Значительный успех в создании авиационных реактивных двигателей в столь короткие сроки достигнут благодаря тому, что наша страна располагала развитой авиационной промышленностью, в которой работали высококвалифицированные работники. Под руководством прославленных конструкторов В.Я. Климова, А.А. Микулина, А.В. Швецова и других созданы первоклассные авиационные моторы и налажен их массовый выпуск.
В институтах и на заводах в сороковых годах трудилось много научно-технических работников, способных успешно решать неотложные задачи по авиастроению. Наряду с прославленным ЦАГИ, первым советским авиационным научным центром, созданным по инициативе Н.Е. Жуковского при прямой поддержке В.И. Ленина, в 1930 году был организован Центральный институт авиационных моторов — ЦИАМ. В этом институте проводились большие работы по авиационным двигателям. Здесь создавались и образцы авиационных моторов и решались многочисленные вопросы, возникающие в моторостроительных конструкторских бюро и на заводах.
В сороковых годах в ЦИАМе приводились работы по компрессорам, турбинам, камерам сгорания, прочности, результаты которых использовались при создании и развитии ТРД.
Во второй половине сороковых годов одновременно с А.М. Люлькой над авиационными газотурбинными двигателями в нашей стране работали коллективы под руководством В.А. Климова, А.А. Микулина, Н.Д. Кузнецова.
ХЛОПОК, ПОХОЖИЙ НА ВЫСТРЕЛ
Характер Архипа Михайловича Люльки — постоянное, непрерывное, неугомонное стремление к новому, он всегда в пути, в поиске решения сложнейших технических, поставленных жизнью и им же самим задач.
Его профессия — авиационное реактивное двигателе-строение, не терпящее ни малейшего застоя, находящееся в ежедневном, из года в год нарастающем развертывании, поступательном движении.
Он и его профессия неразрывно связаны, неотделимы друг от друга, слиты воедино. Он проник во все ее тайны, и потому она так покорно позволяла ему уверенно подбирать ключи к различным ее проблемам.
Он всегда смотрел вперед, прогнозируя развитие своей науки, и с какой-то жадностью всего хотел достичь сам, первым, и дело тут не в самолюбии, а все в том же неугомонном, страстном, целеустремленно собранном характере.
Его настроение, высокий творческий накал, ориентир на труднейшие научно-технические вопросы и, в конце концов, на победу — по невидимым каналам передавались людям, и поэтому девизом коллектива всегда являлось безостановочное движение вперед.
Тогда, в послевоенные годы, «вперед» для них означало создавать двигатели со все большей и большей тягой и энергонапряженностью. Скорости полета росли, самолетчики все чаще поговаривали о возможности перехода через скорость звука. Но ведь разогнать самолет до весьма больших скоростей можно и при помощи не очень мощного двигателя. Только какой самолет? Небольшой. Такой самолет нельзя ни как следует вооружить, ни снабдить хорошим запасом горючего. Ставить два, три двигателя? Но тут возможны проигрыши в аэродинамике, длине коммуникаций, весе. А вот один мощный, с большой напряженностью, высокой степенью сжатия воздуха в компрессоре, малым удельным весом и отличной аэродинамикой двигатель тягой в 4–5 тонн позволит создать самолет с большими скоростями полета, который станет по-настоящему грозным оружием — с радиолокационной станцией обнаружения большого радиуса действия, с внушительным комплектом снарядов, ракет, бомб, с несколькими тоннами горючего на борту.
Конструкторское бюро разрабатывало проекты двух двигателей — ТF-2 с тягой 2000 килограммов и ТF-3 с тягой 4000 килограммов. Проектировались они по той же схеме, что и их предшественник ТF-1, — осевой компрессор, кольцевая камера сгорания. В 1948 году эти двигатели были запущены в производство. В проекте ТF-2 отразилось все самое передовое и ценное, чем располагала тогда авиационная наука: высоконапорный осевой семиступенчатый компрессор со степенью сжатая воздуха около пяти единиц, усовершенствованная кольцевая камера сгорания, передовая технология изготовления лопаток. На ТF-2 впервые стали прорабатываться меры, расширявшие диапазон устойчивой работы двигателя: поворотные лопатки направляющих аппаратов, перепуск воздуха из промежуточных ступеней компрессора. Трудности оказались большие. Ведь какого-либо опыта по высоконапорным компрессорам почерпнуть было не у кого. К тому же главной темой остался все же более мощный ТF-3, и на него бросали основные силы КБ и производства. Двигателю ТF-2 не удавалось уделить достаточно внимания, и вскоре работы по нему вовсе прекратились. Несмотря на свою недоведенность, ТF-2 сыграл большую роль в будущем, при создании турбореактивных двигателей следующего поколения.
Работая над ТF-3, конструкторы стремились улучшить не только его эксплуатационные качества, надежность, но и все его данные.
…Архип Михайлович шел через двор к распахнутым настежь воротам бокса, откуда раздавался мощный гул проходившего испытания ТF-3.
«Какие там последние данные», — думал он. Вдруг гул сменился каким-то скрежетом, раздался сильный хлопок, звон, лязг металла, грохот разрушения, и во двор со скоростью экспресса выкатились несколько дисков от компрессора. Один проскочил мимо Люльки, а второй буквально погнался за ним, и трагедией бы закончилось это опасное преследование, если бы диск догнал его. Но неожиданно он волчком закрутился на месте и затих. Сквозь слой снега проглядывали черные зигзаги асфальта. К счастью, никто не пострадал, но бокс был полуразрушен.
Стали разбираться в причинах аварии. Не выдержало болтовое соединение дисков, и они рассыпались в разные стороны, круша все на своем пути — корпус двигателя, трубопроводы, потолок, стены… Ведущему инженеру по испытаниям И.Г. Баскакову пришлось объясняться в самых различных инстанциях, и не миновать бы ему строгих кар, если бы Люлька не взял весь огонь на себя.
После этой поломки опытный инженер И.Е. Скляр вместо болтов предложил новое соединение на «хиртах». Суть его заключалась вот в чем. Каждый диск имел «оборку», точнее «юбку», по краям которой нарезались зубцы. Диски накладывались один на другой и соединялись «юбками» так, что зубья одной входили в пазы другой. Получался пакет дисков, прочно соединенных по окружности «юбок», а внутрь дискового пакета вставлялась стяжная труба и стягивала его с силой в несколько десятков тонн. Новая конструкция ротора компрессора потребовала разработки специальной методики расчетов на прочность, которая была создана прочнистами КБ под руководством Александры Михайловны Потемкиной. Хиртовое соединение дисков в роторах столь мощных двигателей — решение очень смелое, до этого не встречавшееся в практике двигателе-строения. Оно было счастливой находкой, что подтвердило авторское свидетельство на изобретение.
Андрей Николаевич Туполев, побывав в КБ и увидев компрессор на «хиртах», удивился столь неожиданному решению и восхищенно повторил свое любимое одобрение:
— Ну и хулиганы…
ТF-3 заканчивал пятидесятичасовые госиспытания. Большие часы в КБ отстукивали минуту за минутой, и никто не мог не поглядывать на них, продолжая вслушиваться в гул двигателя. На последнем этапе, за полчаса до конца испытаний, начались объятия, поздравления. Уже и самые осторожные начали улыбаться. Отсчет велся как сейчас на космодроме: 15, 12, 11 минут до окончания. Когда у всех чуть не сорвалось слово «десять», раздался характерный хлопок, похожий на выстрел из пушки, и все смолкло.
Встревоженно переглядывались, боясь высказать невероятное: неужели за десять минут до окончания испытаний что-то случилось? Но тишина подтверждала, что это именно так. А случилось страшное. Двигатель превратился в груду искореженных деталей, скрученных трубопроводов, языков зазубренного металла. Начался пожар, который с трудом удалось погасить, заполнив весь бокс пеной из огнетушителей. Развороченный двигатель и все разлетевшиеся детали переправили в сборочный цех и, разобрав до винтика, разложили на столах. Настроение у люльковцев было такое, будто в их доме появился покойник. Еще бы! Погиб двигатель и вместе с ним — время! Сорваны сроки — значит, тот новый самолет, который его ждет, уже не взлетит в заявленный срок.
Больше других озабочена ведущий конструктор бригады прочности Потемкина. Как же так? Не может расчет расходиться с практикой.
Вот они, ее расчеты, схема, диаграммы. Когда она взволнована, то часто повторяет слово «понимаешь».
— Понимаешь, в лаборатории проверят, тогда будет яснее.
А начальник бригады динамической прочности И.А. Скурат ходит в сборочном цехе, молча вглядывается в детали, поочередно беря их в руки.
Во время обеда цех опустел. Стало тихо. Иван Андреевич, большой специалист по вибрационной прочности, смотрел на диски компрессоров, разложенные на стеллажах. По привычке он вынул из кармана халата молоточек и стал постукивать по дискам компрессора, сравнивая их серебряный звон с какими-то одному ему известными звучаниями. И вот один из дисков выдал себя. Звон у него был необычным. Иван Андреевич насторожился. Да, тут тон звука, издаваемого металлом, ниже, чем ему полагалось бы, с точки зрения И.А. Скурата… Он взял такой же диск от другого двигателя, изготовленного ранее, — у него тон нормальный. Почему же у диска из той же партии, что и разрушившийся двигатель, другой тон?
