Владимир Спасибо Двигатели боевых машин должны быть экономичны, безотказны, просты в эксплуатации, относительно недороги при жестких ограничениях по габаритам и массе. Да еще и надежно работать в самых экстремальных условиях. Всего этого очень сложно добиться, тем более в сжатые сроки, примером чему является история создания танкового дизеля В-2.
Он, напомним, устанавливался на советские танки Великой Отечественной войны Т-34, КВ, ИС, на послевоенные бронированные машины, его модернизированные варианты выпускаются до сих пор. Сконструировать двигатель удалось довольно быстро, но вот чтобы довести его "до ума", наладить его производство... На все это понадобилось куда больше времени и сил.
УСПЕШНОЕ НАЧАЛО
Быстроходными (высокооборотными) дизелями в конце двадцатых годов в нашей стране занимались несколько организаций и предприятий. И прежде всего следует назвать Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ) в Москве, где отделом нефтяных двигателей (ОНД ЦИАМ) руководил А.Д. Чаромский. В его распоряжении были хорошо оснащенные лаборатории со стендами для исследований рабочих процессов и конструкций двигателей. Перед ОНД стояла задача создания авиационного дизеля АН-1 мощностью до 1000 л.с.
В Харькове, в НИИ ДВС (с конца 1932 г. Украинский научно-исследовательский авиадизельный институт, УНИАДИ) Гражданского воздушного флота под руководством Я.М. Майера тоже разрабатывался подобный образец под индексом АД-1, занимались этой проблемой и на Харьковском паровозостроительном заводе (ХПЗ) им. Коминтерна, поскольку еще в 1912 г. здесь был создан специальный отдел, а в 1914 г. - тепловой цех для выпуска дизелей.
Надо сказать, что в царской России дизели производились, но только судовые и стационарные - на питерском "Русском дизеле", нижегородских "Красном Сормове" и "Двигателе революции", Коломенском паровозостроительном заводе.
Для определения оптимальной конструкции двигателя пришлось выполнить более десяти различных конструкторских проработок. Технологи и производственники осваивали операции, которыми им ранее не доводилось заниматься: штамповку из высоколегированных сталей, литье под давлением из легких сплавов высоконагруженных деталей, изготовление вкладышей подшипников коленчатых валов с заливкой свинцовистой бронзой.
К началу 1932 г. были определены основные параметры двигателя и материалы для его изготовления. Требовалось спроектировать 12-цилиндровый дизель мощностью 400 л.с. при 1700 об./мин. с удельным расходом топлива 180-190 г/л.с. час, в танковом и авиационном вариантах. В его конструкции использовались прогрессивные решения: непосредственный впрыск топлива, штампованные легкосплавные поршни, четыре клапана на цилиндр, несущие силовые шпильки, литая алюминиевая головка. Двигатель должен был изготавливаться из отечественных материалов и комплектующих, кроме топливных насосов и форсунок фирмы "Бош".
Спроектировали мотор, названный быстроходным дизелем (БД-2), в рекордно короткий срок: начали в октябре 1932 г., а закончили к февралю 1933 г. 28 апреля собрали первый полноразмерный БД-2, в мае 1933 г. на ХПЗ начались его внутризаводские стендовые испытания.
Для сборки первых БД-2 в дизельном отделе создали экспериментальную мастерскую под руководством Н.П. Богданова, молодого энергичного сотрудника, в недавнем прошлом токаря-универсала. Впоследствии он руководил цехом приспособлений - и до войны, и в войну, а в послевоенный период стал начальником производства ЧТЗ. К работе на Харьковском паровозостроительном активно подключился вернувшийся в 1933 г. из США И.Я. Трашутин, который защитил магистерскую диссертацию в Массачусетском технологическом институте на тему "Оптимальное проектирование основных деталей дизеля". Деятельность его оказалась настолько успешной, что уже в 1936 г. он возглавил конструкторскую секцию.
Следует заметить, что проект БД-2 в высших государственных инстанциях не утверждался. Но ходом работ интересовались в Управлении моторизации и механизации РККА. На завод приезжал тогдашний начальник УММ И.А. Халепский вместе с начальником НТК наркомата обороны И.А. Лебедевым.
В конце 1934 г. танк БТ-5 с силовой установкой БД-2 отправили в Москву для показа руководству страны. Директора завода И.П. Бондаренко вызывал к себе Сталин и интересовался, как идут дела с дизелем. 27 марта 1935 г. завод награждают орденом Ленина. Эту же награду вручили Бондаренко, Челпану и Вихману. Вместе с тем принимается решение о строительстве новых дизельных цехов. Но, как показали последующие события, оно оказалось не совсем продуманным...
ДИЗЕЛЬ "БАРАХЛИТ"
С начала испытаний дизель демонстрировал низкую надежность. Отмечались задиры в цилиндрах, на вкладышах подшипников, шейках валов. Причины были как в недостаточной культуре производства, так и в конструктивных изъянах, неизбежных для малоопытного коллектива. Выяснилось, что у двигателя неправильно распределены нагрузки на коренные подшипники коленчатого вала. БД-2 имел повышенную вибрацию, приводившую к разрушениям корпусных деталей и коленчатых валов. Некоторые образцы выходили из строя через 10-15 часов. При том, что самую ответственную систему - топливную - закупали в Германии.
Для изготовления двигателя в металле нужны были высококвалифицированные кадры, специальное оборудование. А тепловой цех ХПЗ имел в основном старое универсальное оснащение, не хватало и средств измерения.
В 1937 г. нарком оборонной промышленности М.Л. Рухимович направил на ХПЗ комиссию во главе с начальником ЦИАМ К.И. Белявским, в которую входили Чаромский, ведущий конструктор ОНД Т.П. Чупахин и два представителя наркомата. Они должны были провести испытания и выявить причины отказов, а затем определиться с перспективами серийного производства дизеля, получившего новое обозначение В-2. Одновременно следовало оценить возможность установки на танки ЦИАМовского двигателя АН-1! Хотя харьковский двигатель уже четыре года изготавливался в опытном производстве, проходил интенсивные испытания, доработки.
Затем на заводе во второй уже раз побывала комиссия во главе с профессором Военной академии моторизации и механизации Ю.Н. Степановым и установила, что в существующих условиях нереально выполнить принятые заводом обязательства по производству дизеля. Комиссия посчитала также, что в 1937 г. пройти государственные испытания В-2 не сможет - немыслима доводка без экспериментальной базы, опытного цеха.
На партийном собрании дизельного отдела ХПЗ в марте 1937 г. Трашутин предложил просить наркомат оборонной промышленности прислать в помощь заводу более опытных конструкторов из ЦИАМ. Призыв о помощи был услышан, и через месяц группа москвичей прибыла в Харьков. Челпана отстранили от руководства отделом. Новым его начальником стал Чупахин, его помощником по ОКР - Трашутин, технологом завода по дизельному производству- М.П. Поддубный, еще один представитель ЦИАМ. Приезжие занялись доводкой В-2 и внесли в конструкцию 2000 изменений. Опытный завод ЦИАМ изготавливал для В-2 ряд ответственных деталей, в том числе прецизионные пары топливной аппаратуры. Передавалась технология изготовления и обработки картера, подшипников, коленчатого вала, шатунов.
Все эти события происходили на фоне "большого террора". В 1937 г. был арестован Челпан, в 1938 г. - Бондаренко, Трашутин и другие.
В 1937 г. приказом наркома с подачи Бондаренко УНИАДИ без ведома Мейера перевели в состав ХПЗ как опытную базу моторостроения,. В августе этого же года Чупахин предложил сосредоточиться только на В-2, чтобы представить его на госиспытания в первом квартале 1938 г. - к очередному из многих намечавшихся сроков, а уж потом доводить АД-1. С резким протестом выступил Майер, защищая детище своего института. Разногласия между представителями ЦИАМ и УНИАДИ, имевшие длительную предысторию, усиливались, что тоже не способствовало плодотворной работе. Вдобавок конфликтующие стороны обвиняли друг друга в присвоении авторства В-2...
С 19 по 26 апреля 1938 г. проходили государственные испытания трех В-2 на стенде завода. Первый проработал 72 часа. У второго после 100 часов работы обнаружились повышенный расход масла, дымный выхлоп, трещина в головке цилиндров. У третьего лопнул картер. Двигатель не приняли, но... приказали собрать в мае 5, июне 10, июле 25 дизелей.
Между тем на заводе не был готов техпроцесс, недоставало оборудования и инструмента. Правда, когда началось строительство дизельных цехов, специалисты во главе с Бондаренко выезжали для закупки сложного оборудования для обработки картера, головки, блока, коленчатого вала, прецизионной пары топливной аппаратуры. Станки были превосходные, но по соображениям секретности монтировались и отлаживались без помощи сотрудников фирм-поставщиков из США, Германии, Австрии. Мало того - оборудование поступало некомплектно, и формировать потоки, технологические линии было очень сложно.
ОЦЕНКА "ХОРОШО"
В ноябре 1938 г. начальник главка Наркомата оборонной промышленности А.А. Горегляд распорядился подготовить для госиспытаний партию из 12 эталонных моторов. Начальником дизельного отдела назначили С.Н. Махонина, а Чупахин стал главным конструктором по дизелям. Махонин пришел на завод в 1931 г. после окончания Военно-технической академии. Впоследствии он свидетельствовал, что ни персонал, ни оборудование, ни технология не соответствовали высоким требованиям производства быстроходных дизелей. В январе 1939 г. дизельные цеха выделили в отдельный завод Наркомата авиационной промышленности, но вскоре передали в Наркомат среднего машиностроения. Директором его стал Г.Д. Брусникин. Махонин вернулся на завод им. Коминтерна, на должность главного инженера.
Сравнительные полигонные испытания танков БТ с дизелем В-2 и серийным бензиновым мотором М-17Т были проведены в феврале 1939 г. Комиссия из представителей Центрального полигона, Главного бронетанкового управления, танкового КБ и моторного завода вновь констатировала недостаточную надежность В-2 - все двигатели вышли из строя ранее сточасового гарантийного срока. Но по размерности, динамике и рентабельности дизель оказался предпочтительнее бензинового мотора. Комиссия считала необходимым увеличить гарантийный срок работы В-2 без снятия с танка до 200 часов (М-17Т гарантировал 250 часов). Правда, требование это выглядело несколько поспешным.
В мае 1939 г. состоялись повторные госиспытания В-2. В отчете комиссии, утвержденном наркомами обороны К.Е Ворошиловым, авиационной промышленности М.М. Кагановичем, среднего машиностроения И.А. Лихачевым, констатировалось, что дизель В-2 ЭС (эталон серийный) прошел государственные испытания на танке А-8 (БТ-7М), тракторе "Ворошиловец" и стенде с оценкой "хорошо" и может быть рекомендован для серийного производства.
К началу 1940 г. основное внимание в Харькове стали уделять цехам моторного завода, которые наконец-то были полностью укомплектованы импортным и отечественным оборудованием. Шла отладка технологических линий. Но план по выпуску обеспечить никак не удавалось. Выход нашли привычный - заменили Брусникина на Д.Е. Кочеткова, работавшего заместителем главного механика на ЗИСе. Главным инженером назначили Я.И. Невяжского с Харьковского тракторного завода.
Самым сложным оказалось освоить технологию топливной аппаратуры. Ее продолжали закупать в Германии, а топливные трубки высокого давления - в Италии и Швеции. Наконец, специальный цех топливной аппаратуры построили в Харькове. Однако первые отечественные плунжерные пары, клапаны и распылители для В-2 все же изготовили в Челябинске, на ЧТЗ, где еще в 1937 г. начали выпуск топливной аппаратуры.
Во второй половине мая 1940 г. Невяжского вызывают в Москву. Вначале его принимает А.А. Жданов. Вопрос один: что необходимо заводу для резкого увеличения производства дизелей? Два дня Невяжский почти не выходил из кабинета наркома Лихачева, составляя с ним и его заместителями проект постановления правительства. Еще один визит к Жданову. Затем две встречи со Сталиным. Вовремя первой Невяжский рассказал о проблемах (топливная аппаратура, авиационные заказы). На второй - с участием Молотова, Ворошилова, наркома обороны Тимошенко, начальника генштаба Шапошникова, заместителя наркома обороны Кулика, начальника ГБТУ Павлова - принимается решение снизить объем производства авиадвигателей М-40 в пять раз при одновременном увеличении выпуска В-2 на 15%. Сохранение производства М-40 мотивировалось тем, что в процессе изготовления двигателя неизбежно повышается культура производства, рабочие получают опыт высокоточных работ.
В результате переговоров Невяжского на 220% увеличились капитальные вложения в строительство. Всем наркоматам предписывается снабжать харьковский завод по его запросам вне очереди, с отправкой вагонов с грузами с пассажирскими поездами и даже багажом.
9 июня 1940 г. состоялся партхозактив завода. С докладом выступил Кочетков. Самым важным был признан цех топливной аппаратуры. Ситуация напоминала военную - Харьковский обком партии мобилизовал с предприятий города около 500 высококвалифицированных рабочих для работы на моторном.
ПРОВЕРКА БОЕМ
Через год грянула война. 17 сентября 1941 г. Государственный комитет обороны (ГКО) принимает решение об эвакуации Харьковского моторного завода в две очереди, чтобы не прекращать выпуск двигателей. Невяжского обязывают начать производство дизелей на ЧТЗ до 25 октября 1941 г.
С сентября производство В-2 стал осваивать Сталинградский тракторный завод. Туда направляют Поддубного и Ю.Б. Моргулиса. А Кочетков и Чупахин выезжают в Свердловск, где на площадях Уральского турбинного завода размещается часть ленинградского Кировского завода. Чупахин становится главным конструктором, Кочетков - директором дизельного завода. Летом 1942 г. начинается строительство моторного завода в Барнауле. Его главным инженером (затем директором) становится Д.И. Толмачев, начальником производства - Поддубный, эвакуированный из Сталинграда.
Что же показал опыт военного производства и эксплуатации дизеля В-2? С 11 по 15 ноября 1942 г. прошла техническая конференция по качеству В-2К, устанавливавшихся на танки KB, и В-2-34, предназначавшиеся для Т-34. Представители ГБТУ в первую очередь констатировали весьма несовершенную систему фильтрации воздуха, топлива, масла. Воздушные фильтры не задерживают песок, в результате чего поршневые кольца катастрофически изнашиваются, расход масла во фронтовых условиях достигает 30 кг за час работы.
На конференции также отмечалось, что указанный в формуляре техпаспорта срок гарантийной работы 150 часов, никак не соответствует действительности.
Осенью 1942 г. в США для изучения были направлены танки Т-34 и KB-1. Их испытания за океаном начались 29 ноября и продолжались ровно год. В итоге двигатель у Т-34 вышел из строя через 72,5 часа, а у KB-1 - через 66,4 часа. Т-34 прошел всего 665 км. Двигатель под нагрузкой проработал 58,45 часа, без нагрузки - 14,05 часа. Всего произошло 14 поломок. В заключении по итогам испытаний отмечалось, что воздухоочиститель совершенно не годится для данного двигателя, практически не задерживает пыли, а наоборот, способствует ускорению износа и снижению надежности.
С марта 1943 г. по апрель 1947 г. НИИ БТ-Полигон провел гарантийные испытания 129 машин (танки Т-34, Т-44, САУ). Они показали, что в 1943 г. срока службы основных узлов и агрегатов силовой установки едва хватало на 300-400 км, но к 1945-1946 гг. обеспечивался пробег до 1200-1500 км. Общее число поломок на 1000 км уменьшилось с 26 до 9. При этом доля машин, выдержавших гарантийные испытания, возросла с 27% до 44% к первой половине 1945 г., однако затем к 1947 г. вновь падение до 20%. Причины отказов - в основном нарушения технологии. Но сказывался и общий невысокий уровень конструкции В-2. Интересный факт - спроектированный сразу после войны А.А. Морозовым танк Т-54 оказался настолько ненадежным, что для исправления положения пришлось на один год остановить серийное производство на трех ведущих танковых заводах, при этом выплачивая рабочим среднюю заработную плату. Дизель В-2 обрел требуемые свойства к середине 50-х годов на доработанном и усовершенствованном Т-54.
История с В-2 отражает непродуманность технической политики в нашей стране и в 30-е годы, и впоследствии. Совершенно отсутствовали тщательная проработка конструкции, кропотливая привязка технологии к реальным производственным условиям, эффективная кадровая политика, полный учет требований заказчика, использование возможностей модернизации серийных образцов... А технические проблемы решались директивным порядком.
