Поршневой авиационный двигатель М-105.
Разработчик: В.Я.Климов
Страна: СССР
Год постройки: 1940 г.
В 1940 году КБ В.Я.Климова создало авиационный двигатель М-105 со взлетной мощностью 1100 л.с. и номинальной у земли — 1020 л.с. По сравнению со своим предшественником двигатель прошел коренную модификацию. Для увеличения мощности на малых и средних высотах на мотор устанавливался двухскоростной приводной центробежный нагнетатель с передаточными числами 7,85 и 10, который позволял не только увеличить мощность на малых высотах, но и избежать существенного «провала» мощности на высотах от 3 до 6 км.
По сравнению с двигателями М-103А и М-104 105-й подвергся значительной конструктивной доработке, главным из которых было принципиальное изменение схемы самого мотора: для улучшения наполнения цилиндров на каждом из них были поставлены по два впускных клапана вместо одного и живое сечение клапанов впуска увеличилось почти в полтора раза, а клапанов выпуска — на 15%. Это давало возможность не только форсировать мотор по частоте вращения, но и заложить основу для дальнейшего увеличения мощности, так как М-105 имел при меньшем, чем у М-103А, наддуве большую взлетную мощность и при том же наддуве большие мощности во всем диапазоне высот.
Выпускных клапанов стало два вместо одного. На коленчатом валу для снижения нагрузок на коренные шейки вала устанавливались противовесы.
Конечно, такое радикальное изменение схемы мотора привело к полной переработке конструкции блоков и системы газораспределения. Из прочих конструктивных изменений отметим: новую двухскоростную передачу к ПЦН, существенно доработанную по сравнению с М-104, увеличение степени сжатия до 7,1, установку противовесов на коленчатом валу для снижения нагрузок на коренные шейки.
Мотор оказался очень удачным и устанавливался на многих серийных самолетах, в частности, на истребителях Як-1, Як-7 и ЛаГГ-3, фронтовых бомбардировщиков Пе-2, Ар-2 и Як-4 (ББ-22бис) н многих опытных самолетах. Он имел несколько модификаций, из которых следует отметить М-105Р с уменьшенным передаточным числом редуктора (0,59 вместо 0,666) для бомбардировщиков и М-105П, допускавший установку пушки в развале блоков.
М-105Р имел уменьшенное передаточное число редуктора (0,59 вместо 0,666) для бомбардировщиков. М-105П допускал установку пушки в развале блоков. Модификации 1941 года М-105ПА и М-105РА также конструктивно улучшались. Яки с М-105П уже в 1941-1942 годах имели некоторые преимущества над «мессершмиттами». В начале 1942 года НИИ ВВС провел перерегулировку этого мотора. За счет снижения его высотности увеличили его мощность. Климов опасался, что такая регулировка приведет к значительному снижению ресурса двигателя. Но вхожий к Сталину Яковлев добился решения о скорейшем внедрении в серию модификации, названной М-105ПФ.
Поршневой двигатель ВК-105ПФ (М-105ПФ), разработанный в ОКБ В.Я.Климова, по сути явлвлся форсированным вариантом двигателя М-105П. Путем некоторого снижения высотности по сравнению с М-105П двигатель М-105ПФ существенно увеличил свою мощность. Для серийного выпуска пришлось усилить поршневые пальцы, доработать коленчатый вал, усилить некоторые детали ПНЦ и другие узлы.
Двигатель М-105ПФ был достаточно надежным и простым в крупносерийном производстве. За время Великой отечественной войны было изготовлено около 91000 двигателей М-105 различной модификации, из них более 28000 — двигателей М-105ПФ. Двигатели ВК-105ПФ устанавливались на самолетах ЛаГГ-3, Як-1, Пе-2, Як-7 и других.
Модификации двигателя М-105:
М-105 — базовая модификация.
М-105Р — устанавливался на бомбардировщики, имел уменьшенное передаточное число редуктора (0,59 вместо 0,666).
М-105РА — модификации 1941 года. Дальнейшие конструктивные улучшения, в частности, усиление картера и главного шатуна, гиперболическую расточку подшипников коленчатого вала для уменьшения износа, установку более надежного беспоплавкового карбюратора.
М-105ПА — улучшенная конструкция. За счет снижения высотности увеличили мощность.
М-105П — «Пушечный» допускал установку пушки в развале блоков.
М-105ПФ (ВК-105ПФ, вместо М-мотор, получивший обозначение по имени конструктора — Владимир Климов) — форсированный вариант двигателя М-105П. Путем некоторого снижения высотности по сравнению с М-105П двигатель М-105ПФ существенно увеличил свою мощность. Для серийного выпуска пришлось усилить поршневые пальцы, доработать коленчатый вал, усилить некоторые детали ПНЦ и другие узлы. Двигатель М-105ПФ был достаточно надежным и простым в крупносерийном производстве. За время ВОВ было изготовлено около 91000 двигателей М-105 различной модификации, из них более 28000 — двигателей М-105ПФ. Двигатели ВК-105ПФ устанавливались на самолетах ЛаГГ-3, Як-1, Пе-2, Як-7 и других.
М-105ПФ-2 (ВК-105ПФ-2) Поршневой двигатель ВК-105ПФ-2 — возможности модели М-105ПФ (ВК-105ПФ) без кардинальной переделки конструкции были исчерпаны именно на этой модификации. ВК-105ПФ-2 имел характеристики несколько превышающие характеристики своего прототипа ВК-105ПФ и, что главное, не требовал в при освоении и производстве дополнительного оборудования и оснастки, что позволило серийным заводам практически без остановки перейти на его производство с предыдущей модификации. Форсированный двигатель имел взлетную и номинальную мощность в 1290 л.с., а высотный номинал — 1240 л.с. на высоте 2200 м. Двигатель ВК-105ПФ-2 устанавливался на те же самолеты, что и ВК-105ПФ, так же его ставили на один из лучших советских истребителей Як-3.
ТТХ:
Условное обозначение двигателя: ВК-105ПФ
Рабочий объем, л: 35,0
Степень сжатия: 7,10
Масса мотора, кг: 620
Взлетный режим
-мощность, л.с.: 1210
-частота вращения, об/мин: 2600
Номинальный режим
-мощность у земли, л.с.: 1210
-частота вращения, об/мин: 2700
Высотный режим
-мощность на высоте 700 м, л.с.: 1260
-мощность на высоте 2700 м, л.с.: 1180
Номинальные удельные параметры
-удельная масса: 0,512
-литровая мощность, л.с./л.: 34,57
Редуктор: 2:3
Октановое число топлива: 95
Характеристики двигателей семейства М-105:
Двигатель М-105П.
Двигатель М-105П на опытном истребителе И-26-2.
М-105Р в музее ОКБ им.Яковлева.
М-105Р в музее ОКБ им.Яковлева.
Двигатель ВК-105ПФ. Музей ВВС Монино.
М-105РА. Схема 1.
М-105РА. Схема 2.
М-105РА. Схема 3.
М-105РА. Схема 4.
.
.
Список источников:
В.Р.Котельников. Отечественные авиационные поршневые моторы.
Сайт «Уголок неба». 2004 г. страница: «Поршневой двигатель с водяным охлаждением M-105ПА».