Вторую половину XX века можно назвать эпохой расцвета реактивной авиации. Живыми легендами этого времени стали двигатели с форсажной камерой, устанавливаемые на стратегические ракетоносцы. К таким относятся шедевры конструкторской мысли Николая Дмитриевича Кузнецова — НК-25 и НК-32, долгое время остающиеся непревзойденными в мировой авиации. Но всё-таки, какой из них лучше? В этой истории не всё так очевидно, усаживайтесь поудобнее, мы начинаем.
Зарождение легенды
НК-25 или изделие «Е» в производстве — это турбореактивный двухконтурный трёхкаскадный двигатель с форсажной камерой (ТРДДФ), выпускавшийся на Куйбышевском моторном заводе с 1977 по 1996 год. НК-32 (рабочее название изделие «Р») стал улучшенной модификацией первого.
Разработки стартовали в 1971 году, уже через 6 лет появился на свет НК-25. В этом же году начались попытки внедрения различных улучшений, к 1983 году подарившие советской авиации и НК-32, выпускавшийся до 1993 года.
Особенными эти два двигателя также делает то, что проектировал их член Академии наук Советского Союза и РАН, неоднократный Герой Соцтруда и лауреат премии В. И. Ленина Николай Дмитриевич Кузнецов.
Ученый внес колоссальный вклад в развитие авиации. Он был руководителем 57 успешно завершенных проектов по созданию реактивных двигателей не только для самолетов, но и для ракетно-космических комплексов, экранопланов, электрогенераторов, а также газоперекачивающих установок.
Инновационный подход
В Советском Союзе и ранее производились двигатели с форсажной тягой. Первым был двухвальный ТРДФ Р11-300, разработанный в 1953 году. Также было много и ТРДДФ, в основном двухконтурные и двухкаскадные, как и прародитель наших героев, НК-22. Годы выпуска: 1968–1984.
Но именно НК-25 поднял на небывалую планку показатель мощности двигателей. Реактивная тяга почти в 3 раза превышала показатели аналогичных зарубежных двухконтурных двигателей с форсажной камерой, таких как американские F100-PW или немецкие J79 производства GE. И лишь к началу XXI века на Западе стали появляться подобные разработки. Однако двигателей, способных разогнать самолет до сверхзвуковых скоростей при таком низком уровне двухконтурности, кроме России, нигде не осталось. За рубежом все разработки такого класса уже давно забыты.
Совокупность двух контуров и трех валов повысила показатели тяги, а также обеспечила надежность и экономичность. Это позволило расширить диапазоны высот и скоростей полета. Инновационной стала трёхкаскадная схема с тремя независимыми валами. Был заметно снижен уровень шума, а также повысилась экономичность на крейсерских режимах.
НК-25 имеет каскады высокого, низкого и среднего давления. Каждый каскад состоит из компрессора и турбины, вращающихся в диапазоне от 5300 до 9670 об/мин. Вкупе с моделями этой конструкции использовались установки удаленного электронного управления ЭСУД-25, системы контроля воздухозабора СУЗ-10А, а также блоки розжига и старта БАЗР-45. Эксплуатировались они в самолетах Ту-22М2Е, Ту-22М3 и Ту-22МР.
НК-32 как модифицированная версия имеет более сложную структуру, включающую:
вентилятор с 3 ступенями низкого давления;
компрессор с 5 ступенями среднего давления и 7 ступенями высокого, массой 365 кг. Его лопатки выполнены из сплавов стали, титана и никеля;
турбину с четырьмя ступенями разной степени давления, способную выдерживать до 1302 °C (1575 K);
кольцевую мультифорсуночную камеру сгорания.
❗В связи с участившимися случаями ограничения наших каналов и непрозрачностью контентной политики Дзена мы занялись поиском альтернативных площадок для переноса публикаций. Вероятнее всего, такой площадкой станет приложение SFERA. Мы уже перенесли туда канал про Космос. А скоро в SFERA появится возможность добавлять длинные посты. В дальнейшем будет создан и сервис для статей.
Скачать мобильное приложение SFERA:
Практическое применение
В 1974 году был испытан самолёт Ту-22М2Е с НК-25, в 1975–1976 годах осуществлялись полёты на Ту-144ЛЛ. Сейчас он используется на самолётах типа Ту-22М3 и Ту-22МР. НК-32, в основном, устанавливали на Ту-142ЛЛ и Ту-144ЛЛ. То есть эти два двигателя фактически взаимозаменяемы.
Большинство самолетов конструкции Туполева являются стратегическими. Одним их них, производимым с 1959 по 1969 год в вариантах бомбардировщика-ракетоносца, разведчика и постановщика помех, был Ту-22, заменивший Ту-16. Потом было разработано множество модификаций. Так, все «ударные» модели были объединены в серию Ту-22М.
Проверенная база и новейшие конструктивы
Несмотря на то, что прежняя сборочная оснастка была утилизирована, спустя всего 10 лет НТК имени Кузнецова заключил контракт с РЖД на разработку двигателя НК-361 для мощнейшего в мире газотурбинного локомотива ГТ1.
В 2016 году ПАО «Кузнецов» возобновило серийный выпуск НК-32 для ракетоносцев Ту-160. В этом же году началось производство обновленной модели НК-32-02, и уже к 2018 году было произведено около 25 штук.
В 2020 году стратегический самолет Ту-160М первым стал обладателем нового серийного двигателя.
Самые востребованные изделия на базе НК:
модификация НК-321;
двигатель НК-36СТ для газоперекачивающего агрегата;
двигатель для комплекса дальней авиации (ПАК ДА).
Какая модель выигрывает по характеристикам?
Очевидно, что при производстве каждого из этих двигателей учтены минусы предыдущей модели, и один является логичным продолжением другого. Так, НК-32 хоть и не отличается по тяговым характеристикам от НК-25, но является более экономичным и выносливым. И логично, что последняя разработанная и протестированная должным образом версия будет наиболее современной и востребованной в той или иной деятельности.
Российские конструкторы гордо продолжают дело советских коллег, совершенствуя технологии во благо российской промышленности не только в небе, но и на земле. Например, НК-37 для газотурбинной электростанции, эксплуатируемый 20 лет. А более простые газотурбинные установки работают на этой базе уже более полувека.
При этом показатели тяги у НК-25 на бесфорсажном режиме были немного выше, чем у НК-32, однако пришедший ему на смену НК-32-02 исправил и этот досадный откат в характеристиках.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Экстренные новости будут в закреплённых сообщениях.
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA