М-22 — Поршневой девятицилиндровый звездообразный авиационный двигатель воздушного охлаждения (1930)
Статья под цифровой редакцией подготовлена: Орловым Геннадием Викторовичем (08.11.1965) — Советским выдающимся публицистом СССР — Прозаиком СССР — Историком СССР
Страна: СССР.
Республика: УССР
Город: Запорожье.
Название: М-22.
Базовая модель: ?.
Разработчик: КБ завода № 29.
Производитель: ?.
Тип: Двигатель/Мотор.
Отрасль: ?.
Номинальная мощность: 480 л. с..
Конструкция: Поршневой.
Эксплуатанты: ?
Год постройки: 1930
Годы производства: 1930—1935.
Единиц произведено: ~ 3500.
Главный конструкторы: ?
Инженеры‑конструкторы: Назаров А.С..
Стоимость единицы: ?.
М-22 — Поршневой девятицилиндровый звездообразный авиационный двигатель воздушного охлаждения.
Предыстория

После победы Великой Октябрьской Революции
В 1920-е годы — все еще продолжался импорт значительного числа моторов не только для обеспечения эксплуатации импортированных ранее самолетов, но и для строящихся и проектируемых отечественных. Серийных моторов, кроме М-5, в то время не было, поэтому были приобретены лицензии на право производства двух лучших в то время моторов — это были высотные переразмеренные (без ПЦН) немецкий мотор водяного охлаждения BMW-VI, получивший марку М-17 и французский Gnome-Rhone «Jupiter» VI — М-22. Оба мотора были довольно быстро освоены в серийном производстве и в течение нескольких лет составляли основу нашего моторного парка.
После образования Союза Советских Социалистических Республик
Осенью 1925 года — ЦАГИ было дано задание на проектирование одноместного цельнометаллического истребителя. Для него был выбран французский звездообразный мотор воздушного охлаждения Gnome-Rhone «Jupiter» VI мощностью 420 л.с.
В июле 1927 года — первый экземпляр созданного в ЦАГИ истребителя И-4 (АНТ-5) был выпущен.
По результатам испытаний оказалось, что лётные данные его находятся на уровне лучших самолётов мира и в декабре этого же года состоялось решение о запуске его в серию.
В октябре 1928 года — был выпущен головной серийный самолёт с мотором Gnome-Rhone «Jupiter» VI мощностью 480 л.с. Этот мотор в то время широко, применялся для новых самолётов во многих странах.
Для ознакомления с конструкцией и технологией производства на фирму «Sociеtе des Moteurs Gnome et Rhоne» были командированы инженеры и рабочие завода № 29 из Запорожье, которому было поручено изготовление этого мотора. Завод был реконструирован и пополнен станочным парком, необходимым для производства крупной серии мотора Gnome-Rhone «Jupiter» VI, получившего у нас обозначение М-22.
Повествование
В производстве моторов М-22 многие операции механической обработки и сборки выполнялись с применением ручных пригонок, что требовало высокой квалификации рабочих и мастеров. К таким операциям относились, например, шабровка днища цилиндра и головки, плавающей втулки главного шатуна.
В 1930 году — завод быстро освоил производство мотора по чертежам, которые были выпущены заводским КБ под руководством А.С.Назарова и уже число выпущенных моторов позволило полностью освободиться от импорта.
Этот девяти-цилиндровый звездообразный мотор воздушного охлаждения был высотным переразмеренным с расчётной высотой около 1500 м. Он имел несколько характерных особенностей, в частности, четырёх-клапанную головку цилиндра из легкого сплава, которая не навертывалась на резьбу в верхней части открытой гильзы, как у большинства моторов такого типа впоследствии, а крепилась на шпильках к плоскому днищу глухой гильзы.
Чтобы обеспечить хорошую теплопередачу от стального днища к головке, необходима была очень точная пригонка стыка по плоскости, что достигалось ручной шабровкой. Это был также один из немногих моторов, поршень которого был сильно облегчен путем удаления части юбки в ненагруженной ее зоне (так называемый поршень типа Рикардо — по имени известного английского двигателиста).
Еще одной особенностью мотора было применение компенсации увеличения зазоров в механизме привода клапанов. Поскольку при работе мотора цилиндр нагрет существенно больше, чем тяга, управляющая открытием клапана, то в результате различия в значении теплового расширения этих деталей зазор в передаче существенно увеличивается (на 0,5-1,5 мм в зависимости от размеров и конструкции мотора). Это приводит к уменьшению фаз газораспределения на горячем моторе.
На М-22 применена кинематическая система компенсации зазоров, при которой оси клапанных коромысел помещены не на головке цилиндра, а на качалке, соединенной с головкой и компенсаторной тягой. Размеры звеньев механизма подобраны таким образом, что при любом перемещении головки цилиндра от картера зазоры в клапанах остаются практически неизменными.
Серийный выпуск мотора М-22 был значительным событием в отечественном моторостроении. С этим мотором строились серийные истребители: И-4, И-5 и первая серия истребителей И-16 тип 4, пассажирские самолеты:
К-5,
СТАЛЬ-3,
ХАИ-1 и некоторые другие. Этот двигатель по лицензионному соглашению в больших количествах выпускался в Советском Союзе.
В то время высокооктановых бензинов еще не было, да и само понятие октанового числа применялось только в научных трудах. Поэтому, чтобы обеспечить работы этого мотора при высокой для того времени степени сжатия без детонации, в качестве топлива применяли смесь легкого грозненского бензина с бензолом в равных объемах или сравнительно стойкий к детонации тяжелый бакинский бензин.
Эти топлива имели октановое число около 70-74.
Смазочное масло — касторовое или импортное «Кастроль-Р» (смесь касторового и минерального масел).

В годы Великой Отечественной Войны
?
Послевоенный период
?
Награды
ОБЩИЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МОТОРА М-22
Основные данные |
Передача на винт |
Прямая. |
Номинальная мощность, л. с |
480 |
Номинальные обороты мотора, об/мин |
2000 |
Степень сжатия |
6.5 |
Прочие данные |
Направление вращения мотора |
Против часовой стрелки, смотря на
мотор сзади (от мотора к винту). |
Номинальное число- оборотов винта в минуту |
2000 |
Диаметр цилиндра в, мм |
146 |
Ход поршня в, мм |
190 |
Отношение хода поршня к, Ø |
1,301 |
Рабочий объём одного цилиндра в, л. |
3,181 |
Общий рабочий объём цилиндров в, л. |
28,628 |
Система смазки |
Под давлением |
Нормальное давление масла в, кг/см2 |
4 |
Нормальная,температура масла при выходе из мотора, ℃ |
70--85 |
Сорт употребляемого масла |
«R» или касторовое |
Расход масла в, г/л. с. ч. |
23 |
Типы карбюратора |
Зенит 55 Tj 649 С |
Подогрев карбюратора |
Горячим маслом |
Расход бензина (удельного веса 0,70—0,72) в, г/л. с. ч. |
235 |
Магнето: |
Тип |
Направление вращения |
Скорость вращения |
|
|
|
Сцинтилла |
Левое |
9/8 скорости вращения коленчатого
вала |
|
Нумерация цилиндров мотора |
1, 2, 3, 4,5. 6,7,8,9—внапрвлении вращения часовой стрелки,смотря спереди мотора: № 1-м обозначен верхний вертикальный цилиндр |
Порядок зажигания в цилиндрах |
1 ,3 ,5 ,7 ,9 ,2 .4 ,6 ,8 ,1 и. т. д. |
Всасывающий клапан: |
Открытие до, В. М. Т. |
Закрытие после Н. М. Т. |
Максимальный подъём в, мм |
Зазор в холодном состоянии в, мм |
|
|
Выхлопной клапан: |
Открытие до, Н. М. Т. |
Закрытие после В. М. Т. |
Максимальный подъём в, мм |
Зазор в холодном состоянии в, мм |
|
|
Скорость вращения привода бензиновых помп |
1/2 скорости вращения коленчатого вала |
Скорость вращения привода синхронизатора и счетчика оборотов |
1/2 скорости вращения коленчатого вала |
Вес мотора без масла и горючего, носо втулкой винта и карбюратором, в кг |
378 |
Габаритная длина мотора в, м |
1,125 |
Габаритный диаметр мотора в, м |
1,400 |
Характеристики мощностей |
Мотор М-22 является высотным. Полеты на высотах ниже 1500 метров допускаются только с прикрытым дросселем карбюратора и таким именно образом, чтобы мощность мотора не превышала 480 л. с. В практике рекомендуется ограничивать земное открытие дросселя упором на секторе управления карбюратором и не переводить рукоятку управления за этот упор до высоты 1500 метров. |
На таблице I представлены характеристики мощностей данного мотора: |
А — характеристика эквивалентной мощности (служит для расчета полной мощности мотора на различных высотах). |
Б — земная характеристика мощности, т е. зависимость мощности мотора от числа оборотов при «земном открытии дросселя» (до земного упора). |
В — дроссельная характеристика. |
Г — удельные расходы топлива в зависимости от мощности мотора при дросселировании. |
Д — высотная характеристика. |
Мифы, события, факты
1. ?
Материалы
Орлов Г.В. «М-22 — Поршневой авиационный двигатель (1930)» (повествование 09.02.2025).
Источник
https://ussr-cccp.moy.su/index/dvigateli_sssr/0-13
https://ussr-cccp.moy.su/publ/dvigateli_sssr/k_samoljotam_porshnevye/aviadvigateli_porshnevye/146-1-0-121
Источник: https://ussr-cccp.moy.su/publ/dvigateli_sssr/k_samoljotam_porshnevye/aviadvigateli_porshnevye/146-1-0-121 |