализа причин потерь самолетов различного назначения, в том числе и штурмовиков. В выводах отчета 2-го отдела Оперативного управления штаба ВВС по анализу потерь авиации (август 1943 г.) отмечалось, что из всех летно-технических характеристик именно маневренность оказывает решающее влияние на боевую живучесть при действиях по наземным целям. Аналогичные требования выдвигали и специалисты НИИ ВВС. Особое внимание они обращали на горизонтальную и вертикальную маневренность перспективного штурмовика, оснащение его мотором воздушного охлаждения, а также на повышение эффективности броневой защиты при одновременном снижении доли брони в полетном весе.

Руководство ВВС считало, что именно Су-6 является той машиной, которой и недостает советской авиации. По его мнению, возможности для постановки в серию мотора М-71Ф и самолета Су-6 у НКАП имелись.
Выпуск двигателей М-71Ф и штурмовиков Су-6 мог быть налажен на существующих мощностях за счёт снижения объёмов производства моторов М-82Ф и М-82ФН и штурмовиков Ил-2.Это не могло сильно сказаться на общей обстановке на фронте. В тылу (во внутренних округах, на Дальнем Востоке, в училищах, на базах хранения и т.д.) накопился значительный резерв боевых машин — примерно на 20% больше, чем в действующей армии, а на фронте образовалось почти трехкратное превосходство в силах над Люфтваффе. Количество выпущенных самолётов на тот момент значительно превышало число подготовленных пилотов для них.

С учётом высоких характеристик Су-6 в ОКБ проектировался высотный истребитель.
После демонтажа брони, части вооружения и оборонительной установки по расчётам новый самолёт должен был обладать отличными лётными данными.

Серийное производства М-71Ф позволило бы решить вопрос не только о запуске в серию штурмовика Су-6, но и о производстве перспективного истребителя И-185. В этом случае сложилась бы ситуация, когда и ударная, и истребительная авиация одновременно перевооружались на технику, превосходящую имеющуюся у противника по всем определяющим параметрам, что самым благоприятным образом отразилось бы на общем ходе войны. Между тем НКАП всячески сопротивлялся постановке в серию Су-6 и мотора М-71Ф, мотивируя свою позицию большим техническим риском при развертывании их серийного производства в условиях военного времени. Однако думается, что дело было не только в этом. Сделав ставку на количество, а не на качество, руководство наркомата панически боялось вносить любые мало-мальски серьезные изменения в уже отлаженную систему производства боевых самолетов. Кроме этого, согласившись с предложением военных, ему пришлось бы фактически признать ошибочность принятой технической политики НКАП, начиная с 1940 года.

Из-за отсутствия подходящих двигателей, были испытаны варианты Су-6 с моторами М-82 и АМ-42.
С двигателем воздушного охлаждения М-82 мощностью 1700 л.с. Су-6 показал на испытаниях более высокие характеристики чем Ил-2, но не столь значительные как с М-71-Ф.

Установку на штурмовик жидкостного двигателя АМ-42 сам П.О. Сухой считал «шагом назад», о чём он неоднократно заявлял. Тем не менее, такой самолёт был построен и испытан. Из-за ненадёжной работы двигательной установки испытания затянулись. К моменту их окончания в серийное производство был запущен штурмовик Ил-10 с аналогичным мотором, и актуальность этой темы была утрачена.

Су-6 с двигателем АМ-42

Главной причиной отказа от серийного производства стало отсутствие в производстве двигателя М-71, под который он изначально был разработан. Су-6 обладал отличными для своего времени данными, и без сомнения в случае принятия на вооружение быстро бы превзошел прославленный Ил-2. Этот самолёт оставался бы эффективен и в первое послевоенное десятилетие. К сожалению этого не случилось.

В качестве «утешительного приза», за создание двухместного штурмовика СУ-6 М-71Ф главный конструктор П.О. Сухой был удостоен Государственной премии 1 степени, которую он передал в Фонд обороны. Но высокая награда лишь «подсластила пилюлю».

По материалам:
http://www.k2x2.info/transport_i_aviacija/aviacija_i_kosmonavtika_2010_06/p5.php
http://www.xliby.ru/transport_i_aviacija/samolety_mira_2005_01/p6.php

topwar.ru