«Пламенные моторы» Архипа Люльки
Шрифт:
Им займется всемирно известное КБ Микояна.
…На истребителях МиГ установлено десятки мировых рекордов.
Превосходным был и перехватчик МиГ-25. Именно его с Дальнего Востока угнал в 1970 году в Японию Беленко. В результате американские авиаспециалисты раскрыли наши секреты. Это была большая потеря для обороны наших воздушных границ. Немалые материальные и моральные потери принес этот перебежчик. Все секретное: локаторы, ракеты и др. пришлось срочно заменять на всем парке этих истребителей. Самолет стал называться МиГ-25ПД.
А в это время на фирме Микояна шло проектирование нового самолета МиГ-31. Идея его создания возникла еще в середине 60-х годов. Главным конструктором был заместитель Микояна Глеб
Все это предъявлено представительной комиссии, в которую входят специалисты из многих НИИ, руководители министерства, заказчики. Председатель ее – заместитель Главкома авиации ПВО Николай Иванович Москвителев. Представлял эскизный проект и макет Лозино-Лозинский. После всестороннего обсуждения они были приняты.
Началась постройка первого экземпляра самолета на опытном заводе ОКБ Микояна. У МиГ-31 должна быть скорость 2,83 маха, такая же, как у МиГ-25, но во многом другом он отличался. У него были ракеты Р-33 КБ «Вымпел» – главный конструктор Ляпин, заместитель его по этим ракетам Юрий Константинович Захаров. Стреляли они на 100 км, а не на 40, как у МиГ-25. Локатор стоял новый – «Заслон» – разработки КБ НИИП им. Тихомирова – главный конструктор Виктор Константинович Гришин, выдающийся создатель этой уникальной техники. Радиолокационная станция «Заслон» принципиально отличается от прежних импульсных РЛС. На МиГ-31 впервые установлены локаторы с квазинепрерывным радиоизлучением (основанные на принципе Доплера). Этот локатор обеспечивает сопровождение одновременно десяти целей и выбор четырех из них для атаки, т. е. МиГ-31 может стрелять сразу по четырем самолетам.
Кроме высотных целей с помощью этого локатора можно поразить низко летящие цели на высоте 50 метров от земли. Благодаря «Заслону» МиГ-31 может работать в группе из четырех истребителей. В результате появилась возможность взять сразу 40 целей и поразить из них 16. Такое тоже впервые. Ведущий летчик, обмениваясь информацией с тремя самолетами, распределяет между ними цели. Но чтобы все это оборудование начало действовать, самолету нужен двигатель.
И не простой турбореактивный, а такой, который мог бы выполнять взаимоисключающие требования, предъявляемые к новому самолету. С одной стороны, истребитель длительное время, не менее четырех часов, должен барражировать в воздухе в режиме ожидания непрошеных гостей. Поэтому требуется высокоэкономичный двигатель. С другой стороны – для уничтожения обнаруженной цели истребитель должен сделать стремительный рывок на скорости более 3000 км/ч. Следовательно, требовался двигатель с большой тяговооруженностью. Этим двум взаимоисключающим качествам в то время соответствовал только один двигатель Д-30фб, создаваемый в Перми моторостроительным конструкторским бюро (МКБ) под руководством генерального конструктора Павла Александровича Соловьева. Вел эту тему первый его заместитель, главный конструктор Виктор Михайлович Чепкин. Сложность, по его мнению, заключалась в том, что это был первый двухконтурный двигатель для истребителей. Пассажирские самолеты с двухконтурными моторами, созданными по схеме Архипа Михайловича Люльки, давно летали, а военные нет. Люлька делал прекрасные турбореактивные, но одно-
контурные двигатели. По теории ученого Николая Викторовича Иноземцева, двухконтурные моторы можно применять только на дозвуковых самолетах. Эту теорию дополнили в КБ П.А. Соловьева, их никто еще не просил делать для истребителя двухконтурный двигатель. Они просто предвидели, что он понадобится, и делали его по собственной инициативе.
Проектирование шло трудно. Для высоконапорного компрессора с высокой температурой перед турбиной 1640° потребовались совершенно новые марки материалов и сплавов. Их создавали во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ) – директор Каблов Е.Н. и во Всесоюзном институте легких сплавов (ВИЛС) – директор академик Александр Федорович Белов. Все это потребовало разных исследований, очень большой работы.
Вначале сделали прототип Д-30фб. Потом испытывали опытные образцы на испытательных стендах, обнаружили, что турбинная лопатка не хочет работать. Несколько раз она обрывалась. Поскольку впервые пошли на такую высокую температуру (более 1600°), впервые пришлось разрабатывать и новую лопатку.
В течение полутора лет вместе с Центральным институтом моторостроения (ЦИАМ), особенно с начальником отдела прочности Юрием Александровичем Пыхтиным, провели колоссальные исследования. И наконец обнаружили причину отрыва лопатки. Она заключалась в сложных резонансных колебаниях. К примеру, 500 лопаток не попадают в них, а одна или несколько могли попасть в эти колебания и отваливались.
После этого изменили конструкцию лопаток, и с тех пор не было ни одного случая их отрыва. А это более 30 лет в строю самолеты и двигатели Д-30фб. При проектировании двигателя возникли и другие сложности. Одна из них заключалась в том, что при скорости около 3000 км/ч от динамического сжатия температура воздуха в воздухозаборнике на входе в двигатель достигала 500°К. А этим воздухом с такой-то температурой нужно охлаждать двигатель. Главный конструктор Д-30фб Виктор Чепкин вместе с конструкторами Моторостоительного конструкторского бюро (МКБ) впервые придумали воздуховоздушный теплообменник, который должен снизить температуру воздуха, поступавшего для охлаждения турбины.
Но, оказалось, создать его непросто. Из-за тяжелых условий работы, высокой температуры, колебаний и других нагрузок он разрушился. Пришлось немало подумать над его конструкцией, технологией, и он надежно заработал в составе двигателя.
…Михаила Кузменко после окончания в 1972 году МАИ распределили в Пермь в Моторостроительное конструкторское бюро Павла Александровича Соловьева. Там его направили к Виктору Чепкину, главному конструктору Д-30фб. Чепкин считался жестким руководителем, но это не смутило Михаила. Их сотрудничество продолжалось много лет и было на пользу создания двухконтурного двигателя четвертого поколения.
Кузменко был хорошо подготовлен в теории и проектировании. Но как только пришел черед стендовым испытаниям, он ушел в них целиком. Михаил считал: если ты можешь создать какую-то полезную вещь в «металле» и заставить ее работать, значит, ты настоящий конструктор.
Ему было интересно анализировать дефекты и устранять их. Соловьев однажды зашел на испытательный стенд и увидел поразившую его картину. Незнакомый ему парень на ревущем, огнедышащем двигателе закручивал гайки.
– Кто это такой лихой? – изумился Соловьев.
– Это Михаил Кузменко чинит мотор.
Он не стал запрещать это лихачество. Понял, что на человека, который во имя дела не боится рисковать, не сторонится опасностей, всегда можно положиться.
За время создания Д-30фб перешагнули множество барьеров неизвестности, борясь с различными дефектами. Драматических моментов было немало. Рвались компрессорные диски, так как их было очень трудно охладить. Возникало виброгорение в форсажной камере, проблемы с соплом. От всего этого нужно было избавляться. В термобарокамере ЦИАМ, где проходила имитация высотных испытаний на земле, взорвалось несколько моторов. В двигатель спереди подавался разреженный воздух, сзади он отсасывался, а рядом сложнейшее оборудование. Эти испытания потребляли так много электроэнергии, что их можно было проводить только ночью, когда в Москве снижалось потребление электричества. Михаил Кузменко постоянно участвовал в этих нелегких испытаниях. В одну из ночей, когда Павел Александрович Соловьев находился