сообщение №957

Совнархоз дает «добро»

«Это совершенно невозможно, мой дорогой. У них тогда был совершенно другой уровень технического развития. И если кто-то уверяет вас, Джек, что русские и вправду построили двигатель формулы 1, то он просто говорит неправду». Такой была реакция Джона Пекарека, шефа отдела внешних сношений «Дженерал Моторс», на утверждение Джека Ямагучи, что 28 лет назад в России был построен двигатель формулы 1, причем собственной конструкции. Известный японский журналист не назвал источник информации — он почерпнул ее из маленькой заметки в немецком журнале «Ралли-рейсинг», но подробностей не знал. Волею обстоятельств Ямагучи и кто-то встретились в местечке Биг-Скай, что в американском штате Монтана. Он спросил меня, слышал ли я, как русский автомобильный журналист, о проекте мотора формулы, построенного заводом «Москвич». Я ответил, что не только слышал, но и знаю, причем из первых рук, поскольку был одним из разработчиков этого проекта. Чтобы рассеять недоумение — во взгляде, выражении лица, междометиях, — пришлось рассказать ему всю историю. Вот она.

На МЗМА (так в 50—60-е годы назывался московский завод, выпускавший «москвичи») благодаря инициативе начальника экспериментального цеха, а позже заместителя главного конструктора Игоря Александровича Гладилина с 1953 года стали строить опытные образцы гоночных автомобилей. К 1959 году на гонках появились машины «Москвич-спорт», «Москвич-Г1», «Москвич-Г2». На них заводские спортсмены добились хороших результатов, и приказом директора МЗМА от 6 июля 1959 года на заводе была создана конструкторская группа из трех и испытательная лаборатория из четырех человек.

Сегодня «Москвич-ГД1» (гоночный двигатель формулы 1) — экспонат заводского музея АЗЛК. Точнее, не двигатель, а силовой агрегат, поскольку пятиступенч
Сегодня «Москвич-ГД1» (гоночный двигатель формулы 1) — экспонат заводского музея АЗЛК. Точнее, не двигатель, а силовой агрегат, поскольку пятиступенчатая коробка в блоке с главной передачей создавались именно для этого мотора. Рядом — автор статьи Л. Шугуров.

Первоначально, когда под руководством Гладилина я приступил к компоновке «Москвича-Г3» (в технической документации он назывался тогда еще моделью «407Г», а в финансовой — «Юниор»), то вся группа состояла из меня одного. Более того, я еще числился инженером-конструктором бюро кузовов. Лишь с января 1961 года формально я стал руководителем группы. В ней постоянно работали Виктор Щавелев и Марк Мильштейн, но периодически подключали других конструкторов: Виталия Фатеева, Галину Рославцеву, Отара Гургенидзе, Зинаиду Парахину. Общими усилиями мы сконструировали две модели: «Москвич-Г3» и «Москвич-Г4» (в начальной стадии проектирования — «Юниор-2»), тележку для транспортировки гоночных автомобилей, вариант кузова «купе» для «Москвича-407».

Все гоночные «москвичи» оснащались форсированными двигателями моделей «407», «408» и «412». Для первых двух потолок мощности был 81 л. с., для последнего — 100 л. с. В то же время машина «Г4» по возможностям шасси могла быть оснащена и более мощным мотором, если бы такой имелся. Можно было бы использовать двигатели «Форд-кортина-Лотос» и ФИАТ-1500, которые тогда получил завод на сравнительные испытания. Оба — с двумя распределительными валами в головках цилиндров (схема 2OHC), двумя двухкамерными горизонтальными карбюраторами «Вебер-40ДКО». Рабочий объем этих моторов — 1600 см3, а мощность — 100—105 л. с. при 5500 об/мин. Они вполне разместились бы в моторном отсеке «Москвича-Г4» и сделали бы эту машину бесконкурентной в чемпионатах страны по кольцевым гонкам.

Заместитель главного конструктора АЗЛК Игорь Александрович Гладилин (1907 — 1974), инициатор постройки гоночных автомобилей «Москвич». Под его руково
Заместитель главного конструктора АЗЛК Игорь Александрович Гладилин (1907 — 1974), инициатор постройки гоночных автомобилей «Москвич». Под его руководством на МЗМА (ныне АЗЛК) спроектированы и построены пять моделей гоночных машин.

Но... моторы эти, во-первых, не были обеспечены запчастями, а, во-вторых, на МЗМА в те годы очень крепко в каждом сидел заводской патриотизм. И мы не были исключением.

Продумывали сначала вариант мотора ГАЗ-21 (у него легкий блок из алюминиевого сплава и очень жесткий пятиопорный коленчатый вал) с укороченным ходом поршня. Для такого мотора намечали сделать головку цилиндров по схеме 2OHC. Столкновения доводов и контрдоводов были бесконечными. Этот вариант забраковали. Тогда Гладилин предложил использовать опыт мотоциклетного ЦКБ в Серпухове. Дело в том, что в начале шестидесятых годов ЦКБ вело активное сотрудничество с заводом ЯВА в деле постройки и доводки гоночных мотоциклов с четырехтактными двигателями. Одна из моделей класса 350 см3, «Восток-С360», оказалась очень удачной. На ней гонщики Чехословакии и СССР занимали призовые места на отдельных этапах первенства мира.

Двухцилиндровый двигатель «Восток-С360» при рабочем объеме 348 см3 развивал мощность 51 л. с. при 10500 об/мин. Его литровая мощность— 146 л. с./л превышала аналогичный показатель для лучших автомобильных двигателей формулы 1 1962—1963 гг. Более того, этот мотор в 1963 году зарекомендовал себя очень надежным и полностью доведенным. Велик был соблазн взять его за основу для гоночного двигателя «Москвич».

В двигателестроении есть такое понятие — отсек или секция. Когда идет работа по доводке новой многоцилиндровой конструкции, проще и дешевле доводить рабочий процесс (варьировать профилем кулачков, размерами и формой газовых каналов, формой камеры сгорания и т. п.) на одноцилиндровом отсеке его. Для нас таким отсеком и стал «Восток-С360», правда, охлаждение у него было воздушным, а наш мотор мы намечали охлаждать водой.

Надо сказать, что идея принять за отсек уже отработанный мотор гоночного мотоцикла ненова. Во всяком случае, она получила практическое применение при создании в 1954 году английского двигателя для гоночного автомобиля «Вануолл». Тогда секцией для него стал одноцилиндровый (500 см3, 47 л. с.) «Нортон».

Коленчатый вал ГД1, выполненный по схеме «Хирг». Его детали, снабженные треугольными торцевыми шлицами, стягиваются посредством болтов с дифференциал
Коленчатый вал ГД1, выполненный по схеме «Хирг». Его детали, снабженные треугольными торцевыми шлицами, стягиваются посредством болтов с дифференциальной резьбой. Благодаря разнице в шаге резьбы на правом и левом концах болта при его заворачивании в шлицевом стыке образуется натяг и обе детали прочно скрепляются.

Гладилин признал эту идею здравой. Но, чтобы она могла жить, требовались деньги. В середине шестидесятых директор нашего завода поддерживал создание любых новых конструкций, полагая, что они помогают накапливать инженерный опыт и образуют фонд технических разработок, которые так или иначе окажутся полезными в будущем.

Мало было иметь добрые намерения, нужно было найти понимание у тех, кто такие работы финансировал. Тогда не существовали министерство автомобильной промышленности и другие отраслевые министерства. В 1957 году повеял свежий ветер экономических перемен — родились совнархозы, местные органы управления промышленностью. Совнархозы, во всяком случае московский, всячески поощряли научно-исследовательские работы на заводах и щедро их финансировали. Так было вплоть до 1965 года, когда эти органы упразднили.

Две части коленчатого вала. При их соединении на шатунную шейку надевается закаленная втулка, по шлифованной поверхности которой (диаметр 48 мм) рабо
Две части коленчатого вала. При их соединении на шатунную шейку надевается закаленная втулка, по шлифованной поверхности которой (диаметр 48 мм) работают два ряда 3-мм роликов шатунного подшипника. На коренных шейках (их диаметр 45 мм) роль таких распорных втулок играют внутренние кольца коренных роликоподшипников.

И вот наш завод и наша конкретная тема «Гоночный автомобиль формулы 1» получили достаточно средств, чтобы приступить к проектированию. Для меня те годы, которые прошли на МЗМА (1958—1967 гг.), как для конструктора стали самыми счастливыми. Практически все, что начертишь, могло быть воплощено в металле и поставлено на ход — было бы желание использовать все возможности. Случай идеальный.

Гладилин поучал, что если хочешь, чтобы твоя конструкция увидела свет раньше других, ежедневно утром отправляйся в экспериментальный цех и гляди, где, на каком станке заканчивается обработка той или иной детали. Рабочие все сдельщики, мастерам важно их загружать работой — были бы под рукой чертежи. Если не будешь ждать, пока до твоих деталей дойдет черед, а станешь высматривать «окна» для них и «проталкивать» свои детали, так твой мотор сделают раньше, чем прототип самого нужного серийного двигателя.

Итак: есть идея, деньги, метод оперативного изготовления и теперь дело за ЦКБ. С ним мы заключили договор о сотрудничестве. Всеволод Вячеславович Рогожин (директор), Николай Васильевич Однолько (главный инженер), Святослав Юрьевич Иваницкий (главный конструктор), Борис Сергеевич Карманов (ведущий конструктор модели «С-360») оказывали нам всяческую помощь. Опытное производство ЦКБ взялось изготовить для нашего мотора (его индекс — ГД1) детали, однотипные с мотоциклетными. Более того, они снабдили нас чертежами, технологией, делились опытом, консультировали.

Поршни для ГД1 были двух видов — литые из алюминиевого сплава и кованые (точнее, горячештампованные) из сплава АК-5. В большой головке неразъемного ш
Поршни для ГД1 были двух видов — литые из алюминиевого сплава и кованые (точнее, горячештампованные) из сплава АК-5. В большой головке неразъемного шатуна помещался роликоподшипник с титановым сепаратором.

Мы решили использовать от «Востока-С360» поршни с кольцами, клапаны с пружинами и рокерами, повторить форму камеры сгорания, газовых каналов, кулачков, использовать конструкцию клапанного механизма, составного коленчатого вала, а также его роликоподшипников, системы зажигания. Таким образом, мы выигрывали время на доводку всей конструкции — ведь наш ГД1 являл собой учетверенный «Восток-С360».

Основа всего двигателя — составной коленчатый вал, детали которого соединяются треугольными торцевыми шлицами и стяжными дифференциальными болтами. Такая конструкция создана немецкой фирмой «Хирт» и применялась на гоночных моторах «Ауто-Унион» и «Порше-550».

Выбор «Хирта» сделали не только потому, что идею составного коленчатого вала реализовал ЦКБ. Для быстроходного мотора (более 10000 об/мин) заводы СССР не выпускали специальных гоночных вкладышей, а рассчитывать на импортные «Вандервелл», которые стоили немалых денег в валюте, мы не имели возможности. Поэтому отказались от подшипников скольжения для коленчатого вала в пользу роликовых. А они потребовали применения неразъемных шатунов (ролики разбивают при работе стык крышки разъемного шатуна) и сборного коленчатого вала (иначе роликоподшипники не надеть на коренные шейки). В результате составной коленчатый вал с роликоподшипниками, маслоотражательными лабиринтными шайбами, широкими щеками получился достаточно длинным. И межцентровое расстояние смежных цилиндров пришлось вынужденно принять в 110 мм. Поэтому двигатель оказался не таким уж легким — 148 кг.

Масляный трехсекционный насос, установленный в передней части картера, приводился торсионным валиком из набора распределительных шестерен. Откачивающ
Масляный трехсекционный насос, установленный в передней части картера, приводился торсионным валиком из набора распределительных шестерен. Откачивающая секция расположена у основания насоса, две нагнетающих — впереди нее.

Раз коленчатый и распределительный уложены в подшипниках качения, то смазку к ним надо подавать под небольшим давлением, а к рокерам и другим узлам скольжения масло шло под высоким давлением. Все масло из картера двигателя откачивалось насосом (вместе с пеной) в пеногаситель, затем в маслорадиатор, а оттуда в бак, из которого насос подавал охлажденную и отстоявшуюся смазку снова к узлам трения. Все для нас было внове, все несло с собой проблемы. Отлить из алюминиевого сплава сложной формы картер на МЗМА оказалось невозможно, заказали в НАМИ. Отливки из магниевого сплава (масляный поддон и крышки клапанного механизма) тоже делали на стороне — не владели нужной технологией.

Необходимой инфраструктурой наша промышленность не располагала, и рассчитывать на отечественные 10-мм гоночные свечи или вертикальные сдвоенные карбюраторы не приходилось. Выручил начальник отдела экспортных поставок МЗМА, суровый на вид Александр Иванович Цимбал. По своим каналам достал для нас свечи «Лодж-RL49» и карбюраторы «Beбep-280DKB». Причем сделал безо всяких письменных запросов — просто понимал, что это позарез нужно и обсуждать в данном случае нечего.

Вращение от коленчатого вала к четырем распределительным валам передавал набор из 15 шестерен. По сравнению с цепным такой привод не деформируется, ч
Вращение от коленчатого вала к четырем распределительным валам передавал набор из 15 шестерен. По сравнению с цепным такой привод не деформируется, что приводит к сбою фаз и даже удару клапана о поршень.

Отдельной проблемой было зажигание. На «Востоке-С360» применялись двухмолоточковый прерыватель чехословацкой фирмы ПАЛ и две двухискровые катушки зажигания. Электронных бесконтактных систем зажигании тогда у нас в стране никто еще не видал, не говоря о том, чтобы знал. Магнето, которые выпускались нашими заводами, с длинными, имеющими большую инерцию молоточками, надежно работали только до 6000 об/мин.

И тогда мы, заполучив в ЦКБ чертежи высокооборотных прерывателей ПАЛ, сконструировали свой вариант. На каждом заднем торце каждого из четырех распределительных валов (распределительный механизм на ГД1 был по схеме 2OHC) поместили по прерывателю (каждый обслуживал по четыре свечи). Распределителя не было, а вместо него работали восемь двухискровых катушек, которые нам любезно изготовил отдел электрооборудования ЦКБ.

Вид спереди на блок цилиндров. Их левый ряд смещен вперед на 20 мм относительно другого (на ширину шатуна), чтобы разместить два шатуна на общей шату
Вид спереди на блок цилиндров. Их левый ряд смещен вперед на 20 мм относительно другого (на ширину шатуна), чтобы разместить два шатуна на общей шатунной шейке коленчатого вала. Шаг цилиндров — 110 мм.

Сами мы не могли сделать легкие и очень деликатные по технологии молоточки прерывателя с твердосплавными контактами. Поехали на завод автотракторного электрооборудования АТЭ-2. Главный конструктор Григорий Яковлевич Глязер рассказал нам о плане, нехватке оборудования, невозможности изготовить нужные нам детали и, пошумев, обещал помочь «пробить» заказ. И пробил, довольно быстро.

Конечно, никто в стране не мог делать легкие и прочные сепараторы для шатунных роликоподшипников. Дюралевые при 10 тысячах оборотов «распухают», ролики в них перекашиваются, весь кривошип заклинивает, и он разрушается. Тут хочу заметить, что в этих условиях допустимый радиальный зазор роликов не может быть больше 0,04 мм. Мы решили сделать сепаратор из титанового сплава В-95. Посоветовались с технологами из очень серьезного «почтового ящика» в Химках. Они порекомендовали нам материал, термообработку, технологию, помогли достать прутки сплава. Мы же придумали приспособление для точной прошивки и калибровки окон в сепараторе для роликов.

Усилиями энтузиастов, добровольцев и сочувствующих двигатель ГД1, который начали проектировать в 1963 году, в 1965-м собрали. Но для отладки и доводки на заводе тогда не было стенда, соответствующего его мощности. Обкатку провели на своем стенде, а для серьезной доводочной работы пришлось становиться на очередь в НАМИ, где тогда был единственный на всю страну стенд, пригодный для столь быстроходного и мощного двигателя.

Вид снизу на головку двигателя: два клапана и две 10-мм свечи на цилиндр. Бросаются в глаза широкие протоки для охлаждающей жидкости.
Вид снизу на головку двигателя: два клапана и две 10-мм свечи на цилиндр. Бросаются в глаза широкие протоки для охлаждающей жидкости.

Первые «прогоны» на стенде мы сознательно ограничили режимом 6000 об/мин. Двигатель требовал корректировок зажигания, систем смазки и питания. В конце концов мы сняли мощность 162 л. с. при 6000 об/мин и, чтобы внести небольшие поправки в конструкцию, вернулись на завод. Мы рассчитывали продолжить доводку, но в 1967 году стало ясно, что стенд в НАМИ занят надолго. Гоночная формула 1 с 1 января 1966 года успела измениться — предельно допустимый рабочий объем был поднят с 1500 до 3000 см3. Мы опоздали, да и средства на гоночные машины нам урезали — возродившийся в 1967 году Минавтопром направил основные ассигнования на другие, с его точки зрения более важные задачи.

Сегодня двигатель «Москвич-ГД1» стоит в музее АЗЛК, сблокированный со специальной 5-ступенчатой трансмиссией. Это почетный экспонат, экзотика. Я же, покинув завод в марте 1967 года, понял, что «хрустальная мечта» на моем веку уже не осуществится. Время от времени заходя в заводской музей, с удовлетворением отмечаю, что хоть наша 5-ступенчатая трансмиссия получила право на существование. Изготовленная, как и ГД1, в двух экземплярах, она верой и правдой служила на гоночных автомобилях «Москвич-Г5», которые, в частности и благодаря ей, трижды (в 1969, 1972 и 1973 гг.) первенствовали на чемпионатах СССР.

Для дорожных испытаний двигателя ГД1 в 1967 году было подготовлено одно шасси «Москвич-Г5» с расширенной рамой, но на гоночную трассу этот двигатель так ни разу не выехал.

Пятиступенчатая коробка передач ГД1 в блоке с главной передачей на гоночном автомобиле «Москвич-Г5».
Пятиступенчатая коробка передач ГД1 в блоке с главной передачей на гоночном автомобиле «Москвич-Г5».

Счастливое стечение обстоятельств плюс энергия энтузиастов помогли родиться первому в России двигателю формулы 1. Но для доведения до конца генеральной идеи требовались наличие специальной инфраструктуры в стране и гоночной команды с валютным обеспечением для выездов на этапы первенства мира. За этим стояло отсутствие производства специальных шин, масел, отсутствие валюты, гоночного оборудования и многих других составляющих. Стартовать в формуле 1 с собственным автомобилем даже при наличии солидных финансовых средств и тогда и сегодня возможно лишь при опоре либо на отечественную инфраструктуру, либо на международную кооперацию. Мы тогда лишь прикоснулись к формуле 1, однако удержать ее в руках не смогли. Но отрицательный результат — это тоже результат.

Л. ШУГУРОВ (АМС №2, 1993)

Техническая характеристика двигателя «Москвич-ГД1».
Число цилиндров — 8. Угол между блоками цилиндров — 110°. Диаметр цилиндра — 62 мм. Ход поршня — 62 мм. Рабочий объем — 1495 см3. Степень сжатия — 10,7. Система питания — 4 сдвоенных вертикальных карбюратора «Beбep-280DKB». Клапанный механизм — 2OHC. Угол развала клапанов — 79°. Диаметр клапанов: впускного — 32 мм, выпускного — 29 мм. Габариты двигателя: длина — 770 мм, высота — 630 мм, ширина — 666 мм. Сухая масса двигателя (без выпускных труб, водопроводов, сцепления) — 148 кг. Расчетная мощность — 200 л. с. при 10500 об/мин.