Моторы военной авиации 1941-1942

В год начала боевых действий на восточном фронте советское моторостроение вырвалось в лидеры по части взлётной мощности авиамоторов, создав АМ-38. Правда, советская индустрия не придумала ничего лучшего, как поставить этот мотор на штурмовик Ил-2, на котором навешано 800 кг брони. Мало того, что мотор жидкостного охлаждения менее живуч при обстреле, чем мотор воздушного охлаждения, так сей аппарат дополнительно подставили, снизив его маневренность и увеличив вероятность попадения. Понятно, что когда в самолёт чаще попадают, то вероятность пробития любой мыслимой на самолёте брони именно вот в этом вылете существенно больше. По факту, все относительно живучие самолёты, имевшие броню и сохранявшие при этом приличную маневренность, имели относительную массу брони во взлётном весе редко более 2%. Это какой надо было иметь великий интеллект, чтобы отбросить все результаты наработок, изложенные в труде Меднис А. Тактика штурмовой авиации. — М.: Воениздат НКО СССР, 1936.

http://militera.lib.ru/science/mednis_a/index.html

Суть опыта изложена в цитате:

«ответственные части штурмового самолета (мотор, радиатор, бензиновые баки, место сидения экипажа) желательно забронировать снизу и сбоку. Но при бронировании неизбежна тяжеловесность самолета, отрицательно отражающаяся на его летных качествах. Покрытие самолета броней целесообразно только при условии, если оно незначительно утяжеляет самолет и надежно прикрывает его жизненные части от ведущегося под острыми углами ружейного и пулеметного огня. Если это неосуществимо, целесообразнее броней пожертвовать»

Конечно, чего там замнаркома какой-то Меднис? Но увы, законов физики не отменить. Тяжёлая броня подставляла Ил-2 под огонь противника, не давая возможность ему эффективно выполнить противозенитный манёвр. А как эта броня защищала? По данным О. Растренина, боевая живучесть Ил-2 фронтовой авиации в период с начала войны до 01.07.42 составляла 13 вылетов на одну боевую потерю, в период с 01.08.42 по 01.06.1943 — 26 вылетов на одну боевую потерю. Забегая немного вперёд, заметим, что осенью 1943 г. боевая живучесть Ил-2 фронтовой авиации не превышала 30 вылетов на одну боевую потерю. Уточню — там, где у немцев имелась истребительная авиация. Например, Ил-2 ВВС Черноморского флота в 1943 году имели среднюю боевую живучесть 26,4 вылета на боевую потерю. Там немецкие истребители были, они сначала участвовали в воздушной битве на Кубани, потом прикрывали снабжение морем из Крыма немецкой армии на Таманском полуострове, потом собственно эвакуацию этой армии с Тамани в Крым.

С живучестью Ил-2 вроде понятно, вернёмся к моторам. моторы АМ-38 имели также много производственных дефектов и положенного ресурса не вырабатывали. Преждевременный выход их из строя приводил к быстрому накапливанию неисправной материальной части на фронте, срывал боевую работу и увеличивал аварийность.

В июле 1942 г. начальник Управления технической эксплуатации ВВС КА генерал-майор Ф. Н. Шульговс-кий докладывал главному инженеру ВВС генерал-лейтенанту А. К. Репину, что за пять месяцев 1942 г. вышло из строя 97 моторов АМ-38. В среднем моторы работают по 20-50 ч, и только небольшое количество вырабатывают установленный ресурс.

Завод № 24 каждый месяц предъявлял моторы АМ-38 на 100-часовые испытания, но ни один мотор этих испытаний не выдержал (главным образом по прогару и обрыву клапанов), «хотя срок службы мотору установлен 150 часов». Лишь один серийный АМ-38 отработал на стенде 72 ч.

В январе месяце 40% моторов были сняты с контрольных испытаний по 73 различным дефектам:

некачественное литье, плохая обработка и монтаж и т.д. Массовыми дефектами АМ-38 являлись прогар и трещины головок блоков цилиндров (течь из-под футорок свечных отверстий и в перемычках между клапанами) и поломка клапанных пружин. Довольно частыми были обрыв клапанов, преждевременный износ поршневых колец, появление течи через нижнее уплотнение (вода в картере), прогар пусковых клапанов, биение масла из суфлера, а также заклинение мотора и разрушение коренных подшипников.

К 1 мая по вине моторов АМ-38 в частях ВВС КА произошло 1 1 катастроф и аварий. В 1-й запасной авиабригаде имелось 12 случаев обрыва шатунов, два случая обрыва шпилек шатунов, шесть случаев зак-линения кривошипно-шатунного механизма, 28 случаев обрыва штоков клапанов, 15 случаев трещин блока цилиндров мотора и других дефектов. Это привело к двум катастрофам и двум авариям самолетов, 22 авариям моторов и 37 случаям потери боеготовности самолетов на срок более суток.

Причем все случаи произошли на моторах АМ-38 наработавших от 20 до 80 ч.

Здесь следует сказать, что заводы НКАП стабильно срывали планы поставок в оборотный ремонтный фонд ВВС и строевые части моторов и групповых комплектов запасных частей к ним и к самолетам.

Согласно Постановлению ГКО от 23 апреля 1942 г. наркомат авиапромышленности обязывался поставить в оборотный фонд ВВС КА к концу апреля 107 моторов, но поставил только 85, в мае — 170 моторов, а по факту - 86 моторов.

Для восстановления ремонтного фонда авиамоторов НКАП должен был к 1 мая 1942 г. направить в части ВВС 144 групповых комплектов запасных частей к моторам, однако поставил только 22 комплекта. По этим причинам ремонтный фонд самолетов и моторов продолжал оставаться чрезмерно большим. На 5 июня для восстановления материальной части на фронтах не хватало 728 моторов, в том числе 178 моторов АМ-38. Это серьезно затрудняло работу боевых частей, «так как отсутствие оборотного фонда моторов и групп комплектов к ним не дает возможности восстанавливать материальную часть».

Уже к началу июля на фронтах и в запасных авиаполках насчитывалось 579 исправных современных самолетов без моторов и 122 самолета без винтов, а также 1364 моторов, требующих ремонта.

Из приведённых выше данных следует, что проблемы с моторами в советской авитации были не только у Ил-2. И дело было, увы, не только в низкой живучести — им по-прежнему не хватало мощности.

В августе 1941 на восточном фронте появилась модификация истребителя Мессершмит Bf-109F-4 с мотором DB-601E, номинальная мощность которого на высоте 5 км составляла 1200 л.с. Мотор с близкой номинальной мощностью, правда, на высоте 2900 м, М-105ПФ, появился на советских истребителях в строевых частях на 11 месяцев позже.

Общая картина с мощностями на 1941-1942 гг отражена в таблице 1.

Рассмотрим более подробно соотношение технических возможностей истребителей на восточном фронте в 1 полугодии 1942 года.

В таблице 2 приведены данные серийных самолётов, для получения реальной картины соотношения сил.

Таблица 2

Примечание:

* Приведена мощность в режиме максимальной скорости.

** Приведена мощность в режиме максимальной скорости. Максимальная мощность в режиме максимальной скороподъёмности 1240 л.с. на высоте 3900 м, соответствует максимальной скорости 564 км/ч http://www.wwiiaircraftperformance.org/P-40/P-40.html

Как видно из таблицы 2, обе модификации немецкого истребителя превосходили по скороподъёмности и энерговооружённости (обратна нагрузка на мощность) с большим отрывом и всех советских конкурентов, и все лендлизовские истребители, воевавшие в первой половине 1942 года на восточном фронте. Для справки — всего в СССР до 30 мая 1942 поступило от союзников 1980 истребителей. Поступило — в смысле было получено. Судя по данным таблицы 2, в первом полугодии 1942 года на советской стороне восточного фронта из всех истребителей самую высокую энерговооружённость на номинальном режиме работы мотора имел как раз Харрикейн, на форсаже он превосходил по энерговооружённости даже Мессершмит Bf-109F-2. Ну, а в сравнении с обоими Мессершмит Bf-109F на форсажном режиме работы мотора советские истребители имели самую низкую энергновооружённость, даже ниже, чем P-40E, который весил почти на тонну больше, чем истребители Яковлева.

Во втором полугодии 1942 с обеих сторон восточного фронта у истребителей появилось по паре новшеств. В советской авиации такими новшествами стали моторы М-82А и М-105ПФ. Первый был установлен на истребителях Ла-5, второй — на истребителях Яковлева. Немецкими новинками стал мотор DB-605A, установленный на истребителях Мессершмит Bf-109G2, а также мотор воздушного охлаждения BMW-801D, установленный на истребителях FW-190Aa-3. Данные новых истребителей в сравнении с прочими современниками приведены в таблице 3.

Таблица 3

Примечание:

* Приведена мощность в режиме максимальной скорости.

** - на форсаже. На номинальном режиме — 5,8 мин.

Как видно из таблицы 3, повышение мощности мотора М-105 чуда не принесло. Оснащённые им истребители Яковлева по-прежнему уступали по скорости, нагрузке на мощность и скороподъёмности появившемуся почти годом ранее Мессершмиту Bf-109F-4, не говоря уже про более новый Bf-109G-2, который имел над ними абсолютное преимущество по скорости и скороподъёмности. Помните формулу победы Покрышкина? «Высота-скорость-манёвр-огонь». Высоту всегда можно превратить в скорость (пикируя со снижением), владеющий преимуществом в скорости владеет инициативой. Увы, яковлевские истребители с надимедроленным М-105 уступали в скорости, динамике и скороподъёмности даже на тонну более тяжёлому FW-190Aa-3 — вот что значит, хватает или не хватает мощности мотора. А уж Bf-109G-2 имел безусловное преимущество в скороподъемности перед всеми советскими истребителями, даже перед новым Ла-5, который позволил советской истребительной авиации сделать качественный рывок. Американский P-40F благодаря более мощному мотору прибавил в скорости, хотя по динамике и скороподъёмности по-прежнему уступал как истребителям противника, так и всем современным советским истребителям. Правда, даже во второй половине 1942 г. радиофикация советской авиации оставляла желать много лучшего, как и дальность их полёта, поэтому P-40 прочно заняли свою нишу в морской авиации. В конце концов, лучше тяжёлый и неманевренный истребитель с большой дальностью, чем совсем никакого.

Спрашивается — зачем был нужен этот монстр FW-190 со своим чрезмерно большим для истребителя весом? А затем. Сей аппарат появился, как таблетка против английского Спитфайра-5 ещё в 1941 году, тогда их (FW-190) было произведено более 200 самолётов. FW-190 хорошо разгонялся на пикировании, имел достаточную скороподъёмность, а главное, не имел тех проблем на взлёте-посадке, как это было с Bf-109 с его узкой колеёй шасси. Это давало Фокке-Вульфу более высокую живучесть, как боевую, так и эксплуатационную.

В общем, качественные изменения в советской истребительной авиации, пришедшие осенью 1942 г. с появлением Ла-5, быля связаны с появлением относительно надёжного авиадвигателя достаточно высокой мощности. А паллиатив в виде форсирования М-105 не смог привести к перелому ситуации, и самые массовые Яки по состоянию на конец 1942 года продолжали уступать современным им немецким истребителям в скорости и скороподъёмности, оставляя за ними инициативу в воздушных боях.