Гражданским лётчикам всё-таки очень хотелось получить двигатели, сделанные специально для них. И руководство ГВФ сделало первую попытку...

Как уже говорилось, гражданскую авиацию не удовлетворяли поставлявшиеся ей промышленностью устаревшие военные машины со снятым вооружением. Да и их не хватало. Например, в 1932 году в ГВФ поступил лишь 31% от планового количества самолетов. Не очень подходили и авиамоторы, спроектированные для военных нужд.

В январе 1931 года руководство гражданской авиации обратилось к ВАО с просьбой спроектировать для её нужд звездообразный мотор с пятью или семью цилиндрами мощностью 165 л. с. При этом степень сжатия предполагалось ограничивать 5,0, чтобы использовать дешевый бензин. Представители ЦИАМ считали такую затею бесперспективной, так как подобный двигатель далее вряд ли удастся форсировать более чем до 225 л. с. Но другие идею сочли интересной. В частности, за ее реализацию выразил готовность взяться завод № 29 в Запорожье, предложив сделать «семерку» в 175 л. с. 

10 января на совещании в ВАО решили построить семейство моторов на базе уже освоенного М-11, отличавшегося простотой и неприхотливостью. Двигатели разной мощности хотели получить, меняя количество цилиндров. Первоначально в семейство должны были войти М-51 (пятицилиндровый, модернизированный М-11, 145 л. с.), М-48 (семицилиндровый, 210 л. с.) и М-49 (девятицилиндровый 310 л. с.). Чуть позже к ним добавили 3М-11 (он же М-50, трехцилиндровый, 65 л. с.). Проектирование вел опытно-конструкторский отдел завода № 29 под руководством А. С. Назарова. Фактически работу по двигателям малой мощности вела группа М. В. Коссова. 

Начали с М-51. Он имел иной механизм газораспределения (с одной кулачковой шайбой вместо отдельных валиков), шлицевой носок вала и был форсирован по оборотам по отношению к М-11. Эту черту потом унаследовали все моторы семейства. Коленчатый вал устанавливался на роликовые подшипники. Высотные характеристики улучшались наличием ПЦН. 

Опытный образец изготовили в феврале 1932 года и с марта начали его обкатку, а затем испытания. В мае – июне М-51 уже поставили на госиспытания (правда, пока с цилиндрами от М-11). В октябре он уже прошел госиспытания со своими собственными цилиндрами. В июне 1933 года М-51 испытали в полете на самолете У-2. На тот же год планировалось разворачивание серийного производства.

В конце 1932 года изготовили опытный образец М-48, в это же время проходили госиспытания М-50 (3М-11). Самый мощный мотор семейства, М-49, в то время находился на заводских испытаниях. Работы по унифицированному семейству в основном прекратили в 1934 году. 

Дальше всего ушли с М-48, который в 1934 году демонстрировали на выставке в Париже, как достижение советской промышленности. В следующем году мотор испытывался в воздухе на опытном учебном самолете У-3. Работы свернули в связи с передачей выпуска базового М-11 на завод № 16 в Воронеже. 

Отчаявшись добиться понимания от ГУАП, руководство ГВФ решило строить для себя самолеты и моторы самостоятельно. Для этого оно организовало конструкторские коллективы и начало строить заводы. В частности, в Тушино возник авиамоторный завод № 82. Еще в 1932–1933 годах группу специалистов, занимавшихся моторами малой мощности, перевели из Запорожья в Москву в состав отдела бензиновых двигателей НИИ авиадвигателей ГВФ (НИИ АД ГВФ), выделенного из НИИ ГВФ. Его разместили в здании Дирижаблестроительного учебного комбината в подмосковном поселке Тушино (ныне в черте города). Начальником отдела стал М. А. Коссов. 

В отделе работали молодые инженеры И. А. Жуков, И. Ф. Кайдаш, М. Гарнец, Е. Н. Гранкин и другие. Туда с завода № 29 передали документацию по М-48, М-49 и М-51. На их основе в Тушино спроектировали серию двигателей, сохранивших многие детали и узлы М-11, но отличавшихся применением наддува и нового привода газораспределения. Переход к традиционной кулачковой шайбе снижал вес и уменьшал инерционность механизма, облегчая форсирование по оборотам. 

М-51 превратился в МГ-11, М-48 – в МГ-21, М-49 – в МГ-31. Три мотора имели до 90% взаимозаменяемых деталей. Буквы «МГ» расшифровывались как «мотор гражданский». Это обозначение получали все двигатели, проектировавшиеся в НИИ АД. 

Это были первые отечественные двигатели, создававшиеся специально для самолетов ГВФ с учетом специфических требований. Поскольку использовалась документация из Запорожья, которую лишь дорабатывали, проектирование шло быстро. 

Проект МГ-11 в первом варианте завершили в 1933 году. От М-11 он отличался приводом газораспределения, конструкцией клапанов и головок цилиндров, наличием односкоростного нагнетателя. Степень сжатия 5,0 позволяла использовать дешевый бензин. Расчетная мощность была больше, чем у М-51 – номинальная 150 л. с., максимальная – 180 л. с. при весе 175 кг. 

Опытные образцы МГ-11 делали на заводе № 82 в Тушино. Они проходили стендовые и летные испытания. Всего изготовили 13 таких моторов, отличавшихся друг от друга. Первые из них именовались просто МГ-11 и весили 175 кг, потом в 1936 году появился МГ-11А с небольшими отличиями по деталям и МГ-11Ф, на котором рассчитывали получить максимально 210 л. с. при номинальной мощности 165 л. с. На некоторых двигателях устанавливались карбюраторы «Зенит» DCL 42 вместо стандартного К-11. Постепенно конструкторы уходили всё дальше от М-11, хотя старались обеспечить унификацию узлов и деталей между своими моторами. 

Следующим шагом в 1938 году стал МГ-11Н (МГ-11ФН), считавшийся высотным. На нём подняли наддув, увеличив диаметр крыльчатки и изменив передаточное число мультипликатора, степень сжатия довели до 6,0, использовали цилиндры от МГ-31 (раньше стояли цилиндры от М-11). Поменяли свечи зажигания, доработали маслосистему и увеличили величину подъема клапанов, для которых предусмотрели стальные седла вместо бронзовых. Вес дошел до 195 кг, но все эти мероприятия так и не позволили выйти на расчетную мощность. В 1935 году МГ-11 смонтировали на биплане У-2, позже разные варианты испытывали на самолетах УТ-2, УТИ-6 (НВ-6) и САМ-5-2бис. В 1939 году на последнем летчик Б. К. Кондратьев достиг высоты сначала 8400 м, а затем 8900 м (по другим данным – 8760 м), поставив рекорд для многоместных легких самолетов.

Подобный путь прошел семицилиндровый МГ-21, проектировавшийся с 1933 года. На нём хотели получить максимальную мощность 220 л. с. Двигатель оснащался карбюратором К-17 от мотора М-17 и имел тот же нагнетатель, что и МГ11, но с увеличенными оборотами за счет изменения передаточного числа привода. 

Единственный опытный образец МГ-21 изготовили в 1934 году, в 1934-1935 годах он проходил стендовые испытания и доводку. 13 августа 1935 года мотор успешно прошел государственные испытания. В 1936-м изготовили два экземпляра усовершенствованного МГ-21А, рассчитанного уже на 250 л. с. 

Летные испытания проводились на самолете КАИ-2 в 1937 году. Самой удачной оказалась «девятка» МГ-31. Это был самый мощный построенный двигатель семейства. Его также проектировали с 1933 году. Первые образцы собрали на заводе № 82 в 1934-м. На ранних моторах ставился импортный карбюратор «Зенит» 60DCL. В том же году провели заводские испытания. 

В декабре 1934 года МГ-31 впервые выставили на госиспытания, но на 31-м часу вырвалось седло клапана. Неудача постигла и второй экземпляр. В феврале проводились повторные госиспытания, но двигатель опять не справился с программой – начали отворачиваться головки цилиндров. В результате в конструкцию внесли около 70 изменений. При этом двигатель всё дальше уходил от М-11. 

Доработанные образцы опять поставили на заводской стенд. Один мотор успешно отработал 130 часов, другой – 180. Лишь в сентябре 1935 года МГ-31 успешно прошел госиспытания. На 88-м часу сломались шестерни в механизме газораспределения. Выяснилось, что их изготовили из стали не той марки. Это сочли уважительной причиной. 

При сухом весе 247 кг мотор развил максимальную мощность 318 л. с. В проекте были заложены 320 л. с., и их действительно получили на заводских испытаниях. Тем самым «закрыли» одну из позиций плана НИИ ГВФ, которой предусматривалось получить на МГ-31 300 л. с. Номинальная мощность соответствовала расчетной – 270 л. с. 

С 1936 года этот двигатель серийно изготовлялся заводом № 82 (в то время уже Опытным заводом НИИ ГВФ). На серийных экземплярах ставили отечественные карбюраторы К-17 с расточенными жиклерами. МГ-31 стал единственным мотором семейства МГ, выпускавшимся в сравнительно больших количествах и применявшимся в гражданской авиации. Все моторы выпуска 1936 года относились к 1-й серии. Их сравнивали с иностранными звездообразными двигателями подобного класса – американским R-975E и чехословацким «Вальтер» «Бора» С. Оба они превосходили конструкцию Коссова по удельной мощности, но имели больший диаметр.

В январе – феврале 1937 года двигатель успешно опробовали на самолете «Сталь-2», на котором ранее применяли М-26 и М-22. Мастерские ГВФ начали переоборудовать эти машины под двигатели Коссова. Специалисты НИИ ГВФ считали, что пара МГ-31 станет оптимальной мотоустановкой для самолета местных линий на четыре – шесть пассажиров. 

С конца 1937 года МГ-31 сменил в цехах усовершенствованный МГ-31Ф. Его опытный образец прошел государственные испытания в апреле того же года. На нём удлинили юбки поршней, изменили набор поршневых колец и доработали уплотнение носка коленчатого вала. Максимальную мощность сначала запланировали в 335 л. с., номинальную – 300 л. с. при весе 250 кг. 

На испытаниях получили соответственно 331 л. с. и 302 л. с. Вес был превышен на 450 г, что сочли несущественным. Мотору поставили оценку «удовлетворительно» и разрешили запуск в серию. Для серийного варианта уже заявили максимальную мощность 350 л. с. при прежней номинальной 300 л. с. 

На 2-й серии, внешне отличавшейся большей площадью оребрения цилиндров, вес возрос до 260 кг. На 3-й серии, изготовлявшейся в 1938–1939 годах, ввели ряд изменений: тяги приводов клапанов закрыли чехлами, переделали клапанные коробки, доработали подогрев карбюратора. На моторе предусмотрели регулятор Р-2 для работы с винтом изменяемого шага. Дефлекторы способствовали улучшению теплового режима, удалось сбить температуру в наиболее опасных местах на 4045 градусов. Всё это привело к росту веса до 288 кг и некоторому увеличению диаметра двигателя – примерно на 150 мм. 

Один из двигателей выпуска 1938 года прошел государственные испытания. Неизвестно, был ли изготовлен МГ-31А, рассчитанный на 400 л. с. Зато в опытных образцах точно существовал МГ-31Н – развитие типа Ф со степенью сжатия 6,0, увеличенным диаметром крыльчатки, большим передаточным отношением привода нагнетателя. Степень сжатия подняли, изменив положение поршневого пальца. Этот вариант считался высотным. 

Конструкторы двигались по тому же пути, что и совершенствуя МГ-11. Кроме того, ввели новую заднюю крышку, поскольку в набор агрегатов включили вакуум-помпу и синхронизатор. Этот тип испытывался на стенде с декабря 1937 года по август 1938-го, но расчетной мощности 450 л. с. не достигли. 

Практически параллельно вели работу по МГ-31Ф2. У него тоже подняли степень сжатия, расточили диффузоры карбюратора, облагородили форму смесепроводов, доработали маслосистему. Два мотора этой модификации работали на стенде в апреле – августе 1938 года. Один из них довольно быстро вышел из строя – обнаружили утечку масла и разрушение крыльчатки нагнетателя. 

Но МГ-31Н и МГ-31Ф2 остались лишь в нескольких опытных образцах. Все работы по дальнейшему совершенствованию мотора прекратили одновременно с остановкой серийного производства. Последнее остановили в связи с передачей предприятия в ведение НКВД в августе 1938 года. На нем разместили «шарагу» – конструкторское бюро из заключенных, занимавшееся дизелями. 

В Тушино успели выпустить 129 моторов МГ-31 и МГ-31Ф. Они устанавливались на самолетах «Сталь-2» и многочисленных опытных машинах. В эксплуатации мотор показал себя достаточно надежным. Подразделения ГВФ не очень страдали от его посредственной экономичности, но весьма ценили способность работать на бензине Б-70 без всяких добавок и дешевом минеральном масле. 

По постановлению от июля 1939 года выпуск МГ-31 должен был освоить завод № 16 в Воронеже. Туда же перебрался М. А. Коссов с некоторыми своими сотрудниками. К концу года предполагался выпуск первой серии из десяти моторов, но практически ни одного в Воронеже не собрали. После окончания войны предлагали восстановить производство МГ-31 на каком-либо предприятии, но затем от этой идеи отказались. 

Моторы МГ-31Ф эксплуатировались до конца 1946 года. Осоавиахим по примеру ГВФ также хотел организовать свои предприятия по изготовлению легких самолетов и моторов малой мощности для них, но эта идея не была реализована.