АМ-38Ф

АМ-38Ф — это советский авиационный поршневой двигатель жидкостного охлаждения, разработанный в конце 1941 года под руководством Александра Микулина в ОКБ-300 (ныне — АО «НПЦ газотурбостроения «Салют»). Представляет собой форсированную модификацию двигателя АМ-38, предназначенную для установки на штурмовики Ил-2 и Ил-10. Основным отличием от базовой модели является увеличенная мощность на взлётном режиме за счёт повышения степени сжатия и форсировки наддува, что позволило улучшить лётно-технические характеристики самолётов в условиях боевых действий Великой Отечественной войны.

История создания

Предпосылки к разработке

К началу 1941 года основным двигателем для штурмовика Ил-2 (конструктор Сергей Ильюшин) являлся АМ-38 — 12-цилиндровый V-образный мотор мощностью 1600–1700 л. с. Однако с началом войны выявились недостатки: при полётах с максимальной нагрузкой (броня, боеприпасы, топливо) мощности не хватало для уверенного взлёта и манёвра, особенно с грунтовых аэродромов. Кроме того, потери двигателей в боях и износ требовали увеличения ресурса и надёжности.

Работы по форсированию

В октябре 1941 года, после эвакуации ОКБ-300 из Москвы в Куйбышев (ныне Самара), коллектив под руководством А. А. Микулина приступил к модернизации АМ-38. Основные изменения коснулись:

• Повышения степени сжатия с 6,0 до 6,5–7,0 (в зависимости от партии), что увеличило термический КПД.
• Усиления системы наддува — установка более производительного центробежного нагнетателя с изменённым профилем лопаток.
• Доработки системы охлаждения — увеличение проходных сечений водяных и масляных каналов для отвода возросшего тепловыделения.
• Упрочнения поршневой группы — замена поршневых колец на износостойкие, усиление шатунов и коленчатого вала.

Первые опытные образцы АМ-38Ф прошли стендовые испытания в ноябре 1941 года, а в декабре начались лётные испытания на Ил-2. Серийное производство развернулось с января 1942 года на заводе № 24 в Куйбышеве (ныне — ПАО «ОДК-Кузнецов»). Всего до конца войны выпущено более 36 000 экземпляров АМ-38Ф (включая модификации).

Конструкция и технические характеристики

Общее устройство

АМ-38Ф — 12-цилиндровый V-образный двигатель с углом развала цилиндров 60°, жидкостного охлаждения. Конструкция выполнена по схеме «блок-картер»: алюминиевый картер объединяет два блока цилиндров с чугунными гильзами. Поршни — алюминиевые, с тремя компрессионными и одним маслосъёмным кольцом. Распределительный механизм — верхнеклапанный (OHV), с двумя клапанами на цилиндр, приводимыми от распределительного вала через толкатели и коромысла.

Основные параметры

Системы

• Топливная система — карбюраторная, с одним четырёхкамерным карбюратором типа К-38 (позднее — К-40). Использовался бензин с октановым числом не ниже 92 (Б-92, Б-95).
• Система зажигания — магнето типа БСМ-12 (два магнето на 12 цилиндров), свечи зажигания — СМ-38.
• Система смазки — под давлением, с сухим картером; масляный насос шестерёнчатого типа.
• Система охлаждения — жидкостная, с принудительной циркуляцией воды и антифриза; радиатор — сотовый, алюминиевый.

Применение

Штурмовик Ил-2

Основным носителем АМ-38Ф стал штурмовик Ил-2 (всех модификаций — одноместный, двухместный, с усиленным бронированием). Установка форсированного двигателя позволила:

• Увеличить взлётную массу с 5,3 до 5,8 тонн (за счёт дополнительного бронирования и боекомплекта).
• Повысить максимальную скорость у земли с 370 до 410 км/ч.
• Улучшить скороподъёмность (с 8 до 10 м/с на взлётном режиме).
• Обеспечить устойчивый полёт с одним отказавшим цилиндром (за счёт запаса мощности).

Штурмовик Ил-10

С 1944 года АМ-38Ф устанавливался на более совершенный штурмовик Ил-10 (конструктор С. В. Ильюшин). На этой машине двигатель работал в паре с воздушным винтом АВ-5Л-158А диаметром 3,6 м. Максимальная скорость Ил-10 с АМ-38Ф достигала 550 км/ч, что делало его одним из самых скоростных поршневых штурмовиков Второй мировой войны.

Другие самолёты

В ограниченных количествах АМ-38Ф применялся на опытных и серийных модификациях:

• Су-6 (опытный штурмовик П. О. Сухого) — один прототип с АМ-38Ф, показавший высокую скорость, но не принятый на вооружение.
• МиГ-3 (истребитель) — на некоторых экземплярах после замены штатного АМ-35А на АМ-38Ф для повышения высотности, но серийно не выпускался.

Эксплуатация и боевое применение

Надёжность и ресурс

Первоначально ресурс АМ-38Ф составлял 50–70 моточасов, что было характерно для военных двигателей того времени. К концу войны за счёт улучшения технологии производства и применения более качественных материалов (сталь 30ХГСА для коленвала, алюминиевый сплав АК-4 для поршней) ресурс удалось довести до 120–150 моточасов. В полевых условиях двигатель обслуживался в моторемонтных мастерских, где проводилась замена поршневых колец, клапанов и подшипников.

Особенности в бою

Лётчики отмечали, что АМ-38Ф был «всеядным» к топливу — допускал использование бензина с октановым числом 85–92 (в условиях дефицита высокооктанового топлива). Однако при работе на низкооктановом бензине требовалось снижение наддува во избежание детонации. Двигатель отличался хорошей приёмистостью (выход на взлётный режим за 3–4 секунды), что было критично при атаках с малых высот.

Статистика

По данным архивов ВВС РККА, в 1942–1945 годах на двигателях АМ-38Ф выполнено более 1,5 миллиона боевых вылетов. Отказы двигателя по причине заводского брака составляли не более 2% от общего числа поломок (основные причины — боевые повреждения и износ).

Модификации

АМ-38Ф (базовая)

Первая серийная версия (1942–1943) со степенью сжатия 6,5 и взлётной мощностью 1720 л. с. Устанавливалась на Ил-2 ранних серий.

АМ-38ФН (форсированный наддув)

Выпускалась с 1943 года. Отличалась увеличенным до 7,0 степенью сжатия и модернизированным нагнетателем, что дало взлётную мощность 1750 л. с. Использовалась на Ил-2 поздних серий и Ил-10.

АМ-38ФБ (бронированный)

Экспериментальная версия с усиленной бронезащитой картера и головок цилиндров (толщина брони 8–12 мм). Серийно не выпускалась из-за роста массы (до 950 кг) и снижения мощности.

Сравнение с аналогами

АМ-38Ф уступал западным аналогам по удельной мощности (из-за большего рабочего объёма и консервативной конструкции), но превосходил их по надёжности в условиях пыльных грунтовых аэродромов и простоте обслуживания.

Интересные факты

• Двигатель АМ-38Ф стал одним из самых массовых авиационных моторов Второй мировой войны — более 36 000 единиц.
• В 1943 году на базе АМ-38Ф был разработан двигатель АМ-42 для бомбардировщика Ту-2, но серийно не производился.
• В послевоенные годы несколько десятков АМ-38Ф использовались на экспериментальных самолётах (например, на летающей лодке Бе-8) и в качестве силовых установок для катеров на воздушной подушке.
• В 1944 году на одном из Ил-2 с АМ-38Ф был установлен рекорд скороподъёмности среди штурмовиков — набор высоты 3000 м за 4,2 минуты.

Источники

• Шавров В. Б. История конструкций самолётов в СССР 1938–1950 гг. — М.: Машиностроение, 1988.
• Кузнецов О. В. Авиационные двигатели СССР. — М.: Воениздат, 1975.
• Техническое описание двигателя АМ-38Ф. — Куйбышев: Завод № 24, 1943.
• Маслов М. А. Штурмовик Ил-2. — М.: Яуза, 2015.