«Пламенные моторы» Архипа Люльки
Шрифт:
С Архипом Михайловичем завязалась беседа. Я рассказал о своей летной работе на самолетах с другими двигателями. Он рассказал о своем двигателе. Впереди предстояла большая напряженная работа. Сложно сконструировать двигатель, не менее сложно довести его. Двигатель должен работать на земле без скорости, а в полете на скорости более 2 махов и на высоте около 20 км. А 30 марта 1956 года мы встретились с Архипом Михайловичем на аэродроме в Жуковском. Предстоял первый полет с новым форсажным двигателем. Волновались все: и суховцы, и специалисты КБ Люльки. Ждали, как поведет их форсированный
Для самолета это был 13-й полет, а для Махалина с двигателем АЛ-7Ф был первый. На разборе, где присутствовали Павел Осипович Сухой, Архип Михайлович Люлька, специалисты от двух КБ, Махалин доложил, что взлет и полет прошел успешно. Спустя час летчик снова поднял самолет, и опять все прошло хорошо, замечаний не было.
Начались планомерные испытания по заводской программе. Один из полетов был на максимальную скорость без форсажа. Самолет на высоте 12 км перешел за скорость звука 1,25. Двигатель и самолет работали четко. Расшифровка самописцев подтвердила это. Было принято решение в этот день на этапе вылета включить форсажный режим двигателя. На высоте 12 км на скорости 0,9–0,95 маха включил гашетку форсажа, почувствовал ощутимый толчок в спину и увидел по приборам энергичный разгон самолета, буквально за несколько секунд Су-7 увеличил скорость до 1,5 маха. Самолет и двигатель работали ровно, спокойно, надежно, но согласно заданию я выключил форсаж. Форсаж мерили на земле шагами по пламени – семь шагов.
– Добавь еще, – предложил Архип Михайлович. Крутнул еще. – А теперь, Володя, хватит, больше нельзя.
Простота, ясность мышления, бережливое отношение к летчику, быстрое реагирование на его замечания отличало Архипа Михайловича от других конструкторов.
На разборе полета летчик доложил главным конструкторам Сухому и Люльке, что замечаний по самолету и двигателю нет, можно продолжать испытания и достичь большей скорости, если Архип Михайлович разрешит увеличить тягу на форсажном режиме.
После небольших колебаний Люлька согласился.
– Добре, прибавим немного, только не окажитесь в космосе, там мой двигатель не готов еще работать, – пошутил он с летчиком.
Задача дальнейшего наращивания сверхзвуковых скоростей основной тяжестью легла на плечи двигателистов. Эти скорости требовали одинаково устойчивой работы двигателя на самых сложных режимах полета самолета. А обеспечить все это дело не простое. Работу первой ступени компрессора нужно было как-то регулировать – иначе возникала опасность помпажа.
Люлька напряженно думал над тем, как расширить диапазон устойчивости в работе двигателя, и ставил эту задачу перед всем коллективом.
– Нужно, чтобы АЛ-7Ф работал без срывов, помпажей на всех режимах, – говорил он. – Это сейчас наша самая главная задача. Решение должно быть найдено. Иначе 2 маха нам не взять.
Он знал своих людей, верил в них. И видел, что они не просто задумываются над поставленной задачей, а уже ведут активную работу.
Уже через несколько дней Р.А. Майков принес то решение, рождение которого ждал Люлька. Это было предложение о кольцевом перепуске воздуха над первой ступенью компрессора.
– Это то, что нужно, – убежденно сказал Люлька.
В то время эту оригинальную идею не все оценили по достоинству, многие не верили, что кольцевой перепуск даст положительный результат.
Как показали испытания, с перепуском воздуха из кольцевой щели срывные явления в компрессоре двигателя АЛ-7Ф возникали на более низких оборотах, чем без перепуска, что обеспечивало устойчивую работу двигателя на максимальных скоростях полета без сколь-нибудь значительного снижения его тяги. Таким образом, была открыта дорога к достижению весьма больших скоростей полета.
Последняя модификация двигателя с увеличенной форсажной тягой, с кольцевым перепуском над первой ступенью, применением титана в дисках и лопатках прошла испытания на стенде и в летающей лаборатории и полные испытания в ЦИАМе.
Двигатель пошел в широкую серию для самолетов Сухого, Туполева, Бериева под индексом АЛ-7Ф.
Со скоростью, в два раза превышающей скорость звука
Заводские испытания самолета Су-7 продолжались. Стали продвигаться к 2 махам. В каждом полете увеличивали скорость не более чем на 0,1 маха. Не торопились, продвигались осторожно. Добрались до 1,9. По докладам летчика, самолет и двигатель ведут себя отлично. На форсаже легко и быстро разгоняются.
Конец февраля, чудесные морозные дни. Настроение у всех бодрое, все идет хорошо.
В одном из очередных полетов летчик получил задание разогнать машину до 2 махов.
– Быстро набираю скорость, – рассказывал Махалин, – на махметре 1,9, двигатель приятно посвистывает. Увеличиваю скорость до 1,96 маха. И в это время на самолет обрушивается страшный грохот. Впечатление такое, будто оторвались лопатки двигателя и скрежещут. Ощущение пренеприятнейшее, но в следующее мгновение подумал, если бы это произошло, самолет уже разнесло бы. Быстро выключил форсаж, самолет начал терять скорость, странное явление тряски прекратилось. Двигатель вел себя нормально.
– Черт возьми, что же это было?
Скоростные полеты пришлось прекратить и остановиться на скорости 2070 километров (М = 1,96). Но даже эта скорость значительно превосходила ту, которая задана тактико-техническими требованиями к самолету, – 1800 километров в час.
Конструктор самолета и конструктор двигателя стали разбираться с причинами появления тряски. Как и предполагали, это оказался помпаж.
Явление помпажа двигателя было тогда известно по испытаниям на земле, на стенде. Но почему в воздухе оно случается на большой скорости? Именно на большой? Что может здесь влиять на работу двигателя?
Причину возникновения помпажа в конце концов установили. Суть состояла в большой неравномерности воздушного потока, поступающего в компрессор, и в том, что на больших сверхзвуковых скоростях полета компрессор работал несогласованно с воздухозаборником самолета. Для более равномерного распределения воздушного потока в двигателе сделали для воздухозаборника самолета подвижной конус новой конфигурации. Как поведет себя самолет на сверхзвуке с новым конусом? Нужно проверить в испытательном полете.