Vznětový motor V-2

Autor: Ivo Valuch 🕔︎︎ 👁︎ 6.752

Vznětový motor V-2 lze oprávněně považovat za vynikající úspěch domácího strojírenství. Vznikl v předválečných letech a do začátku sedmdesátých let se vyráběl v mnoha variantách a jeho celková produkce přesáhla čtvrt milionu kusů. Sloužil jako „srdce“ slavných T-34, KV a IS, jeho modifikace byla instalována na traktory a lodě a byl také použit jako průmyslová pohonná jednotka. V roce 1999 oslavil spolehlivý a odolný V-2 své šedesáté výročí, přesto zůstal jedním z nejrozšířenějších motorů ve své třídě. Jeho cesta k úspěchu však nebyla snadná - historie vzniku a výroby vznětového motoru znala konstrukční vítězství a neúspěchy, řadu problémů v oblasti metalurgie a technologie, potíže se zaváděním masové výroby během posledního předválečného roku...

Reklama

V letech prvního pětiletého plánu byly zahájeny práce na vytvoření perspektivního výkonného vznětového motoru v charkovskom zavodě na výrobu lokomotiv (ChPZ imeni Kominterny). Úkol vytvořit „výkonný autotraktorový Dieselův motor“ dostal závod na jaře 1931 od vedení „Parvagdiz“ (vedení výroby parních lokomotiv, vagonů a dieselů). Cíl objednávky byl formulován zcela jednoznačně - „vytvořit diesel jako nový typ motoru pro tank.“ Faktem je, že do této doby byla v ChPZ vyvíjena hromadná výroba tanků, která vyžadovala výkonné a spolehlivé motory, ve kterých bylo nutné používat letecké benzínové karburátorové motory. Neměly však požadovanou odolnost a trvanlivost, byly neekonomické a náchylné ke vzniku požáru, špatně snášely specifika provozu - časté změny tažné síly a rychlosti, otřesy, nárazy, prašnost. Motoráři závodu konstatovali: „Výroba vysokorychlostních tanků BT a výkonných pásových traktorů v závodě stanovila závodu úkol - v souladu s nejnovějšími trendy moderní techniky - nahradit benzínové motory tanků a traktorů naftovými motory.

Úkol daný závodu měl kromě soustředění výroby a tanků a motorů i další důvody. ChPZ měla dlouhou tradici výroby dieselů, která začala v předrevolučním období. Vyráběla lodní a stacionární „nafťáky“ pro průmysl, motory pro traktory a měla vlastní konstrukční oddělení dieselových motorů, které se tehdy říkalo „teplovyje“. Byly však vyráběny hlavně těžké a pomaloběžné motory, které měly parametry, jež byly pro nové úkoly naprosto nevhodné. Objemné a masivní dieselové motory bez kompresoru byly vhodné pro dílny, ale vůbec nezapadaly do uspořádání tanku. Motory traktorů také nebyly vhodné kvůli jejich nízkému výkonu, navíc malý objem jejich výroby neodpovídal rozsáhlým plánům motorizace a mechanizace Rudé armády.

Zaměstnanci konstrukčního oddělení, které bylo v roce 1931 přejmenováno na dieselové, museli vytvořit motor, který neměl na světě obdoby. Práci zahájil talentovaný a energický 32letý Konstantin Fjodorovič Čelpan. Mladý konstruktér byl nadšencem dieselu se sedmiletými zkušenostmi v oboru. Absolvoval stáž v laboratořích a továrnách v Německu, Švýcarsku a Anglii. Konstrukční studii vznětového motoru provedl jeho spolužák z institutu, Jakov Jefimovič Vichman, který byl téměř současně s vydáním technického úkolu jmenován náčelníkem kanceláře. V roce 1916 nastoupil na Charkovský technologický institut, kvůli revoluci promoval až v roce 1924 a prošel všemi fázemi: konstruktér, starší konstruktér, vedoucí oddělení a nakonec náčelník KB.

V zadání pro vývoj budoucího vznětového motoru byl stanoven výkon 300 koní při otáčkách klikového hřídele 1600 ot/min. Byla pro něj zvolena konfigurace ve tvaru V s 12 válci. Chlazení – vodní s čerpadlem, spouštění - vzduchové s elektrickým startérem. Mělo se používat vstřikování paliva známé německé společnosti „Bosch“ s přechodem do budoucna na domácí. Motor se výrazně lišil od předchozích konstrukcí, které se vyznačovaly jednoduchým řadovým uspořádáním a provozními otáčkami nepřesahující 250 ot/min. Tyto úvahy vedly k myšlence použít kapalinou chlazený letecký motor - lehký, výkonný a vysokootáčkový - jako prototyp vznětového motoru tanku.

Historie budoucího V-2 měla i jiné kořeny: v letech prvního pětiletého plánu existovala v Charkově laboratoř spalovacích motorů, která v červenci 1931 obdržela úkol, jakož i CIAM, pro návrh výkoného leteckého vznětového motoru. Z malé laboratoře, čítající pouze 45 zaměstnanců a šest obráběcích strojů, vyrostl ukrajinský vědeckovýzkumný letecký naftový institut (UNIADI) v čele s Ja. M. Majerem, dříve vedoucím „pododdělení tepelných motorů“ ChPZ. V lednu 1932 ústav vyvinul návrh konstrukce 12válcového leteckého vznětového motoru ve tvaru V AD-1 s následujícími parametry: výkon 500 koní. při 1600 ot/min, odhadovaná měrná spotřeba paliva 185- 195 g/k*h. Aby bylo možné posoudit učiněná řešení, vyvinuli, vyrobili a otestovali několik variant dvouválcových motorů.

Reklama


Motor V-2

1. ledna 1934 se tým UNIADI skládal z 399 lidí. Oddělení konstrukce vedl G. I. Aptekman, experimentální oddělení - Ju. B. Morgulis. Na konci roku byl vyroben první funkční prototyp vznětového motoru letadla AD-1. Na začátku června 1935 běžel tento motor 19 hodin a měl výkon 427 koní při 1200-1300 ot/min, což odpovídalo výpočtům. Práce byla ukončena po výrobě tří kusů AD-1, kdy bylo zřejmé, že úkol vytvořit vysoce výkonný letecký vznětový motor vyřešil zkušenější CIAM, který zahájil letové zkoušky motoru AN-1 (aviacionnyj něftjanoj). V roce 1937 byl UNIADI přeměněn na oddělení ChPZ.

Praktická práce v ChPZ začala vytvořením experimentálního dvouválcového čtyřtaktního vysokootáčkového vznětového motoru BD-14. Testován byl na podzim roku 1932 a ukázal 70 k při 1700 ot/min a měrné hmotnosti 2 kg/k. Podle tohoto parametru motor významně předčil předchozí konstrukce. (U D-40, nejúspěšnějšího sériového lodního vznětového motoru té doby, byla odpovídající hodnota 55 kg/k!) Motor se ukázal být upřímně „syrový“, jeho testy nemohly být dokončeny, ale první zkušenost umožnila vyvodit velmi důležité závěry. Bylo očividné, že pro vysokootáčkový vznětový motor s napnutým režimem práce jsou mimořádně důležité vysoce kvalitní materiály, dostatečně pevné, odolné vůči teplu a opotřebení a také vysoká přesnost výroby rozvodu a vsřikování.

V budoucnu byla práce ChPZ týkající se dieselu rozdělena do dvou oblastí. První byl spojen s vytvořením čtyřválcového traktorového vznětového motoru TD-16 o výkonu 130 koní, jehož konstrukce vycházela z předchozích modelů benzínových a petrolejových motorů. Druhý směr byl zaměřen na vývoj tankové verze BD-2 (druhá verze bystrochodného dizelu), jejíž projekt byl založen hlavně na „leteckých“ řešeních. Vedení Lidového komisariátu šlo „na vysazení“ závodu z jiných úkolů a vytvořilo podmínky pracovníkům dieselů pro plodnou práci. Objednávky naftových motorů pro národní ekonomické účely, které byly ve vývoji a výrobě (včetně slibného modelu D-40), byly předány jiným podnikům. Konstruktéři, technologové a výrobní pracovníci ChPZ byli povinni co nejdříve poskytnout armádě výkonný a spolehlivý tankový motor.

Hlavní konstrukční vlastnosti vznětového motoru BD-2 byly:

  • kliková skříň vyrobená ze slitiny hliníku s dělením podél linie klikového hřídele;
  • společný šestiválcový hliníkový blok s ocelovými „mokrými“ vložkami a společnou hliníkovou hlavou, který byl spolu s blokem válců stažen k horní klikové skříni pomocí svorníků;
  • shora uložené ventily;
  • klikový hřídel s oválnými klikami? a středovými ojnicemi.

Klikový hřídel z legované oceli byl uložen v kluzných ložiskách, spodní kliková skříň z hliníku sloužila jako olejová vana a nebyla nosná. Dvě šestipístková palivová čerpadla německé společnosti „Bosch“ byla umístěna mezi válci a spojena potrubími se zavřenými vstřikovači Bosch. Písty byly vyrobeny z hliníku. Spoj mezi hlavou a přírubami vložek válců byl utěsněn měděnými těsněními. Klikový hřídel, ojnice, ventily a ozubená kola byly kované. Hliníkové detaily jsou odlitky s minimálním obráběním.

Konstrukční parametry BD-2 překročily požadované: nominální výkon 400-420 k při 1700 ot/min, měrná hmotnost přibližně 1,5 kg/k, měrná spotřeba paliva je 180-194 g/k*h. Pro srovnání je možno uvést podobné informace o nejslavnějších naftových motorech té doby: „Clerget“ s celkovým výkonem 400 koní měl měrnou hmotnost 0,85 kg/k, „Packard“ při 225 k měl 1,05 kg/k, „Daimler-Benz“ při 750 k měl 1,3 kg/k; „Junkers“ na 710 k měl 1,3 kg/k a „MAN“ při 480 k - 1,7 kg/k.

Nepochybným úspěchem zdůrazněným ve zprávě dieselového oddělení bylo, že „s výjimkou ... vstřikovacích čerpadel zahraniční společnosti „Bosch“ a jehlových trysek stejné společnosti byl celý stroj vyroben výhradně ze sovětských materiálů.“ Všechny speciální materiály byly vyrobeny v dílnách ChPZ - vysoce kvalitní bronzy i vysoce pevné hliníkové slitiny. Ve shrnutí výsledků práce uvedli provozovatelé dieselových motorů: „Obecně platí, že z lehkých typů ultralehkých naftových motorů navržených sovětskými a zahraničními konstrukčními kancelářemi bylo málo použitelných a z těch dobrých je podle parametrů BD-2 jedním z nejlepších.

28. dubna 1933 byl na zkušební stolici ChPZ vypuštěn první prototyp BD-2. Testy trvaly šest měsíců a odhalily mnoho vad - jak konstrukčních, tak výrobních. Hlava válce se dvěma ventily nezajišťovala normální pracovní proces a požadovaný výkon. Ukázalo se, že kliková skříň a klikový hřídel nejsou dostatečně tuhé. Karter praskal, v jeho spojích se objevily úniky oleje, ložiska klikového hřídele selhala. Trhliny se objevily také v ložiskách vačkového hřídele a podfukovaly hlavy válců. Tuhost samotných válců se ukázala jako nedostatečná: „kroutily se“, což ovlivnilo kvalitu mazání pístů; pístní kroužky praskaly. Dieselový motor pracoval nestabilně, silně vibroval, a proto vyžadoval zásadní přepracování.


Uspořádání palivového systému

Ihned po opravě byl však zkušební BD-2 instalován na tank BT-5 namísto leteckého motoru M-5. V listopadu 1933 byly zahájeny zkušební jízdy prvního sovětského tanku s dieselovým motorem. Byly provedeny ve výrobním dvoře: „syrový“ motor nedokázal odtáhnout stroj na polygon a každá jízda skončila návratem do dílny. Diesel v tanku pracoval stabilně, ale silně kouřil a vibroval, protože byl nevyvážený, což způsobovalo tankistům kromě nepříjemných pocitů i potíže s ovládáním. Na základě výsledků testů na zkušebním stavu a záběhu byl zahájen vývoj vylepšené konstrukce, která měla jít do série jako zaváděcí. Aby se zlepšilo plnění válců a dosáhlo se daného výkonu, přešli na čtyřventilový systém a na každý válec instalovali dva sací a výfukové ventily. Celkově bylo od dubna 1933 do října 1934 provedeno 1150 změn v konstrukci vznětového motoru.

Reklama

V této fázi se k práci na BD-2 připojil mladý konstruktér Ivan Jakovlevič Trašutin (budoucí hlavní konstruktér závodu Kirov). Vrátil se ze studijní cesty do Spojených států, kde byl poslán k osvojení „moderních metod výpočtu uzlů a částí spalovacího motoru“. Během svého pobytu na Massachusetts Institute of Technology obhájil disertační práci a získal magisterský titul. S jeho účastí bylo do konce roku 1934 vyrobeno pět vznětových motorů první série. Jeden z nich byl namontován na těžkém dělostřeleckém traktoru Vorošilovec, dva na vojenských lodích PK-1 a další dva na tanky BT-5. Ty byly předvedeny na vojenské přehlídce 7. listopadu 1934 v Moskvě. Bylo přijato vládní rozhodnutí: souběžně s dolaďováním zahájit přípravu těchto strojů na sériovou výrobu, za tímto účelem postavit nové dílny v ChPZ.

26. září 1935 byl výnosem CIK SSSR „za vytvoření výkonných moderních konstrukcí strojů“ ChPZ vyznamenán Leninovým řádem. Společně s dalšími vyznamenanými pracovníky, včetně vojenských, vyznamenali mnoho stavitelů dieselových motorů, včetně K. F. Čelpana, J. E. Vichmana, mistrů, technologů a dělníků.

Kromě hlavního úkolu v letech 1932-34 konstrukční kancelář dieselového oddělení pracovala také na dalších modelech vysokootáčkového dieselového motoru: čtyřválcový traktor TD-16 a 18válcový třířadý 18BD-3 pro těžké tanky. Samotný BD-2 byl považován za základní v rodině motorů určených pro široké použití v různých vozidlech, včetně letadel. V květnu 1935 tedy skupina vedená G. I. Aptekmanem začala vyvíjet leteckou verzi vznětového motoru BD-2A. Jeho konstrukční výkon byl 600 koní při 1850 ot/min. V této verzi motoru bylo použito přeplňování, které zajišťovalo požadovanou výškovost motoru (kompresory pro první vzorky vzali z leteckých motorů AM-34RN).

Do konce prosince byly sestaveny první dvě kopie BD-2A - jedna pro vývojové zkoušky, druhá pro instalaci na průzkumný letoun R-5. 14. ledna 1936 byl naftový motor testován v letadle a proběhlo první vysokorychlostní pojíždění s odlepením. Následujícího dne letadlo vzlétlo a obletělo letiště a nabralo výšku 400 m.

V červenci začaly letové zkoušky R-5 s BD-2A, které trvaly šest měsíců. Poté proběhl let z Charkova do Moskvy, kde byly provedeny demonstrační lety před vedením lidových komisariátů, a zpáteční let do Charkova. Na zemi a ve vzduchu pracoval dieselový motor 61,5 hodiny.

BD-2A se od verze tanku lišil konstrukcí řady sestav a dílů, zejména klikové sestavy a převodu ovládání vstřikovacího čerpadla, který měl nižší hmotnost. Pro zvýšení spolehlivosti závod poprvé použil leštění kritických dílů, včetně klikového hřídele a ojnic, což zvýšilo únavovou pevnost. Vznětový motor BD-2A nicméně nenašel uplatnění v letectví. Důvodem byl vznik úspěšnějšího motoru AN-1 konstrukce CIAM a vznětový BD-2A neměl oproti konvenčnímu leteckému motoru AM-34 žádné výkonové výhody. Poruchy a závady hlavní verze BD-2 zároveň přinutily soustředit na ni všechny síly. Při doladění a zvládnutí sériové výroby vznětového motoru tanku byla použita také řešení vypracovaná na jeho leteckém protějšku.

V roce 1936 ve spolupráci s CIAM začala konstrukční kancelář vyvíjet vlastní konstrukci 12pístového palivového čerpadla, které mělo nahradit drahou německou jednotku zakoupenou okružní cestou neutrálními skandinávskými zeměmi. Základem byla osvědčená německá konstrukce - dvě spárovaná vysokotlaká čerpadla se spojkou předstihu vstřiku. Podle výsledků zkoušky muselo být čerpadlo upraveno. Zejména se zvětšil průměr pístu čerpadla na 10 mm, změnil se počet a umístění vstřikovacích trysek a byl také opraven průběh dávkování paliva.


Spojka

Celkem za období 1935-1936 bylo vyrobeno 11 vznětových motorů BD-2 první série. Vzhledem k nedokonalému vybavení dieselového cechu, který nezvládal nové materiály, technologie a mnohem vyšší požadavky na přesnost výroby, nebylo okamžitě možné zajistit náležitou stabilitu kvality a daný resurs motoru. Výsledkem bylo, že v roce 1936 nebyl BD-2 přichystán k 100hodinovým státním testům, jak bylo plánováno.

Pomalý vývoj vznětového motoru a zpoždění při plnění termínů znepokojovaly armádu. Kromě poruch řady dílů nebylo možné eliminovat vibrace a demaskující kouř. Na rozkaz náčelníka výzbroje a technického zásobování RKKA N. A. Chalepského, který dohlížel na práci, byli do závodu vysláni vojenští vědci - profesor Ju. A. Stepanov z Vojenské akademie mechanizace a motorizace a doktor technických věd M. A. Chailov. Přinesli určitý vklad ke zdokonalení BD-2 s hlavním zaměřením na zlepšení jeho provozních charakteristik.

Na základě výsledků zkoušek první várky naftových motorů vydalo KB technickou dokumentaci pro druhou sérii BD-2, pro jehož výrobu se již stavěly nové dílny. Motor „musel fungovat“ – doslova tak stála otázka. Po změně konstrukce spalovacího prostoru se podařilo snížit kouř a zvýšit výkon a současně snížit specifickou spotřebu paliva na 160-165 g/k*h. Zlepšení technologičnosti umožnilo přechod na lisování místo kování polotovarů klikových hřídelí, ojnic a pístů. Ale jako vždy byly konstrukční problémy nahrazeny problémy s výrobou: pokračovali v ručním zarovnání vložek, pomocí pilníků upravovali profil vaček vačkového hřídele a čepy klikového hřídele atd. Nedostatek zkušeností a ruční slícování stále neposkytovaly požadovanou přesnost výroby a montáže. Nebylo dost kvalitních dílů.

Další testy na stolici, provedené v lednu až březnu 1937, opět odhalily vady. K vyřešení problémů byla otázka předložena na zasedání Rady práce a obrany, kde v říjnu 1937 ředitel ChPZ I. P. Bondarenko a vojenský zástupce M. N. Fedorov informoval o postupu prací. Reakce byla okamžitá - závod byl doplněn vysoce kvalifikovanými inženýry a pracovníky a dieselové oddělení závodu bylo přeměněno na výkonnou výrobní jednotku - oddělení 400. Kromě toho byla továrně přidělena velká částka na stavbu a vybavení výroby, včetně nákupu obráběcích strojů a vybavení v zahraničí. Od poloviny roku 1937 dostal vznětový motor BD-2 název V-2. Pod tímto označením začalo nasazení hromadné výroby, která již v první fázi měla produkovat 10 000 motorů ročně, ale této úrovně bylo možné dosáhnout pouze během Velké vlastenecké války.

Ve stejném roce 1937 byla ChPZ, jako mnoho podniků a organizací, zaplavena vlnou boje proti „nepřátelům lidu“. Začalo stíhání vysoce kvalifikovaného personálu vedoucích, specialistů, mistrů a dělníků. Prologem toho byl dopis vojenského zástupce P. Sokolova lidovému komisaři K. E. Vorošilovi „o drtivé většině »bývalých lidí« ve vedení tankového oddělení závodu.“ Kampaň okamžitě podpořilo stranické vedení závodu v čele s A. Jepiševem. Proti „škůdcům“ bylo vzneseno celá řada obvinění: K. F. Čelpan byl obviněn z „narušení vládního úkolu pro výrobu vznětových motorů“ a „úmyslné organizace závad vznětových motorů“, G. I. Aptekman byl zatčen a obviněn za poruchy, k nimž došlo během testů, které sloužily jako potvrzení jeho „sabotážní“ činnosti. Hlavní inženýr ChPZ F. I. Ljašč, který „způsobil nepoužitelnost obráběcích strojů“, hlavní metalurg A. M. Metancev a mnoho dalších, „naverbovaní“ ředitelem ChPZ I. P. Bondarenkem, seznam obvinění, který zahrnoval téměř všechna představitelná a nepochopitelná zvěrstva - od „otupělé bdělosti“ po „organizování výbuchu v továrně“...

Brzy po zahájení vývoje výkonných vznětových motorů BD-2 (bystrochodnyj dizel) v Charkově a prvních slibných výsledcích na konci roku 1934 bylo přijato vládní rozhodnutí - souběžně s dolaďováním perspektivních motorů, zahájit přípravy na jejich sériovou výrobu. Na vedení země zapůsobila „pracovní zpráva“ pracovníků továrny - od vydání úkolu uběhly o něco více než tři roky a na přehlídce již jela 7. listopadu 1934 první dvojice tanků BT-5 vybavených novými diesely. V prosinci téhož roku byl v souladu s vyhláškou o vytvoření kapacit pro výrobu tankových dieselových motorů v charkovském závodě na parní lokomotivy pověřen institut Specmašprojekt vypracováním projektu stavby dílen pro velkovýrobu. ChPZ se tak kromě výroby civilních produktů stal vedoucím centrem budování sovětských tankového strojírenství. Rozsah nového podniku byl bezprecedentně ohromující: aby bylo možné uspokojit potřeby mechanizace a motorizace Rudé armády, bylo nutné vytvořit od nuly výrobu schopnou zajistit roční produkci 10 000 vznětových motorů a také dodatečnou dodávku 25 % náhradních dílů.

Bez čekání na schválení projektu a odhadu, již v roce 1935, z vlastních prostředků závodu, byla zahájena výstavba nových dílen. Samotný projekt prošel dlouhým zkoumáním Lidovým komisariátem pro těžký průmysl a byl přijat teprve na začátku roku 1936, ale vytrvalý a energický ředitel závodu I. P. Bondarenko začal zajišťovat budoucí výrobu s předstihem. Objednávky vybavení, na vládní zakázku, byly zadány v továrnách na obráběcí stroje, spousta byla zakoupena v zahraničí, zejména v USA, Německu, Švédsku - uznávaných centrech světové výroby motorů. Spolu se skupinou inženýrů a výrobních mistrů jel ředitel závodu vybrat zařízení do Ameriky. Zároveň byly zakoupeny nejen stroje, nástroje a vybavení, ale také patenty a pokročilé technologie. Zároveň došlo ke zpoždění rozšíření výroby v důsledku pokračujícího zdokonalování „surového“ motoru a neustálých změn v technické dokumentaci. Plány musely být občas upraveny a vybavení nové motorárny 400 se zpožďovalo.

Navzdory objednávkám nebyl v oddělení 400 uveden do provozu 4. února 1937 žádný stroj. Bylo naléhavě nutné vyrobit 1610 kusů zařízení a 3175 kusů speciálního nářadí. Na konci pololetí bylo dodáno 46 000 m2 výrobních prostor, ale dalších 38 000 m2 bylo ve výstavbě. V budově bylo instalováno 255 strojů (z 314), ale pouze 150 z nich bylo spuštěno; současně mělo být přijato dalších asi 900 strojů. V této podobě se výroba dostala nové vedení zaslaného z CIAM - nově jmenovaného vedoucího dieselového oddělení 400 T. P. Čupachina a zástupce hlavního inženýra oddělení 400 M. P. Poddubného. Potřebovali prokázat maximální organizační schopnosti, aby mohli zahájit výrobu, přičemž se museli věnovat neméně naléhavému úkolu doladit motor, který stále neměl požadované parametry ani nevyhovoval pro hromadnou výrobu.

K tomu měli specialisté CIAM patřičné zkušenosti: T. P. Čupachin, navzdory svému mladému věku, již pracoval jako inženýr pro instalaci a výrobu vznětového motoru letadla AN-1, jehož úspěšného vývoje se účastnil také M. P. Poddubnyj. Nezbytná byla také určitá kultura stavby leteckých motorů, kterou zavedli, což se plně využilo při zdokonalování V-2 (toto označení dostalo BD-2 od poloviny roku 1937). Práce začala tím hlavním - zajistit normální pracovní proces motoru s požadovaným výkonem, což bylo kritické místo. Navzdory dosažené ustálené práci B-2 nadále trpěl zvýšenou spotřebou paliva a oleje a také silně kouřil. K odstranění těchto vad byla použita zvláštní technika, která umožňovala současné řešení výrobních problémů „technologickými metodami“. Řešení těchto problémů bylo přijato v laboratořích Ukrajinského institutu pro stavbu leteckých motorů (jak vidíme, vliv letectví se ukázal jako významný v osudu budoucího nejmocnějšího sovětského motoru), v září 1937 to bylo součástí závodu jako jeho „interní“ NII-466 (tehdy NII-1600)... Kolektiv NII okamžitě obdržel experimentální část motoru a začal jej jemně dolaďovat, přičemž současně prováděl opravy, testování jednotek a perspektivní vývoj. Jednou z významných inovací bylo pečlivé provádění rádiusů, zkosení a zvýšení přesnosti výroby dílů. Těmto „maličkostem“ se dříve nevěnovala pozornost, což nakonec vedlo k výskytu bodů koncentrace napětí a zvýšenému opotřebení.

Po zatčení hlavního konstruktéra KB K. F. Čelpana na začátku roku 1938 (byl obviněn ze „sabotáže“ a „vytváření vad) byl jmenován na jeho funkci T. P. Čupachin. Nyní musel nést odpovědnost za konstrukci motoru. Vedoucím oddělení 400 byl S. N. Machonin, dříve vedoucí oddělení kontroly kvality závodu, ale ne na dlouho - brzy byl povýšen na pozici hlavního inženýra a zástupce ředitele ChPZ.


Schéma mazání

Navzdory všem plánům bylo kvůli zdlouhavému doladění V-2 nutné několikrát odložit termíny státních testů. Konaly se pouze v dubnu až květnu 1938, ale výsledky nebyly zdaleka uspokojivé. Při testování tří vznětových motorů V-2 druhé série (všechny byly sestaveny ve zkušební výrobě) komise odhalila následující závady: první motor, který pracoval 72 hodin a 25 minut, selhal kvůli zadření pístu; druhý pracoval požadovaných 100 hodin, ale prohlídka zjistila k praskliny v hlavách válců; třetí také fungoval podle normy, ale vykazoval zvýšenou spotřebu oleje a při kontrole objevili praskliny v horní klikové skříni. Podle komentářů komise konstruktéři pohotově posílili horní klikovou skříň a hlavy válců, zvýšili tuhost pláště válce, změnili tvar pístu na kónický, přidali stírací kroužek oleje, plstěný olejový filtr a instalovali olejová čerpadla se zvýšeným výkonem.

S těmito úpravami byla vyrobena nová experimentální šarže V-2, z nichž tři byly podrobeny továrním testům. Jeden z nich, bez významných připomínek, pracoval 234 hodin 42 minut, druhý - požadovaných 100 hodin, ale na třetím, po 127 hodinách a 52 minutách provozu, byla znovu nalezena trhlina a znovu v horní klikové skříni. Státní testy musely být znovu odloženy. Situaci zhoršovala skutečnost, že státní zadání již stanovilo termíny a plán výroby vznětových motorů na příští rok a objemy následovaly s nárůstem: leden - 40 jednotek, únor - 50, březen – 60. Tovární zkoušky musely být dokončeny do 15. ledna 1939, státní - do 1. února.

Zásadní vylepšení přineslo nové palivové čerpadlo vlastní konstrukce. Během testování čerpadlo úspěšně splňovalo požadované normy na zkušebním stavu i v tanku. Díky normalizaci dodávky paliva se obsah kouře snížil o 3/4 a zvýšila se účinnost motoru. Do konce roku 1938 závod vyrobil 50 vznětových motorů. Další montáž brzdil nedostatek pístních kroužků a pouzder válců, které byly v rámci kooperace nepravidelně dodávány závodem J 26. Zahájení výroby pístních kroužků v továrním cechu bylo plánováno až za 3 měsíce.

Po celou tu dobu pokračovalo vybavení motorárny. Lhůty se krátily, ale nedostatek potřebného vybavení a pracovníků, vybavení a nástrojů přinutil do poloviny roku 1938 vyrábět všechny dieselové jednotky a sestavy pomocí dočasné technologie v jiných dílnách a teprve poté provést finální montáž v budově 400.

K 1. červnu 1938 bylo v oddělení 774 strojů, z nichž jen 605 bylo uvedeno do provozu z důvodu nepřipravenosti elektrické sítě budovy. V oddělení pracovalo 2603 lidí. O měsíc později, k 1. červenci, bylo do seznamu vybavení„první fáze“ zahrnuto 454 z 1121 zařízení, 1089 z 2931 vyjmenovaných nástrojů a ani jeden speciální stroj. Obzvláště mnoho problémů způsobila výroba technického vybavení, často jednorázového a jedinečného: s kapacitou dílny na výrobu maximálně 100 jednotek za měsíc bylo požadováno 1759 druhů pouze pro jeden kus. Pro urychlenou nápravu situace, která byla uznána jako „katastrofická“, převedl Glavk část objednávek do jiných továren.

První vznětový motor V-2, kompletně vyrobený v nové budově, byl sestaven 12. srpna 1938. Od té doby začalo být do harmonogramu výroby motorů zahrnuto oddělení 400 a sestavené vznětové motory měly méně závad. V lednu 1939 došlo v ChPZ k významným změnám: kvůli důležitosti výroby dieselů pro obranu země byla nově postavena hlavní budova 400, slévárna barevných kovů, kovárny a lisovny, ve kterých byl vyráběn diesel V-2. K nim se připojily modelové a nástrojářské dílny ChPZ a vytvořily nový dieselový závod. Zahrnoval také výzkum NII-466.

Všechny mechanické dílny byly sjednoceny v hlavní budově. Byla zde také montážní dílna a zkušební stanice. Montáž motorů probíhala proudovou metodou - na linkách a dopravnících. Závod pro tu dobu zvládl nejnovější technologické procesy: lisování za tepla s minimálním přesahem, vrtání otvorů do bloků a klikových skříní na vícevřetenových strojích, vyvrtávání ojnic a vložek na diamantových vyvrtávacích strojích a další.

Z výše uvedených „leteckých“ důvodů byl závod pojmenován jako Státní dieselový závod 18. GU NKAP. Jeho prvním ředitelem byl letecký inženýr z CIAM G. D. Brusnikin, hlavní inženýr P. D. Lavrentjev. Kancelář hlavního konstruktéra vedl T. P. Čupachin, zástupcem byl Ja. E. Vichman. Sériové KB vedl I. Ja. Trašutin. Závod byl brzy přejmenován na Státní svazový závod J 75 NKAP a pak, po zachování jeho čísla a byl převeden do Narkomatu středních strojírenství, kde byl i závod J 183.

Prvotním úkolem závodu J 75 byla výroba vznětových motorů V-2 pro lehký tank BT-7M a V-2V pro dělostřelecký tahač Vorošilovec. Program na rok 1939 sestával z 1000 dieselů. Současně se V-2 připravoval na opakované státní testy. Za tímto účelem bylo sestaveno 12 standardních vznětových motorů. V květnu až červnu 1939 byly tři z nich „sériového standardu“ namontovány pro testování na stendu, traktoru a tanku. První z nich bez jakýchkoli připomínek odpracoval stanovenou životnost 100 hodin a ukázal maximální výkon 500 koní. s dobrou specifickou spotřebou paliva 165-166 g/k*h. Druhý motor byl testován v tanku BT-7M po dobu 130 hodin, poté byl přenesen na zkušební stolici pro sejmutí parametrů. Problémy doprovázely pouze testy třetího vznětového motoru, sníženého na výkon 345 koní pro práci na dělostřeleckém traktoru kvůli častým poruchám samotných Vorošilovců. Podle výsledků testu byly všechny vznětové motory hodnoceny jako „dobré“. Hlavní závěr státní komise zněl: „vznětový motor V-2 lze zavést do sériové výroby.“ Všechny naftové motory prošly státními testy s podnikově vyrobeným palivovým zařízením, které nahradilo předchozí dovážené (německé).

Etalon z roku 1939 dostal tužší horní blok a nové těsnění, které zaručilo spolehlivý plynový spoj. Nařízení Narkomatu podepsané I. A. Lichačevem o předání vznětového motoru V-2 do hromadné výroby vyšlo 1. září 1939, což se shodovalo s vypuknutím druhé světové války.

Kromě základní verze vyráběla továrna J 75 výkonnější motor V-2K pro těžké tanky KV. V důsledku zvýšení otáček z 1800 na 2000 ot/min a průměrného efektivního tlaku z 6,5 na 7,0 kg/cm2 byl dosažen výkon 600 koní. V srpnu a říjnu 1940 byly diesely V-2K testovány na počáteční dávce tanků KV.

Avšak ještě dříve, během sovětsko-finské války (1. prosince 1939 - 13. března 1940), prošly diesely V-2 skutečnou zkouškou bojem. Již 17. prosince 1939 vstoupil do boje první z vyrobených KV, poté se k němu přidaly další dva tanky. „Třicetčtyřky“ s dieselovými motory V-2 byly poté testovány na polygonu a připraveny na dlouhodobé testování. Na základě rozhodnutí Výboru obrany byl vznětový motor V-2 v roce 1939 přijat Rudou armádou ve třech modifikacích: V-2 - 500 k, V-2K - 600 k, V-2V - 375 k.

V závodě probíhaly vývojové práce na dalších projektech. Tým NII-1600 v září 1939 navrhl projekt řadového šestiválcového vznětového motoru V-4 (poloviční“ V-2) s výkonem 250-300 koní při 1800-2000 ot/min; byl testován sériový V-2 s výkonem 650 k; byly vyrobeny prototypy setrvačníkového tankového startéru; probíhal vývoj nového vznětového motoru monoblokového typu se spodním nosným karterem.

1. září 1939 byly na NII-1600 sestaveny první dva řadové diesely V-4, z nichž jeden prošel 100hodinovými testy; za ním následovaly další tři motory, zaběhnuté na stendu. V roce 1940 ústav vyrobil motor navržený pro prodlouženou životnost 250 hodin. Diesel určený pro „třicetčtyřky“ dostal označení M-250. Jeho kus č. 2 pracoval na stendu asi 350 hodin. Takový prudký nárůst resursu požadovala komise NKO pro testování T-34. Museli spěchat a navzdory „překročení“ teploty oleje a zvýšené spotřebě paliva zaznamenané během provozu bylo rozhodnuto předložit ke státním zkouškám dva vznětové motory pro montáž na tanky T-34. „Násilné rozhodnutí“ zdvojnásobit životnost namáhaného motoru tanku se však nevyplatilo: zkoušky tanků provedené v srpnu až září 1940 skončily vážnými poruchami obou motorů. Tato práce vyžadovala pečlivější přístup.


Nejtěžší zločin spáchaný na T-34, kola převodovky nejsou ve stálém záběru, neřadí se bočními ozuby. Jak mohli naivně doufat, že tak primitivní převodovka přenese 500 koní? (pozn. překl.)

Na konci roku 1940 připravila NII-1600 ke zkouškám v tanku T-34 další prototyp vznětového motoru V-5 se změnou regulace v nezesílené (500 k při 800 ot/min) a zesílené (až 650 k při 2100 ot/min) verzi. Druhý byl poslán do Leningradu do Kirovského závodu k testování v tancích KV.

V létě roku 1940 získala továrna J 75 významnou pomoc: zvýšily se finanční prostředky pro výrobu, zásobování závodu dostalo prioritu, přibližně 500 kvalifikovaných pracovníků bylo převedeno z jiných podniků. V té době byl závod jediným výrobcem tankových naftových motorů a Narkomsredmaš nařídil jejich nepřetržitou výrobu ve třech směnách. Za tímto účelem byla výroba palivového vybavení přenesena z hlavní budovy do samostatné pětipodlažní budovy, ale toto řešení nebylo úspěšné - výrobě přesného zařízení vadily vibrace mezipodlaží. Nakonec byla zahájena výstavba nové dílny o rozloze 30 000 m2. Byla postavena velmi rychle, ale válka zabránila jejímu uvedení do provozu.

Vzhledem k tomu, že dekret ústředního výboru CK VKP(B) SSSR počítal s významným zvýšením výroby nových tanků s připojením dalších továren, byl plán výroby pro závod J 75 schválen ve výši 2 000 vznětových motorů a poté vzrostl na 2 700. Ve skutečnosti se podařilo vyrobit jen 1933 motorů, protože dílny nebyly vybavené a bylo vysoké procento zmetků. Nicméně pro první čtvrtletí roku 1941 bylo naplánováno vyrobit 2500 a pro druhé čtvrtletí - 3280 motorů V-2. Aby se rozšířila výroba a uspokojily rostoucí potřeby komponentů a sestav, byla zřízena pobočka v závodě J 75, který se také nacházel v Charkově v bývalém závodě na opravy tanků J 48. O šest měsíců později však kvůli vypuknutí války musel být vrácen narkomatu za účelem opravy obrněné techniky.

Závod J 75 zvyšoval tempo. V prvním čtvrtletí roku 1941 vzrostla výroba vznětových motorů typu V-2 19krát ve srovnání se stejným obdobím roku 1939, počátečního roku výroby. Souběžně s tím probíhalo jejich konstrukční a technologické zdokonalování. V roce 1940 se do výroby dostala vylepšená třetí série, od začátku roku 1941 byla nahrazena čtvrtou.

Spolu se základním vznětovým motorem byla připravena technická dokumentace pro výrobu řadového vznětového motoru V-4 o výkonu 300 koní. Po úspěšném absolvování chodových zkoušek v lednu až březnu 1941 přenesli charkovští motoráři veškerý vývoj na V-4 do leningradského závodu J 174, kde byla zahájena výroba tanků T-50, pro které byly určeny. Zástupcem hlavního konstruktéra závodu J 174 byl M. P. Poddubný z Charkova.

Pro potřeby stavby lodí závod J 75 urgentně vyrobil úpravy V-2 na pravotočivý a levotočivý - V-2L a V-2P (opačný směr otáčení kompenzoval gyroskopický moment šroubů ve spárovaných pohonných jednotkách). V únoru 1941 úspěšně absolvovali oficiální 100hodinové testy, které potvrdily stanovené parametry ve spolupráci se šrouby. Lodní modifikace byly přijaty staviteli lodí pro použití ve vojenské stavbě lodí.

Nejpůsobivějších výsledků bylo dosaženo při testování modifikace V-2SN, vybavené systémem přeplňování kompresorem převzatým z leteckého motoru AM-38: výkon upraveného motoru dosáhl 850 koní. Jeden takový diesel byl odeslán do závodu Kirov, kde v červnu 1941 prošel jízdními zkouškami v experimentálním těžkém tanku KV-3.

Současně probíhala práce na zvýšení resursu a spolehlivosti motoru a byly vychytávány „blechy“: poruchy a drobné závady. Měsíc před začátkem války pobýval v závodech J 183 a J 75 nový narkom středního strojírenství V. A. Malyšev. Lidový komisař požadoval prodloužení životnosti a zvýšení charakteristik motoru, zejména s poznámkou, že „motor musí mít superspolehlivost!“, jako by předvídal, v jakých nejtěžších válečných podmínkách vznětový motor brzy bude muset pracovat.

Do června 1941, 20 měsíců po zahájení sériové výroby, závod J 75 zvládl pět verzí dieselu: V-2 - pro lehký tank BT-7M; V-2/34 - pro střední tank T-34; V-2K - pro těžký tank KV; V-2V - pro dělostřelecký tahač Vorošilovec; V-4 - pro lehký tank T-50.

Виктор Березкин (Viktor Berezkin)

Přidejte se k nám

Věříme, že mezi Vámi jsou lidé s různými zájmy a zkušenostmi, kteří by mohli přispět svými znalostmi a nápady. Pokud máte rádi vojenskou historii a máte zkušenosti s historickým výzkumem, psaním článků, editací textů, moderováním, tvorbou obrázků, grafiky nebo videí, nebo prostě jen máte chuť se zapojit do našeho unikátního systému, můžete se k nám připojit a pomoci nám vytvářet obsah, který bude zajímavý a přínosný pro ostatní čtenáře.

Zjistit více