Лидия Кузьмина - Неизвестный Люлька. Пламенные сердца гения

• Название: Неизвестный Люлька. Пламенные сердца гения
• Автор: Лидия Кузьмина
• Издательство: М.: Яуза; Эксмо, 2007. — 608 с.: ил.
• Жанр: О войне
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-699-22833-1

Первый отечественный турбореактивный двигатель, без которого немыслима современная авиация, начал создавать в середине 30-х годов прошлого столетия мало кому известный молодой изобретатель Архип Люлька.

Он стойко и смело прошел через технические трудности, отрицание, неверие многих специалистов в то, что его непоршневой, без воздушного винта мотор помчит самолет со сверхзвуковой скоростью и поднимет его в стратосферу. Но в 1941 году Архипу Михайловичу выдали авторское свидетельство на новое его изобретение — двухконтурный турбореактивный двигатель. Спустя десятилетия схема получит международное признание. Его моторы будут на самолетах Сухого, Микояна, Ильюшина, Туполева, Бериева.

Вершиной же творчества Люльки — гениального ученого, конструктора, инженера, организатора — стало создание уникального двигателя для самолета Су-27 и его модификаций. Сверхзвуковые самолеты с этими двигателями надежно служат, на них установлены многие мировые рекорды скорости, высоты и сверхманевренности.

Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственных премий, академик Архип Михайлович Люлька беззаветно служил Родине, ее обороноспособности. В этой книге рассказано о жизни этого замечательного человека, его верных и надежных соратниках, учениках, продолжателях его славного дела.

---

Михаил Михайлович Костюченко на заводе работал с 1956 года в бригаде регулирования вначале инженером- конструктором, далее начальником бригады и далее ведущим конструктором. В 1978 г. назначен заместителем главного конструктора по системам автоматического регулирования, летным испытаниям двигателей и их эксплуатации, а потом главным конструктором.

При непосредственном участии М.М. Костюченко были совершены первые полеты самолетов Су и МиГ.

Первый вылет или первые полеты новых самолетов даже с отработанными двигателями, как правило, поднимают ряд новых вопросов не только по системам самолета, но и по двигателям. Так, в первом полете самолета Су-24 с двигателями модификации «89» на высоте 9 км отмечены помпажи левого и правого двигателя поочередно при работе на максимале. Дефект устранен по предложению М.М. Костюченко перерегулировкой положения нижних аппаратов компрессора передних ступеней.

«Создание двигателя третьего поколения АЛ-21, — вспоминает Михаил Михайлович, — пережило два этапа: в соответствии с техническим заданием на двигатель для самолетов Су-17, Су-24 и самолета МиГ-23 двигатель создавался в классе: расход воздуха 89 кг/с. Однако уже на стадии летных испытаний самолета Су-24 выявилась необходимость форсирования двигателя. Такая же необходимость появилась и для самолета МиГ-23 или его модификации МиГ-23Б — «бомбёр», как его называли создатели. Замена первых ступеней компрессора позволила форсировать двигатель и ввести его в класс с расходом воздуха — 104 кг/с. Начался второй этап. Возросли требования к двигателям по надежности, маневренности, экономичности. Появились многие новые требования к системе регулирования.

Для выполнения всех задач потребовались новые конструктивные решения: новые датчики температуры воздуха на входе в двигатель (при обязательном их дублировании из-за большого числа функций этих датчиков, принципиально новые топливные насосы на давление 210–250 кг/см2; новые форсажные насосы на частоту вращения 25 000 об/мин; новый автомат приемистости, работающий по внутридвигательным параметрам для обеспечения во всем диапазоне полета заданного времени приемистости при одновременном обеспечении необходимых запасов устойчивости и другие конструктивные решения.

За создание топливного насоса высокого давления для управления площадью реактивного сопла взялся главный конструктор Иван Иванович Зверев. Проблема в то время казалась очень серьезной: другие фирмы (Ф.А. Коротков и Полянский) с этой проблемой не справились. Из того времени приведу почти комичный эпизод: Архип Михайлович для обсуждения возможности создания такого насоса поехал в Балашиху к И.И. Звереву. Я сопровождал его. В приемной секретарь Ивана Ивановича отказалась нас пропустить или доложить о приезде Люльки под предлогом, что главный конструктор сильно занят и беспокоить его докладом о нас она не будет. После долгих прений секретарь нехотя пошла доложить о нашем приезде. Через несколько секунд дверь открылась, Иван Иванович быстро вышел к нам, радостно приветствовал Архипа Михайловича (из-за его спины выглядывала удивленная секретарь). После обстоятельного обсуждения нашей просьбы вскоре в КБ Зверева началось проектирование уникального в то время насоса НП-96.

За создание насоса-регулятора по управлению подачей топлива на приемистости по внутридвигательным параметрам и управлению нижних агрегатов компрессора взялся Ф.А. Коротков (ведущий конструктор Д.М. Сегаль). Для выполнения указанных функций этот регулятор должен работать на пространственных (3-компонентных) кулачках, в то время еще не освоенных из-за отсутствия в стране необходимых станков. Но в конце концов работа была выполнена, поставленные задачи решены. За создание форсажного насоса взялся все тот же Ф.А. Коротков (ведущий конструктор Пресняков С.И.). Проблема состояла в том, что насос должен быть большой мощности — 200 л.с. Такая мощность на бесфорсажных режимах (особенно на большой высоте полета) может моментально разогреть всю топливную систему двигателя до аварийного состояния. Задача была решена введением автоматического управления режимом отключения и включения насоса в полете. Для сравнения: наши конкуренты-американцы эту задачу решали введением громоздкой воздушной турбины для привода аналогичного насоса.

Дросселирование тяги двигателя без снижения расхода воздуха на больших скоростях полета было решено ручным управлением площадью регулируемого сопла с одновременным поднятием оборотов малого газа вплоть до максимального значения. Этим методом обеспечили запасы устойчивости воздухозаборника самолета в конце разгона.

При создании системы предупреждения помпажа на двигателе вместо традиционного клапана сброса использовали развитую систему механизации компрессора его девяти всережимных поворотных ступеней и всережимные створки регулируемого сопла. Эта система получила название СУНА (система упреждения направляющими аппаратами). Генеральный конструктор Люлька, понимая важность этой проблемы, создал специальную лабораторию топливо-регулирующей аппаратуры (ТРА), где отрабатывалась совместная работа всех регуляторов в различных условиях полета при участии математической модели двигателя. Архип Михайлович постоянно приходил в лабораторию, где ему приходилось задерживаться до 12 и даже до часу ночи, чтобы решить сложные вопросы. Система была доведена. Двигатель прошел все необходимые специальные и длительные испытания».

* * *

Виктор Сергеевич Кириллов — начальник отдела автоматики.

«В конструкторское бюро А.М. Люльки я поступил в апреле 1967 года на должность инженера-конструктора 2-й категории, — вспоминает ведущий конструктор Виктор Сергеевич Кириллов. Это было время, когда конструкторское бюро напряженно работало над водородным двигателем для лунной ракеты и над турбореактивным двигателем АЛ-21 Ф. Учитывая мой предыдущий опыт работы в агрегатном конструкторском бюро, меня направили в отдел топливной автоматики, возглавляемый кандидатом технических наук Павлом Алексеевичем Юкало, участвовавшим в создании первого отечественного турбореактивного двигателя ТF-1.

Турбореактивный двигатель АЛ-21Ф, с топливной автоматикой которого мне пришлось непосредственно работать, был двигателем третьего поколения и имел регулируемые направляющие аппараты компрессора и регулируемое всережимное сопло. Именно системы управления этими узлами преподнесли нам большие проблемы и доставили много неприятностей. Так, конструкция системы управления направляющих аппаратов принципиально менялась три раза: от автономного агрегата до узла, встроенного в насос-регулятор. Много пришлось поработать над конструкцией тросовой обратной связи от исполнительных гидроцилиндров к регулятору, так как даже незначительное растяжение троса или заедание его в защитном трубопроводе приводили к колебательному движению гидроцилиндров. Одновременно разрабатывалось использование регулируемых направляющих аппаратов компрессора и регулируемого сопла в качестве системы предупреждения помпажа при тепловом воздействии от ракет и бортового оружия на вход двигателя за счет кратковременной перестройки программ управления.

Особенно запомнились два случая, связанные с неполадками в системе управления направляющими аппаратами.

Ввиду того, что двигатель АЛ-21Ф был наиболее экономичным среди отечественных двигателей этого класса, Министерство совместно с ВВС приняло решение об использовании его на самолетах МиГ-23 и МиГ-235. В одном из первых полетов произошел помпаж двигателя. Двигатель был остановлен и вновь запущен до режима «малый газ», но при увеличении оборотов двигателя снова произошел помпаж. Для самолета с одним двигателем такой отказ мог привести к его потере. Только мастерство летчика-испытателя Петра Остапенко позволило посадить самолет. Анализ записи бортовых регистраторов пара метров показал, что направляющие аппараты компрессе» ра установились в нерасчетное положение. Дефект был устранен заменой насоса регулятора на двигателе. Одна ко при исследовании снятого насоса регулятора на заводе-изготовителе дефект не подтвердился. Дефекты, которые проявляются только периодически, а не постоянно, у нас называются «плавающими» и представляют наибольшую трудность в выявлении. Через некоторое время дефект повторился уже с замененным насосом-регулятором.

В летно-испытательный институт ЛИИ выехали ведущий конструктор отдела регулирования Михаил Михайлович Костюченко и ведущий конструктор насоса регулятора от КБ Ф.А. Короткова Давид Меерович Сегаль. При разборке агрегата выяснилось, что в зазор золотниковой пары узла управления направляющими аппаратами попала стружка из плохо промытых трубопроводов, сработал, как говорят ныне, человеческий фактор. Не буду говорить о технических подробностях появления и исчезновения дефекта, главное, его удалось обнаружить и избавиться от него.