М-106 (двигатель)

М-106
Годы производства 1942—1943
Тип 12-цилиндровый, рядный, V-образный, карбюраторный
Технические характеристики
Мощность 1350 л.с. (992 кВт) на 2700 оборотах
Удельная мощность 28,26 кВт/л
Степень сжатия 6,5
Диаметр цилиндров 148 мм
Ход поршня 170 мм
Количество цилиндров 12
Компрессор одноступенчатый односкоростной ПЦН[англ.]
Система охлаждения жидкостная
Размеры

М-106 (ВК-106) — советский авиационный поршневой двигатель. Аббревиатура ВК означает инициалы его главного конструктора Владимира Климова.

Разрабатывался с 1938 года как дальнейшее развитие мотора М-105 с форсированием по наддуву. Предполагалось, что двигатель станет основным для истребительной и отчасти бомбардировочной авиации. Двигатель долго доводился, так как не удавалось устранить тряску на переходных режимах, выбросы масла, детонацию и дымление. Снят с производства в мае 1943 года после выпуска небольшой серией.

История

Проектировался с 1938 года в ОКБ Рыбинского моторного завода №26[1]. Устанавливать этот двигатель предполагалось на истребители И-26[2], И-301[3], Як-9 и бомбардировщики Ер-2[4][5][6] и АНТ-40[7]. Но к заданным срокам двигатель создать не удалось.

Работы по созданию мотора возобновились летом 1942 года, после эвакуации завода №26 в Уфу на территорию Уфимского моторного завода[8].

8 марта 1944 года этот двигатель, наряду с другими сконструированными Климовым, сменил индекс с «М» (мотор) на «ВК» (Владимир Климов)[1][9].

Конструкция

По сравнению с М-105ПФ была снижена степень сжатия с 7,1 до 6,5. Увеличена производительность основной маслонагнетающей помпы. Были изменены поршни, конструкция блоков, усилены коленвал и шестерни редуктора. Установлен односкоростной приводной центробежный нагнетатель конструкции В. А. Доллежаля. Габариты и посадочные места двигателя аналогичны М-105. За счет повышения давления наддува с 1050 до 1175 мм ртутного столба мощность на расчетной высоте увеличилась с 1180 л.с. на высоте 2700 м (у М-105ПФ) до 1350 л.с. на высоте 2000 м (у М-106П). Также на двигатель предусматривалась возможность установки мотор-пушки калибром до 45 мм[10].

Модификации

М-106 с турбореактором Ефремова

Вариант двигателя проектировавшийся в 1940 году специально для установки на скоростной истребитель Си-1, эскиз которого был предложен на рассмотрение НКАП конструктором ЦАГИ Николаем Ивановичем Ефремовым. Главной особенностью модификации являлась установка, предложенного Ефремовым ещё в 1935 году[11] реактора, использующего тепло от радиаторов и выхлопных газов для создания дополнительной реактивной тяги, что в свою очередь повышало лётные характеристики самолёта[12].

25 октября 1940 года секретариат комитета обороны отклонил предложение Ефремова о разработке Си-1 и все работы по этой модификации двигателя были прекращены[11].

М-106ТК

Проект 1940 года с двумя турбонагнетателями ТК-1. Установка этой модификации двигателя предусматривалась на экспериментальный истребитель с раздвижным крылом РК-И конструктора Г. Бакшаева[13].

М-106-1ск

Летом 1942 года ОКБ Климова начало доработку М-106 для замены двигателя М-105ПФ, который уступал модификациям немецкого мотора Daimler-Benz DB 601 под индексами «N» и «E», устанавливавшимся на Messerschmitt Bf.109F-4[14].

М-106-2ск

Модификация 1942 года, которая предлагалась Владимиром Климовым для установки на бомбардировщик Пе-2, взамен двигателя М-105[15].

М-106П

Опыт проведённых в начале Великой Отечественной войны воздушных боёв показал что большинство из них происходило на высоте до 4000 метров. На этих высотах требования к удельной мощности превалировали над требованиями к показателям расчётной высотности мотора, поэтому в 1943 году конструкторским бюро Климова была изготовлена модификация двигателя М-106, получившая название М-106П. По сравнению с М-105 и М-105ПФ, данная модификация имела увеличенную мощность на высоте от 1000 до 3500 метров и рекордно низкую для советских авиационных поршневых моторов удельную массу по взлётной мощности[16].

Сравнение моторов М-105ПА, М-105ПФ и М-106П[17]
Модель Год выпуска Масса (кг) Взлётная мощность (л.с.) Номинальная удельная масса (кг/л.с.) Давление наддува по взлётной мощности (мм рт.ст.)
М-105ПА 1941 570 1100 0,56 950
М-105ПФ 1942 620 1210 0,51 1050
М-106П 1943 600 1350 0,48 1225

Также в данной модификации двигателя была предусмотрена возможность установки в развале блока цилиндров 20 мм автоматической пушки ШВАК[18]. Из-за нехватки производственных мощностей и незаконченной доводки мотора, эта модификация не была запущена в серийное производство, несмотря на хорошие характеристики и полную взаимозаменяемость с М-105ПФ[16].

М-106ПВ

Модификация повышенной высотности с двухступенчатым двухскоростным нагнетатетелем Э-100[19][20].

В октябре 1943 года в рамках испытаний устанавливался на Як-9ПД, в качестве замены мотора М-105ПД. Результатом испытаний стало достижение рекордной высоты полёта в 13 100 метров. После доработки, коллективу конструкторов удалось добиться стабильности работы этой модификации двигателя на высоте в 13 500 метров, скорости в 610 км/ч на высоте 10 километров и скороподъёмности в 15 метров в секунду до высоты в 5000 метров[21]. Такие характеристики были достигнуты благодаря установке системы впрыска водно-спиртовой смеси, охлаждавшей нагретый в центробежном нагнетателе воздух за счёт интенсивного испарения смеси, подобно системам использовавшихся в немецких двигателях Daimler-Benz DB 605, Junkers Jumo 213[англ.] и на серии британских моторов Rolls-Royce Merlin[19]. Впоследствии двигатели этой модификации монтировались в моторные отсеки истребителей Як-9ПД, выходивших с конвейера химкинского завода №301[18]. Помимо пяти самолётов, участвовавших в испытаниях в октябре 1943 года, 301-й завод к апрелю 1944 года выпустил ещё 30 единиц Як-9ПД с заменённым на новую модификацию двигателем[22].

М-106ПД

Модификация 1943 года, устанавливаемая в Як-9ПД[23].

Примечания

  1. ↑ 1 2 Котельников В. Р., «Двигатель» № 4, 2005.
  2. ↑ Самолётостроение в СССР 1917—1945 гг., 1994, с. 12.
  3. ↑ Самолётостроение в СССР 1917—1945 гг., 1994, с. 16.
  4. ↑ Якубович Н. И., «Авиаколлекция» № 1, 2009, с. 5.
  5. ↑ Медведь, Хазанов, 2012.
  6. ↑ Самолётостроение в СССР 1917—1945 гг., 1994, с. 63, 153.
  7. ↑ Якубович Н. И., «Моделист-конструктор» № 3, 2019.
  8. ↑ Хазанов, 2000.
  9. ↑ Котельников, 2010, с. 287.
  10. ↑ Степанец, 1992, с. 5.
  11. ↑ 1 2 Перов, Растренин, 1999.
  12. ↑ Котельников В. Р., «Авиация и космонавтика» № 10, 2011.
  13. ↑ Якубович, 2015, с. 30.
  14. ↑ Николаев, 2000.
  15. ↑ Мороз, 2019.
  16. ↑ 1 2 Самолётостроение в СССР 1917—1945 гг., 1994, с. 167.
  17. ↑ Самолётостроение в СССР 1917—1945 гг., 1994, с. 168.
  18. ↑ 1 2 Котельников, 2010, с. 307.
  19. ↑ 1 2 Косминков, 2005.
  20. ↑ Степанец, 1992, с. 112.
  21. ↑ Иванов, 2001.
  22. ↑ Степанец, 1992, с. 114.
  23. ↑ Самолётостроение в СССР 1917—1945 гг., 1994, с. 124.

Литература

  • Иванов С. В.. Як 1/3/7/9 во Второй мировой войне. Часть 3 // Война в воздухе. — Белорецк: Нота, 2001. — № 34.
  • Косминков К.. Воздушный рядовой великой войны // Авиация и время. — Киев: АэроХобби, 2005. — № 3 (78).
  • Котельников В. Р.. Отечественные авиационные поршневые моторы (1910—2009). — М.: Русский Фонд Содействия Образованию и Науке, 2010. — 504 с. — ISBN 978-5-91244-017-5.
  • Котельников В. Р.. Потомки М-34 // Авиация и космонавтика. — 2011. — № 10. — ISSN 0373-9821.
  • Котельников В. Р.. Совершенствование моторов "Испано-Сюиза"12Y Владимиром Яковлевичем Климовым // Двигатель. — 2005. — № 4 (40). — ISSN 9999-0210. Архивировано 19 октября 2022 года.
  • Медведь А. Н., Хазанов Д. Б.. Рождение ДБ-240 // Дальний бомбардировщик Ер-2. Самолет несбывшихся надежд. — Эксмо, 2012. — 144 с. — (Война и мы. Авиаколлекция). — ISBN 978-5-699-57293-9. Архивировано 5 августа 2021 года.
  • Мороз С. «Пешка», прошедшая ад. Часть 3 // Наука и техника. — 2019. — Июль (№ 7 (158)). Архивировано 23 декабря 2022 года.
  • Николаев А. Сердце истребителя // Двигатель. — 2000. — № 3 (9). — С. 30—34. — ISSN 9999-0210. Архивировано 23 декабря 2022 года.
  • Перов В., Растренин О. Двухмоторный скоростной истребитель Н.И.Ефремова // Авиация и космонавтика. — 1999. — № 11. — ISSN 0373-9821.
  • Самолётостроение в СССР 1917—1945 гг / гл. ред. Бюшгенс Г. С.. — Издательский отдел ЦАГИ, 1994. — Т. 2. — 450 с. — 1200 экз.
  • Степанец А. Т. Истребители «Як» периода Великой Отечественной войны. — М.: Машиностроение, 1992. — 224 с. — ISBN 5-217-01192-0.
  • Хазанов Д. Б.. Долгий путь на фронт улучшенной «девятки» // История авиации. — М.: Роспечать, 2000. — № 2. — ISSN 277-123.
  • Якубович Н. И.. Дальний бомбардировщик Ер-2 // Авиаколлекция : Приложение к журналу Моделист-конструктор. — 2009. — № 1.
  • Якубович Н. И.. Самолёт — раздвижное крыло // Наша авиация в 1941 году. Причины катастрофы. — М.: Эксмо, 2015. — ISBN 978-5-699-81177-9. Архивировано 25 декабря 2022 года.
  • Якубович Н. И.. СБ с моторами М-105 // Моделист-конструктор. — 2019. — № 3. — С. 30—34. — ISSN 0131-2243.