"Пешка" со звездами. Выбор мотора на Пе-2

В 1942 г. разработчик этих моторов Главный конструктор КБ-26 Климов предложил новые двигатели М-106-2ск и М-107, которые хотя и сохранили некоторое сходство со «сто пятыми», но изначально рассчитывались на повышенную мощность и высотность. В них уже почти ничего не осталось от французского прототипа Испано-Сюиза H.S.12Ybrs, с которого начиналась линейка советских авиадвигателей М-100, М-103, М-104 и М-105. Но V-образную схему с двенадцатью цилиндрами, водяное охлаждение, размеры примерный вес новых изделий конструкторы КБ-26 оставили прежними, что упрощало их установку на Пе-2.

 

Для бомбардировщиков предпочтительным казался М-107, который развивал 1 650 л. с. на взлете, 1 500 л. с. — у земли, 1 550 л. с. — на I границе высотности 1 200 м и 1 450 л. с. — на II границе 3 800 м. Однако, несмотря на неоднократные доклады Климова об успешно пройденных испытаниях, серийные М-107А так и не дали до самого конца войны таких показателей надежности и ресурса, которых было бы достаточно, чтобы поставить их на бомбардировщики с типовой продолжительностью полета свыше двух часов. Даже на истребителях Як-9У их пришлось менять на ВК-105ПФ2 с еще меньшей высотностью, что для Пе-2 было совершенно неприемлемо.

 

Не оправдал надежд и мотор М-1, спроектированный под руководством С. Д. Колосова на базе М-105 на выпускавшем их серийном заводе № 16. Он давал 1 500 л. с. на взлете и 1 300 л. с. на II границе высотности, но не был запущен в серию по тем же причинам низкой надежности. «Примерялись» на Пе-2 предложенный англичанами Роллс-Ройс «Мерлин» Mk.XX и американский Аллисон V-1710. С ними улучшались скорость и дальность на средних высотах, но у земли падали, а длина разбега росла на 150 и 95 м соответственно — ни один новый мотор водяного охлаждения для Пе-2 так и не подошел.

 

Большую мощность давали советские двигатели с охлаждением воздушным, особенно привлекательно выглядел М-71Ф конструкции КБ-19 А. Д. Швецова, но у него также оказались проблемы с надежностью, а в серии были только М-82, созданные тем же заводом из Перми. Под них в 1942 г. возглавляемая Селяковым бригада ОКБ-22 и начала проектирование новой силовой установки для Пе-2.

Мотор М-82А развивал мощность на взлете 1 700 л. с., у земли и на I границе высотности — 1 400, а на II границе, равной 5 400 м, — 1 330 л. с. Он был двухрядным звездообразным, радиатор для охлаждения воды ему нужен не был, но маслорадиатор требовался с большей площадью фронта, чем применяемый для М-105. Соответственно были сделаны полностью новые системы запуска, зажигания, смазки, выхлопа, моторамы и капоты с регулирующими охлаждение лобовыми жалюзи и «юбкой» на выходе. Воздухозаборники ПЦН стали одинарными и были поставлены над капотами, а не по бокам как на М-105. Воздушные винты АВ-5Л-118А имели не допускающую «раскрутки» в полете прямую схему автоматики управления шагом, что также потребовало своих изменений в управлении винтомоторной группой — ВМГ.

Но этим переделки не ограничивались — для самолета была сделана новая кабина экипажа с тогда еще опытной турелью ВУБ-2 с пулеметом БК-12,7 в кабине штурмана, а носовые пулеметы и бортовые гнезда под перекидной пулемет ШКАС и вырезы под них в бортах фюзеляжа упразднили. Также сняли бомбодержатели в мотогондолах. Радиополукомпас РПК-2 заменили новым РПК-10.

 

Самолет, как смогли, облегчили, но пара М-82А весила почти на 550 кг больше, чем М-105РА, винты, моторамы и капоты тоже, центры их масс оказались ближе к носу настолько, что противокапотажный угол стал меньше безопасного, и в хвост поставили свинцовый груз весом 68 кг.

 

 

Так переоборудовали серийный Пе-2 № 19/31, который из-за внесенных доработок потяжелел на 600 кг. Для испытаний была командирована бригада ЛИИ НКАП во главе с ведущим инженером Хейфецом, и 21 июля 1942 г. летчик М. Л. Галлай выполнил на Пе-2 2М-82А первый полет.

 

Из-за выброса масла через суфлеры случалось заклинивание двигателей, его скопление в головках нижних цилиндров вызывало жесткий удар поршней и обрыв головок, управление двигателями работало плохо, масло перегревалось. Тем не менее за два месяца заводских испытаний удалось многие недостатки систем самолета изжить, мотор М-82А постепенно доводился в эксплуатации на истребителях Ла-5, а Швецов уже предлагал его форсированный вариант М-82Ф с увеличенной мощностью — на 300 сил у земли и на 140 на I границе высотности.

 

В 1943 г. «Пешка со звездами» была передана на Государственные испытания в НИИ ВВС. Экипаж под командованием А. М. Хрипкова показал, что скорость по сравнению с машиной с моторами М-105РА у земли увеличилась на 8 км/ч, а на границе высотности преимущество было больше, и теперь Пе-2 2М-82Ф опережал американский А-20С, улучшилась устойчивость самолета, стал возможен полет на одном двигателе.

 

Однако надежность ВМГ все же оставалась недостаточной, а сложность ее эксплуатации выросла, был велик расход свечей ВГ-12 — за 50 полетов Государственных испытаний их поменяли 210 штук, причем сама замена, как и вообще обслуживание силовой установки, стали по сравнению с М-105 более трудоемкими. Плохо работали управление форсажем, что грозило отказом мотора при превышении времени его использования, высотный корректор, передние шторки капотов. На прогрев моторов в холод уходило 3–4 часа. В полете наблюдалась тряска, увеличилась посадочная скорость, самолет стал крайне сложен в посадке на одном моторе и на повышенных оборотах. 

Хотя опытный Пе-2 2М-82 19/31 был забракован, ОКБ-22 было поручено продолжить работу по силовой установке с М-82, а Постановление ГКО № 3622с «О выпуске заводом 22 самолетов Пе-2 с М-82Ф» и приказ НКАП № 374сс обязывали сдать в 1943 г. 100 Пе-2 2М-82Ф (Пе-4): 15 — в августе, 35 — в сентябре и 50 — в октябре.

 

Первые пять построили в августе 1943 г. как войсковую серию для эксплуатационных испытаний путем переделки обычных самолетов с М-105 на сборке. Головным стал Пе-4 № 1/226, затем с М-82Ф выпустили по 1-2 машины серий с 227 по 243 и большинство из 20 самолетов 244-й серии. На них постепенно внедрялись те же усовершенствования, что и на серийных Пе-2, бомбоотсеки в гондолах шасси восстановили, расширили верхний люк стрелка-радиста, что было внедрено позже и на Пе-2 2М-105. В кабине штурмана установили доработанную турель ВУБ-1, вместо груза в хвосте поставили стальную бронеплиту по шпангоуту 13, аккумулятор и кислородные баллоны сдвинули к хвосту. В серии самолет обозначили Пе-4, но в документах оказалось обычное обозначение «Пе-2», что, наверное, было правильно — самолет был скорее модификацией, чем новым типом.

 

 

Государственные испытания головного Пе-4 № 1/226 провел с января по март 1944 г. ведущий летчик П. М. Стефановский. Из-за неудовлетворительной работы карбюраторов и высотных корректоров двигатели на высоте более 3 000–4 000 м не давали полной мощности, и максимальная скорость самолета на второй границе высотности оказалась меньше, чем на первой, где она получилась 526 км/ч — не выше, чем с дешевыми и экономичными моторами М-105ПФ.

 

Всего было построено 32 «Пешки» с М-82Ф, из которых принято военной приемкой 24. Поставки самолетов начались весной 1944 г. — по нескольку штук получили 48-й гвардейский ОДРАП Главного командования Красной Армии, 11-й ОРАП и 99-й гвардейский ОРАП ВВС, а также звено управления 4-й гвардейской БАД. Эксплуатация показала низкое качество изготовления маслорадиаторов, снятие курсового пулемета ШКАС и бортовых огневых установок также не получило одобрения экипажей.

 

Производство Пе-2 2М-82 на заводе № 22 было прекращено Постановлением ГКО № 4552 от 12 ноября 1943 г. и приказом по НКАП № 685сс от 16 ноября формально в связи с запуском в серию многоцелевых Пе-3, а на деле потому, что не был получен ожидаемый прирост скорости. Что касается ненадежности моторов М-82 на Пе-2, то на многих других самолетах, к примеру, истребителях Ла-5 и Ла-7, бомбардировщиках Ту-2, Ил-4 и Пе-8, они работали нормально, следовательно, причину надо искать в дефектах всей силовой установки, спроектированной Л. Л. Селяковым для Пе-2, а не в моторах.

  ***

Так и закончил самый крупносерийный советский бомбардировщик Пе-2 свой боевой путь почти в том виде, в котором он его и начал. Изо всех самолетов, которые в годы II мировой войны выпускались массово, он получил, пожалуй, наименьшее количество изменений в аэродинамике, конструкции и комплектации, которые существенно бы меняли его облик. Действительно, «Пешки» образца 1942 и 1945 гг. после внедрения нового остекления кабины внешне мог отличить только специалист. В то же время Пе-2 был и остался одним из самых лучших самолетов той войны, что ярче всего характеризует талант ее создателя Владимира Михайловича Петлякова. Даже в той спешке, в которой самолет проектировался, он смог выбрать исключительно верные основные решения, а ошибки и недочеты оказались второстепенными и такими, которые можно было исправить в производстве.

Между тем одна очень необычная и сразу бросающаяся в глаза крупносерийная модификация самолета все же была — с осени 1942 г. и по декабрь 1945 г. завод № 22 выпустил 671 учебно-тренировочный самолет Пе-2УТ и УПе-2 с отдельной кабиной инструктора на месте топливного бака над бомбоотсеком. С июня 1945 г. все «Пешки» сдавались в таком варианте.

 

 

Историю этой интересной машины, как и рассказ о модификациях Пе-2, оставшихся опытными, из-за недостатка места на страницах журнала мы выносим в раздел «Справочник» нашего сайта. Здесь же лишь скажем, что с появлением «школьной парты для летчиков-бомбардировщиков» их подготовка и ввод в строй заметно улучшились, так что спарки Пе-2 хотя в боевые вылеты и не ходили, но тоже внесли свой вклад в Победу. А в следующих частях статьи читайте о том, как воевали «Пешки» над сушей и над морем в небе Великой Отечественной.

Статья была опубликована в июльском номере журнала "Наука и техника" за  2019 год