Разговор с генеральным конструктором-директором ОКБ им. А. Люльки филиала ПАО «ОДК-УМПО» Евгением Марчуковым.
Евгений Марчуков — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология производства двигателей летательных аппаратов» Московского авиационного института, является автором 155 научных работ, в том числе восьми монографий и четырех учебников для вузов, имеет 71 авторское свидетельство СССР и 430 патентов РФ на изобретения. Недавно Евгений Марчуков избран членом-корреспондентом Российской академии наук по специальности «Машиностроение».
Евгений Марчуков непосредственно участвовал в разработке современных авиационных двигателей семейства АЛ, в том числе также индустриального двигателя АЛ-31СТ. Сейчас ОКБ им. А. Люльки под его руководством решает ключевые задачи создания перспективных изделий для отечественной авиации и газоэнергетической отрасли страны.
Отметим, что ОКБ им. А. Люльки отвечает за организацию патентной деятельности в Объединенной двигателестроительной корпорации. Сотрудники ОКБ — лидеры по количеству патентов на изобретения и полезные модели: на их счету 60-80 патентов, регистрируемых ежегодно.
Авиаконструктор Архип Люлька основал легендарное ОКБ, его свершения хорошо известны всем, кто интересуется авиацией. Какие наиболее значимые события можно отметить?
Во-первых, это создание отечественного турбореактивного двигателя ТР-1. Им оснащались самолеты Су-11 и Ил-22, принявшие участие в воздушном параде, когда советские летчики впервые продемонстрировали высший пилотаж на реактивных истребителях. Это произошло в Тушино в августе 1947 года.
Кстати, именно с истребителя Су-11 началось сотрудничество опытно-конструкторских бюро А.М. Люльки и П.О. Сухого, итогом которого стало появление таких уникальных самолетов, как Су-7Б, Су-9, Су-11, Су-17М, Су-24, семейства Су-27/Су-30 и многоцелевых истребителей Су-35 и Су-57.
В июне 1950 года Совмин СССР поставил коллективу ОКБ им. А. Люльки задачу: создать двигатель с тягой не менее 5 000 кгс. И уже в ноябре 1950-го двигатель АЛ-5 успешно прошел 100-часовые испытания. Обладающий тягой 5030 кгс и ресурсом в 200 часов, он стал одним из лучших моторов в мире. Создатели двигателя во главе с Архипом Люлькой были удостоены Государственной премии.
Началась разработка двигателей, способных разогнать самолет до сверхзвуковых скоростей. Технические решения, появившиеся в процессе доводки АЛ-5, использованы в двигателе второго поколения – АЛ-7 с тягой 6500 кгс, основной особенностью которого стала сверхзвуковая ступень компрессора, сделанная по предложению А.М. Люльки и ЦИАМ. Вскоре появились варианты АЛ-7 для первого прототипа реактивного дальнемагистрального пассажирского самолета Ил-62, это двигатель АЛ-7П и реактивной летающей лодки Г.М. Бериева М-10, двигатель АЛ-7ПБ.
Архип Михайлович понимал, что для увеличения тяги необходимы двигатели с форсажной камерой сгорания. И в середине 50-х коллектив ОКБ приступил к разработке двигателя АЛ-7Ф, которым оснастили истребитель-перехватчик Ла-250. Модернизированный двигатель АЛ-7Ф-1 со взлетной мощностью 9200 кгс серийно производился на Рыбинском моторном заводе (сейчас ОДК-Сатурн) и Московском заводе «Салют» и использовался на истребителе Су-7Б, а вариант АЛ-7Ф-2 с повышенной тягой и сниженным удельным расходом топлива для Су-11 и Ту-128. На самолетах с этими моторами установлено более 20 мировых рекордов по скорости и дальности полета.
ОКБ им. А. Люльки участвовало в грандиозной лунной программе – конструкторы разработали жидкостно-ракетный двигатель Д-57 с тягой 40 тс на перспективном высокоэнергетическом топливе: жидкий кислород — жидкий водород для третьей ступени ракетно-космического комплекса Н-1.Двигатель прошел полный комплекс испытаний, были получены расчетные характеристики, но работы по Н-1 были свернуты.
Конструкторы ОКБ им. А. Люльки наметили новую амбициозную цель – разработать турбореактивные двигатели 3-го поколения. Первый экземпляр двигателя АЛ-21Ф со взлетной тягой 8900 кгс был изготовлен в конце 1966 года.
Без существенного изменения габаритов двигателя уже в 1969 году АЛ-21Ф был форсирован по тяге на 25-30% для Су-24. Эта наиболее совершенная модернизация – двигатель АЛ-21Ф-3 с тягой 11250 кгс, самый мощный для того времени. Работа коллектива А.М. Люльки была оценена: в июне 1976 года вышел указ о награждении завода орденом Трудового Красного Знамени.
Коллектив ОКБ участвовал в создании универсальной космической системы «Энергия» с кораблем многоразового использования «Буран», ставшей ответом на американский проект «Спейс Шаттл». Под руководством главного конструктора Ювеналия Марчукова созданы два малоразмерных ракетно-турбовальных двигателя РТВД-14 и ТП-22. Они обеспечили успешный старт «Энергии» и атмосферный полет и посадку «Бурана» 15 ноября 1988 года.
Главной творческой победой команды люльковцев при жизни Архипа Михайловича стал легендарный АЛ-31Ф, прозванный «вечным двигателем для авиации». Благодаря этому мотору знаменитый самолет Су-27 приобрел исключительную маневренность и произвел настоящий прорыв на авиасалоне в Ле Бурже, в дальнейшем установив более 30 мировых рекордов.
Благодаря адаптации к внешним изменениям и разработке новых перспективных направлений, предприятие смогло продолжить работу. По заказу Газпрома разработалили конверсионный газотурбинный привод АЛ-31СТ на 16 МВт для газоперекачивающих станций на базе авиационного двигателя АЛ-31Ф. Это второй случай в мире, когда двигатель для истребителя был трансформирован таким образом.
С 2013 года ОКБ им. А. Люльки является филиалом ПАО «ОДК-УМПО» Объединенной двигателестроительной корпорации.
В последние полвека развитие реактивных двигателей для авиации шло в направлении реализации двухконтурной схемы, повышения рабочих температур, внедрения новых конструкционных материалов и технологических процессов, прогрессивных систем управления. А каким видите дальнейшее развитие силовых установок?
На конструкцию будущих двигателей для маневровых самолетов все большее влияние будет оказывать повышение топливной экономичности при сохранении высокой удельной тяги. Для повышения топливной эффективности будет применяться трехконтурная схема и максимум керамических композиционных материалов, которые позволят снизить массу до 40%, повысить топливную эффективность на 10% при существующем уровне температур и повысить температуру перед турбиной на 200-300 градусов, что позволит поднять КПД. Можно прогнозировать появление в конструкции высокоэффективных подшипников скольжения, бездисковых рабочих колес. При изготовлении деталей возрастет применение 3D-печати.
Что касается «революционных» изменений, то они тоже возможны. Например, использование пульсирующе-детонационной технологии в камере сгорания газогенератора ГТД. Такие двигатели будут работать по более эффективному циклу Гемфри.
В области разработки и применения двигателей с плоскими соплами можно отметить возрастающее взаимопонимание между конструкторами ОКБ, разрабатывающих самолеты и двигатели. Интеграция двигателя и планера идет стремительно, от простого взаимодействия систем управления к фактическому «срастанию» конструкции и в первую очередь – в зоне сопла. Если мы совместно устраним недостатки плоских сопел раннего периода, то проанализировав их преимущества в области малозаметности, сделаем объективные выводы и о применении их на маневренных самолетах.
В ОКБ Сухого разрабатывались проекты сверхзвуковых пассажирских самолетов и свои варианты силовых установок предлагало ОКБ им. А. Люльки. Готовы ли разработать двигатель для сверхзвукового коммерческого самолета?
ОКБ им. А. Люльки с первых дней своего существования занимается разработкой двигателей для истребительной авиации, но вместе с тем мы никогда не отказывались от участия в интересных для нас проектах. Двигатель для такого самолета будет представлять объединение особенностей двигателей с малой степенью двухконтурности для истребителей и высокоресурсных двигателей с низким удельным расходом топлива на крейсерской скорости полета, характерным для пассажирской авиации. Только крейсерская скорость полета должна быть сверхзвуковая. Компетенции нашего ОКБ соответствуют всем задачам проекта. Мы умеем разрабатывать сложные многорежимные двигатели для маневренных истребителей, причем обладающих возможностью крейсерского полета на сверхзвуке, и имеем опыт разработки стационарных конверсионных двигателей с колоссальным с точки зрения авиации ресурсом. Осталось только совместить эти составляющие в нужной пропорции. Разумеется, это будет принципиально новый продукт.
