АМ-42

Микулин АМ-42 — советский поршневой авиационный двигатель.

Модифицированный мотор АМ-38Ф. АМ-42 использовался на самолётах Ил-8 и Ил-10.

История разработки 
29 сентября 1942 года приказом по НКАП № 732, главный конструктор ОКБ завода № 24 А. А. Микулин и директор завода М. С. Жезлов обязывались: к 1 января 1943 года построить и провести совместные 50-часовые испытания нового мотора АМ-42 с жидкостным охлаждением со следующими данными: взлетная мощность 2000 л. с. при 2350—2400 об/мин, номинальная мощность мотора должна была составить 1650 л. с. Этим же приказом они обязывались передать к 15 января 1943 года главному конструктору С. В. Ильюшину два мотора АМ-42 обеспечив к 1 марта окончание государственных испытаний опытного самолета-штурмовика с мотором АМ-42, а с апреля того же года приступить к серийному выпуску нового мотора.

Получив указание на разработку нового мотора, ОКБ и опытное производство завода № 24 в срочном порядке приступили к изготовлению деталей для 5 моторов.

Уже через 30 суток первый АМ-42 выпустили на заводские испытания. По их итогам мотор показал на взлетном режиме мощность 1978 л. с. при 2510 об/мин и давлении на всасывание 1325 мм рт. ст. При этом расход топлива не превысил 306 г/л. с. ч.

Разработка в столь сжатые сроки отразилась на качестве — требовалась тщательная доводка всех агрегатов и узлов. Завод ежемесячно собирал по три — пять экземпляров, на них опробовали различные усовершенствования.

Только в мае 1943 года АМ-42 удовлетворительно прошёл 50-часовые испытания, на которых была получена взлетная мощность 1940 л. с. при 2518 об/мин и давлении наддува 1738 мм рт. ст. Однако расход топлива, в сравнении с первым вариантом мотора, возрос до 336 г/л. с. Номинальная мощность 1766 л. с. обеспечивалась при 2350 об/мин, давлении на всасывании 1340 мм рт. ст. и удельном расходе топлива 304 г/л. с. в час.

В отчете об испытаниях указывалось, что:

«…конструкция поддона с клапанами позволила значительно улучшить отсос масла из картера и сократить теплоотдачу в масле; введение коленчатого вала с противовесами обеспечило возможность форсировки мотора по оборотам без развития коренных опор».

За время испытаний были обнаружены следующие основные дефекты мотора:

 сильное замасливание мотора из-за течи масла в соединениях,
 поломка крышки подшипника распределительного вала через 48 часов режимной работы,
 обрыв шпилек крепления крышки компрессора,
 поломка пружин упругой шестерни редуктора,
 поломка большой шестерни редуктора,
 растрескивание и выкрашивание свинцовой бронзы во вкладышах главных шатунов и коренных опор,
 поломка пружинящих колес и раскисание резины нижнего уплотнения цилиндров,
 поломка стопоров поршневых колец,
 отказ свечей на взлетном режиме,
 сильное качание стрелки бензинометра на взлетном режиме,
 обрыв ушка стакана тахометра,
 неравномерное распределение смеси по цилиндрам, особенно на 0,75 номинального режима.

В выводах комиссии отмечалось, что мотор АМ-42 испытания прошёл удовлетворительно и является «современным мотором, ценным для штурмовой авиации». Одновременно Главному конструктору А. А. Микулину и директору завода № 24 М. С. Жезлову вменялось в обязанность

«… в кратчайшие сроки устранить выявленные конструктивные недостатки и дефекты мотора, проверить работу мотора на самолетах Ил-2М, отработать ВМГ самолета и предъявить самолет в НИИ ВВС на специальные летные испытания мотора в течение 50 часов».

Двигатель начал проходить заводские испытание на опытном самолете Ил-8, в ходе которых, до обеспечения устойчивой работы пришлось заменить пять моторов.

В мае 1943 года Микулина освободили от обязанностей главного конструктора завода № 24 (он занимал тогда эту должность сразу на трех предприятиях), поэтому дальнейшая доводка АМ-42 велась под руководством М. Р. Флисского.

Начиная с июня 1943 года на АМ-42 дважды, проводилось торсиографирование. Первое торсиографирование показало, что от пружин в шестернях редуктора необходимо отказаться в пользу жесткой шестерни редуктора. Повторное торсиографирование мотора, но уже с жестким редуктором, подтвердило правильность сделанной доработки мотора.

По окончании работ по торсиографированию АМ-42 совместным приказом Наркома авиапромышленности А. И. Шахурина и Главного инженера ВВС КА А. К. Репина № 551/0200 от 16 сентября 1943 года была назначена Государственная комиссия для проведения испытаний мотора АМ-42.

Ввиду того, что в АМ-42 были внесены существенные конструктивные изменения по сравнению с мотором, первоначально предъявленным на государственные испытания, Госкомиссия посчитала необходимым вначале провести по специально разработанной программе предварительные длительные испытания тех конструктивных узлов мотора, которые переделывались заново (например, всасывающая система, поршневая группа и т. д.), и длительные внутризаводские испытания самого мотора на надежность с новыми деталями и только после этого допустить мотор к государственным испытаниям уже по нормальной программе.

Сточасовые внутризаводские испытания АМ-42 успешно закончились 23 декабря 1943 года. Но государственные испытания двигатель прошёл лишь в апреле-мае 1944 года, по результатам которых и был рекомендован к запуску в серийное производство.

В отчете о государственных испытаниях указывалось, что мотор АМ-42 имеет степень сжатия 5,5, редуктор с параллельными осями при передаточном числе 0,6. Нагнетатель приводной, центробежный, невыключающийся с передаточным числом 11,5.

На взлетном режиме мотор развивал мощность в 2000 л. с, при 2500 об/мин, давлении за нагнетателем 1720 мм рт. ст. и давлении смеси на всасывании 1565 мм рт. ст. При этом средний удельный расход топлива составлял 330—345 г/л. с. час. Время непрерывной работы мотора на взлетном режиме ограничивалось 5 минутами, а общая наработка мотора на этом режиме — не более 5 % от общего срока службы мотора.

На номинальном режиме на расчетной высоте (1600 метров) мотор развивал мощность 1770 л. с., а на земле — 1750 л. с. При этом давление воздуха за нагнетателем равнялось 1450 мм рт. ст., а давление смеси на всасывании — 1335 мм рт. ст. Удельный расход топлива на этом режиме не превышал 305—315 гр/л. с. час.

Испытания показали, что максимально допустимое число оборотов мотора на режиме пикирования составляло 2550 об/мин (не более 30 секунд), а минимальное число оборотов, при котором мотор все ещё работал устойчиво равнялось 500 об/мин. Приемистость мотора была не хуже 2-3 с. Вес пустого мотора 1030 кг при габаритах 2295 х 1185 х 875 мм. Срок до первой переборки был определен в 100 часов.

С целью уменьшения барботажа масла в картере, улучшения откачки масла из картера, устранения выброса масла через суфлер и уменьшения теплоотдачи в АМ-42 был введен поддон с клапанами и козырьками. Поддон вместе с поперечными стенками образовывали шесть изолированных друг от друга кривошипно-шатунных камер. Это устраняло возможность появления продольных воздушных вихрей. Повышение давления в отдельных кривошипно-шатунных камерах при нижнем положении поршней вызывало открытие клапанов поддона и удаление из-под козырька собранного масла в нижнюю полость поддона, общую для всего мотора. Затем масло собиралось в переднем и заднем отстойниках, из которых оно откачивалось отдельными секциями масляного насоса. Для улучшения очистки масла в нагнетающей масляной магистрали устанавливались два фильтра НФМ-25.

Редуктор мотора выполнялся жестким без амортизирующих промежуточных элементов в соединении большой шестерни редуктора с валом. Это увеличило собственную частоту колебаний системы коленвал-редуктор и устранило возможность резонанса на рабочих режимах двигателя.

Сам коленвал мотора выполнялся более жестким и прочным. На продолжении 1, 3, 6, 7, 10 и 12-й щек устанавливались противовесы, которые частично разгрузили коленчатый вал от действия инерциальных сил, уменьшили нагрузку на коренные опоры и позволили повысить обороты мотора без увеличения размеров опор.

Механизм газораспределения с непосредственным действием кулачков на тарелки клапанов был заменен механизмом с одним кулачковым валиком на блок и передачей движения на клапаны через рычажный механизм. Это уменьшило износ направляющих и повысило надежность клапанов. Каждый кулачок кулачкового валика воздействовал на один выпускной и один всасывающий клапан. Сам же кулачковый валик получал вращение от коленчатого вала через две конические передачи и наклонный валик.

Производство 
По итогам испытаний двигатель АМ-42 был запущен в серийное производство на заводе № 24 в июне 1944 года (серийное производство фактически развертывали уже с начала года), не без ряда недостатков, которые устранить на тот момент так и не удалось. Мощность серийного двигателя на взлетном режиме составляла 2000 л.с. На расчетной высоте 1600 м он развивал 1770 л.с. Моторы 1-й и 2-й серий имели 100-часовой ресурс, у моторов 3-й серии его довели до 150 ч, а в дальнейшем — до 200 ч.

АМ-42 в больших количествах выпускался в Куйбышеве до 1948 года, затем был вытеснен реактивными двигателями. Однако в начале 1951 года производство поршневых моторов восстановили и сохраняли его до 1954 года. Усовершенствованные АМ-42 выпуска 1950-х годов имели ресурс 400 ч.

Литература

Ссылки 

 

Поршневые авиационные двигатели