Двигатель - универсал

После того, как в 1965 г в США был успешно испытан двухместный тактический бомбардировщик дальнего радиуса действия F-111, СССР бросил значительные силы на создание самолета-аналога. Однако построить нечто похожее было не так-то просто: настолько совершенным казался F-111. Его конструкция просто изобиловала оригинальными инженерными решениями, среди которых особенно выделялись крыло изменяемой стреловидности, адаптивная, трехкратно резервированная, система автоматического управления и радиолокационная станция следования рельефу местности. В небо эту чудо-машину поднимали два турбореактивных двухконтурных двигателя, оснащенных форсажными камерами. В общем, чтобы дать американцам достойный ответ, нужно было хорошо постараться.

Решение этой непростой задачи было доверено сразу двум ОКБ – Сухого и Микояна: каждое из которых занималось проектированием собственного самолета. Разработка двигателя для нового советского бомбардировщика поручалась ОКБ А.М. Люльки, а производство – заводу «Салют». При этом новый мотор должен был соответствовать следующим характеристикам: форсажная тяга – не менее 8900 кгс, удельный расход топлива - не более 1,8 кг/кгсч, масса – не более 1 500 кг. Предполагалось, что на государственные испытания, намеченные на первый квартал 1969 года, двигатель выйдет со 100-часовым ресурсом. В дальнейшем это значение планировалось довести до 500 часов. Кроме того, при разработке требований к перспективному мотору заказывающее управление ВВС особо оговорило условие так называемого «сверхзвукового броска» - возможности полета на малой высоте на сверхзвуковой скорости в течение, как минимум, пяти минут. С поставленной задачей А.М. Люлька успешно справился. Его ТРДФ третьего поколения - АЛ-21Ф, впервые в практике отечественного самолетостроения оснащенный приводом постоянных оборотов генератора переменного тока ППО-20, полностью соответствовал всем установленным требованиям. Однако почивать на лаврах, как оказалось, было рано.

Дело в том, что инженеры ОКБ Сухого, работавшие над новым самолетом, пришли к выводу, что заявленная форсажная тяга слишком мала и потребовали ее увеличить до 11 200 кгс. Резервы конструкции АЛ-21Ф позволяли это сделать, однако во все узлы двигателя приходилось внести значительные изменения. В 1969 г мотор был форсирован по тяге на 30% путем увеличения расхода воздуха, а также посредством увеличения давления и температуры газа перед турбиной. В итоге тягу удалось довести до 11 215 кгс, что на 25% превосходило тягу лучших двигателей прошлого поколения и это притом, что удельный расход топлива сократился на 17%! Улучшенный двигатель, получивший название АЛ-21Ф-3, оказался средоточием уникальных инженерных решений. Так, для устойчивой работы компрессор был выполнен дозвуковым с широкой механизацией, что в сочетании с большим количеством ступеней (их было спроектировано 14) способствовало достижению высокой экономичности мотора. Кроме того, новый двигатель был оснащен трехступенчатой турбиной с охлаждаемыми рабочими и сопловыми лопатками, а также сверхзвуковым реактивным соплом. АЛ-21Ф-3 успешно прошел государственные испытания и должен был отправиться в серийное производство. Однако этому событию предшествовал один случай, произошедший весной 1970 г.

В тот день директор завода «Салют» Александр Иванович Горелов вместе с министром авиапромышленности П.В. Дементьевым приехали на испытательную базу завода «Сатурн» в Турово, где их уже ждали главный конструктор А.М. Люлька и директор завода №500 В.В. Чернышев. Разобранный по узлам и деталям двигатель лежал на столе. А.М. Люлька давал пояснения, из которых становилось ясно, что для производства новинки придется освоить множество совершенно новых технологий. Неожиданно министр заявил, что поручает серийное производство заводу №500. О том, насколько сложным казалось это задание, свидетельствуют воспоминания А.И. Горелова «Я никогда не видел В.В. Чернышева таким взволнованным. Он несколько раз повторил, что «его завод эту машину не сделает, и хоть сейчас снимайте его с работы». На вопрос рассерженного министра «А кто же тогда сделает?» Чернышев показал пальцем на А.И. Горелова и сказал «А пусть вот он».

В том же году на «Салюте» началась подготовка к серийному производству двигателя. Приказ министра авиапромышленности №58 от 4 февраля 1970 года предусматривал организацию кооперативного выпуска моторов: часть агрегатов должен был освоить Омский машиностроительный завод. П.И. Баранова, другую – «Салют». Однако московскому заводу для освоения серийного производства АЛ-21Ф-3 требовалось 260 единиц нового оборудования, среди которых копировально-фрезерные и зубошлифовальные станки, многошпиндельные автоматы. Постепенно оборудование стало появляться, а, значит, пришло время внедрять передовые технологии. За короткое время на заводе была освоена аргонодуговая сварка трубчатых коммуникаций, налажена точная отливка лопаток соплового аппарата турбин без припуска на механическую обработку, впервые в отрасли внедрена изотермическая штамповка и др. Напряженный труд увенчался успехом и в том же году «Салют» изготовил и отправил разработчику– машиностроительному заводу «Сатурн», девять комплектов агрегатов двигателя, включая направляющие аппараты и рабочие колеса нулевой и первой ступени компрессора, его передний корпус, механизм перепуска.

Что же до новых самолетов, то фронтовой бомбардировщик Су-24, был показан генеральному секретарю ЦК КПСС Л.И. Брежневу уже в мае 1971 г, а истребитель-бомбардировщик МиГ-23Б - в августе. Глава государства остался доволен увиденным и от души поблагодарил А.М. Люльку и А.И. Горелова. Сделал он это не напрасно: двигатель АЛ-21Ф-3 получился весьма надежным и еще долго использовался на самолетах Су- 17М, Су-22 и МиГ-27, а на самолетах Су-22МА и Су-24 он продолжает работать и по сей день. Но не только на них. Мотор А.М. Люльки оказался настолько универсальным, что нашел себе применение не только в небе, но и на земле. Так по завершению использования в авиации, после доработки и модернизации двигатели АЛ-21Ф-3 сегодня успешно применяются в качестве приводов наземных энергетических и газоперекачивающих установок производства АО «НПЦ газотурбостроения «Салют».

Архип Михайлович Люлька (1908 – 1984) – советский ученый, конструктор авиационных двигателей, член АН СССР по Отделению физико-технических проблем энергетики, профессор. Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и двух Государственных премий, руководитель ОКБ «Сатурн».

Родился 10 (23 марта) 1908 г. в селе Саварка (ныне Богуславский район, Киевская область, Украина). В 1927 г. поступил в Киевский политехнический институт. После окончания вуза зачислен аспирантом в Харьковский НИИ промышленной энергетики. Однако ученую степень не получил и был направлен инженером-исследователем на Харьковский турбинный завод. С 1933 г Архип Михайлович продолжает научную деятельность в Харьковском авиационном институте на кафедре авиадвигателей, где всецело посвящает себя проекту турбореактивного двигателя с центробежным компрессором. В 1939—1941 гг. А.М. Люлька разрабатывает конструктивную схему двухконтурного турбореактивного двигателя, проектирует опытный образец ТРД с осевым компрессором. В 1941—1942 гг. работает в эвакуации на танковом заводе в Челябинске. В 1943 г переезжает в Москву, где продолжает работы по ТРД в Центральном институте авиационного моторостроения. В 1946 г. А.М. Люлька назначен руководителем только что образованного ОКБ-165. Спустя год – новый успех: первый советский турбореактивный двигатель – ТР-1, разработки А.М. Люльки, блестяще проходит государственные испытания. В последующие годы Архипом Михайловичем создаются двигатели ТР-2, ТР-3, АЛ-5. В середине 50-х - появляется мотор АЛ-7 и его форсажные модификации - АЛ-7Ф, АЛ-7Ф-1 и АЛ-7Ф-2, которые устанавливаются на самолеты Ил-54, Ту-110, Ла-250, Су-7Б, Су-9, Су-11, Ту-128 и гидросамолет М-10. В 1965-1970 гг. А.М. Люлька конструирует турбореактивный двигатель АЛ-21Ф, модификация которого АЛ-21Ф-3 идет в крупносерийное производство. С 1973 г А.М. Люлька начинает проектировать двигатель АЛ-31Ф, однако стать свидетелем своей очередной конструкторской победы ему не довелось: государственные испытания уникального мотора завершились только в 1985 году, уже после смерти выдающегося конструктора.



Дополнительные фотографии:
 

Copyright 2017 АО "НПЦ газотурбостроения "САЛЮТ"

Яндекс цитирования Rambler's Top100