«Пламенные моторы» Архипа Люльки

Лидия Кузьмина, 2014

Авиационный гимн СССР не зря воспевал «вместо сердца пламенный мотор» – победы любых ВВС зависят не только от гения авиаконструкторов и боевой подготовки пилотов, но и от уровня моторостроения. Именно отставание в этой отрасли предопределило неудачи и огромные потери «сталинских соколов» в начале Великой Отечественной войны. «Догнать и перегнать» Запад советским двигателистам удалось лишь в 1960-е гг. И ведущую роль в этой «войне авиамоторов» сыграл Архип Михайлович Люлька – создатель первого отечественного турбореактивного двигателя и «пламенных сердец» для самолетов Сухого, Микояна, Ильюшина, Туполева, Бериева. А вершиной его творчества стал уникальный двигатель для тяжелого истребителя Су-27, на котором установлены многие мировые рекорды скорости, высоты, дальности, сверхманевренности и сверхнадежности. Эта книга – первая биография гения авиации, чьи авиашедевры по сей день обеспечивают обороноспособность Родины.

Для завтрашнего дня авиации

Грандиозность поставленной задачи захватывала. Все чувствовали себя первооткрывателями. Заканчивая отчеты по паротурбинным установкам, КБ уже в полную силу занималось турбореактивным двигателем.

Начинали с нуля. Что было известно о ВРД в мире на то время? Только следующее: состоять он должен из компрессора, сжимающего воздух, камеры сгорания, турбины и реактивного сопла. Ни тип или тем более конструкция компрессора, камеры сгорания, турбины, ни температурные режимы, ни методы расчета — словом, ничего известно не было. Хотя уже знали, что над самолетом с ВРД работают англичане, немцы, итальянец Кампини. Документальных материалов, кроме книги профессора Мориса Руа, статьи Б.С. Стечкина, трудов ЦИАМ по турбокомпрессорному наддуву двигателей внутреннего сгорания, никаких не было.

Выбирали принципиальную схему двигателя и его главные параметры.

Центром обсуждения на совещании стал вопрос о компрессоре. Какой? Осевой или центробежный? Неизвестный осевой пугал всех. Но автор проекта Люлька настаивал именно на нем.

— Да, — говорил он, — никто их еще не строил. Да, осевой компрессор — это несколько рядов дисков с лопатками сложного профиля на одном вращающемся валу. Лопаток может быть не одна сотня, но только осевой компрессор способен дать большую производительность, высокую степень сжатия, нужный КПД.

Когда он успел отказаться от центробежного компрессора, первоначально имевшегося в его проекте? Когда успел все пересчитать и переделать?

— Осевой компрессор имеет минимальное поперечное сечение мидель, он хорошо вписывается в плавную, обтекаемую форму двигателя, а это особенно важно для аэродинамики сверхскоростных полетов, — говорил Люлька.

— Архип Михайлович, нам не справиться сразу со столь сложной задачей, — возражает ему начальник КБ И.М. Синев. — Вы предлагаете нам работать над уравнением с десятком неизвестных. Дайте же нам хоть одно известное. Центробежный компрессор — достаточно простая и изученная вещь.

— Но центробежный компрессор из-за большого поперечного сечения, пожалуй, не будет перспективным для скоростного самолета. Нельзя на него тратить время. А вопросов сложных с ним может возникнуть не меньше, чем с осевым, — убеждает Люлька.

— Ну, какие там вопросы, Архип Михайлович, — отвечал миролюбиво Синев. — Вон, посмотрите в форточку. Видите вентилятор? Это тот же наш компрессор. Какие там проблемы?

— Пример неудачный, в зале всегда душно и дым стоит из курилки, — парировал Люлька.

Все смеются. А трое приверженцев Люльки — В. Голубев, Е. Комаров, А. Котов — заговорщически, голова к голове, что-то чертят на листе ватмана. Через несколько дней они появились в зале с блестящей алюминиевой сигарой в руках, выбросили из форточки почерневший, обросший бородой из пыли вентилятор и на его место прикрепили эту штуку. Сигара, очень похожая на осевой компрессор, при общем ликовании его сторонников заработала с характерным свистом, гоня плотную струю свежего воздуха с улицы. Вечерами они вытачивали и монтировали все детали и сейчас торжествовали. Осевой миникомпрессор за несколько минут очистил воздух огромного зала.

То ли эта «выходка» преданных друзей Люльки, то ли упорство самого Люльки повлияли, но Синев уступил. Проект стали разрабатывать с осевым компрессором.

А пока Архип Люлька стоял у доски и уверенно защищался. Он боролся за завтрашний день нашей авиации. Именно за завтрашний.

— Параметры и КПД основных узлов должны быть очень высокими, иначе ВРД не сможет конкурировать с ДВС — двигателями внутреннего сгорания.

Споры в ОКБ возникали часто. В центре спора обязательно находился Люлька. Он парировал нападки на родные ему идеи, опрокидывал неверные аргументы, доказывал, убеждал. Особенно любил сразиться с ним Сергей Петрович Кувшинников.

— Архип Михайлович, — скажет Кувшинников, — а ведь газовая турбина как привод дает возможность концентрировать огромную мощность в легком по весу конструктивном воплощении двигателя с винтом. Это ее весьма положительное качество.

Люлька тут же доказывает, что обособленная турбина станет выгодна лишь при весьма высокой температуре газа, а материалов, выдерживающих такие температуры, нет.

«Так что же, прикажете ждать, пока появятся особо жаропрочные сплавы, а до этого оставить винт?»

«Новая идея сперва приходит к одному. Она озаряет поначалу одного наиболее одаренного, талантливого, трудолюбивого — так было и с А.М. Люлькой», — говорил заместитель главного конструктора лауреат Государственной премии С.П. Кувшинников. И надо отдать должное настойчивости и упорству Архипа Михайловича, он делал все, что мог, чтобы идея турбореактивного двигателя «овладела массами».

Чтобы ускорить получение результатов, решили первую экспериментальную проверку работы отдельных узлов двигателя провести на моделях. Это было мудро, если учесть ограниченные возможности имевшегося тогда в их распоряжении производства, стендового хозяйства.

Модели изготовлялись полным ходом, а Люлька, хитро поблескивая своими смешливыми глазами, не дожидаясь результатов испытания моделей, параллельно проектировал настоящий ТРД.

Испытания моделей ступеней компрессора и отсека камеры сгорания дали очень многое. Он тут же безоговорочно признал это, обнаружив едва ли не самое главное из всех своих душевных качеств — полное отсутствие зазнайства и ложного самолюбия. О престиже у него было свое несгибаемое представление: возвысить человека в глазах других может только отлично выполненное им трудное дело при полнейшем демократизме в поведении.

На моделях сразу же нащупали самые трудные места. Прежде всего это были лопатки. Стали учиться их точить и тогда только оценили, насколько это непросто. Кировский завод имел большой опыт изготовления стальных лопаток переменного и постоянного профиля, но люльковские лопатки из алюминиевого сплава обычным методом изготовить было нельзя: фреза сминала тонкую кромку лопаток.

Съездили на Мариупольский металлургический завод к хорошим специалистам по лопаткам судовых турбин, но нужного опыта и там не почерпнули.

Пошли на ощупь сами. Виктор Голубев встал к токарному станку. Нет, он не был токарем. Он был инженером, но когда-то увлекался токарным делом. Охваченный тем же подъемом и вдохновением, что и весь коллектив, он сделал то, что токарю оказалось бы не под силу, применив специально спроектированные им приспособления.

Лопатки получались, хотя и очень трудоемкие. На тот момент уже этого стало достаточно: доказано, что лопатки изготовить можно. Первая маленькая проба постройки ТРД состоялась.

Затем «наткнулась» на подшипники. Считать нагрузки на них как следует не умели и «шарики не держали». Первая модель компрессора вышла из строя после нескольких часов работы. Вторую построили не на шариковых, а на скользящих подшипниках, несколько ухудшив ходовые свойства компрессора. Вторая модель уже «держала».