Читаем Сердце Севера онлайн бесплатно

Дисклеймер.

Данный текст посвящен альтернативному развитию советской техники 20-х-30-х годов и может быть свободно использован авторами АИ-произведений в случае если изложенные в нем идеи им понравятся.

***

Одним из важнейших событий 1926 года, определивших развитие РККА вплоть до окончания Великой Отечественной Войны, стал выход труда Владимира Кириаковича Триандафиллова «Размах операций современных армий» (более известна по наименованию изданий 1929-1936 года «Характер операций современных армий», см.

Этот труд заложил теорию так называемой «глубокой операции» и стал катализатором развития в СССР бронетанковой и авиационной техники.

Однако менее заметное, хотя и более важное, влияние выход этого труда оказал на вопросы транспортного обеспечения (или, как говорят американцы, логистики) РККА и вопросы ее автомобилизации.

В главе «Размах последовательных операций» В.К.Триандафиллов приводит следующий расчет и приходит к однозначному выводу:

Принявший недавно должность Наркомвоенмора Климент Ефремович Ворошилов, имевший во время Гражданской войны тяжелый опыт перебазирования крупных войсковых масс, отметил этот вывод красным карандашом и запросил у начальника Управления Снабжений РККА тов. Уншлихта справку о состоянии автомобильного дела в Красной Армии.

Состояние мало отличалось от такового в прочих технических областях: автопарк Красной Армии состоял из разномастных машин зарубежного производства, за двумя исключениями.

Московский завод АМО наконец-то начал производство по закупленной еще до революции лицензии копии полуторатонного грузовика Фиат 15 Тер под маркой АМО-Ф-15.

Бывший же завод Лебедева, ныне авторемонтный завод в Ярославле (ЯГАЗ) подал на испытания первый отечественный трехтонный грузовик, созданный на базе конструкции американского «Уайта» - Я-3

Что интересно, оба грузовика – и московская полуторка, и ярославская трехтонка – имели один и тот же двигатель АМО мощностью всего 35 лошадиных сил.

Но если для полуторки такая мощность находилась на нижней границе приемлемости, то для более тяжелой ярославской машины тридцати пяти сил было явно недостаточно: даже на хорошей дороге скорость пустого Я-3 не превышала 30 километров в час, а на сколько-нибудь легком бездорожье машина полностью теряла подвижность.

В качестве решения проблемы предполагалось закупать германские автомобильные двигатели Мерседес мощностью 54 лошадиных силы (пробовали даже сборку мерседесовского грузовика L2, но в итоге ограничились установкой Мерседесовской кабины на Уайтовскую базу), либо американские двигатели в диапазоне от 60 до 93 лс. Однако острый недостаток валюты гарантировал, что хоть сколько-нибудь крупная серия грузовиков с таким мотором будет невозможна, при том, что в работе Триандафиллова минимальная потребность грузовиков для армейского и корпусного звена снабжения определялась в 20 тысяч единиц.

Вопрос постановки германского мотора в производство на территории СССР также представлялся проблематичным: подготовленных в Германии кадров едва должно было хватить на освоение авиамотора BMW-VI, переговоры о приобретении лицензии на который (вкупе с оказанием технической помощи по развертыванию производства) велись параллельно.

Американские моторы казались проще в освоении, но дипломатических отношений с США пока установлено не было, а хитрые схемы через Амторг не давали необходимого масштаба закупок.

На специально собранном совещании с участием Упрснаба РККА, руководства ЯГАЗ и инженеров НАТИ тов. Ворошилов поинтересовался, а какие вообще моторы в настоящее время освоены и выпускаются молодой советской промышленностью.

Таковых моторов оказалось пять

- Тракторный мотор «Фордзон» мощностью ок. 20 лошадиных сил

- Автомобильный мотор «АМО» в 35 л.с.

- Судовой и тепловозный дизель 42Б6 мощностью 1100 лошадиных сил и соответствующих габаритов, лицензионная копия судового дизеля германской фирмы MAN

- Ротативный авиамотор воздушного охлаждения М-2 (копия французского «Гном-Рон»)

- Авиационный же V-образный 12-цилиндровый двигатель водяного охлаждения М-5 мощностью 400 лошадиных сил, копия относительно свежего (разработки 1917 года) Liberty L-12.

Первые два варианта очевидно не подходили по недостаточной мощности, третий – по ужасающе-избыточной (и, естественно, по соответствующим массогабаритам), четвертый – по специфичности конструкции, да и пятый явно обладал избыточной мощностью для грузовика.

Казалось, бывшему заводу Лебедева так и придется довольствоваться импортными агрегатами, а при хроническом недостатке инвалюты в стране это гарантировало нестабильный рабочий график и явно недостаточное число выпущенных машин.

Разумеется, четыреста лошадиных сил тоже было слишком много для грузовика, и, возможно, совещание закончилось бы ничем, если бы не приглашенный в качестве эксперта инженер НАТИ Владимир Яковлевич Климов.

Он припомнил что на базе цилиндро-поршневой группы оригинального «Либерти» американской фирмой «Хадсон Мотор Кар Компани» создана 4-цилиндровая версия мотора мощностью в 102 лошадиные силы. Правда, американцы планировали использовать «Либерти Л-4» в качестве мотора для легкого учебно-тренировочного самолета, но ни одного летного экземпляра так и не было выпущено.

Впоследствии инж. Климов в частных беседах неоднократно жалел о том, что не удержал язык за зубами: в противном случае, как он утверждал, он не прервал бы работ по авиационной тематике и «его» конкуренты Швецовскому М-11 и Микулинскому М-17 могли бы получиться лучше. Да и локализация моторов «Испано-Сюиза» перед войной так же могла бы увенчаться успехом.

Так или иначе, инициатива оказалась наказуема исполнением: тов. Климов был освобожден от работ по авиамоторам М-12, М-23 и М-13, и ему была поставлена задача: разработать пригодный к постановке в производство автомобильный двигатель мощностью 60-100 лошадиных сил на основе узлов освоенного в производстве авиационного М-5. Тем более что ярославские инженеры ручались, что при наличии достаточно мощного двигателя с соответствующей трансмиссией массивная конструкция «Уайта», выполненная с достаточным запасом прочности, позволила бы поднять грузоподъемность ярославской машины до пяти тонн.

С одной стороны, задача не выглядела совсем уж безнадежной по одной простой причине: изначальный «Либерти», послуживший прообразом для М-5, был разработан американскими автомобильными инженерами, что теоретически могло бы значительно облегчить обратную адаптацию.

Однако теория теорией, а практика практикой.

В качестве автомобильного двигателя мотор М-5 (а следовательно, и его урезанная версия) обладал следующими крупными недостатками:

- Малый моторесурс: даже американские оригиналы имели ресурс порядка 100 моточасов, а советские копии поначалу едва дотягивали до 50 часов работы

- Необходимость частых регулировок клапанного механизма: верхневальная схема газораспределения наряду с неравномерным нагревом (и соответственно удлинением) отдельных цилиндров вызывала перекосы распредвала, что отрицательно отражалось на его ресурсе

- Использование высокооктанового бензина исключало его широкое применение

- Алюминий для картера и высоколегированные стали для оболочек цилиндров являлись крайним дефицитом.

Прежде всего группа тов. Климова решила создать 4-цилиндровый модельный двигатель, отличающийся от американского Либерти Л-4 пониженной с 5.6 до 4.7 единиц степенью сжатия, с целью использования рядового автобензина, имевшего в СССР октановое число порядка 50. Карбюратор усеченной до 4 цилиндров рядной секции был взят от Климовского М-12, имевшего примерно ту же мощность и рассчитанного примерно под те же воздушные и топливные потоки.

Двигатель заработал и показал мощность около 90 лошадиных сил при 1700 оборотах в минуту, однако обычная для 4-цилиндровой конструкции крайне неравномерная нагрузка на коленвал не дала возможность увеличить моторесурс за счет форсирования: трещины в коленчатом валу возникали уже на 120-м часу работы, а ресурс бронзовых вкладышей в коренных и шатунных подшипниках, хотя и увеличился согласно расчетам, все еще оставался недопустимо малым – всего около 180 моточасов.

Тем не менее модельный двигатель был установлен на шасси одного из Я-3 с удлинённым капотом и соединен с ведущим мостом посредством американского сцепления фирмы «Лонг» и коробки передач «Браун-Лайп». Грузовик показал хорошую динамику с грузом 5 тонн, а после перехода с 7-дюймовых в сечении шин на 8-дюймовые (на так же 24-дюймовых в диаметре несколько расширенных по ободу штампованных дисках) – и приемлемую проходимость.

С целью снижения нагрузок на коленчатый вал было решено уменьшить ход поршня с 7 до 6 дюймов; это позволило поднять максимальную частоту вращения коленвала с 1800 до приблизительно 2100 оборотов в минуту. Для безредукторных авиамоторов с винтами постоянного шага это резко снизило бы эффективность винта, но при применении в автомобиле повышенная частота вращения при уменьшенном крутящем моменте, напротив, снижала нагрузку на сцепление и трансмиссию, а крутящий момент на ведущей оси мог быть увеличен за счет передаточного числа главной передачи.

Кроме того, соответствующее уменьшение межцентрового расстояния между опорными и шатунными шейками коленвала на 12.7мм позволили при тех же внешних габаритах картера перейти от алюминиевого литья к чугунному, тем более что вес мотора при автомобильном применении не столь критичен, как при авиационном.

Отдельные цилиндры с индивидуальными рубашками охлаждения также были заменены чугунным блоком с каналами для циркуляции охлаждающей воды по образцу современных на то время зарубежных автомобильных моторов. Это привело к тому, что масса мотора по сравнению с авиационным прототипом увеличилась примерно в 4 раза – до 650кг против 160. Однако предполагаемая американская альтернатива, Hercules-YXC-B, весил ненамного меньше: ок. 600кг при почти той же мощности.

Разница в весе была связана с оставшимся от авиационного прототипа приводом распределительного вала через промежуточный вертикальный вал и две пары конических шестерен. При этом вследствие сильного запыления пришлось включить шахту вала в картер и блок цилиндров и закрыть распределительный механизм герметичным клепано-сварным кожухом, что также утяжелило конструкцию. Однако такое превышение веса было сочтено приемлемым.

Одновременно бронзовые вкладыши в опорных и шатунных подшипниках скольжения были заменены на разработанные фирмой «Алиссон» (в рамках модернизации американского парка «Либерти») сталебаббитные. За счет меньших нагрузок в дефорсированном моторе ресурс подшипников вырос даже не до 600 моточасов, как в оригинальных «Либерти-Алиссонах», а до приблизительно 1100, что уже приближалось к наилучшим показателям фирмы «Геркулес» (1300 моточасов) и иных иностранных фирм. При этом не отличающиеся от оригинальных М-5 поршни и клапанные механизмы вполне выдерживали длительные нагрузки, тем более что равномерный прогрев чугунного блока цилиндров и чугунной же головки исключал деформации распределительного вала и необходимость частых регулировок клапанного механизма.