Диапазон работ НАМИ в то время был чрезвычайно широк: институт занимался авиационными двигателями, автомобильными моторами, а также конструированием самих автомобилей и созданием моторов для танков. При этом среди авиационных двигателей разрабатывались и нефтяные, и дизельные, и бензиновые как с воздушным, так и водяным охлаждением. Кроме того, Бриллинг по старой привычке строил еще и аэросани.
Экспериментальная база НАМИ была слабенькой: десяток-другой станков. И каждую новую конструкцию приходилось создавать, как говорится, на ощупь, методом проб и ошибок. Но слабость экспериментальной базы Бриллинг компенсировал очень высоким уровнем теоретических исследований. Сам он был первоклассным теоретиком.
Впоследствии по его инициативе были закуплены образцы зарубежных двигателей. Их разбирали, делали с них кроки-эскизы. А. А. Микулин буквально обнюхивал каждую деталь – это тоже была учеба. Потом – чертежи. И уже по готовым чертежам теоретики-«прочнисты» НАМИ, среди которых всегда выделялся Нейман, ставший впоследствии одним из ведущих специалистов по расчету поршневых авиамоторов, провели всестороннее исследование. Оказалось, что в ряде случаев зарубежные конструкторы двигателей даже не догадывались о скрытых возможностях их детищ. Иначе без особого труда модернизировали бы эти моторы, значительно повысив их мощность.
В 1930 году институт разделился. НАМИ теперь целиком ориентировался на автомобильную промышленность, тем более что началось строительство гигантского Нижегородского (ныне Горьковского) автозавода.
Другая часть автомотористов да плюс специалисты Центрального авиационного гидродинамического института были объединены в институт авиационного моторостроения, чуть позже названного Центральным – ЦИАМ.
Процитирую абзац из статьи А. Волгина «Т-34 против „тигра“ из „Науки и жизни“ № 1 за 1982 год:
«К концу 20-х годов в НАМИ были заложены научно-технические предпосылки для создания танковых двигателей. Конструкторские разработки в этом направлении начались в НАТИ в 1931 году. Создание двигателя было поручено главному конструктору двигателей тяжелого топлива А. К. Дьячкову. В короткие сроки – уже к 1932 году – были выпущены рабочие чертежи двигателя, получившего марку Д-300, и переданы для изготовления по ним опытных образцов на Харьковский паровозостроительный завод. При массе около 1200 килограммов короткоходный V-образный 12-цилиндровый двигатель без наддува имел мощность, а также компоновочные габариты, не превышающие габаритов тогдашних авиационных двигателей, которые были определены техническим заданием».
Запомним, что дизель Д-300 создавался специально для установки в танке и его габариты были заданы: не превышать габаритов тогдашних авиационных двигателей. Несомненно, освоение двигателя со столь высокими характеристиками в то время было делом нелегким. Поэтому харьковские паровозостроители изготовление их опытных образцов затянули. За что директор ХПЗ получил от наркома тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе серьезный упрек.
Но и после этого дело не сдвинулось. Тогда в 1933 году изготовление Д-300 было передано на Ленинградский опытный завод (впоследствии имени С. М. Кирова). Там с большим трудом к 1935 году один экземпляр двигателя был изготовлен. Он испытывался на танке БТ-5 в течение года. Испытания прошли успешно, и танк с новым двигателем был показан наркому Серго Орджоникидзе.
Но этот двигатель в серию не пошел. Почему? Над дизельными двигателями в 30-е годы работали не только в НАМИ, но и в ЦИАМе – Центральном институте авиационного моторостроения. Разрабатывались они для установки на самолетах и дирижаблях. Созданный здесь авиационный двигатель тяжелого топлива АН-1 отличался высокой экономичностью и послужил основой для ряда многих быстроходных двигателей, применяющихся и по сей день. Подчеркнем – основой, а не прототипом, в том числе и будущего танкового двигателя.
Обратим внимание вот на что. Двигатель для танка Д-300 в НАМИ начал разрабатываться в 1931 году, в 1932 году были выпущены уже рабочие чертежи. Двигатель АН-1, опробованный на стенде, а затем установленный в самолете Р-1, не выдержал летных испытаний. Поэтому дальнейшие работы по созданию авиационного дизеля были прекращены.
Как уже сказано, на ХПЗ был тепловой отдел, или отдел «400». Ему в 1932 году Управление механизации и моторизации РККА и выдало задание на разработку танкового дизеля БД-2.
Чем же обусловлено то обстоятельство, что в НАМИ уже был разработан в чертежах танковый дизель Д-300, а военные выдали тепловому отделу ХПЗ почти аналогичное задание?
Во-первых, создание такого дизеля было необходимо для самого ХПЗ, так как со второй половины 1931 года он приступил к производству быстроходных танков БТ, на которые устанавливались авиационные двигатели М-5, имевшие мощность 400, а дизель НАМИ Д-300 имел мощность только 300 лошадиных сил. Установка его на БТ ухудшила бы скоростные и маневренные качества.
Во-вторых, учитывался и психологический фактор. ХПЗ не имел опытного производства и сам, например, для изготовления отливок из алюминия должен был обращаться к соседям, а тут еще чужой двигатель. Ясно, что ХПЗ будет двигать в первую очередь свои заказы.
И. Я. Трашутин в статье «Рождение танкового двигателя», опубликованной в 1975 году в журнале «Техника и вооружение», пишет:
«В начале 30-х годов по заданию правительства на одном из машиностроительных заводов, выпускавшем компрессорные дизели, приступили к созданию высокооборотного танкового дизеля. Согласно заданию, он должен был обладать более высокой мощностью, чем устанавливаемые в танках (отработавшие свой срок в самолетах) авиационные бензиновые двигатели, в то же время иметь габариты и удельный вес, приближающийся к авиационным двигателям».
Таким образом, конструкция его была определена: по габаритам и массе – не выше авиационных моторов М-5, то есть дизель БД-2 должен был лечь в прокрустово ложе авиационного двигателя; по рабочему процессу сгорания предполагалось учесть опыт, накопленный при создании дизеля БД-14, и опыт НАМИ и ЦИАМ.
Реализовать эти требования, да еще в кратчайшие сроки, было не легко. Мировая техника не имела танковых дизелей, удовлетворяющих этим требованиям. Правда, в августе 1931 года польское правительство закупило 38 английских машин «Викерс шеститонный», а спустя два года конструкторы этой страны изготовили своего первенца. От английского прототипа его отличали дизельный двигатель водяного охлаждения «Заурер». Но мощность его была всего 110 лошадиных сил, которая не могла обеспечить танку ни большой скорости, ни тем более высокой удельной мощности на тонну массы танка.
Советским конструкторам пришлось становиться на непроторенный путь. К тому же поставленная задача ложилась на плечи молодых конструкторских сил.
Основная трудность в создании дизеля с высокими техническими данными заключалась в том, что рабочий процесс такого двигателя, тепловой режим и механическая прочность деталей в условиях повышенных динамических нагрузок были еще мало исследованы. Правда, по вопросам конструирования дизелей к этому времени вышел ряд фундаментальных трудов советских авторов. Но это не очень-то помогало решить проблему. Требовались экспериментально проверенные данные. А их не было. Молодые конструкторские силы харьковского завода – трудолюбивые, талантливые, любопытные, умеющие довести дело до конца – создали сами своеобразную научно-исследовательскую лабораторию. Они посчитали, что строить весь двигатель сразу и идти по пути проб и ошибок, накапливая тем самым опыт, было долго и накладно. Лучше всего сделать двухцилиндровый отсек двигателя и на нем получить необходимые ответы. Так и сделали.
Их двигатель развивал мощность 70 лошадиных сил при 1700 оборотах в минуту. Это было мало и немало. При постройке 12-цилиндрового дизеля двигатель харьковчан мог иметь мощность 420, а двигатель германской фирмы «Заурер» всего 330 лошадиных сил.
Между прочим, блочные исследования перед постройкой всего двигателя применялись многими советскими конструкторами. Во-первых, это было дешевле, во-вторых, проще изготовить часть двигателя, чем весь, особенно при отсутствии крупной и хорошо оснащенной экспериментальной базы. Так, блочный метод исследований авиационного двигателя М-34 в 1930 году применил конструктор А. А. Микулин. Он решил сначала строить не весь V-образный мотор, а только его половину – один ряд цилиндров, всесторонне его испытать и только тогда, будучи уверенным, что все в порядке, создавать мотор целиком. А чтобы еще выиграть время, Микулин пошел на хитрость: он поставил свой блок цилиндров на картер мотора фирмы «Юнкерс». И только после испытания и отладки блока поставил его на рабочее место в «родном» картере. Это сэкономило конструктору 3 месяца...
В результате выполнения большого объема научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на ХПЗ удалось подобрать основные конструктивные параметры нового дизеля и оформить материалы для его изготовления.
