Три раза запорожским конструкторам не везло с разработкой
турбовальных двигателей. Сначала с ТВ-2ВК для Ка-22, затем с АИ-16В для
Ка-25 и АИ-24В для В-8. Но история с Д-136 стала иной – этот двигатель
стал большим успехом для ЗМКБ «Прогресс».
В декабре 1971 года Научно-технический совет МАП СССР утвердил аванпроект тяжелого вертолета нового поколения, который был представлен МВЗ имени М. Л. Миля. В соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 28 ноября 1967 года конструкторы под руководством Генерального конструктора М. Н. Тищенко провели большой объем работ по исследованию развития вертолета Ми-6 в сторону увеличения грузоподъемности до 11-20 т и
дальности полета до 500-1200 км.
Анализ применения форсированных двигателей Д-25ВФ по 6500 л. с. каждый на модернизированном вертолете Ми-6М позволило бы увеличить коммерческую нагрузку только до 13-14 т. Поэтому было принято решение проектировать новый вертолет с силовой установкой суммарной мощностью 20 000-24 000 л. с. Ситуация усложнялась тем, что опыта разработки систем и узлов для такого вертолета-гиганта ни у кого в мире не было. Абсолютно все приходилось изобретать с нуля.
К 1974 году облик нового вертолета-гиганта, получившего название Ми-26,
был сформирован: классическая схема несущей системы и трансмиссии,
восьмилопастный несущий винт диаметром 32 м, грузоподъемность 20 т при
максимальной взлетной массе 56 т, количество перевозимых пассажиров –
82. Самый удачный вариант двигателя взлетной мощностью 10 000 л.с
предложило ЗМКБ «Прогресс», которое возглавлял Главный конструктор Владимир Алексеевич Лотарев.
В 1972 году в запорожском ОКБ приступили к рабочему проектированию
турбовального двигателя, получившему название Д-136. Все работы шли под
руководством заместителя Главного конструктора Федора Михайловича
Муравченко. Схема Д-136 имеет большие отличия от созданных в те годы
двигателей ТВ2-117 и ТВ3-117. За основу был взят газогенератор
двухконтурного турбореактивного двигателя Д-36, разрабатываемого в то
время в ОКБ Лотарева для самолета Як-42.
Конструкция двигателя Д-136 выполнена по трехвальной схеме и включает в себя следующие основные узлы и системы: 13-ступенчатый осевой двухкаскадный компрессор, состоящий из 6-ступенчатого КНД и 7-ступенчатого КВД. Каждый каскад состоит из ВНА, ротора, статора и клапанов перепуска воздуха. Оба ротора имеют барабанно-дисковую конструкцию. Лопатки соединяются с дисками замками типа «ласточкин хвост». Каждый каскад соединен валом со своей турбиной. Вал турбины КНД проходит внутри полого вала турбины КВД. Роторы каскадов имеют разную частоту вращения, что обеспечило их оптимальную работу. Каждый из роторов имеет под две опоры подшипников; промежуточный корпус с коробкой приводов агрегатов и центральным приводом, располагается между КНД и КВД; кольцевая камера сгорания, состоящая из наружного и внутреннего корпусов с лопатками спрямляющего аппарата КВД, жаровой трубы с рассекателем и завихрителями, двух пусковых воспламенителей, топливного коллектора с 24 форсунками;
двухступенчатая осевая реактивная турбина компрессора, включающая
одноступенчатые ТНД и ТВД.
Привод двигательных агрегатов осуществляется от ТВД; двухступенчатая осевая реактивная свободная турбина с валом привода главного редуктора; выхлопной патрубок; топливная система двигателя, которая обеспечивает автоматическую подачу топлива к рабочим форсункам в количестве, определяемом положением рычагов управления основным топливным регулятором, регулятором частоты вращения свободной турбины, загрузкой выходного вала двигателя и условиями полета; система электрического управления, которая включает в себя агрегаты, обеспечивающие работу воздушного стартера, агрегаты зажигания и подачи топлива, агрегаты управления и сигнализации защиты свободной турбины от раскрутки, превышения допустимой температуры выходящих газов и помпажа; самостоятельная замкнутая масляная система, которая состоит из маслосистемы, расположенной на двигателе, и внешней маслосистемы, расположенной на вертолете; противообледенительная система, которая предотвращает обледенение входной части воздушного тракта двигателя, лопаток КНД, ПЗУ с помощью обогрева их горячим воздухом, отбираемым за КВД; ПЗУ грибкового типа, в котором воздух из атмосферы вместе с частицами пыли попадает в кольцевой канал между обтекателем и воздухозаборником, где под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к внешней поверхности обтекателя и в раструб сепаратора, а очищенный воздух поступает в двигатель по воздушному каналу между воздухозаборником и сепаратором; система воздушного запуска, которая обеспечивает запуск двигателя с помощью сжатого воздуха от бортового вспомогательного ГТД ТА-8В, второго работающего двигателя (в этом случае воздух отбирается за IV-й ступенью КВД) или аэродромной установки воздушного давления; противопожарная система, расположенная в каждой мотогондоле.
Двигательные отсеки оборудованы датчиками противопожарной
сигнализации и автоматической и ручной системами распыления огнегасящего
состава. Комплекс мероприятий – регулируемые ВНА, перепуск воздуха, два
каскада компрессора – в сочетании с созданием наиболее благоприятных
условий в проточной части компрессора позволил получить высокое значение
степени повышения давления – более 18. Применение двухкаскадной схемы
обеспечило расширение границы газодинамической устойчивости, а также
использование для запуска КВД пускового устройства малой мощности и
получение высоких показателей экономичной эффективности.
Конструкция двигателя Д-136 была выполнена по модульной схеме. Двигатель разделен на 9 основных модулей (из которых 5 идентичны соответствующим модулям базового двигателя): КНД, промежуточный корпус с КВД, камера сгорания, ротор ТНД, корпус опор турбин, ротор ТВД, свободная турбина, выхлопная труба, ведущий вал. Каждый модуль является законченным конструктивно-технологическим узлом и может быть (кроме второго модуля)
демонтирован и заменен на двигателе без разборки соседних модулей. Впервые примененная на отечественных турбовальных двигателях модульная конструкция вкупе с широким применением датчиков раннего обнаружения
неисправностей существенно повысила работоспособность и облегчило
обслуживание двигателей, а также обеспечило быстрое восстановление летной годности в условиях эксплуатации.
Вертолет оборудован синхронизатором мощности двигателей, который при
отказе одного из них обеспечивает автоматический выход другого на
максимальный взлетный режим. В этом случае мощности в 11 400 л. с.
одного Д-136 хватает для полета с набором высоты и дает возможность
зависнуть у земли, при условии, что масса вертолета не будет превышать 40 т.
В связи с тем, что газогенератор Д-136 была отработан в составе двигателя Д-36, доводка двигателя проходила без особых проблем. В 1977 году спарка двигателей Д-36 была отправлена на МВЗ имени М. Л. Миля, где в октябре сборочный цех изготовил первый опытный экземпляр вертолета Ми-26. Спустя полтора месяца наземных отработок 14 декабря 1977 года Ми-26 впервые поднялся в воздух для трехминутного опробования. Машиной управлял экипаж во главе с ведущим летчиком-испытателем ОКБ Г. Р. Карапетяном. В 1978-1979 годах вертолет полностью выполнил программу заводских летных испытаний.
Тем временем в Запорожье 30 ноября 1978 года самый мощный в мире двигатель Д-136 успешно завершил Государственные стендовые испытания. Двигатель получился весьма удачный и обладал не только большой мощностью, но и малым удельным расходом топлива, что в сочетании с очень хорошей аэродинамической формой самого вертолета позволило достичь рекордно низкого расхода топлива на перевозку одной тонны груза.
Для прохождения Госиспытаний в НИИ ВВС, которые длились с мая 1979
года по август 1980 год, был построен еще один вертолет Ми-26. Обе машины за время ГСИ выполнили 150 полетов общей продолжительностью 104 часа. Испытания обошлись без происшествий, и в итоге Ми-26 был принят на вооружение Советской Армии. А уже 4 октября 1980 года из сборочного цеха Ростовского завода выкатили первый серийный Ми-26.
Позднее было разработано полтора десятка модификаций вертолета военного и гражданского назначения. Всего изготовлено более 380 вертолетов, из
которых около 50 эксплуатируются в 20 странах мира. Первый показ вертолета широкой публике состоялся в июне 1981 года на авиасалоне в Ле Бурже, где Ми-26 стал его «гвоздем». На выставку Ми-26 вместе с Ми-17 добирался своим ходом.
По мнению иностранных специалистов, «… вертолет Ми-26 как по абсолютной величине перевозимого груза, так и по экономической эффективности значительно опередил западное вертолетостроение и явился наиболее выдающимся экспонатом салона». (Ружицкий Е. И. История вертолетных рекордов). С 1982 года выпуск Д-136 развернули на Запорожском ПО «Моторостроитель», ВР-26 – на Пермском ПО «Моторостроитель» имени Я. М. Свердлова. До настоящего времени построено почти 800 двигателей и более 380 редукторов.
Д-136 и его модификация Д-136 серии 1 и сегодня остаются самыми мощными
турбовальными двигателями в мире. 5 апреля 1994 года Авиационный Регистр
МАК выдал ЗМКБ «Прогресс» имени А. Г. Ивченко Сертификат типа №54-Д на
двигатель Д-136, а в следующем году был сертифицирован вертолет Ми-26ТС.
В дальнейшем двигатель был сертифицирован в Китае. Правительство СССР
очень высоко оценило вклад конструкторов в создание крупнейшего в мире
вертолета Ми-26. Генеральный конструктор МВЗ имени М. Л. Миля был удостоен звания Героя Социалистического труда, а в 1984 году группу конструкторов наградили Государственной премией СССР. В числе награжденных был и Федор Михайлович Муравченко, который к тому времени
уже стал Главным конструктором и первым заместителем руководителя ЗМКБ
«Прогресс».
В связи с тем, что после распада Советского Союза разработчик и
производитель шедевра советского двигателестроения Д-136 оказались в
другом государстве, дальнейшее совершенствование двигателя велось силами
украинских конструкторов и производственников. В России в 2015 году стартовала программа по разработке собственного перспективного большеразмерного двигателя ПД-12В.
О будущей ремоторизации линейки Ми-26 говорилось уже не раз — первоначально сообщалось, что вертолеты получат ПД-12В, но в 2022 году передумали и остановились на ПД-8В, адаптацией которого из ПД-8 занимаются специалисты ОДК. Как утверждают в ОДК, новая силовая установка Ми-26 прибавит в мощности около 15 процентов при улучшении параметров топливной эффективности. Работать она будет под управлением полностью цифровой системы управления.