По причине плохой приемистости дизелей взлетная мощность устанавливалась только в конце разбега, из-за этого длина разбега и взлетная дистанция возрастали на 220–260 м против расчетных значений. Кроме того, недостаточным признали и диаметр винтов (3,8 м). А ведь специально для дизельных машин крыло самолета пришлось перепроектировать, увеличив размах центропланной секции. На дублере Ер-2 2М-40Ф смонтировали винты диаметром 4,1 м, за счет чего намечали получить уменьшенную на 150 м длину разбега и повышенную дальность. Однако эта машина была построена только в октябре 1941 г. По причине недоведенности двигателей М-40Ф полетов в 1941 г. не было, а позднее ее переоборудовали в интересах программы Ер-2 2М-30. Третью машину, предназначенную для установки дизелей М-40Ф или М-30, начали постройкой летом 1941 г., но затем ее разобрали при эвакуации завода № 240 в Казань.
Основные технические данные авиадизелей
Примечание. 1 — первое число — длина, второе — ширина, третье — высота.
В феврале 1942 г. на заснеженном аэродроме под Свердловском проходил испытания улучшенный вариант Ер-2 с моторами АМ-37.Что же касается первого Ер-2 с М-40Ф, то он, как и дизельные ТБ-7, стал заложником мотора, серьезно подорвавшего свое реноме при налете 81-й авиадивизии на Берлин в ночь на 11 августа 1941 г. Только один ТБ-7 (с дизелями М-30) из семи отправившихся в полет машин (восьмая разбилась при взлете) сумел вернуться на аэродром Пушкин, все остальные в той или иной мере пострадали из-за дефектов дизелей М-40Ф. Характерно, что все недостатки моторов, на которые руководство НКАП охотно закрывало глаза до берлинского фиаско, «вдруг» выявились и стали достаточным основанием для почти полного свертывания дизельной программы. Правда, поначалу считались дискредитированными только М-40Ф, а на моторы Чаромского «епитимья» была наложена несколько позднее. Главными поводами для критики являлась их неустойчивая работа при малых расходах и на режиме планирования.
С наступлением холодов с новой силой обнаружились эти и другие трудности с обеспечением нормальной работы дизелей. «При запуске моторы сильно трясут… начинают работать некоторые цилиндры или один блок, и лишь после прогрева до 60° работают все цилиндры, — отмечалось в отчете по испытаниям. — На высоте более 4000 м при уменьшении расходов до 70–90 кг/ч моторы или отдельные блоки самопроизвольно самовыключаются». Самовыключение дизелей с системой наддува от двухступенчатых турбокомпрессоров объяснялось тем, что на большой высоте давление и температура воздуха на всасывании не обеспечивали вспышки в части цилиндров, что вело к резкому уменьшению оборотов ТК и дальнейшему понижению давления воздуха за ними. Кроме того, моторы сильно вибрировали (виной тому считалась динамическая несбалансированность подвижных частей мотора) и вызывали противную мелкую тряску всей конструкции самолета.
Еще одной неприятной особенностью дизелей оказалась излишне усложненная техника посадки машины. Обычно на планировании двигатель дросселируют, чтобы избежать разгона скорости. Но дизель с нагнетанием от ТК по указанным выше причинам не желал устойчиво работать на «малом газе». Несимметричная тяга моторов в этом режиме полета абсолютно недопустима, поэтому пилотам-испытателям приходилось совершать посадку «по-планерному», то есть с выключенными двигателями. Разумеется, это было неприемлемо для строевых летчиков. Достаточно вспомнить, что даже такой выдающийся мастер, как В. П. Чкалов, стал жертвой ошибки в расчете при заходе на посадку с отказавшим мотором.
Дизель М-40 оснащался четырьмя турбокомпрессорами.И все же Ермолаев надеялся доработать машину, поэтому 5 августа 1941 г. он обратился с письмом к наркому авиапромышленности А. И. Шахурину: «…Учитывая особую нужду нашей обороны в дальних бомбардировщиках, считаем необходимым продолжить работу нашего завода по созданию самолетов — дальних бомбардировщиков и просим Вас… дать возможность коллективу нашего завода закончить доводку самолета Ер-2 2М-40Ф». Однако судьбу М-40Ф практически закрыл неудачный налет ТБ-7 на Берлин.
Осенью 1941 г. с окружением Ленинграда продолжение работ по авиадизелям М-40Ф на Кировском заводе стало невозможным. Харьковский тракторный был полностью переориентирован на массовую постройку танков Т-34 и дизелей В-2 к ним. По этим причинам программа М-40Ф была свернута, и в первой половине 1942 г. всякие доработки Ер-2 с этим вариантом силовой установки прекратились. Не был реализован и план возобновления производства дизельных Ер-2 на заводе № 18, хотя конструкторы ОКБ Ермолаева еще в первой половине 1941 г. передали в Воронеж полный комплект чертежей.
Основные тактико-технические данные опытных вариантов Ер-2
Примечания. 1 — высота на стоянке; 2 — при взлетной мощности моторов; 3 — расчетная дальность 3400 км при взлетной массе 14 500 кг; 4 — дальность при взлетной массе 17 650 кг (с дополнительным баком внутри фюзеляжа).
На протяжении всей войны отечественная авиапромышленность испытывала острую нужду в мощном высотном моторе жидкостного охлаждения, сравнимом по своим характеристикам с английскими и немецкими двигателями. Одним из путей решения этой задачи в то время считалось увеличение до 18–24 числа цилиндров (их конструкция при этом заимствовалась у отработанных, но менее мощных «движков»). Упоминавшийся выше 18-цилиндровый мотор М-120 представлял собой, грубо говоря, устройство из трех блоков цилиндров мотора М-103, соединенных в Y-образную сборку. Еще дальше пошли создатели мотора МБ-100,[22] которые предложили 24-цилиндровую Х-образную схему с использованием 4 блоков двигателя М-105. Из 1347 деталей МБ-100 735 наименований, или 55 % от общего числа, являлись деталями М-105. Мотор имел два коленчатых вала, работавших на общий вал винта, при этом у каждой пары блоков имелся собственный приводной нагнетатель. Мощность МБ-100 составляла: на взлетном режиме — 2200 л.с., на первой границе высотности 2000 м — 2200 л.с., на второй границе высотности 4000 м — 2100 л.с. при массе сухого мотора 1250 кг (для сравнения: масса мотора М-105ПФ-2 — 600 кг при максимальной мощности 1280 л.с.).
После успешного окончания станковых испытаний мотор нужно было опробовать в воздухе. Наиболее подходящим «стендом» сочли Ер-2, и в июне 1942 г. ермолаевское ОКБ-134 (обстоятельства, потребовавшие смены наименования ОКБ, изложены ниже в разделе, посвященном варианту самолета с дизелями М-30) получило от НКАП соответствующий приказ. Из-за разрушения втулки одного из специально спроектированных винтов ВИШ-70Е на самолет пришлось установить серийные винты АВ-7Ф-18В диаметром 4,1 м, которые по своим характеристикам не вполне соответствовали мощности двигателей и не позволяли снять с них всю мощность. Однако результаты испытаний с другими винтами (ВИШ-24, АВ-9ЕЛ-116) оказались еще менее удачными.
Самолет Ер-2 с моторами МБ-100 в ходе заводских испытаний. Эти 24-цилиндровые двигатели имели мощность 2000 л.с.Летчик-испытатель полковник А. И. Алексеев и главный конструктор В. Г. Ермолаев.Воздухозаборники водорадиаторов Ер-2 2МБ-100 размещались в носках центропланной части крыла, а воздухозаборники маслорадиаторов — под нижними панелями консолей.Установка мощнейших и чрезвычайно тяжелых моторов на самолет потребовала многочисленных переделок в конструкции планера. Впервые на Ер-2 было введено расчленение крыла на шесть отсеков. Маслорадиаторы ОП-433 размещались в носках консолей, а водорадиаторы ОП-422 — в центроплане крыла. Потребовалось увеличить площадь горизонтального и вертикального оперения. Очень непростой оказалась задача капотировки двигателя. Его вал был коротким, а мидель очень большим (ширина мотора — 1467 мм, высота — 1080 мм), поэтому аэродинамика мотогондол получилась небезупречной. В 1942 г. самолет изготовили в металле, но начать полеты не успели. Следует учесть, что возможности завода № 134, организованного 12 июля на новом месте, были куда скромнее, чем у прежнего 240-го. На протяжении всего 1943 г. проводились доводочные работы и отладка систем. Первый полет машины состоялся 28 августа 1943 г., но затем из-за возникшей тряски производилась отладка мотоустановок на земле. Цикл испытаний мотора МБ-100 на самолете Ер-2 удалось закончить только к июлю 1944 г. Ведущими инженерами от завода № 134 были Сверчевский и Казанли, пилотировал машину Герой Советского Союза полковник Алексеев.
Летные данные бомбардировщика с моторами А. М. Добротворского оказались средними: при полетной массе 13 000 кг максимальная скорость на высоте 4000 м составила всего 475 км/ч. На режиме эксплуатационной мощности двигатели расходовали почти тонну бензина в час, поэтому нормального запаса в 3–4 тонны хватало лишь на 1500–1700 км. По комплексу летно-технических характеристик самолет не представлял интереса для Авиации дальнего действия. Следует отметить, что МБ-100 заметно уступал аналогичным зарубежным моторам по удельным параметрам. Так, английский 24-цилиндровый «Сейбр» при приблизительно равной взлетной мощности весил на 200 кг меньше. «Лоб» МБ-100 был в полтора раза больше, чем у «Сейбра». Да и надежность отечественного мотора не выдерживала критики: его ресурс составлял всего 50 часов. В общем, требовалась доводка, и завод № 16 к 1945 г. подготовил форсированный вариант МБ-100Ф. С ним испытания Ер-2 продолжились, но положительных результатов, достаточных для получения рекомендации о передаче в серию, добиться не удалось.
