Советский конструктор создатель реактивного авиадвигателя

Обновлено: 28.04.2024

Уже в первые месяцы долгожданного и кровью завоеванного мира Советский Союз оказался на краю пропасти. Третья мировая война в перспективе должна была стать более чудовищной, нежели Великая Отечественная. Не в последнюю очередь благодаря создателям Ту-16, разумеется, мир избежал погружения в пучину ядерной катастрофы.

На мировой арене послевоенный СССР, безусловно, не выступал в роли невинного агнца с исключительно добрыми намерениями. Однако бесспорен и очевиден тот факт, что в середине XX столетия угроза ядерной катастрофы исходила из США. Президент Трумэн, не скрывая антипатии к Советам, намеревался закрепить за своей страной статус единственной на планете сверхдержавы и поставить русских на колени путем ядерных ударов.

Этим стремлением и определялась военная политика Вашингтона в первое послевоенное десятилетие. В ее основе лежала идея воздушного наступления, сформулированная еще в 1921 году итальянским генералом Джулио Дуэ: путем массированных тотальных бомбардировок городов противника нанести его экономике и вооруженным силам непоправимый ущерб, подавить волю к сопротивлению и в конечном счете принудить к капитуляции.

Идеи Дуэ весьма импонировали и Трумэну, и его военному окружению. Ядерные удары с воздуха могли нанести колоссальный ущерб СССР и одновременно позволяли американцам избежать боев на сухопутном театре военных действий. Здесь Советская армия обладала существенным превосходством над бывшими союзниками прежде всего в том, что касалось боевого опыта и подготовки как командного, так и личного состава.

Неудивительно, что создание мощнейшей, не имеющей себе равной в мире стратегической авиации стало приоритетной целью Пентагона. Надо признать, что на этом пути американцы добились немалых успехов. В 1948 году Стратегическое авиационное командование США получило межконтинентальный бомбардировщик Convair В-36. Правда, он имел поршневые двигатели и был неплохой мишенью для советских реактивных истребителей, в частности для МиГ-15.

Как Москва помогла Вашингтону

Поскольку В-36 представлял вчерашний день авиации, через два года его сменил реактивный бомбардировщик В-47 среднего радиуса действия, который не мог долететь с территории Соединенных Штатов до крупнейших советских городов.

В начале 50-х на вооружение английских королевских ВВС поступил стратегический бомбардировщик Vickers Valiant – самолет, равных которому тогда не было ни в СССР, ни в США. Vickers Valiant стал лебединой песней уходящей в прошлое военной мощи Британской империи, некогда покорившей полмира. Впервые на Туманном Альбионе создали не просто боевой самолет, а систему оружия: параллельно с бомбардировщиками предполагалось начать разработку навигационных средств и прицельного оборудования, связанных в единый комплекс.

Примерно в то же время, в 1949 году палубная авиация американских ВМС также получила самолет – носитель ядерного оружия. Это был палубный бомбардировщик AJ-1 Savage, испытания которого сопровождались постоянными катастрофами – американцы весьма торопились на пути к мировому господству. Впрочем, как и Советский Союз в стремлении достигнуть военного паритета с заокеанским противником. Тем не менее оснащенный поршневыми двигателями Savage практически не уступал в скорости лучшему тогда реактивному американскому бомбардировщику B-45 Tornado.

Что же можно сказать о противоречиях относительно перспективы ядерных ударов по территории СССР и путей развития американской стратегической авиации? Через пару лет после завершения Второй мировой войны американский контр-адмирал Дэниэл Гэллери выступил с докладом, в котором подверг жесткой критике стратегию ядерных ударов, предлагаемую его коллегами из ВВС, назвав ее, помимо всего прочего, аморальной.

Не то чтобы адмирал испытывал очень теплые чувства к русским и не желал их массового уничтожения, просто будучи непосредственным участником Второй мировой войны, он видел ее ужасы вживую, а не в кадрах кинохроники и, видимо, не хотел излишних жертв среди мирного населения вчерашнего союзника.

Вдобавок Гэллери счел стратегию ядерных ударов малоэффективной и дорогостоящей. Что предлагал адмирал в ответ? Нанесение точечных ядерных ударов по военным и ключевым промышленным объектам Советского Союза силами палубной авиации.

В начале 50-х годов Savage для выполнения этих задач вполне подходил при условии наличия сильного истребительного прикрытия, разумеется. Эту задачу на себя должны были взять палубные истребители, в частности Grumman F-9J Cougar, состоявшие на вооружении американских ВВС с начала 50-х. Позже им на смену пришли более надежные машины McDonnell F-3 Demon.

Таким образом, американцы всерьез готовились к ядерной войне против бывшего союзника. В этих непростых для Кремля условиях единственной возможностью остановить агрессию со стороны США стало не просто создание оружия возмездия, но и обладание средствами его доставки. Нужен был самолет, способный поражать не только наземные, но и морские цели противника – авианосные группировки прежде всего. Сделать это было непросто.

Послевоенный СССР вообще не располагал стратегической авиацией. Отчасти ее задачи на исходе 40-х годов призван был решать Ту-4 – бомбардировщик с поршневыми двигателями, скопированный с американского В-29 Superfortress («летающей крепости»). Но уже корейская война со всей очевидностью продемонстрировала неэффективность самолетов с поршневыми двигателями, весьма уязвимых для реактивных истребителей. Например, «летающие крепости» несли существенные потери от действий МиГ-15. Поэтому попытки модернизации Ту-4 путем создания бомбардировщиков Ту-80 и Ту-85 вскоре были прекращены. Тем более что в легендарном ОКБ Андрея Николаевича Туполева полным ходом шла разработка проекта 88 – первого в СССР реактивного дальнего бомбардировщика. Как и Vickers Valiant, он должен был представлять собой систему оружия – авиационный комплекс, оснащенный современным пилотажно-навигационным и прицельным оборудованием, и нести на своем борту не только ядерную бомбу, но и самолеты-снаряды.

Командование ВВС поставило перед конструкторами задачу сделать самолет с нормальной бомбовой нагрузкой три тонны, максимальной – 20 тонн. Предстояло создать бомбардировщик со стреловидным крылом и главное – турбореактивным двигателем (ТРД) с суммарной тягой порядка 15–16 тысяч кгс. Таких машин в распоряжении советской дальней авиации еще не было.

Первым советским серийным бомбардировщиком с турбореактивным двигателем стал Ил-28. В его задачи входило выполнение исключительно фронтовых задач – он никак не подходил для удара по Соединенным Штатам. Кроме того, установленный на Ил-28 ТРД ВК-1, представлявший собой нелицензионную копию с британского Rolls-Royce Nene, имел устаревший к тому времени центробежный компрессор да и его суммарная тяга (всего 2700 кгс) была недостаточна для нового самолета. Военные же настаивали, чтобы на проектируемом дальнем бомбардировщике стоял ТРД с более современным осевым компрессором.

С поставленной задачей справилось ОКБ-300 под руководством легендарного конструктора авиационных двигателей Александра Александровича Микулина. Специально для Ту-16 ученые из этого ОКБ разработали и создали ТРД типа АМ-3 с восьмиступенчатым осевым компрессором и тягой 8750 кгс.

Сложнее обстояло дело со стреловидным крылом. ЦАГИ приступил к работе над ним, не имея на начальном этапе соответствующих трофейных немецких документов. Но в скором времени в распоряжении советских специалистов оказались материалы гитлеровского авиационного научно-исследовательского центра DVL. Этот центр располагался недалеко от Берлина – в Адлерсхгофе и соответственно вошел в советскую зону оккупации.

К слову, другой подобный германский центр находился в Геттингене и его документы попали в распоряжение англо-американских ученых. В этих немецких центрах как раз и велись работы по стреловидным крыльям. Германские разработки помогли и советским, и заокеанским авиаконструкторам при создании истребителей МиГ-15 и F-86 Sabre, высокие боевые качества которых прошли суровую проверку в небе Кореи.

Некоторые заимствования у немцев отнюдь не являлись слепым копированием. Собственно, исследования по скоростным стреловидным крыльям в ЦАГИ шли уже во время Второй мировой войны. В ОКБ Туполева при создании Ту-16 их возглавлял академик Владимир Васильевич Струминский. В самом начале Великой Отечественной он нашел точные решения трехмерных уравнений пограничного слоя для скользящих крыльев бесконечно большого размаха и для стреловидных крыльев большого удлинения, обтекаемых потоком жидкости и газа.

О степени важности для страны этих научных достижений Струминского свидетельствует Государственная премия, полученная им в 1948 году как раз за разработку скоростных стреловидных крыльев и внедрение их в серийное производство. Именно этот выдающийся ученый в начале 50-х стал заместителем начальника ЦАГИ по аэродинамике и возглавил лабораторию № 2 – основную аэродинамическую лабораторию ЦАГИ.

Крыло стало гордостью создателей самолета. Достаточно легкое и прочное, крыло Ту-16 в полете мало деформировалось. Этим оно существенно отличалось от более гибкого крыла американских бомбардировщиков В-47 и В-52, изобиловавшего усталостными трещинами, что заставляло заокеанских инженеров постоянно дорабатывать его конструкцию. Не в последнюю, если не в первую очередь довольно раннее – на исходе 60-х годов снятие с эксплуатации В-47 вызвано именно слабым крылом.

Практически готов

Все компоновочные решения по Ту-16 отрабатывались в бригаде общих видов, руководимой создателем туполевской школы проектирования Сергеем Михайловичем Егером, проработавшим вместе с Туполевым 34 года. Старшее поколение помнит его интереснейшие лекции, читаемые в стенах МАИ, где Егер преподавал с 1975-го. По словам одного из коллег, Сергей Михайлович обладал редкой способностью «заглянуть за горизонт, не вставая на цыпочки».

Когда самолет был практически готов, выявилась еще одна проблема: Ту-16 оказался слишком тяжел, хотя его скорость превосходила изначально заданные параметры. Сроки поджимали – на создание дальнего реактивного бомбардировщика, включая его проектирование, отводилось не более полутора лет.

Работы по снижению веса велись непосредственно под руководством Туполева, а также его соратника и заместителя Дмитрия Сергеевича Маркова – в ту пору главного конструктора туполевского ОКБ. Дмитрий Сергеевич, как практически все коллеги Туполева, был личностью незаурядной – сколь скромной, столь и талантливой. Достаточно дать перечень бомбардировщиков и пассажирских самолетов, над созданием которых он трудился помимо Ту 16: Ту-2, Ту-14, Ту-16, Ту-22, Ту-22М, Ту-104 и Ту-124. Словом, не просто человек, а человек-эпоха.

Поразительно, но за создание Ту-16 Марков получил… выговор. Вот как вспоминал об этом в своих записках коллега Дмитрия Сергеевича – авиаконструктор Леонид Леонидович Селяков: «Характер и деловые качества (Маркова. – Авт.) проявились при создании самолета Ту-16, когда было принято решение и запущен в серию совершенно неудачный самолет. Марков взял всю ответственность на себя и настоял на полной переделке самолета, что и было выполнено. За эту работу ему был объявлен ВЫГОВОР (большими буквами в оригинале текста. – Авт.), как это ни странно, но выговор!».

Леонид Селяков пришел в ОКБ Туполева в 1962 году, до того работал в ОКБ Владимира Михайловича Мясищева, где оказался в числе создателей межконтинентального сверхзвукового стратегического бомбардировщика М-50 – первого в СССР самолета с полностью автоматизированной системой управления.

Отношение всех этих людей к делу, которому они служили, прекрасно сформулировал сын выдающегося авиаконструктора и одного из создателей Ту-16 Владимир Егер: «Раньше думай о Родине, а потом о себе».

Наконец, 27 апреля 1952 года экипаж летчика-испытателя Николая Степановича Рыбко поднял Ту-16 в воздух, а спустя полгода новый бомбардировщик запустили в серийное производство. Личность Николая Степановича также нельзя обойти вниманием, ибо первый пилот-испытатель нового бомбардировщика тоже человек легендарный.

По свидетельству коллег и друзей, он был одним из самых образованных и интеллигентных летчиков-испытателей, а самолеты начал испытывать еще до войны. Именно Рыбко садился за штурвал многих прославленных в будущем боевых машин, часто с немалым риском для жизни: два раза он вынужден был катапультироваться. За время службы летчиком-испытателем Николай Степанович освоил около 110 типов самолетов и планеров, принимал участие и в сложнейших испытаниях самолетов на штопор.

После автомобильной аварии Рыбко получил серьезную травму ноги и ему запретили летать. Однако он добился восстановления на летной работе – ведь новые самолеты очень нужны были Родине, о которой Николай Степанович думал гораздо больше, нежели о себе. Первый полет Ту-16 обошелся без происшествий.

В 1954 году Рыбко вновь попал в автомобильную аварию и уже не смог вернуться к профессии летчика-испытателя. Получив заслуженную звезду Героя Советского Союза, Николай Степанович еще долго продолжал работать в ОКБ Туполева.

Вопросами, связанными с прочностью самолета, занимался Алексей Михайлович Черемухин – создатель первого советского вертолета. Он же стал и первым его испытателем. Туполев писал о нем: «В любой области, за которую он брался, он мог одинаково свободно дать и теоретическое обоснование, и осуществить конструкцию, и всесторонне проанализировать результаты. Оригинальность творческих способностей Черемухина очень помогает мне как в работе по предварительной компоновке машин, так и в процессе работы всего КБ над той или иной конструкцией».

Наконец, все недостатки были устранены. Первые Ту-16 стали поступать в распоряжение ВВС в 1953 году, но уже с новым, более мощным двигателем РД-3М тягой 9520 кгс, также созданным усилиями микулинского ОКБ.

По-прежнему в строю

Первый советский бомбардировщик дальнего действия был способен решать весьма широкий спектр различных боевых задач, например производить бомбометание в любое время суток вне зависимости от метеоусловий. В начале 50-х годов он был практически недоступен для американских ПВО, имел современнейшие для середины XX века средства навигации, радиосвязи.

Максимальная скорость Ту-16 составляла 988 километров в час, дальность – 6000 километров. Вооружение самолета было более чем внушительным: он мог нести бомбы разных калибров вплоть до огромной ФАБ-9000. Она предназначалась для действий по крупным целям: и морским, то есть авианосным группировкам противника, и сухопутным – промышленным объектам прежде всего. Вооружение бомбардировщика могло включать в себя и авиационные мины, и торпеды.

Самолет обладал надежной защитой, его оборонительное вооружение состояло из семи 23-мм пушек НР-23, темп стрельбы которых составлял до 800–950 выстрелов в минуту. Из них одна – неподвижная стреляла вперед, а три спаренные установки располагались сверху, снизу и в корме. Боезапас – 1700 патронов.

Защитой экипажу служила броня, общая масса которой равнялась примерно 545 килограммам. До конца 50-х годов Ту-16 по ряду параметров превосходил B-47 Stratojet и своей боевой мощью свидетельствовал: отныне Америка уязвима и в третьей мировой войне уже не будет победителей.

Доказательством боевой эффективности самолета стало спустя годы его приобретение Ираком и Египтом – одними из самых часто воевавших во второй половине XX столетия стран. Поставки Ту-16 осуществлялись также в Индонезию.

Ту-16 честно прослужил отпущенный ему срок. Ушли из жизни его создатели, но этот бомбардировщик по-прежнему в строю: под именем Xian H-6K он служит другой стране – Китайской Народной Республике, куда поставки Ту-16 начались еще в 1958 году.

Отдадим должное инженерам и ученым Поднебесной: мастера копирования, они существенно модернизировали самолет и теперь он хоть немногим и уступает Ту-95 и B-52 Stratofortress, но по-прежнему весьма эффективен – способен наносить удары по американским базам на Окинаве и Гуаме, оснащен модернизированными двигателями Д-30КП 2 российского производства.

Ничего этого не было бы, если бы не подвиг советских авиаконструкторов, в кратчайшие сроки создавших боевую машину и спасших тем самым мир от ядерной катастрофы.

Авиационные двигатели часто называют именами их создателей. Так, ПС-90А, лучший двигатель в России для дальнемагистральной авиации, назван в честь Павла Соловьева, технический бестселлер ХХ века АЛ-31 носит имя легендарного Архипа Люльки, «Ночные охотники» в небо поднимают двигатели ВК-2500 с инициалами Владимира Климова, а самый мощный серийный турбовинтовой двигатель в мире НК-12 носит имя Николая Кузнецова.

23 июня исполняется 108 лет со дня рождения Николая Дмитриевича Кузнецова, выдающегося конструктора двигателей, академика Российской академии наук, дважды Героя Социалистического Труда, лауреата Ленинской премии, доктора технических наук, почетного гражданина города Самары, создателя Самарского научно-технического комплекса (входит в ОДК ).

Начало пути

Под руководством Николая Кузнецова с 1949 по 1994 год на самарском предприятии, которое теперь носит его имя, было создано 57 модификаций двигателей марки НК. Практически вся стратегическая и грузовая отечественная авиация летает на самолетах с двигателями Кузнецова. Более трети газоперекачивающих агрегатов страны работают на двигателях НК. Разработки коллектива Николая Кузнецова в области ракетных двигателей до сих пор остаются актуальными и востребованными.

Николай родился в 1911 году в городе Актюбинске в Казахстане, куда его отец, член компартии и участник крестьянских восстаний, бежал от преследования властей. С ранних лет Николай проявил интерес к кузнечному делу, подтверждая профессиональную принадлежность фамилии. В школе с удовольствием занимался точными науками. В 15 лет вместе с друзьями по журнальным чертежам, раздобыв автомобильный двигатель и винт от самолета, Николай собрал аэросани. С этого момента, по всей видимости, начинается увлечение Кузнецова авиацией.

В 1930 году 19-летний юноша поступает в Московский авиационный техникум. Чтобы получить место в общежитии, Кузнецову приходится совмещать учебу с работой на авиамоторном заводе №24 им. М.В. Фрунзе. По удивительному стечению обстоятельств на этом заводе через много лет будут выпускаться двигатели, спроектированные самим Кузнецовым. В 1932 году будущего конструктора, как одного из лучших комсомольцев, отправляют учиться на авиамоторный факультет Военно-воздушной инженерной академии им. Н.Е. Жуковского.

Н.Д. Кузнецов в годы Великой Отечественной войны

Николай мечтает стать летчиком-испытателем, для этого занимается на летных курсах, нарабатывая опыт полетов и прыжков с парашютом. Но этой мечте не суждено было сбыться – отличника академии рекомендуют на кафедру конструкции авиадвигателей, где он в апреле 1941 года с успехом защищает кандидатскую диссертацию.

Дальнейшей научной деятельности помешала война. С ее началом Кузнецов подает рапорт об отправке на фронт. Не с первого раза, но ценного сотрудника отпускают в армию ввиду того, что Кузнецов был не только инженером, но и летчиком. На фронте он пробыл недолго – в октябре 1942 года указом секретаря ЦК ВКП(б) Г.М. Маленкова Кузнецова назначают парторгом в ОКБ В.Я. Климова на Уфимский авиационный завод №26. Основная задача Кузнецова на новом месте − обеспечить скорейшее создание, доводку и запуск в серийное производство нового мощного поршневого двигателя ВК-107А, в котором очень нуждалась авиация. Со временем В.Я. Климов оценил профессиональные знания и опыт Кузнецова и ходатайствовал о его переводе с партийной работы на должность своего первого заместителя. Климов, более сосредоточенный на углубленной индивидуальной работе, и Кузнецов, активно обсуждавший задачи с коллективом, удачно дополняли друг друга.

… именно коллектив – сотни конструкторов и тысячи рабочих нашего завода – именно они, а не я, решают успех дела. Современный двигатель очень сложен, а завтра будет еще сложнее. И никакой генеральный конструктор никогда лично ничего не сделает, если не будет опираться на коллектив.

Первые успехи конструктора

После войны Климов возглавляет новое ОКБ в Ленинграде по разработке реактивных двигателей, а его заместитель Кузнецов становится главным конструктором ОКБ в Уфе. На его плечи ложится освоение немецкого реактивного двигателя ЮМО-004. Уже в 1947 году на Дне авиации в Тушино были показаны реактивные истребители Як-15 с серийным двигателем РД-10, разработанным коллективом Кузнецова. В том же году Уфимское ОКБ переводится в разряд серийных (СКБ) для сопровождения производства уже разработанных двигателей. Кузнецов же хочет продолжить создание новых устройств.

Первый советский реактивный истребитель Як-15 с двигателем РД-10. 1947 год

В 1949 году его назначают главным конструктором куйбышевского завода №2, ОКБ которого было сформировано из вывезенных из Германии специалистов заводов «БМВ» и «Юнкерс» и молодых советских ученых. С собой Кузнецов привлек команду опытных инженеров из Уфы. Проанализировав обстановку и находящиеся в работе модели двигателей, Николай Дмитриевич принимает ключевое решение, определившее специфику работу завода на долгие годы – предприятие будет создавать мощные турбовинтовые двигатели для бомбардировочной и транспортной авиации.

Кузнецов, благодаря своему энтузиазму, блестящему знанию дела и вере в коллектив, смог увлечь сотрудников вверенного ему ОКБ и добиться революционных результатов в проектировании турбин. В 1951 году двигатель ТВ-2 прошел испытания и продемонстрировал сверхнизкие показатели расхода топлива, которые ранее считались недостижимыми.

НК-12: прорыв в турбовинтовых двигателях

Уже в 1950 году Николай Дмитриевич, проявив свойственную ему дальновидность, инициировал разработку проекта турбовинтового двигателя мощностью 10 000 л. с. Именно такой двигатель позволил бы тяжелому бомбардировщику в условиях нараставшей холодной войны донести до США «полезный груз» и вернуться обратно. Создавался новый двигатель под дальний стратегический бомбардировщик Ту-95, работу над которым вело ОКБ А.Н. Туполева. Разработка двигателя ТВ-12 шла непросто, и только в 1954 году первый экземпляр машины прошел испытания. Серийный двигатель стал называться НК-12 – по имени и фамилии руководителя завода.

Турбовинтовой стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-95 с двигателями НК-12

НК-12 благодаря мощности в 15 000 л. с. стал самым мощным в мире авиационным турбовинтовым двигателем. Его модификации эксплуатируются уже более 50 лет. Двигателем НК-12 в различных вариациях оснащались самолеты Ту-95, Ту-126, Ту-142, Ту-114, Ту-95МС, Ан-22 «Антей» и экраноплан «Орленок». Разработанная коллективом Николая Кузнецова методика расчетов газовых турбин позволила создать турбовинтовой двигатель с низким удельным расходом топлива для полета без посадки и заправки топливом на дальность до 15 000 км.

Создание НК-12 вывело коллектив ОКБ Кузнецова в число передовых двигателестроительных предприятий, а самого Николая Дмитриевича поставило в один ряд с другими выдающимися конструкторами.

Двигатели Кузнецова: наземные, атомные, сверхзвуковые, космические

Далее была работа над турбовинтовым двигателем НК-4 для гражданской авиации и турбовентиляторным двухконтурным двигателем НК-6 для военных, которые так и не пошли в серию. Несмотря на это, коллектив ОКБ Кузнецова получил большой опыт, который пригодился в последующих разработках. В 1958 году Николай Дмитриевич по своей инициативе создает в составе ОКБ отдел по наземному использованию авиадвигателей, в которых остро нуждалась нефтегазовая промышленность. Однако правительство эту идею не поддержало, и отдел был закрыт.

В 1955 году в обстановке строжайшей секретности в ОКБ совместно с другими организациями была начата работа по созданию атомного двигателя. Для летающей лаборатории на самолете Ту-95 был создан экспериментальный водно-водяной реактор мощностью 100 кВт – ЛАЛ-ВВР (летающая атомная лаборатория – водно-водяной реактор). Несмотря на то что в 1961 году работы был свернуты, результаты исследований были уникальными и продвинули изучение атомной энергии далеко вперед.

Трехдвигательный реактивный пассажирский авиалайнер Ту-154 с двигателями НК-8

В начале 1960-х коллектив ОКБ вступил в международное соперничество по созданию двигателя для сверхзвукового пассажирского самолета. 31 декабря 1968 года состоялся первый полет самолета Ту-144 с двигателями НК-144, который почти на два месяца опередил первый полет англо-французского «Конкорда». Двигатель Кузнецова позволил впервые в мире в два раза превысить скорость звука в гражданской авиации.

Параллельно с работами по авиационной, атомной и наземной тематикам в 1959 году ОКБ под руководством Кузнецова начало трудиться над жидкостно-ракетными двигателями (ЖРД). Генеральный конструктор принял решение разрабатывать ЖРД по замкнутой схеме, его поддержал С.П. Королев, для ракет которого создавались эти двигатели. В стране и в мире подобного опыта еще не было. Кислородно-керосиновые двигатели НК-33, НК-39, НК-43, НК-31 до сих пор остаются непревзойденными по параметрам и надежности, а наработки команды Кузнецова в создании ЖРД замкнутой схемы потом применялись многими конструкторами космической техники.

Стендовое испытание двигателя НК-33 на испытательном комплексе «Винтай» в Самаре

В области разработки авиадвигателей, работающих на криогенном топливе, ОКБ Кузнецова опередило западных конструкторов на несколько лет. Двигатели НК-88 и НК-89, работающие на жидком водороде и сжиженном природном газе, использовались на самолетах Ту-155 с конца 1980-х. Разработка двигателей на альтернативном топливе была очень актуальной ввиду общемировой озабоченности проблемами экологии.

Прирожденный генеральный конструктор

В последние годы жизни Кузнецов был председателем научного Совета по надежности АН СССР, занимался созданием и внедрением в практику проектирования различных моделей и методов конструирования. Можно сказать, что Николай Дмитриевич создал целую конструкторскую школу со своими принципами и методиками. После его ухода в 1995 году остался большой задел для новых двигателей.

Твоя главная задача – в каждом крупном техническом вопросе выработать принципиальную линию и выдерживать генеральное направление, и в соответствии с ними решать ежедневно возникающие затруднения.

Из принципов работы Н.Д. Кузнецова

По воспоминаниям его современников, главным личностным качеством Николая Дмитриевича было умение устанавливать деловые и дружеские отношения с подчиненными, несмотря на ранги и заслуги. Кузнецов с чрезвычайным вниманием прислушивался к чужому мнению, выстраивая и воспитывая коллектив. Личным примером он показывал, с какой самоотверженностью и погруженностью можно работать даже в сложных условиях. Николай Дмитриевич обладал уникальными мыслительными способностями, высокой скоростью и вариативностью мышления. Глубокие знания во всех отраслях науки и техники позволяли ему видеть картину целиком, чувствовать взаимосвязи и прогнозировать изменения. Он с легкостью увлекался новыми идеями и увлекал других, брался за все новое и неизведанное в конструировании, выбирая самые сложные вопросы. И коллектив доверял ему, с уважением называя Кузнецова «наш генерал».

Несмотря на огромную загрузку основной работой, Николай Дмитриевич был еще и крупным государственным и общественным деятелем. В течение 30 лет он являлся депутатом Верховного Совета РСФСР и членом Президиума Верховного Совета РСФСР. Сегодня предприятие, объединившее конструкторское бюро, опытное и серийное производство, носит его имя − «Кузнецов».

В минувшую субботу, 23 марта, исполнилось 111 лет со дня рождения Архипа Михайловича Люльки – легендарного ученого, одного из основателей конструкторской школы «ОДК-Сатурн» и отечественного двигателестроения в целом.

Архип Люлька – автор первого турбореактивного двигателя в нашей стране. Под его руководством были созданы знаменитые авиадвигатели марки «АЛ», которые до сих пор ежедневно поднимают в небо сотни самолетов.

Первый турбореактивный двигатель страны

Еще до начала Великой Отечественной войны Архип Люлька создал первый в СССР технический проект авиационного турбореактивного двигателя РД-1. Война внесла свои коррективы: работы над РД-1 с началом военных действий были приостановлены. Архип Люлька, трудившийся в то время в Ленинграде на Кировском заводе, как и многие другие сотрудники предприятия, вынужден был переключиться на ремонт танков. В конце 1941 года завод эвакуировали в Челябинск. Некоторые чертежи по РД-1 Архипу Люльке удалось забрать с собой, но большая часть документации и задел по деталям образцов РД-1 был спрятан, а точнее закопан прямо на территории Кировского завода.

В 1942 году на фронте появились немецкие реактивные истребители «Мессершмитт-262», летавшие со скоростью 860 км/ч. Советской армии необходимо было срочно разработать самолеты, способные противостоять им. Для таких скоростных самолетов нужны были двигатели принципиально нового типа – реактивные. Тогда и вспомнили про молодого инженера Архипа Люльку, который начал заниматься воздушно-реактивным двигателем еще за пять лет до войны. По личному указанию Сталина его доставили в блокадный Ленинград, чтобы найти чертежи опытного двигателя. Драгоценный клад Архипа Люльки раскопали на территории Кировского завода и эвакуировали по Ладожскому озеру, чтобы возобновить работу над первым советским турбореактивным двигателем.

Уже осенью 1942 года в ЦК партии был представлен проект реактивного самолета авиаконструктора Михаила Гудкова с двигателем Архипа Люльки РД-1. Однако отечественные специалисты были не готовы принять машину. Проект данного самолета не был воплощен, но старт работам в области турбореактивного двигателестроения в стране был официально дан.

В 1946 году было образовано ОКБ-165, задачами которого стали разработка и создание отечественных турбореактивных двигателей. Руководителем нового конструкторского бюро, ставшего позднее «ОДК-Сатурн», был назначен Архип Михайлович Люлька, которому на тот момент было 38 лет.

Первый отечественный турбореактивный двигатель ТР-1 прошел испытания в феврале 1947 года, а уже 28 мая того же года свой первый полет совершил реактивный самолет Су-11 с двигателями ТР-1.

В августе того же года в воздушном параде в Тушине участвовали самолеты Су-11 и Ил-22 с первыми отечественными реактивными двигателями ТР-1. Пилотировали их Георгий Шиянов и Владимир Коккинаки. Архип Михайлович позже так прокомментировал этот полет: «Громогласным гулом турбореактивных двигателей здесь было заявлено о рождении советской реактивной авиации».

Двигатели с инициалами АЛ

Впоследствии под руководством Архипа Люльки создан целый ряд удачных реактивных двигателей, которыми оснащаются самолеты Сухого, Туполева, Ильюшина, Бериева. По решению руководства страны двигатели, созданные в ОКБ А.М. Люльки, стали именоваться инициалами конструктора – АЛ – Архип Люлька.

Первым из них, получившим мировую славу, стал АЛ-7. В 1950-е–1960-е годы эти двигатели считались лучшими в мире. В следующих модификациях АЛ-7 получает форсажную камеру. Двигатель АЛ-7Ф был установлен на первый сверхзвуковой истребитель ОКБ Сухого С-1, на котором впервые в СССР была достигнута скорость, в два раза превышающая скорость звука. В 1956 году этот самолет был запущен в серию под обозначением Су-7.

Но, как считают эксперты, настоящую славу АЛ-7 принесла его полная автоматика. На двигателе все сложнейшие процессы регулировались аппаратурой самого двигателя. Пилоту нужно было лишь при запуске нажать кнопку на панели, а в полете плавно перемещать левой рукой сектор газа.

Как рассказывали коллеги Архипа Михайловича, конструктор даже шутил по этому поводу. Например, во время визита делегации из General Electric американские специалисты, увидев необычной формы компрессор, удивленно спросили: «Почему у вашего двигателя компрессор горбатый?» Архип Михайлович шутя ответил: «Он от рождения такой!»

АЛ-31: технический бестселлер ХХ века

В начале 1970-х годов Архип Люлька обратился к реализации своего давнего изобретения – схемы двухконтурного ТРД со смешением потоков, авторское свидетельство на которое он получил еще в 1941 году. Сейчас по этой схеме строится абсолютное большинство турбореактивных двигателей в мире.

И вот в 1973 году Архип Люлька начал строить свой уникальный двухконтурный двигатель АЛ-31Ф. Этот двигатель четвертого поколения был установлен на фронтовой истребитель Су-27 разработки ОКБ Сухого.

АЛ-31Ф заслуженно признан вершиной творчества Архипа Михайловича. По оценке современников, лучший отечественный двигатель был установлен на лучший самолет, на котором с 1986 по 1988 год было установлено более 30 мировых рекордов. А в июне 1989 года в Ле Бурже на самолете Су-27 с двигателями АЛ-31Ф показана совершенно новая фигура высшего пилотажа – Кобра Пугачева.

Двигатель АЛ-31Ф и сегодня признан одним из лучших двигателей мира для самолетов фронтовой авиации. Он устанавливается на истребители Су-27 и его модификации, палубные истребители Су-33, многоцелевые истребители Су-35, Су-30МК, фронтовые бомбардировщики Су-34. Уникальный АЛ-31Ф можно без преувеличения назвать вечным двигателем для фронтовой авиации, или базовым, как называют его конструкторы, которые видят немалые резервы его развития.

«ОДК-Сатурн» продолжил работы по созданию глубоко модернизированной версии АЛ-31Ф. На истребителе пятого поколения Су-57 были установлены двигатели первого этапа – АЛ-41Ф1 (изделие 117). Этот авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель позволяет развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа.

В рамках программы Су-57 разрабатывается двигатель второго этапа под условным обозначением «тип 30». Первый полет истребителя пятого поколения с «Изделием 30» состоялся 5 декабря 2017 года. Считается, что в дальнейшем этот двигатель может по традиции получить индекс АЛ – Архип Люлька.

Дело генерального конструктора продолжается, и уже, как говорится, на новых современных рельсах. Сегодня на предприятиях ОДК при создании двигателей активно используются новые информационные и технологические возможности. Корпорации удалось не только модернизировать производство, но и сохранить школу, традиции и наследие великого конструктора. Как-то в своем выступлении сам Архип Михайлович заметил: «Прошло много лет с начала работ над турбореактивными двигателями в Советском Союзе, а я и сейчас не вижу предела их возможностей. В ближайшие годы нам предстоит решить ряд очень интересных и сложных задач по созданию новых поколений двигателей. И то, что они будут решены, у меня нет никаких сомнений. Ведь был же когда-то решен основной вопрос развития нашей авиации – создание отечественного турбореактивного двигателя!»

2 сентября исполнилось 110 лет со дня рождения инженера, ученого и конструктора, занимавшегося разработкой ракетных двигателей и космических систем, — Валентина Петровича Глушко. При его непосредственном участии был разработан целый ряд двигателей, на которых до сегодняшнего дня летают космические носители "Союз" и "Протон", а также межконтинентальная баллистическая ракета "Воевода", которая известна на Западе как "Сатана" . ТАСС собрал главные изобретения знаменитого конструктора ракетно-космической техники.

Первый электрический реактивный двигатель

Под руководством Глушко был разработан первый в мире электротермический реактивный двигатель. Опытный образец был создан в СССР — в Газодинамической лаборатории в Ленинграде , которой заведовал Глушко, в 1929 году.

В двигателе в камеру сгорания устанавливались специальные проводники (из железа, палладия других металлов), на эти проводники подавались кратковременные, но мощные импульсы электрического тока с определенной частотой. Сам процесс назывался "электрическим взрывом" — при прохождении разряда проводники в прямом смысле разрушались, выделяя водород, который истекал из сопла двигателя и создавал тягу. Позже работы по этим двигателям были свернуты из-за низкой мощности.

Впервые в советской космической промышленности электрореактивные двигатели (ЭРД), но с иным принципом, были применены значительно позже — в 1964 году в космос был отправлен спутник "Зонд-2", с шестью установленными плазменными двигателями ориентации.

В современной космической технике применяются различные ЭРД, например, ионный (ионизированный газ разгоняется в электрическом поле). Такие модели, как и первый двигатель Глушко, имеют малую тягу, но могут работать за счет низкого расхода рабочего тела чрезвычайно долго — до нескольких лет. В качестве маршевого ЭРД был, например, установлен на японском космическом аппарате "Хаябуса", запущенном для изучения астероида Итокава. ЭРД широко применяются на спутниках в качестве двигателей коррекции траектории.

Первые в СССР жидкостные ракетные двигатели

Под руководством Глушко после завершения работ по ЭРД впервые в отечественной космической промышленности была создана целая серия опытных ракетных двигателей, работающих на жидком топливе. Серия называлась ОРМ — опытные ракетные моторы . В качестве топлива в двигателях серии использовались керосин, бензин, толуол, другие вещества.

Советские ученые экспериментировали как со смешанными унитарными, так и с двухкомпонентными топливами. Первые образцы, работавшие на унитарном топливе (ОРМ-1 тягой всего 20 кгс), были крайне несовершенны и терпели отказы, вплоть до аварийных ситуаций — двигатели взрывались на стендах во время работы. В итоге был сделан выбор в пользу более безопасной двухкомпонентной схемы — отдельные баки для горючего, отдельные для окислителя.

Работы над двигателями серии ОРМ Газодинамическая лаборатория начала в 1930-х годах, и к 1933-му был создан достаточно мощный образец ОРМ-52 с тягой 300 кгс. Под этот двигатель был разработан целый ряд реактивных летательных аппаратов ("РЛА-1", "РЛА-2" и так далее), но их образцы "в железе" не создавались. По задумке инженеров, РЛА должны были взлетать на высоту нескольких километров и выбрасывать контейнер с метеоаппаратурой, которая затем опускалась бы на землю на парашюте. ОРМ-52 прошел официальные государственные испытания, правда, только на стенде. На одном из запусков образца двигателя в 1933 году присутствовал начальник вооружения Красной Армии маршал Михаил Тухачевский и дал работе лаборатории Глушко положительную оценку.

В 1934 году коллектив Газодинамической лаборатории из Ленинграда был объединен с московской группой изучения реактивного движения (под руководством Сергея Павловича Королева) в Реактивный научно-исследовательский институт. Ученые совместными усилиями продолжили разработку двигателей и носителей под них. Коллектив Глушко создал образцы с номерами от ОРМ-53 до ОРМ-102. В частности, двигатель ОРМ-65 разработки Глушко ставился на созданную Королевым крылатую ракету — "объект 212". В 1939 году прошли ее испытания — ракета с ОРМ-65 достигла высоты 250 м, когда преждевременно раскрылся ее парашют. Двигатель ОРМ-65 работал на азотной кислоте и керосине, развивал тягу 150 кгс и мог работать до 80 секунд.

Двигатели для баллистических и космических ракет

С 1946 года Глушко был назначен главным конструктором ОКБ-456 в Химках (сейчас НПО "Энергомаш" — главный разработчик и производитель российских ракетных двигателей — прим. ТАСС). Здесь под его руководством созданы двигатели для первых советских баллистических ракет Р-1, Р-2 и Р-5.

В 1954–1957 годах коллектив ОКБ-456 разработал жидкостные ракетные двигатели РД-107 , которые впоследствии будут устанавливаться на знаменитую ракету Р-7 , сконструированную коллективом ОКБ-1 под руководством Королева, так называемую королевскую семерку. Это была первая в мире полноценная межконтинентальная баллистическая ракета с максимальной дальностью полета 8 тыс. км и одним термоядерным зарядом мощностью 3 мегатонны. Первый запуск Р-7 состоялся 15 мая 1957 года, на вооружение Ракетных войск стратегического назначения она была принята в январе 1960-го.

В конце 1930-х годов советский военный авиапром один за другим выпустил два новейших истребителя: Як-1 и МиГ-3. Новые боевые машины показывали практически рекордные для того времени скоростные результаты — до 650 км/ч. При этом конструкторы все чаще задумывались о том, чтобы сделать отечественные самолеты еще быстрее. По данным историков авиации, в начале 1940 года к серийному производству был готов истребитель с воздушно-реактивным двигателем И-153, стали появляться первые чертежи ракетопланов, оснащенных жидкостными ракетными двигателями.

Первым концепцию истребителя, который смог бы летать со скоростью ракеты, предложил знаменитый конструктор Сергей Королев. Он полагал, что самолет с ЖРД мог бы стать самым эффективным в мире перехватчиком ПВО, молниеносно взлетая навстречу противнику. Согласно расчетам Королева, тяга ракетного двигателя сходу обеспечивала самолету скорость в 800–850 км/ч, что почти в два раза превосходило показатели обычных поршневых машин. Обладая большим преимуществом в скороподъемности, перехватчик с ЖРД мог бы оказаться у цели за считаные секунды, атаковать и поразить ее пушечным огнем. Выполнив задание, ракетный истребитель должен был с выключенным ЖРД спланировать и совершить посадку. Трудностей в этом маневре Королев не видел, так как после выработки топлива самолет становился бы значительно легче, превращаясь на лету в обычный планер. Не нравилось Сергею Павловичу в этом проекте только одно — недостаточное время полета. Ракетного топлива хватало всего на несколько минут, однако военные специалисты, которым Королев презентовал ракетоплан, поспешили заверить конструктора в том, что новый истребитель-перехватчик будет справляться с поставленными задачами даже за такое небольшое время.

Несколько месяцев концепция ракетоплана пролежала на полке КБ Королева, пока в начале 1941 года ею не заинтересовались два молодых конструктора — Александр Березняк и Алексей Исаев. Королев согласился отдать им свой проект, и вскоре официальная заявка на проектирование истребителя была направлена в Народный комиссариат авиационной промышленности. Долго ждать ответа не пришлось. Страна стояла на пороге Великой Отечественной войны, и предложение Березняка и Исаева создать сверхбыстрый самолет для ПВО одобрили. Правда, с одним условием — на производство опытного образца давалось всего 35 дней. Конструкторы попытались "выбить" хотя бы три месяца, но в этом им было категорически отказано. К тому моменту сирены воздушной тревоги звучали уже в Москве.

Самолет за месяц

Работая над созданием ракетоплана, Александр Березняк и Алексей Исаев обратились в Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ), в котором трудился известный конструктор, специалист по ракетным двигателям Леонид Душкин. На испытательном стенде в его проектной мастерской в то время находился ЖРД под шифром Д-1-А-1100 с тягой до 1 100 кг. Душкин создавал его для реактивного истребителя, над которым тогда работал весь РНИИ. Березняк и Исаев уговорили коллегу подключиться к их проекту и немного переделать двигатель, чтобы он мог сочетаться с их ракетопланом. За разработку системы управления и электрического зажигания для этого ЖРД взялся будущий всемирно известный конструктор ракетной техники Борис Черток.

В августе 1941-го, получив отдельное помещение, команда инженеров-конструкторов выбрала для ракетоплана официальное название — БИ-1 (Березняк — Исаев первый). В самом начале БИ-1 представлял из себя простой одноместный деревянный планер.

Хорошо, что конструкция самолета была цельнодеревянная. Строительство началось без детальных чертежей. Основные элементы вычерчивали в натуральную величину на фанере. Это была так называемая плазово-шаблонная технология. Столяры с ближайшей фабрики работали так, словно всю жизнь строили самолеты. Им требовались пожелания конструктора, а вовсе не чертежи. Но стальные баллоны для сжатого воздуха, прочные сварные баки для азотной кислоты и керосина, приборы, электрооборудование — все это требовало других сроков конструирования и изготовления

Читайте также: