В мире есть только несколько фирм, которые владеют технологиями создания турбореактивных двигателей с нуля, то есть по полному циклу производства. И все они принадлежат только двум державам – США и России. Все остальные страны в этом деле вынуждены зависеть от этих двух государств, потому что они так и не смогли создать у себя школы для разработки самых важных компонентов для таких двигателей, например, жаропрочных сплавов и систем контроля.
Несколько лет назад академик Е. Н. Каблов, бывший генеральный директор Всероссийского института авиационных материалов, в интервью «Российской газете» заявил:
«Об этом мало кто знает, но государств, способных производить современные авиационные турбореактивные двигатели, меньше, чем стран, обладающих ядерным оружием. Или тех, что запускают в космос спутники. Всего четыре страны - Великобритания, Россия, США и Франция - владеют технологиями полного цикла создания современных турбореактивных двигателей. Тот же Китай, к примеру, несмотря на предпринимаемые усилия, добиться этого пока не может. Да, китайские ученые быстро скопировали наш истребитель Су-27, однако скопировать его двигатель АЛ-31Ф им до сих пор не удалось».
Однако в словах академика только половина правды, потому что на самом деле ни Великобритания, ни Франция турбореактивных двигателей с нуля создать не могут, то есть они не владеют технологиями полного цикла в полном смысле этого определения. Все ТРД, которые сегодня производятся в этих странах, разработаны в кооперации с американскими двигателестроительными компаниями General Electric и Pratt & Whitney.
Дело в том, что после войны в Великобритании из-за финансового истощения в войне не получила развития школа создания жаропрочных сплавов для основных узлов двигателей, поэтому все недостающие компоненты англичанам приходится приобретать у американцев. Ну, а у французов такой школы вообще никогда не было, поэтому заявление о том, что во Франции могут выпускать современные ТРД самостоятельно, следует считать не соответствующим действительности.
А почему именитый академик упомянул эти страны в списке «великих турбореактивных держав», так просто потому, что они все же выпускают всякие ТРД, но только слабомощные, которые ни для серьезных авиалайнеров, ни для боевых самолетов не годятся. Ну, а раз хоть какие-то двигатели они выпускают, значит, их можно считать «великими державами». Китайцы, например, даже до слабомощных ТРД добраться не могут, а Германии и Японии запрещено подобными разработками заниматься по итогам Второй Мировой войны. Да им уже и не удастся наверстать упущенное, если бы они вдруг от этих запретов освободились. Слишком много потеряно.
Да, немцы могли бы стать в деле создания лучших в мире ТРД первыми, потому что именно в Германии появился первый двигатель подобного типа. Да и металлургическая школа была у них на высшем уровне. Но история распорядилась иначе, и теперь немцы не то что не плетутся в хвосте – у них даже наработок никаких нет, американцы запретили. Американцы запретили заниматься этим делом вообще всем странам, и единственная страна, которой они ничего не могут запретить – это Россия.
Таким образом мы видим, что только две страны в мире могут производить турбореактивные двигатели всех конфигураций для всех нужд, и только две эти страны, соответственно, умеют выпускать, кроме турбореактивных, и надежные ракетные двигатели. Вот вам и всё, а если есть какие-то сведения, что, например, Израиль или Иордания занимаются подпольным производством таких серьезных вещей, то попрошу предоставить такие сведения.
Короче, не хочу дальше на эту тему распространяться, потому что мой канал не научный, а архивный, как можно узнать по его названию – «Военно-технический сундук». Именно поэтому я снова полез в свой сундук на чердаке, набитый всякими старыми советскими журналами, и обнаружил там массу материалов, касающихся разработок авиационных и ракетных двигателей в разных странах, начиная еще с довоенных времен. И вот решил я создать из этих архивных материалов целый раздел, посвященный этой очень интересной теме, тем более что этих материалов накопилось у меня очень много.
И пусть моих читателей не смущает, что все эти материалы – советские, часто еще чуть ли не сталинских времен. Понятно, что многой информации, которая в этих советских журналах печаталась, веры нет, тем не менее, материалы эти раритетные, и многих из них вы больше нигде не прочтете.
Начинаю я новый раздел с очерка об одном из самых главных отечественных реактивных двигателестроителей - это Архип Михайлович Люлька, моторы которого и сегодня лучшие в мире, и конкуренцию им если кто-то и может составить, то только американцы.
Кстати, хочу предупредить – фамилия Люлька не склоняется, как похожее с ним бытовое слово, поэтому если вы эту фамилию увидите в тексте без склонения – то не удивляйтесь.
Журнал «Авиация и космонавтика», 1973 г, №3.
ТАК СОЗДАВАЛСЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ ТРД
Авторы: инженеры В. Комлев и М. Немцов
Во второй половине тридцатых годов можно было одно время видеть в приемных и кабинетах центральных ведомств молодого, высокого и худощавого человека, одержимого идеей создания реактивного двигателя для самолетов. Это был Архип Михайлович Люлька, творец первого отечественного турбореактивного двигателя, ныне академик, Герой Социалистического Труда, лауреат Государственных премий, Генеральный конструктор. по авиационной технике, которому 23 марта этого года исполняется шестьдесят пять лет.
Теоретические обоснования возможности создания реактивного самолета были даны в трудах К. Э. Циолковского. Существовали отдельные отечественные работы, например, Б. С. Стечкин опубликовал статьи о теории ТРД, но все это были лишь самые первые шаги.
Вместе с молодыми товарищами энтузиастами реактивной техники Архип Михайлович Люлька взялся за решение сложной задачи, продиктованной логикой развития авиации.
К этому времени молодой конструктор имел уже опыт творческой работы в области турбостроения. После окончания Киевского политехнического института в 1931 году он поступил на Харьковский турбогенераторный завод. Вскоре райком комсомола рекомендовал его в специальную конструкторскую группу при Харьковском авиационном институте. Занималась эта группа разработкой паротурбинного двигателя для авиации.
Так Люлька пришел в авиацию.
Здесь, в ХАИ, Архип Михайлович обрел своих будущих, верных на протяжении многих лет, соратников и друзей И. Ф. Козлова, П. И. Шевченко. Вместе с ними он делал все, чтобы создать компактную паросиловую установку для авиации. Трудности вставали порой непреодолимые. Рождались различные варианты решения проблемы. Одним из них было предложение ввести в паротурбинную установку вспомогательную газовую турбину.
А затем произошло то, что, в сущности, было неизбежно: Люлька и его товарищи пришли к выводу об отказе от паротурбинной схемы и о переходе к схеме газотурбинного турбореактивного двигателя. Шел 1937 год...
В чем же был смысл и необычность принятого решения? В применении умеренных температур газа перед газовой турбиной и доказательстве не только ее конкурентоспособности, но и преимуществ перед поршневыми двигателями. Авторы понимали, что при высоких температурах газовая турбина экономичнее. Но техника не была готова к высоким температурам.
Заслуга авторов заключалась в утверждении того, что этот преходящий фактор не должен задерживать развития авиамоторостроения. С горячей убежденностью они доказывали, что турбореактивный двигатель должен быть поставлен на повестку дня сегодня, что прогресс авиационной техники может быть достигнут не паровой турбиной с ее громоздкими конденсационными устройствами, а только газовой турбиной.
В Харьковском авиационном институте Люлька разработал теорию и методику построения высотных и скоростных характеристик воздушно-реактивного двигателя и обосновал целесообразность его применения на самолетах. Поддержку коллективу оказали известный советский гидродинамик и специалист по турбомашинам академик Г. Ф. Проскура, а также профессор В. В. Уваров, в ту пору уже крупнейший авторитет в газотурбостроении. Дальнейшее развитие эти работы получили в ЦИАМ при непосредственном участии Архипа Михайловича.
Проектирование отечественного воздушного турбореактивного двигателя развернулось под руководством Люлька в конце тридцатых годов в Ленинграде. Внимание и поддержка партийных и советских органов окрылили коллектив. Именно в это время Архип Михайлович выдвинул и обосновал идею двухконтурного турбореактивного двигателя.
Впрок были проработаны схемы двигателя с дополнительным сжиганием топлива в реактивном сопле, те схемы, которые мы ныне называем «ТРД с форсажем».
Все более четко вырисовывался будущий первенец. Конструкторы ориентировались на осевой компрессор, выбор был смелым и безошибочным. Шли экспериментальные работы по всем узлам двигателя.
Полным ходом изготавливался в производстве двигатель на тягу 500 кг с небольшим. Имя ему было дано РД-1. К маю 1941 года он был готов на 70%. Однако работу не удалось закончить, как намечалось, - помешала война.
В трудных условиях 1941-1943 годов работы по ТРД были приостановлены. С глубокой душевной болью конструкторы уезжали на Восток. Разбросанные по разным городам, отдававшие теперь все силы работе по разгрому врага, в нелегкой обстановке военного времени они все-таки не переставали думать о своем детище.
Наступил 1944 год. Советская Армия успешно громила фашистских захватчиков, но война со всеми ее тяготами еще продолжалась. Коммунистическая партия и Советское правительство приняли решение широко развернуть работу по созданию реактивных двигателей. Перед коллективом конструкторов во главе с А. М. Люлька стояла задача - вместо пятисоткилограммового РД-1 создать более совершенный С-18 тягой 1250 кг. Всемерную помощь коллективу оказывал наркомат авиационной промышленности.
Наступило лето 1945 года. Впервые встал на испытательный стенд наш отечественный турбореактивный двигатель С-18. Свистяще-грохочущим гулом выхлопной струи газов он возвестил о своем рождении. Архип Михайлович и почти все сотрудники отдела собрались на испытательной станции. Первый этап завершился полным успехом.
Большой интерес проявляют к новым двигателям авиационные конструкторы С. В. Ильюшин, П. О. Сухой, А. Н. Туполев. Нелегким был процесс доводки, случалось иногда выгребать обломки лопаток компрессора из лемнискатного входа после помпажа, трудно было с подшипниками.
Коллектив получил новое задание. Правительство поручило на базе С-18 построить еще более мощный двигатель ТР-1 тягой 1360 кг для опробования в воздухе на самолетах и сразу запустить его в серийное производство. Были выделены необходимые средства, опытный завод, а Люлька назначен главным конструктором.
В ответ на заботу Коммунистической партии и Советского правительства коллективы конструкторского бюро и опытного завода в самые короткие сроки спроектировали и довели новый двигатель. В мае 1947 года он проходит воздушное крещение: поднимается в воздух самолет Су-11 с двумя двигателями ТР-1. А чуть позже взмыл в небо самолет Ил-22 с четырьмя двигателями ТР-1.
Архип Михайлович за создание первого ТР.Д был удостоен Государственной премии, он и сотрудники КБ - награждены орденами и медалями.
Перед коллективом ставились все новые, более сложные задачи. Предстояло двигаться дальше, бороться за достижение новых технических высот. Еще в разгаре была работа над чертежами ТР-1, а конструкторское бюро уже приступило к первым прикидкам двигателей следующего поколения.
Они должны были стать значительно более мощными, экономичными и легкими. Их создание оказалось по плечу коллективу, возглавляемому Архипом Михайловичем.
Усложнялись задачи, усложнялись и способы их решения. Люлька завязывает теснейшие связи с научно- исследовательскими институтами страны. И это естественно, так как современная авиационная техника может рождаться лишь при условии привлечения всего лучшего, что накопила научная и инженерная мысль. Уровень, достигнутый советской наукой и промышленностью, позволил конструкторскому бюро заложить семейство двигателей, именуемых теперь АЛ-3 и АЛ-5.
Двигатель становился по сравнению с ТР-1 в полтора раза экономичнее, почти в полтора раза (по удельному весу) легче. Росла температура газа, повышалась степень сжатия. На 40% увеличилась окружная скорость. Солидной выглядела и цифра тяги - 5000 кг. Легкоразборный, «фирменный» ротор компрессора с «хиртовыми» шлицами и центральной стяжной системой появился именно на двигателях АЛ-3 и АЛ-5.
Много поработали конструкторы и производственники опытного и серийного заводов. Пройдя доводку, двигатели АЛ-5 оказались весьма надежными и простыми в производстве, а главное - в эксплуатации. С этими двигателями летал самолет Ил-46. Блестящий отзыв о двигателях дал известный летчик-испытатель В. К. Коккинаки.
Советская авиация стремительно расправляла крылья. Для больших сверхзвуковых скоростей требовались новые двигатели - более мощные, легкие, экономичные, надежные.
Архип Михайлович входит с предложением создать двигатель с форсажем, с высокими температурами газа на турбине, с повышенной степенью сжатия и со сверхзвуковыми ступенями компресcopa. Правительство приняло предложение А. М. Люлька. Двигатель при общем значительно более высоком уровне параметров должен стать легче на 30-40% против предыдущего поколения. Советская авиация готовилась к сильному качественному и количественному рывку. А для этого требовалось поднять на новую ступень двигателестроение.
И конструкторское бюро уверенно сделало шаг на эту ступень. Расчеты и надежды коллектива и главного конструктора оправдались: Двигатели АЛ-7 уверенно заняли свое место в авиации. Коллектив приобрел подлинную инженерную и научную творческую зрелость.
Советское правительство присвоило Генеральному конструктору Архипу Михайловичу Люлька звание Героя Социалистического Труда. Отмечая научные заслуги доктора технических наук, профессора Люлька, Академия наук СССР избрала его сначала членом-корреспондентом, а в 1968 году действительным членом.
ОКБ продолжает работу. Создаются новые двигатели. Но неизменной остается тяга А. Люлька к новому, неизменен дух энтузиазма и увлеченности. До чего же много еще интересных, нерешенных проблем! Взять хотя бы охлаждаемые турбинные лопатки для таких фантастических, но уже сливающихся с реальностью температур, какие требуются для авиации будущего. И двуконтурные двигатели, предложенные Люлька более тридцати лет назад, приобретают новые качества.
Сложной стала авиационная техника, все труднее быть универсалом, досконально, до мелких деталей, знающим все узлы и элементы двигателей 70-х годов. И когда к Люлька, как к истинному авторитету, обращаются его помощники, его «узловики», он все чаще говорит: «Решайте совместно с институтами ЦИАМ сами!»… Без самостоятельности не получится творческого работника - считает Люлька. А проверить он, с его умением быстро схватить, понять замысел коллеги, всегда сможет, сможет и помочь, подсказать.
Как и прежде, Архип Михайлович оптимистичен, полон творческих замыслов.
КОНЕЦ ОЧЕРКА.
НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ:
Как Люфтваффе применяло реактивные истребители в 1944 году. Наблюдения англо-американских летчиков