Советские авиационные конструкторы

В целях повышения экономичности А. М. Люлька предложил схему двухконтурного турбореактивного двигателя. Таким образом, приоритет в разработке схемы двухконтурного турбореактивного двигателя принадлежит советским конструкторам.

Вот что говорилось в описании изобретения. Предлагаемый двигатель отличается от известного турбореактивного двигателя применением низконапорного вентилятора, установленного за входным диффузором двигателя, и разделением потока воздуха за вентилятором на два потока, иа которых один проходит через компрессор, камеру сгорания и турбину, образующие внутренний контур, а другой - по внешнему контуру, смешиваясь затем с продуктами сгорания внутреннего контура перед общим реактивным соплом.

В авторском свидетельстве изображена принципиальная схема предлагаемого двухконтурного турбореактивного двигателя.

После сжатия во входном диффузоре 1 и вентиляторе 2 поток воздуха разделяется на два потока. Поток внутреннего контура проходит через компрессор 5, камеру сгорания 4 в газовую турбину 5, поток внешнего контура - через кольцевой канал, окружающий внутренний контур. Поток воздуха внешнего контура и поток газа, выходящий из турбины, смешиваются перед общим реактивным соплом 6. Предлагаемый двигатель имеет преимущество в экономичности перед одноконтурным турбореактивным авиационным двигателем при умеренных скоростях полета.

Наряду с работами по двухконтурной схеме двигателя в 1939 - 1941 гг. А. М. Люлька впервые начал заниматься разработками различных схем воздушно-реактивных двигателей, в том числе и схемой ТРД с форсажным устройством.

Здесь хотелось бы сделать небольшое отступление и упомянуть о том, что в послевоенные годы между Архипом Михайловичем Люлькой и автором этих строк не раз возникали дискуссии по вопросу о применении одноконтурных и двухконтурных двигателей. К созданию двухконтурных двигателей в последнее десятилетие перешли многие конструкторы как у нас, гак а за рубежом вначале для больших транспортных и пассажирских самолетов, которым присуща большая дальность полета, а следовательно, необходим малый расход топлива. Двухконтурные двигатели представляют собой как бы сочетание турбовинтового и турбореактнвного двигателей, первый из которых обладает меньшим по сравнению со вторым расходом топлива. Отечественные конструкторские бюро, работавшие над турбореактивными двигателями, специализировались на создании двигателей различных типов и размеров, определяемых назначением самолета ОКБ А. М Люльки в послевоенные годы занималось одноконтурными двигателями для военных самолетов. Возвратимся, однако, к работе над двигателем РД-1 в 1940 г.

К маю 1941 г. двигатель на 70% был готов в металле. На стенде работали камера сгорания и турбина, в производстве находился компрессор - собственно, это основное, из чего состоит газотурбинный двигатель.

Началась Великая Отечественная война. Все, что было создано в СКВ, пришлось укрыть на заводе. Шли особенно тяжелые первые годы войны, и все подчинялось задаче обеспечения фронта боевой техникой. Тем не менее руководители государства занимались не только нуждами сегодняшнего дня Полет летчика Г. Я. Бахчиванджи 15 мая 1942 г. на первом боевом реактивном самолете-истребителе, созданном под руководством В. Ф. Болховитинова, да и активные разработки по реактивной технике за границей диктовали необходимость форсирования у нас в стране работ по реактивным двигателям и самолетам.

В 1944 г. решением Государственного Комитета Обороны был создан специализированный научно-исследовательский институт по разработке и конструированию для авиации реактивных двигателей всех видов. Там же организуется отдел по исследованию и конструированию турбореактивных двигателей. Руководителем его стал А. М. Люлька. С группой сотрудников он перевез с завода в НИИ чертежи и детали двигателя РД-1, которые несколько лет ожидали своих создателей в осажденном городе. Вновь созданный отдел был укомплектован специалистами из различных организаций и стал специализированной группой, в задачу которой входило проектирование ТРД, причем более совершенного по сравнению с довоенным,

В 1945 г. первый отечественный турбореактивный двигатель был собран и установлен на испытательном стенде. В ходе испытаний удалось достигнуть заветной цифры: тяга - 1250 кгс, как и предполагалось по проекту. Создатели двигателя верили в расчет, однако, как вспоминал А. М. Люлька, всегда с замиранием сердца ожидали подтверждения своих теоретических предпосылок.

Сообщение о том, что создан первый отечественный газотурбинный двигатель, быстро облетело самолетные конструкторские организации, руководители которых сразу заинтересовались этим двигателем, предвещавшим перспективные летно-тактические данные для проектируемых самолетов.

По общему предложению представителей промышленности и военных специалистов правительство утверждает решение о постройке летного варианта двигателя, который получил наименование ТР-1 (турбореактивный первый). Для выполнения этого задания была создана экспериментальная база и выделен опытный завод. Главным конструктором назначается А. М. Люлька (трудно предположить, чтобы в каком-нибудь другом обществе, кроме советского, украинский мальчик из многодетной крестьянской семьи, пасший в детстве стадо и с малых лет узнавший, какой ценой достается кусок хлеба, имел возможность получить образование, развить свои способности и стать крупным специалистом в области авиационной техники). Вначале дела с двигателями шли не так гладко, как предполагалось по срокам, возникало множество трудностей, особенно по технологии изготовления лопаток компрессора. Но вот, наконец, в 1947 г., к общему удовлетворению, двигатель ТР-1 прошел государственные испытания на стенде, в ходе которых были получены проектные данные и проверена его надежность, Тяга двигателя составляла 1360 кгс, что явилось достаточным для установки его на опытные самолеты П. О. Сухого и С. В. Ильюшина. Все делалось впервые, поэтому несколько необычно выглядели пробные "подлеты", рулежки.

Первая половина 1947 г. ушла на проведение предварительных летно-наземных испытаний, а 28 мая был осуществлен первый полет самолета Су-11 с двигателями ТР-1. Все прошло хорошо, самолет выполнил задание и благополучно произвел посадку. В ходе дальнейших испытаний Су-11 достиг скорости 900 км/ч. Вторым самолетом, на котором также испытывались двигатели ТР-1, был четырехдвигательный самолет Ил-22. Это происходило в июле августе. Настоящим триумфом нашей реактивной авиации стал воздушный парад в Тушино в 1947 г., когда реактивные самолеты различных марок, в том числе Су-11 и Ил-22, с отечественными, оригинальной конструкции реактивными двигателями демонстрировали достижения советской авиации и мастерство ее летчиков

В 1946 г коллектив, руководимый Архипом Михайловичем, приступает к созданию двигателя тягой 4500 кгс, получившего наименование ВРД-5, или ТР-3. В отличие от своего предшественника ТР-1 он имел семиступенчатый осевой компрессор в пусковое устройство. Позже этот двигатель под маркой АЛ-5 был запущен в серийное производство. Самолет Ил-30, который имел оригинальное велосипедное шасси, с двумя двигателями этого типа в 1951 г. достиг скорости 1000 км/ч. Бомбардировщик Ил-46 также с двумя двигателями АЛ-5 тягой 5000 кгс каждый достиг максимальной скорости 928 км/ч на высоте 3000 м

В 1951 г. на самолете Як-1000, явившемся экспериментальным истребителем, с одним двигателем АЛ-5 была достигнута максимальная скорость 1150 км/ч, на Ла-190 - скорость 1190 км/ч (его силовая установка - двигатель АЛ-5).

Справедливо отмечается, что с этим двигателем конструкторскому бюро Архипа Михайловича не везло, так как ей один из самолетов не был запущен в серийное производство.

Параллельно А. М. Люлька занимался проблемой конструирования сверхзвукового компрессора, создание которого позволило бы уменьшить массу и габариты двигателя" Завершением этих работ явилось создание в 1952 г. двигателя ТР-7 с осевым компрессором, имеющим первую сверхзвуковую ступень компрессора.

Двигатель ТР-7 (AJI-7) в своем первоначальном варианте имел тягу 6500 кгс и был предназначен для установки на самолет Ил-54.

С двумя двигателями АЛ-7ПБ на гидросамолете был установлен мировой рекорд скорости на дистанции 15 - 25 км - 912 км/ч. Позже этот двигатель был оборудован форсажной камерой и имел обозначение АЛ-7Б. С двумя такими двигателями самолет Ту-98 развивал скорость полета 1238 км/ч на высоте 12000 м.

Большое распространение получил двигатель АЛ-7Ф-1, установленный на широко известном истребителе-бомбардировщике Су-7 и его модификациях, а также на других истребителях.