«Пламенные моторы» Архипа Люльки
Шрифт:
С тех пор прошло много лет, а двигатель с этой компоновкой успешно летает на многих самолетах.
Двигатель 4-го поколения АЛ-31Ф в дальнейшем позволил установить на самолете Су-27 более 30 мировых рекордов. Но путь к этим достижениям был весьма тернист, ведь вначале этот двигатель имел много болезненных дефектов. Например, был весьма серьезный дефект в компрессоре, связанный с затрудненной перекладкой поворотных направляющих аппаратов. Когда на серийном заводе в Уфе проявился в очередной раз дефект с поворотными аппаратами, туда послали непосредственного начальника Игоря Уварова, ведущего конструктора бригады Р.Е. Беленького. Двигатель разобрали, продефектировали, ничего не нашли, собрали, и дефект повторился снова.
После этого Люлька послал Уварова, так как у него был некоторый опыт по этому дефекту. Ехал он с весьма тяжелым настроением, потому что надо было исправлять
Об эпизодах создания АЛ-31Ф рассказывает главный конструктор автоматического регулирования, испытаний двигателя и других тем Михаил Михайлович Костюченко:
«Наш двухконтурный двухвальный двигатель четвертого поколения мы разрабатывали для Су-27 и дальнейших его модификаций. У двигателя большие отличительные особенности от предыдущих. У него развитая механизация компрессора и реактивного сопла, дополнительная управляемая система подачи воздуха для охлаждения лопаток турбины. Система его регулирования по сравнению с АЛ-21Ф значительно сложнее. Каждая группа направляющих аппаратов управляется от своего компрессора, температура газа меняет свой уровень при включении охлаждения турбины, увеличена степень дублирования разных функций. Такие усложнения потребовали применения электронного регулятора, на который для более надежной работы двигателя возложены дополнительные функции.
Введение дублирования электронного регулятора поставило ряд новых проблем, и в первую очередь обеспечение совместной работы регуляторов.
Проблему решили в лаборатории топливно-регулирую-щей аппаратуры – ТРА. В электронный регулятор ввели дополнительные корректирующие контуры, разработанные в Саратове в КБ главного конструктора Н.К. Чекунова.
Су-27 – самолет завоевания превосходства в воздухе над территорией противника. Такой самолет должен иметь большую дальность полета, а следовательно, большой запас топлива. При незапланированной срочной посадке необходимо облегчить самолет быстрым выбросом излишков топлива. Так появилось требование к двигателю о внедрении аварийного слива топлива через форсажную камеру мощным форсажным насосом. На стенде система аварийного слива была отработана без приключений, а на самолете проверка этой системы проводилась на аэродроме, когда наступили глубокие сумерки. При первом включении системы на максимальном режиме сливаемое топливо неожиданно вспыхнуло, осветив при этом всю округу. Вспышка сопровождалась ощущением взрыва. Весь экипаж, обычно присутствующий на «гонке» двигателя, не понимая, что произошло, мгновенно оказался на земле. Для избавления от самопроизвольного воспламенения сливаемого через форсажную камеру топлива были сделаны конструктивные изменения в топливной системе: струя сливаемого топлива стала более компактной, без распыла. На первом вылете летчик Владимир Ильюшин перед посадкой включил аварийный слив. Генеральному конструктору М.П. Симонову по белому облаку от сливаемого топлива показалось, что слив недостаточно интенсивен, о чем он тут же нам и высказал свои сомнения. Но на разборе полета летчик сообщил: «Слив очень интенсивный, и при его форсировании можно «прозевать» и остаться без топлива. Увеличивать интенсивность слива нельзя». Больше генеральный конструктор этот вопрос не поднимал.
Архип Михайлович. 1980 год. На территории ОКБ.
А тем временем возникали все новые требования к самолетам и двигателям. Для расширения диапазона скоростей полета в сторону низких величин стал необходим управляемый вектор тяги. С ним можно решить многие проблемы: укороченный разбег при взлете, быстрый вывод самолета из плоского штопора, увеличение маневренности и сверхманевренности. Задачи сложные и для двигателя, и для системы управления самолетом. Для их решении нужны были элементы дублирования и резервирования. Не буду рассказывать о конструктивных и технических подробностях создания управляемого вектора тяги. Его действие можно увидеть на Международной выставке двигателей на ВВЦ (ВДНХ) – экспозиция «Сатурн» и на МАКСе в Жуковском. С управляемым вектором тяги двигатель прошел специальные и длительные испытания, а самолет совершил ряд квалификационных и показательных полетов. Система внедрена в серийное производство, установлена на Су-30МК, закуплена нашими ВВС и ВВС Индии (Су-30МКИ). Проходит испытания она и на корабельном варианте самолета Су-33».
Военный контроль
В военное представительство в КБ полковник Косолапов Илья Иванович был назначен Приказом Главкома ВВС в марте 1977 года, до этого он служил в строевых частях истребительной авиации и в военном представительстве на Московском машиностроительном заводе – ММ3 «Союз», принимал участие в стендовых и летных испытаниях и проведении государственных стендовых испытаниях двигателя Р15Б-300.
«Поэтому, когда я был представлен генеральному конструктору М3 «Сатурн» Архипу Михайловичу Люльке как новый старший военпред, – вспоминает И.И. Косолапов, – заметил, что ему импонирует то, что я не новичок в нашем деле, и он надеется на правильное понимание роли военного представительства в деле создания новых образцов авиационных двигателей и видит в первую очередь военпредов помощниками в деле осуществления грамотного инженерного контроля на всех этапах создания двигателей.
Несколько позже он высказывал эти мысли о роли и задачах военных представительств в статье газеты «Красная Звезда».
Основным принципом нашей совместной работы было взаимное доверие, не было случаев скрытия от военной приемки выявляемых недостатков по основным параметрам и обнаруженным дефектам, я принимал участие в совещаниях на всех уровнях по вопросам создания двигателей.
Когда определили первый двигатель АЛ-31Ф (изделие «99–06») на 25-часовые стендовые испытания, Архип Михайлович пригласил меня и предложил военному представительству осуществлять контроль в полном объеме в соответствии с требованиями нормативно-технической документации (НТД).
Был издан приказ о введении военного контроля создания двигателей. С этого момента военпред согласовывал техзадание на сборку, испытания, технологические справки и отчеты по результатам испытаний, планы мероприятий по выявлению отклонений, оформление формуляров двигателей на опытную летную эксплуатацию.
После предъявления двигателя АЛ-31Ф на госиспытания появились проблемы с лопатками турбины высокого давления (ТВД). Была форсирована доводка и внедрение рабочей лопатки ТВД с циклонно-вихревым охлаждением, в результате чего успешно были проведены госиспытания и практически эта лопатка, только монокристальная, работает 1000-часовой ресурс.
Ле Бурже, июнь, 1989 год. Мнение зарубежных специалистов [4]
Продолжая давние традиции сотрудничества между КБ имени П.О. Сухого и КБ имени А.М. Люльки, на Су-27 установили два двухвальных ТРДЦ АЛ-31Ф конструкции Люльки, каждый из которых развивает максимальную форсажную тягу около 12 500 кг. При весе двигателя примерно 1550 кг это выражается в отношении тяги к весу снаряженного двигателя 8:1 – показатель более высокий, чем те, которыми хвасталось большинство (если не все) моделей военных двигателей Запада. Максимальная бесфорсажная тяга двигателя оценивается в 8000–8500 кг.
4
Их мнение было опубликовано во многих иностранных газетах и журналах.
Двигатель АЛ-31Ф имеет модульную конструкцию и в отличие от других советских военных двигателей рассчитан на большой ресурс в эксплуатации. Двигатель оборудован электронной системой управления подачей топлива, которая поддерживает нужный запас по помпажу при всех полетных условиях и относительных пространственных положениях самолета и гарантирует наилучшую топливную эффективность, внося, таким образом, свой вклад в общие характеристики самолета по дальности и продолжительности полета.
Даже на бесфорсажном режиме Су имеет тяговооруженность примерно 0,8:1 (при боевом весе самолета около 20–21 т), вполне приемлемый показатель, позволяющий самолету иметь отличные летные характеристики.