В.Я. Климов на базе лицензии фирмы “Испано-Сюиза” создал семейство моторов, начатое М-100, М-103 и М-104. С ними летали знаменитые бомбардировщики СБ, обгонявшие истребители.

Да, мы опять возвращаемся к “Испано-Сюизе”, только уже к другой, а не той, что стала основой для советских моторов М-4 и М-6. Ранее уже говорилось, что в начале 1933 года стало ясно, что намеченная на 1931-1932 большая программа создания в СССР полностью оригинальных авиамоторов отечественной конструкции практически провалилась. Лишь М-34 Микулина внедрили в серийное производство. Да и он к этому времени отставал от мирового уровня по удельной мощности и высотным характеристикам (в связи с отсутствием вначале на нём нагнетателя). Это сдерживало развитие самолетостроения.

Возникла необходимость приобрести подходящие двигатели за рубежом. Принципиальное решение об этом приняли в мае 1933. Среди отобранных советскими специалистами конструкций оказался французский 12-цилиндровый V-образный двигатель водяного охлаждения “Испано-Сюиза 12Y”. Это был тогда вполне современный мотор - мощный, лёгкий, снабженный редуктором и центробежным нагнетателем. Номинальная мощность его составляла 750 л.с., а максимальная - 860 л.с. при сухом весе 438 кг. Он выпускался в ряде модификаций, включая специальную модель для истребителей 12Ycrs, предусматривавшую крепление пушки в развале блоков цилиндров. Пушка при этом стреляла через полый вал редуктора.

Французский мотор выполнялся по схеме “моноблок” - верхняя часть картера и блок представляли собой одно целое. Гильза была свободной, все нагрузки принимала рубашка. Развал между блоками составлял 60 градусов, что соответствовало наиболее выгодному варианту уравновешивания подвижных частей. Два шатуна разных блоков, работающих на одно колено вала, соединялись боковым сочленением.

Выбор определялся как политическими причинами (в этот период отношения между Францией и СССР существенно улучшились), так и техническими: считалось, что французские двигатели по применяемой технологии и материалам ближе к возможностям советской промышленности, чем, скажем, английские. Кроме этого, не возникало необходимости пересчитывать дюймовые размеры в метрические.

13 августа 1933 года Комитет обороны принял постановление о приобретении во Франции 20-30 двигателей “Испано-Сюиза” с запасными частями и инструментом к ним и проведении переговоров о получении лицензии и технической помощи фирмы в организации их серийного производства в Советском Союзе. 28 ноября Совет труда и обороны предписал купить 30 готовых двигателей, 50 в виде комплектов деталей и агрегатов и ещё на 50 моторов приобрести наиболее сложные в производстве части. На всё это выделили 1 650 000 рублей (не “деревянных”, а полновесных золотых). 15 декабря Комитет обороны потребовал ускорить переговоры, ссылаясь на срочную нужду в современных авиадвигателях, особенно для истребителей.

Во Францию командировали комиссию, председателем которой назначили В.Я. Климова. Члены комиссии изучили двигатель и потребовали от фирмы подтвердить заявленные характеристики длительными 100-часовыми испытаниями. Представители “Испано-Сюизы” согласились на это неохотно. Они выбрали один двигатель типа 12Ybrs из партии в 20 моторов, изготовленных и соответствие с требованиями французских ВВС. Испытания начались в январе 1934 года. На 11-ом часу у мотора разрушился коленчатый вал, затем встретились с возникновением трещин в рубашке блока.

Фирма начала поспешно доводить двигатель. Ввели противовесы на щеках коленчатого вала, усилили крышки шатунов, блоки и картер, увеличили диаметр вала редуктора. Часть этих усовершенствований проработали ранее применительно к образцам для лицензионного производства в Чехословакии. Чехи тоже столкнулись с расхождением между рекламными заявлениями и реальными возможностями двигателя. Вес модифицированного по советским требованиям мотора возрос до 475 кг. В таком виде его вновь поставили на испытательный стенд. На этот раз они шли более удачно, хотя длительная работа на максимальной мощности неизбежно приводила к неполадкам. Испытания завершили в марте 1934 года.

Из Москвы торопили с приобретением лицензии. Начальник Управления ВВС Я.И. Алкснис вообще требовал заключить договор ещё до окончания испытаний!

24 января 1934 оформили первый заказ на восемь стандартных моторов без внесения последних изменений. Два из них отгрузили из Франции 28 января, а ещё шесть - 27 февраля. Из числа купленных шесть штук были типа 12Ybrs и два - 12Ycrs (под 20-милиметровую пушку “Испано S9”).

В конечном счете входивший в комиссию военинженер М.А. Левин предложил взять мотор в первоначальном виде, но ограничить его мощность заявленным номиналом - 750 л.с. Даже при этом он превосходил по удельной мощности и высотным характеристикам все двигатели советского производства. Повторные испытания показали, что в этом случае ресурс “Испано-Сюизы” достаточно велик. 14 июня 1934 наконец-то подписали соглашение с фирмой о помощи в организации производства в СССР. Им предусматривалось, что фирма предоставит документацию, образцы двигателей, ознакомит советских специалистов с применяемой технологией. Срок действия заканчивался 26 марта 1938 года. До этого времени фирма должна была сообщать советской стороне обо всех изменениях, вносимых в серийную продукцию.

Освоение производства мотора, получившего советское обозначение М-100, планировали сначала на заводе №24 в Москве, а затем перенесли на завод №26 в Рыбинске. По первоначальным планам, это предприятие должно было перейти на выпуск двигателей V-1800 “Супер-Конкверор” по лицензии американской “Кёртис-Райт корпорейшн”. Для этого в США подготовили документацию и опытные образцы моторов в метрической системе. Технология специально разрабатывалась под оборудование завода в Рыбинске. Но о “Конквероре” приказали забыть.

Постановлением Совета труда и обороны предписывалось уже до конца 1934 года собрать 15 моторов из французских деталей, а в следующем году выпустить не менее 600 двигателей. Оно же требовало создания конструкторского отдела, который занялся бы совершенствованием “Испано-Сюизы” “в плане повышения мощности, высотности, надежности и уменьшения расхода горючего и масла”. В июле 1934 конструкторский отдел был создан, главным конструктором назначили Климова. Документация от фирмы поступила с опозданием против сроков договора, что вызвало задержку с началом производства. Советское торгпредство взыскало с фирмы изрядную неустойку - 2 600 000 франков.

Под руководством Климова документацию переделали под советские стандарты, подобрали отечественные аналоги применявшихся французами материалов. В 1935 году из цехов завода в Рыбинске вышли первые М-100, аналогичные французской модификации 12Ybrs. Они не были полностью идентичны оригиналу: кое-какие изменения шли от технологических возможностей завода, а кое-что намеренно ввел Климов, совершенствуя оригинал. А ещё причиной стало то, что от завода требовали начать выпуск ещё до получения всей документации и заказанного оборудования. Для первых серий из Франции импортировали нагнетатели, подшипники, бензонасосы и всю электрику. Ранние моторы советского производства оказались тяжелее французских и развивали меньшую мощность. Они имели степень сжатия 6,0 и вес 470 кг.

Единственным серийным самолетом, на котором устанавливали М-100, стал знаменитый скоростной бомбардировщик СБ, созданный в ЦАГИ под руководством А.Н. Туполева. Первоначально его проектировали под два “Циклона”, с ними летал первый опытный образец самолета. Но получилось “не особо чтобы”. Поэтому на второй экземпляр, АНТ-40-2, поставили два мотора, купленных во Франции. В результате появился самый быстроходный бомбардировщик в мире (в то время, разумеется).

В конце 1935 года первые серийные СБ покинули сборочный цех. В части ВВС они начали поступать только в следующем году. Поначалу машины демонстрировали множество недостатков, часть из них была связана с винтомоторной группой. Ресурс для двигателей первых серий установили в 50 часов, но больше 20-30 они реально не вырабатывали. Текла вода из блоков, выходили из строя магнето.

Осенью 1936 года СБ с двигателями М-100 попали в Испанию (в нарушение лицензионного соглашения, запрещавшего экспорт). Эти самолеты там встретили с восторгом, новый бомбардировщик обгонял истребители! Даже монопланы И-16 на высоте 5000 метров оказались неспособны сопровождать СБ - отставали. Летчики хвалили двигатели за отличные высотные характеристики и хорошую приемистость.

После выработки ресурса М-100 стали отправлять на ремонт на местный завод фирмы “Испано-Сюиза”. И оказалось, что возвращавшиеся оттуда моторы работали лучше, чем новые. Выяснилось, что кое-какие запасные части получали из Франции, советские свечи зажигания меняли на английские, пружины в приводе нагнетателя изготавливали по фирменной технологии, а не как в СССР. Это сразу отметили в рапортах в Москву.

Но и у нас двигатель за это время изменился, он оказался неплохо приспособлен к дальнейшему совершенствованию. С 1936 года выпускался М-100А, над которым начали работу в октябре 1935. 

Используя новое оборудование, технологию приблизили к французской и одновременно внедрили новинки, документация на которые прибыла из “Испано-Сюизы”. Этот вариант отличался подпружиненной ведомой шестерней редуктора, стальными седлами клапанов, гиперболическими коренными вкладышами, тюльпанообразными клапанами впуска. При меньшей степени сжатия (5,8 против 6,0), но увеличенном наддуве он развивал 860 л.с. при весе 484 кг.

Государственные испытания М-100А прошли в январе 1936, летные в мае-июне следующего года. Ресурс его постепенно довели до 100 часов. Но на серийные машины эти моторы стали монтировать с декабря. Бомбардировщики с М-100А тоже попали в Испанию, повоевали они и в Китае. Надежность моторов постепенно повышалась. Во фронтовых условиях не всегда удавалось вовремя заменить двигатель, отработавший плановый ресурс, в некоторых случаях они при хорошем обслуживании достаточно прилично работали по 200-250 часов.

В рапортах вернувшихся из Испании летчиков встречаются фразы типа: “Напряженная работа мотора М-100 в боевых условиях не вызывала за весь период испанской войны каких-либо серьезных дефектов”. Или: “Мотор вполне надежен и пользуется заслуженным доверием летного состава”.

Один старый моторист охарактеризовал двигатель М-100А как “культурный”. Он гораздо меньше подтекал и брызгался маслом, чем другие. Но этот потомок “Испано-Сюизы” требовал тщательной регулировки и много кропотливого труда.

За год выпуск двигателей в Рыбинске вырос более чем десятикратно. В 1935 году их сдали сотню, а в 1936 - уже 1071, из них 180 М-100А. За это нарком Г.К. Орджоникидзе выделил на премирование работников завода 250 000 рублей.

Последние серии М-100А выпускались с маслопомпами увеличенной производительности и шлицевым носком вала редуктора вместо фланцевого, под винт изменяемого шага. Они имели увеличенный до 150 часов межремонтный ресурс.

Планы всё повышались. Завод старался как мог, но не сумел их выполнить. Из-за спешки брак вырос на четверть, постоянно случались перебои со снабжением, да ещё озверевшие чекисты пересажали почти всё руководство предприятия. В результате 1937 год закончили с итогом в 2489 моторов при плане 3000.

В 1938 году начали выпуск М-100АУ со степенью сжатия 5,95 и той же максимальной мощностью 860 л.с. У него коренные подшипники покрывали не мягким баббитом, а свинцовой бронзой, выдерживавшей большие нагрузки, доработали газовые уплотнения блока. Это позволило опять увеличить ресурс до 200 часов, вес поднялся не сильно - до 495 кг. Такие моторы ставили на последние серии СБ выпуска 1938 года. Производство М-100 в разных вариантах шло до первого квартала 1939, всего их изготовили 6061. Довольно долгое время это был один из самых распространенных советских авиамоторов.

С 1935 года вели работы по двигателю М-100Ф, которые с середины года перешли в проект М-103. По сравнению с М-100А увеличили степень сжатия, изменили передаточное отношение в передаче к ПЦН (увеличив обороты и тем самым наддув), мотор форсировали по оборотам. Расчетная высота поднялась с 3300 до 4000 м. Конструкторы изменили фазы газораспределения, увеличив время всасывания. Коренные вкладыши были бронзовые, дно поршня - плоское (вместо вогнутого), шатуны - усиленные.

В первый раз опытный образец М-103 проходил госиспытания в сентябре - октябре 1936 (со степенью сжатия 6,7 и весом 480 кг), но неудачно - выявили трещины головок блоков, перегрев клапанов и выкрашивание коренных подшипников. Вторую попытку сделали в апреле 1937 года, она оказалась успешной. Мотор развил максимальную мощность 970 л.с. Считали, что советский двигатель превосходит французский 12Y21, выпускавшийся в то время. В воздух М-103 впервые поднялся на опытном самолете СБ-бис в сентябре. Максимальная скорость полета увеличилась, разбег уменьшился, расход горючего остался примерно тем же, что и раньше.

Серийный выпуск М-103 начали в мае 1938 года, максимальную мощность для серийной продукции определили в 960 л.с. Поздние серии комплектовались регуляторами оборотов Р-2, позволявшие монтировать винты-автоматы.

В эксплуатации выяснилось, что на высоте более 6000-8000 метров падало давление масла. Из-за недостаточной смазки перегревались подшипники, иногда это приводило к заклиниванию коленчатого вала. Для борьбы с этим сняли один бензонасос, увеличив производительность второго. А вместо него присоединили дополнительный масляный. Такой вариант мотора, выпускавшийся с конца 1939 года, назвали М-103У. Надежность у него значительно повысилась.

Следующим стал М-103А, считавшимся переходным к новому мотору М-105. На нём гильзу выполняли как у М-105, её диаметр уменьшили до 148 мм (чтобы поставить усовершенствованное жидкостное уплотнение) и немного урезали снизу. Соответственно, изменился и поршень. В результате М-103А оказался не взаимозаменяемым с М-103 и М-103У по деталям цилиндро-поршневой группы. Также усилили блоки, картер и коленчатый вал. Двигатель форсировали по наддуву до 1000 л.с., но вес поднялся до 510 кг. 

М-103А прошел прошел рубеж государственных испытаний только с третьей попытки в августе 1937 года. Все модификации М-103 монтировались на бомбардировщиках СБ. Этот мотор выпускался до весны 1941 года, всего изготовили 10 155 экземпляров.

Скоростные бомбардировщики с моторами М-100 и М-103 разных вариантов принимали участие в войне с Финляндией зимой 1939-1940 годов. Тогда впервые в широких масштабах стали применять для охлаждения вместо воды антифриз.

Моторы М-103 устанавливали ещё на одной машине - ББ-22 конструкции А.С. Яковлева. Этот самолет создавался в инициативном порядке, на испытания его вывели в январе 1939. При тех же двух двигателях, что и у СБ, яковлевская машина летала на 100 км\час быстрее. Секрет оказался прост - самолет был меньше, легче, вооружение полностью отсутствовало; нагрузка на мощность составляла всего 2,02 кг\л.с. - меньше, чем у истребителя И-16. ББ-22 в марте 1940 года запустили в серию, но серийный вариант, переименованный позже в Як-2, оказался существенно тяжелее и, соответственно, медлительнее. К тому же самолет нес небольшую бомбовую нагрузку и имел слабое оборонительное вооружение.

А вот двигатель М-104, хотя и являлся наследником М-100, создавался не под руководством Климова, а вопреки его желанию. Инициатором работы стал директор завода №26. К этому времени в ЦИАМ Г.Е. Блохин разработал двухскоростной нагнетатель Э-29, первый в нашей стране. Климов рассчитывал использовать его на новом моторе М-105. А вот директор в отсутствие главного конструктора предложил соединить этот ПЦН с уже хорошо освоенным М-103. Идею поддержал один из заместителей Климова. В результате на базе М-103У сделали М-103-Э29, потом переименованный в М-104. На испытаниях опытного образца получили максимально 1010 л.с. Переключение на вторую скорость позволяло выдавать 895 л.с. на высоте 6000 м. 26 апреля 1939 года вышло постановление Совнаркома о запуске мотора в серию. К сдаче серийных двигателей, основывавшихся на М-103А, представителям ВВС приступили с мая. В выпуске М-104 в первую очередь было заинтересовано руководство завода; он гораздо меньше отличался от М-103А, чем осваивавшийся тогда М-105, и можно было рассчитывать на безусловное закрытие плана.

В августе 1939 года М-104 опробовали на СБ. В НИИ ВВС на нём летал экипаж майора В.В. Лисицына. Прирост скорости увеличивался с высотой, достигая 37 км\ч, но выявили выбрасывание из суфлеров масла.

Но Климов доказывал, что М-104 это движение в тупик. Мотор М-103 уже исчерпал возможности модернизации, его следует заменить на М-105, который можно будет развивать далее. Видимо, аргументы главного конструктора сочли заслуживающими внимания. 14 августа 1039 года, прошедшее на заводе совещание под председательством В.П. Баландина постановило: “… прекратить сборку и выпуск моторов М-104 и всё внимание и производственные мощности завода переключить на выпуск моторов М-105”. Производство М-104 свернули в начале 1940 года, построив всего 232 мотора.

К началу Великой Отечественной войны СБ продолжал оставаться основным фронтовым бомбардировщиком наших ВВС. Это положение сохранялось до конца 1941 года. Як-2 были в основном выбиты в первые месяцы боевых действий.

Надо сказать, что ни М-100, ни М-103, ни М-104 не являлись абсолютно точными копиями французских оригиналов. Климов подходил к процессу более гибко: ценное использовал, неудачное - отбрасывал. Главное в этих лёгких и мощных моторах то, что они позволили создать скоростной бомбардировщик СБ и поддерживать его на приемлемом уровне несколько лет. Смена двигателей являлась одним из основных факторов постоянной модернизации СБ.