Хотя для меня эта история выглядит как хороший, годный детектив с неоднозначным хэппи-эндом.
Цитата из отчета:
9. По вопросу влияния на износ и дымление цилиндров осей отверстий в главном шатуне под пальцы прицепных шатунов и перекоса фланца крепления цилиндра к рабочей поверхности было проделано:
а) У 10-ти цилиндров, имеющих уступчатую выработку на рабочей поверхности и у 10-ти цилиндров, вновь изготовленных, была замерена величина неперпендикулярности плоскости фланца к рабочей поверхности.
В результате этой проверки установлено, что на большинстве цилиндров величина неперпендикулярности плоскости фланца к зеркалу, по сравнению с чертежом, значительно завышена и на отдельных цилиндрах вместо 0,05 мм составляет 0,1-0,14 мм.
Иной же связи между завышенной неперпендикулярностью фланца к зерколу и уступчатой выработкой в донном случае не обнаружено.
б) Проведено контрольное испытание 39 моторов АШ-82ФН с завышенным против чертежа перекосом осей отверстий в главном шатуне под пальцы прицепных шатунов.
Во многих случаях перекос осей отверстий вместо 0,07 мм достигал от 0,1 до 0,2 мм.
В результате испытания непосредственной связи дефектов дымления цилиндров и уступчатого износа с завышенными перекосами осей отверстий в главном шатуне под пальцы прицепных шатунов не установлено.
Всего за время испытания было снято по дымлению цилиндров 4 мотора с общим количеством дымящих цилиндров 13 штук. Все эти цилиндры оказались в удовлетворительном состоянии, несмотря но то, что в трех из них стояли прицепные шатуны с завышенным перекосом.
Это кусок из отчета инженер-майора и военпреда завода № 19 И.К. Четверика по вопросу невыработки моторами АШ-82 назначенного заводом ресурса в 100 часов. Всего в этом отчете возможных причин для проверки указано 14 штук, одна лучше другой. Проверялись все с исключительной тщательностью, что отчетом иллюстрируется в полной мере. Контрольные испытания проводились группами моторов, время испытаний варьировалось от 10 до 100 и более часов. Общее количество подвергнутых испытанию моторов выяснить не удалось, но из приведенных по отдельным пунктам данных понятно, что речь идет о сотнях силовых установок и тысячах часов суммарно.
Работы эти проводились весной 1945 года в авральном режиме. Отметить Победу на заводе № 19, судя по всему, получилось крайне скупо, обстановка была очень нервозная. Что же такое случилось в 44 и начале 45-го, из-за чего погромЪ?
Если кратко, то ситуация описывается выражением "попал под лошадь". Начало истории было положено в 1943 году. Точнее, в 1942. Еще точнее - в 1941, но об этом в самом конце. В сентябре 1942 Лавочкин
В дальнейшем докопались до истинной причины - переобогащение смеси при работе нагнетателя на 2-й скорости приводило к потере до 25% мощности. Потому полезли в карбюратор АК-82БП. Предположу, что откладывали эту причину до последнего, потому что отрегулировать эту штуку не всегда могли и на заводе. В качестве примера - по ходу разных испытаний были получены расходы от 490 до 572 л/час в одних и тех же режимах, а дальности на наивыгоднейшем режиме плавали от 580 до 820 км. Все бы ничего, но к лету 1943 дальность приобрела особую важность и на нее обратил внимание лично т. Сталин со всеми вытекающими.
В итоге в 1943 на свет появилась инструкция по регулировке карбов в поле, которую благополучно забыли в связи с насыщением фронта впрысковыми моторами 82ФН. Но осадочек, очевидно, остался и выстрелил в следующем, 1944 году. Посыпались жалобы на ускоренный износ цилиндро-поршневой группы, основной лейтмотив которых - про 100 часов готовы забыть, но хоть 50 часов без аварий дайте! Дело в том, что износ ЦПГ приводил не просто к дымлению, но к дикому расходу масла (25-40 кг/час), по выработке которого имели летное происшествие различной степени трагичности. Но были и более быстрые случаи, когда цилиндр вместе с головой банально разрушался, не дожидаясь выработки масла.
Масштаб катастрофы показывает доклад генерал-лейтенанта ИАС Ф.Н. Шульговского за 1944 год, где указаны в разделе "Выработка и поломка поршневых колец и ступенчатая выработка цилиндров" следующие цифры:
Всего было 882 случая, в результате чего произошло: аварий самолетов – 5, аварий моторов – 188, поломок и вынужденных посадок самолетов – 17, простои и потери боеготовности – 672.
Более того, ситуация усугубилась за год - с 13 случаев в январе до 190 случаев в декабре 1944.
Замечу, что в этих цифрах нет боевых потерь, хотя вероятность выхода из строя мотора в бою отнюдь ненулевая.
Надо понимать, в каких условиях тогда работал как завод, так и военная приемка. С одной стороны требовали количество, с другой качество, а изготовитель и военпред находились между молотом и наковальней. До конца 1944 они интуитивно выбирали количество, так как больше любили именно за него. Но в начале 1945 военную приемку оповестили в грубой форме о смене приоритетов и моторы АШ-82 начали проверять с повышенной затейливостью и тормозить прямо на заводе в диких количествах, до 45% выпуска из партии могло вернуться на доработку.
Естественно, это был лишь повод для дополнительной мотивации персонала, где объемы возврата легли финальным аккордом на данные военных и историю мотора с 1941 года. Швецов со товарищи понял ситуацию правильно, забыл истории про плохие воздушные фильтры, разбавленное бензином масло и жопоруких механиков, равно как и про сон. На выходе титанического напряжения всего коллектива получилась объемная научная работа, которую сегодня бы развезли на два десятка диссертаций и пару-тройку профессорских званий. Но тогда интернетов и копипасты не было, писали от руки или на машинке, потому сделали несколько скупых отчетов.
Суть технической проблемы достаточно проста - уступчатую выработку гильзы цилиндра можно было и пощупать, и увидеть. Выглядела она как-то так:
Но, при всей простоте, причин тут действительно может быть масса, а уж комбинаций из этой массы... Приведу наиболее показательный топ-7:
1. Неравномерная глубина и твердость азотированного слоя по длине рабочей поверхности гильзы.
2. Распор силами газов верхнего поршневого кольцо в такте расширения.
3. Волнистая поверхность торцов газоуплотнительных колец приводящая к прорыву газов из камеры сгорания в межкольцевые пространства, к сгоранию и коксованию в них масло и, следовательно, к быстрому износу цилиндров.
4. Высокая степень чистоты рабочей поверхности цилиндра, недостаточно хорошо удерживающая масло, особенно в верхней части цилиндра, в начальный период работы мотора.
5. Отступления от технологии испытания моторов, заключающиеся в игнорировании заливки мосла в цилиндры перед началом испытания, прокачки масло-магистрали мотора горячим маслом перед запуском и недостаточном прогреве моторов во время приработки.
6. Короткая (по времени) приработка моторов перед контрольным испытанием.
7. Плохая работа топливной аппаратуры, могущая проявляться в некачественном распыле топлива форсунками и неравномерной подаче топливо по цилиндрам насосом непосредственного впрыска.
Делали кольца разной формы и сечения, хонинговали, меняли масло, шли по технологической цепочке, выборочно контролировали, насиловали топливную и свечи, обкатывали разное время и в разных режимах и много чего еще. Все работы завершались испытанием партии моторов 10-50-100 часов, разборкой-дефектовкой и разбором полетов.
После отработки версий было установлено, что:
- лучше хонинговать, чем нет;
- торцы гильз лучше хорошо обрабатывать, чем нет;
- цилиндрические кольца с фаской лучше, чем конические без фаски;
- форсунки лучше карба, а исправные форсунки лучше неисправных;
- масло лучше правильное, чем разбавленная бензином отработка;
- хромирование колец может помочь, но все не так однозначно и надо много работать над технологией;
- форма гильзы цилиндра требует доработки с учетом теплового расширения(параболическое зеркало).
Если по-русски и для девочек, то выглядело это так - при нагреве мотора гильза цилиндра в верхней, самой горячей части постепенно превращалась в юбочку широким концом к головке цилиндра. Или в расклешенную штанину - для мальчиков. Настолько расклешенную, что поршень вместе с верхним кольцом переставал прилегать к цилиндру в верхней мертвой точке, в при ходе вниз в НМТ восстанавливал контакт косым ударом нижней гранью поршневого кольца по гильзе. Канавочка на гильзе это просто место косого удара кольца, зона зарождения питтинга, которая в дальнейшем росла вплоть до выхода мотора из строя.
Почему так получилось? Глобально причин масса, но более-менее конкретно вижу историю таким образом:
1. Осенью 1941-го в ГКО обратился начальник моторного отдела НИИ ВВС КА военинженер 1 ранга Печенко, где указал, что М-82 испытывали весьма странно. А именно - мотор, прошедший государственное испытание удовлетворительно, испытывался при заниженных (160-170 градусов при обычных рабочих температурах 230-240. Хотя Яковлев смог добиться на Як-7 с М-82 даже 265-305 градусов.) температурах головок цилиндров. Кстати, там же военинженер рассказал все, что думает про карбюратор АК-82БП. Но до осени 42-го это никого особо не волновала, потому как мотору до явных проявлений уступчатой выработки надо дожить.
2. Осенью 42-го все внимание переключили на нагнетатель, а потом на магнето и карбюратор. Эти агрегаты стали основным источником зла до осени 1943, проблемы ЦПГ в условиях хронического недобора мощности не вылазили (или вылазили, но много, много позже).
3. С осени 1943 массовый впрысковый мотор заставил забыть про карбюратор, но начал показывать нужную мощность. Что привело к повышению рабочей температуры и проявлению дефекта ЦПГ после 35-40 часов работы.
4. И, наконец, самая страшная причина. В 1944 году работа авиации качественно изменилась. Выжившие сержанты превратились в зубастых медоедов, планирование боевой работы перестало походить на затыкание дыр первым попавшимся предметом, слабо подготовленное пополнение появилась возможность доучивать в части и т.д. Жить пайлоты стали дольше, а вместе с ними и самолеты. В 1945 и вовсе можно говорить о господстве в воздухе, что вполне логично совпадает с кризисом приемки моторов на заводе № 19. А до 1944 двигатель вместе с самолетом чаще всего просто не успевал выработать даже половину назначенного ресурса. И, соответственно, Шульговскому банально недоставало данных для анализа
Важно то, что Швецов, сроднившись с заводом № 19 задолго до войны, нашел силы для решения проблемы и показал не столько работоспособность конструкции, сколько способность искать и находить выход. Результат вышел слегка запоздавший в силу реактивной эры, но убедительный. Настолько убедительным, что АШ-82Т еще недавно летали на Ил-14 и имели назначенный ресурс 1200 часов. Более того, седые вертолетчики до сих пор нежно вспоминают Ми-4, где стоял также АШ-82 - любили его за простоту, предсказуемость и дешевизну.
PS: Блин, "недавно летали"! Один инженер в 80-х в Апапельгино в ходе экскурсии по своему хозяйству полуматерно излагал мне и группе товарищей сравнительный анализ стоимости часа полета на Ми-8 и Ми-4, выходило 3000 и 800 советских рублей соответственно. Не говоря уж о количестве операций и требованиям к их качеству. В это время на взлет рулил Ан-2 с АШ-62 и прогревался Ил-14 ледовой разведки, на котором нас потом катали.