Валерий Августинович - Битва за скорость. Великая война авиамоторов

Окно возможностей для вхождения в эту интересную и перспективную тему открылось в декабре 1969 г. Надо было быстро (за месяц) сформировать обоснованное техническое предложение для самолетчиков; главным конструктором самолета был известный деятель авиапрома Глеб Евгеньевич («Гнев Ебеньич») Лозино-Лозинский. Тем самым была создана возможность совершить прорыв в область высокотемпературных двигателей. Прототип подобного двигателя Д-30Ф на базе гражданского двигателя Д-30 уже три года как был в работе. Но его размерность (расход воздуха 125 кг/с, т. е. максимально возможная тяга 12 500… 13 500 кг) не подходила для МиГ-25. Требовалось же 15 000… 16 000 кг. Как только определилась размерность двигателя, попытались расчетным способом определить возможность форсирования Д-30Ф до нужного уровня. Ничего не получалось, что бы ни делали. Конечно, можно было «просто» увеличить размеры двигателя, но это — новое «железо» и, самое главное, длительные сроки. Возможность будет упущена. Нужно было «сварганить» двигатель-демонстратор из «готового» или почти готового «железа». В наличии имелось две размерности ядра-газогенератора: Д-30 и Д-30КУ, отличающиеся на 25 %. Первый был маловат, а второй — великоват. Почему-то никому не приходило в голову взять готовый компрессор газогенератора Д-30КУ

и… «отрезать» от него первую ступень. Достаточно простая задача комбинаторики. В этом случае размерность ядра-газогенератора точно подходила под заданную. Предложение такой комбинации было сделано автором этих строк. Если от компрессора высокого давления Д-30КУ одну ступень отрезали, то к вентилятору Д-30 одну ступень приставили спереди. Получилось то, что надо: расход воздуха 150 кг/с, тяга 15500 кг. Двигатель становился реальным. Коллега автора этих строк А. А. Пожаринский предложил отказаться от «догмы № 2», разработав специальную программу повышения температуры газа перед турбиной с увеличением скорости полета самолета. Это обеспечило получение требуемой тяги во второй критической точке: на высоте 20 км и скорости 2500 км/час. Позже ученые ЦИАМ назвали это «температурной раскруткой». Стало ясно, что двигатель получается. Демонстратор быстро может быть сделан из готовых узлов. За две недели все характеристики были рассчитаны и в срочном порядке переданы в ОКБ Микояна. П. А. Соловьев встретился с генеральным конструктором ОКБ-155 Р. А. Беляковым, и все закрутилось.

И здесь наука в лице ЦИАМ дала письменное отрицательное заключение на проект двигателя, «считая невозможным» создание двигателя с такими высокими параметрами. Прецедента в мире и правда не было, но научный прогноз по смыслу должен выходить за рамки существующего. Техпредложение тем не менее было принято генеральным конструктором ОКБ-155 (МиГ) Р. А. Беляковым — надо было идти на риск. Он же и лоббировал правительственную поддержку, и развернулись работы, особенно интенсивно начиная с 1972 г. Как вспоминал П. А. Соловьев: «Все равно боялись страшно. Вот совещания у Устинова начинались с дискуссии — можно ли сделать такой двигатель? Не верили. Все время поднимали то один вопрос, то другой… А вот Батицкий сильно давил, и Устинов, видимо, хотел такую машину заиметь. И он там объявил, что будем делать этот двигатель. А двигатель Туманского отложили в сторону» ( Соловьев, с. 124 ). Маршал авиации Д. Ф. Батицкий был главкомом ПВО.

Ключевым узлом, обеспечившим успех проекта, оказалась конструкция высокотемпературной турбины. Как обычно, первоначальная «готовая» конструкция турбины с Д-30КУ развалилась при горячих испытаниях с имитацией полетных условий (300 °C на входе в двигатель). Потом оказалось, что и в прогнозе максимальной температуры газа ошиблись на…100 (!) градусов. Пришлось разрабатывать эту турбину по-серьезному и заново. Новую компоновку турбины, которая подтвердила свою работоспособность при температуре газа около 1370 °C (!), разрабатывал опытнейший конструктор ОКБ Соловьева М. С. Пресман. В результате этой работы в ОКБ был совершен скачок по уровню температуры газа в 200 градусов. Ведь по шкале цветности во время работы двигателя лопатки турбины светятся оранжевым цветом. Эта турбина позволила вскоре создать и двигатель ПС-90А для нового поколения магистральных самолетов — она вошла в новый двигатель один к одному.

В окончательном виде двигатель, получивший индекс Д-30Ф6, конечно, стал сильно отличаться от первоначального проекта. В первую очередь это касалось материалов: двигатель был сделан полностью только из титана и никеля. А геометрические размеры, определенные тогда еще, в декабре 1969 г., не изменились. Вся десятилетняя работа шла в направлении адаптации узлов к реальным условиям работы. В общем, обычная «обедня» сначала по доводке, а затем и по обеспечению зачета госиспытаний. Но в успехе, в отличие от ученых, в ОКБ никто не сомневался. А в 1979 г. после интенсивной доводки (опытная партия составила все те же 30 двигателей) двигатель Д-30Ф6 прошел госиспытания, включая войсковые, и стал серийно выпускаться на Пермском моторном заводе. Председателем госкомиссии был маршал авиации Савицкий. Самолет МиГ-31 вскоре продемонстрировал и возможность перехвата крылатых ракет. Север нашей страны оказался прикрыт системой ПВО. И сам самолет существенно стал отличаться от своего прототипа МиГ-25: появились автономная станция наведения, радар с фазированной решеткой и второе место летчика-штурмана (оператор вооружения), более мощное вооружение, корпус стал более жестким за счет применения неразрезных шпангоутов. Последнее стало возможным за счет несколько меньшего габаритного диаметра двигателя Д-30Ф6 в сравнении с Р15БФ2-300: вместо установки двигателя в отсек снизу двигатель стали закатывать на маленьких колесиках по направляющим с «хвоста».

За время летной доводки потеряно было всего два самолета (первый опытный и первый серийный) без жертв. Правда, позже на МиГ-31 во время выполнения начального этапа ординарного полета из-за отказа бортового расходомера разбился опытнейший летчик, шеф-пилот ОКБ Микояна А. Федотов. Отказ расходомера привел к ошибочной (заниженной) оценке полетного веса самолета и потере скорости при развороте на посадку. В сравнении с Су-24 и Су-24М, во время доводки которых было потеряно 14 самолетов и погибло 13 летчиков и штурманов, это — хороший результат.

Самолеты МиГ-31 стали делать в Нижнем Новгороде на том же заводе, что и Ла-5 с пермскими двигателями во время войны, а с «мигом» Пермь снова стала сотрудничать спустя 30 лет после МиГ-3. Именно тогда, в 1941 г., как мы помним, Артем Микоян спас швецовское КБ, согласившись поставить АШ-82 на свой самолет вместо тогдашнего тоже микулинского (опять ситуационная рифма!) конкурента АМ-35. В бесфорсажном варианте новый двигатель нашел свое применение на высотном дозвуковом самолете М-55 «Геофизика» (разработка КБ им. Мясищева), сегодня успешно осуществляющем исследования верхних слоев атмосферы по международной программе.