В строй вступило третье поколение АЛ

Архип Михайлович не любил работать, как принято говорить в конструкторских бюро, на полку, — вспоминал С.П. Кувшинников. — Мы несколько лет работали над новой силовой установкой, которая не была привязана к объекту, Архип Михайлович настойчиво добивается разъяснений о практическом применении разрабатываемой установки. Не получив от заказчика ответа, Архип Михайлович отказался продолжать работу над этой силовой установкой, мотивируя свой отказ тем, что конструкторское бюро не должно работать над изделиями, которые не имеют перспективы практического применения.

Год 1965-й является годом начала работ по созданию двигателей АЛ третьего поколения, которые будут успешно завершены в 1972 году. Наши двигатели третьего поколения много лет находятся в серийном производстве и массовой эксплуатации.

Немецкий поэт и философ Гёте говорил: «Опыт — вот учитель вечный». Поэтому вспомнить прошлое во всех его аспектах — удач и провалов, радостей и огорчений — не бесполезная затея.

_{По решению ЮНЕСКО ООН на Киевском политехническом институте в честь выдающихся выпускников Игоря Ивановича Сикорского и Архипа Михайловича Люльки установлены мемориальные доски. На фото в середине Галина Евгеньевна и Архип Михайлович Люльки.}

К Архипу Михайловичу пришли все почести и награды, которыми отмечала наша Родина своих лучших сыновей. В 1957 году ему Указом Президиума Верховного Совета присвоено звание Героя Социалистического Труда. В 1954 году он стал профессором кафедры авиационных двигателей Московского авиационного института, в 1958 году ему присвоена ученая степень доктора технических наук, а в 1968 году он избран действительным членом Академии наук СССР. В 1976 году Архипу Михайловичу присуждена Ленинская премия.

Деятельность завода, конструкторского бюро непрерывно связана с именем Архипа Михайловича. Двигатели, которые созданы и создаются в КБ, носят имя Архипа Михайловича. И все, кто работал с Архипом Михайловичем, независимо от того, сколько лет — пятьдесят или много меньше, гордятся этим именем. Архип Михайлович никогда не уединялся, не отдалялся от коллектива, он всегда был с ним. К Архипу Михайловичу в полной мере применимы слова, высказанные французским писателем-просветителем Монтескье: «Чтобы совершать великие дела, не нужно быть выше людей, нужно быть вместе с ними». Он всегда был доступен во все времена каждому работающему с ним, и когда он был начальником небольшой группы, и когда стал генеральным конструктором, академиком.

_{Министр авиационной промышленности — Василий Александрович Казаков. 23 марта 1978 г. поздравляют А.М. Люльку с 70-летием.}

Архип Михайлович всю свою жизнь трудился, созидал, творил, и этим он создал себе имя. Его жизнь не была простой, нет, она была полна трудностей, борьбы. Австрийский писатель Стефан Цвейг говорил: «Лишь сумма преодоленных препятствий является действительно правильным мерилом подвига и человека, совершившего этот подвиг.

* * *

Количество препятствий, преодоленных Архипом Михайловичем на пути осуществления своей идеи за время долгой творческой жизни, так велико, что с полным основанием можно сказать: да, Архип Михайлович совершил свой подвиг!

В 1965 году в КБ П.О. Сухого приступили к проектированию истребителя-бомбардировщика Су-17 с изменяемой в полете стреловидностью крыла или, как еще говорят, с изменяемой геометрией крыла. Почему возникла эта идея? Дело в том, что различные режимы полета предъявляют крылу весьма противоречивые требования. Для полета на больших скоростях нужны крылья большой стреловидности, а для взлета, посадки и полета на большую дальность стреловидность крыла нужна минимальная. Крыло с компромиссной умеренной стреловидностью не обеспечивает выполнение лучшим образом ни одного из этих требований. Поэтому самолет с изменяемой геометрией крыла должен выступить как бы один в нескольких лицах, что существенно расширит диапазон его применения.

Для упрощения постройки этого самолета Павел Осипович Сухой создает его на базе серийного истребителя-бомбардировщика Су-7Б, имеющего большую стреловидность крыла, на котором все другие системы уже отработаны, и он хорошо и надежно показал себя в строю.

Так началось создание одной из лучших модификаций Су-7 — самолета Су-17. Оригинальность заключалась в том, что Павел Осипович решил не поворачивать все крыло, а сделать поворотной только часть его. Соединить неподвижную и поворотную части крыла оказалось сложно. На одном из совещаний генеральный конструктор высказал смелую мысль — поворотную часть вдвигать внутрь неподвижной.

После долгих поисков все проблемы с необычным крылом оказались удачно решенными. А какой двигатель поднимет этот новый самолет? Сомнений не было — это будет АЛ. Да, и на этот раз Павел Осипович и Архип Михайлович работают в тесном контакте, чтобы добиться полной гармонии между планером самолета и двигателем. Разработка проекта ТРД третьего поколения началась в августе 1965 года. В это время вышло Постановление Совета Министров о создании на Московском машиностроительном заводе (ММЗ) «Сатурн» двигателя АЛ-21Ф. Предназначался этот двигатель и для истребителя-бомбардировщика Су-17, и для новейшего сверхзвукового фронтового бомбардировщика Су-24. Главным конструктором и руководителем темы Су-24 был один из выдающихся заместителей П.О. Сухого Евгений Сергеевич Фельснер.

Из-за требований секретности новый двигатель назвали заводским шифром изделие «85», модификации его «87», «89».

Работа началась с участия в конкурсе на разработку проекта подъемных и маршевых двигателей для Су-24. Анализ различных схем двигателей, проведенный отделом ОКБ совместно с конструкторами КБ Сухого, разрабатывавшими проект, показал, что для такого типа самолета наивыгоднейшим будет одноконтурный одновальный ТРДФ с высоконапорным регулируемым компрессором. Этот двигатель должен обладать высокой лобовой и удельной тягой, относительно низкими удельными расходами топлива как на форсажных, так и на крейсерских режимах полета.

Большое внимание при проектировании уделялось газодинамической устойчивости двигателя, особенно необходимой для обеспечения совместной работы подъемных и маршевых двигателей на взлете и при посадке. Не менее жестким было и требование к весовым характеристикам двигателя.

В результате тщательных расчетов для создания двигателя была выбрана схема ТРДФ с тринадцатиступенчатым осевым компрессором, регулируемым с помощью семи поворотных направляющих аппаратов.

Для обеспечения заданного удельного веса в конструкции широко применены титановые и новые жаропрочные сплавы. Значительной экономии веса удалось достичь конструктивными решениями узлов компрессора — были применены консольные лопатки с 8-й по 12-ю ступень, спаренные корпуса направляющих аппаратов последних ступеней компрессора. Также было выполнено объединение приводов моторных и самолетных агрегатов в один общий редуктор; еще произведено рациональное размещение агрегатов двигателя, позволившее намного сократить количество и протяженность коммуникаций. В ходе дальнейшей доводки удалось значительно снизить вес турбины в основном за счет применения рабочих и сопловых лопаток с большими удлинениями. Жесткие требования по весу были предъявлены и к разработчикам агрегатов — в первую очередь к агрегатам системы регулирования. С этой же целью на двигателе был применен воздушно-пороховой стартер, который разрабатывался ОКБ-43 главного конструктора Ю.И. Дмитриева.

Рабочее проектирование АЛ-21Ф и выпуск чертежей были закончены в первом квартале 1966 года. Параллельно с этим велась подготовка производства, заказ заготовок, проектирование и изготовление оснастки. Первый экземпляр двигателя был собран в сентябре 1966 года. Стендовые испытания двигателя 85–01 были начаты в Тураеве 17 сентября 1966 года.

Рассказывает Феодосий Александрович Ожигин, начальник экспериментального исследовательского отдела в Тураеве:

«Снятые при первых стендовых испытаниях характеристики оказались выше расчетных. Существенное превышение расходов воздуха над расчетным на 7–9 процентов значительно упрощало задачу доводки турбины, форсажной камеры и автоматики двигателя и открывало перспективу доводки двигателя на значительно лучшие параметры на бесфорсажных режимах. В 1967 году ОКБ отказалось от применения ВПС (воздушно-порохового стартера) и перешло на свой турбокомпрессорный стартер ТС-21 — модификация серийного ТС-20, созданного в ОКБ еще в 1953–1955 годах.

Эта замена была вызвана существенно худшими эксплуатационными свойствами ВПС, отсутствием полной автономности запуска и значительным проигрышем в весе.

К тому же применение турбостартера ТС-21 обеспечило одновременный запуск двух двигателей в любых условиях, а ВПС — только при пороховом запуске. И что еще очень важно, стоимость запуска от ТС-21 в несколько раз дешевле порохового запуска. Доводка двигателя на 100-часовой ресурс от начала проектирования (сентябрь 1965 г.) до проведения чистовых испытаний (март 1970 г.) заняла 4,5 года вместо трех лет. Это произошло из-за того, что серийные заводы не были подключены к выполнению Постановления Совета Министров СССР по двигателю АЛ-21Ф в связи с работами по другим изделиям.

Омский моторостроительный завод им. Баранова подключен был лишь спустя 2 года после начала работ над АЛ-21Ф. К тому же он оказался совершенно не подготовленным к производству двигателей такого типа и сумел освоить изготовление всех узлов лишь через три года после получения чертежей. Первый двигатель на ОМЗ имени Баранова — был собран только в ноябре 1970 года.

Всего «Сатурном» в кооперации с предприятием «Гранит» и ОМЗ им. Баранова было изготовлено 27 двигателей. Сборка двигателей задерживалась из-за загрузки производства «Сатурн» переборочными работами по двигателю АЛ-21Ф, выпускаемому серийно на ОМЗ им. Баранова. Проведение длительных, специальных и экспериментальных испытаний для проверки вводимых мероприятий по устранению дефектов откладывалось из-за занятости стендов сдаточными и контрольными испытаниями АЛ-21Ф, так как испытательная станция (ИС) ОМЗ им. Баранова к тому времени не была готова. В результате доводка двигателя в 1971 году не была закончена».

Когда начали заниматься новым двигателем, начальником перспективного отдела был заместитель главного конструктора Александр Васильевич Воронцов. Конструкторскую группу в нем возглавлял Константин Васильевич Кулешов, во главе расчетчиков был Юрий Николаевич Бытев. Габаритами двигателя под руководством Валентина Митрофановича Копылова занимался молодой специалист Павел Гусев.

Двигатель предназначался для истребителя-бомбардировщика с изменяемой в полете стреловидностью крыла Су-17. Но пока шло проектирование АЛ-21, на первые Су-17 ставили АЛ-7Ф.

В это время во Вьетнаме шла война. На одном из сбитых американских самолетов F-111, нещадно бомбивших вьетнамскую землю и ее многострадальное население, был обнаружен в хорошем состоянии двигатель фирмы «Дженерал Электрик» — Л-79. Его доставили в Москву в ОКБ Люльки. Руководство МАЛ предложило люльковцам скопировать Л-79. Архип Михайлович отказался категорически: «Мы это уже проходили. В конце войны нам предлагали скопировать трофейный ЮМО-004. Но наш первый ТРД был лучше немецкого. У ЮМО тяга оказалась меньше, а удельный вес и удельный расход топлива значительно больше, чем у нашего. Думаю, что и наш двигатель третьего поколения будет что надо». Но все-таки «американца» разобрали, рассортировали по узлам, сделали описание. Технологически он был очень хорошо отработан. Интерес представляли некоторые агрегаты, удачно скомпонованные и тщательно обработанные. Технология изготовления на высоком уровне, ведь станочное оборудование у американцев было более современное.

Проектирование АЛ-21 продолжилось с учетом некоторого опыта «Дженерал Электрик». В конце 1966 года были изготовлены первые экземпляры АЛ-21 Ф для самолета Су-17. Его тяга на стенде составляла 8900 кгс. Уже в 1969 году АЛ-21Ф был форсирован по тяге на 23–30 %. Форсирования достигли увеличением расхода воздуха, повышением давления и температуры газа перед турбиной. Для этого во все узлы были введены значительные изменения.

Работы по совершенствованию двигателя продолжались.

* * *

_{Игорь Емельянович Уваров — ведущий конструктор отдела компрессоров}

«После защиты диплома в МАИ в 1957 году, — вспоминает Игорь Емельянович Уваров, — я попал в престижное КБ генерального конструктора А.М. Люльки. Когда в пер-вый раз пришел на работу, нас, молодых специалистов принял сам Архип Михайлович, спросил о наших пожеланиях и представил нас нашим будущим начальникам. В бригаде компрессоров, где начальником был М.А. Дубинин, приняли меня радушно, помогали постигать азы своего непростого дела. Кроме работы, удавалось заниматься и спортом. В 1957 году я в составе спортивной делегации участвовал во Всемирном форуме молодежи и студентов. Первые мои шаги как конструктора были связаны с работой над компрессором двигателя 2-го поколения АЛ-7, первого серийного двигателя нашего предприятия, который применялся на самолетах фирм Сухого, Микояна, Ильюшина, Туполева. Затем была работа над космической тематикой, в составе отдела турбин пришлось заниматься пусковыми турбинами, работающими на пороховых зарядах. В середине 60-х годов я вернулся в бригаду компрессоров для работы над компрессором двигателя третьего поколения АЛ-21Ф, возглавив небольшую группу конструкторов. Мы проектировали и доводили опоры, силовые корпуса, поворотные аппараты, механизм перепуска воздуха. Много пришлось заниматься дефектами и ездить в командировки, чаще всего на фирму Николая Дмитриевича Кузнецова в Самару, а также вместе с первым замом Люльки Юрием Николаевичем Бытевым к заказчикам. Работа с дефектами и в дальнейшем составляла значительную долю в моей работе».

* * *

_{Вадим Георгиевич Семенов — начальник отдела маслосистем и редукторов.}

Трудовая деятельность Вадима Георгиевича Семенова в КБ Люльки началась в бригаде маслосистемы. Там было два человека: начальник Исаак Григорьевич Брискин и техник Евгения Павловна Жукова. Начальник постоянно пропадал по служебным делам, она печатала на машинке, оформляла и проводила листки изменения и чертила все в одно и то же время. Вадим сразу окунулся и в производство, и в испытания, и в конструкцию. Двигатель АЛ-7Ф сдали. Наступило временное затишье.

_{14 июня 1980 года. В день 50-летия Харьковский авиационный институт награжден орденом Ленина. Фото на память. Слева направо: Тарабан П.С. - начальник ЛИС КБ Люльки; Потапенко А.И. - старший преподаватель ХАИ; Галина Евгеньевна Люлька; Архип Михайлович; Чухлеб А.Н. - преподаватель ХАИ; Артеменко М.П. - декан факультета двигателей; Шевченко П.И. - ветеран КБ; Павленко В.Н. - главный инженер филиала НПО «Сатурн» в Тураеве.}

_{От имени Военно-воздушных сил заместитель Главкома ВВС генерал-полковник Михаил Никитович Мишук и начальник управления вооружения ВВС генерал-лейтенант Николай Георгиевич Шишков поздравляют Архипа Михайловича Люльку с 75-летием 23 марта 1983 года. Слева директор А.М. Хартов и ведущий конструктор М.Ф. Вольман.}

В руководстве страны решили, что двигатели для боевых самолетов не нужны. Занялись космосом. Но это продолжалось недолго. Стали проектировать А/1-21. И вот он уже на выходе. Его передали для изготовления на Омский моторостроительный завод им. Баранова. Началось его освоение. Создали бригады, режим работы: месяц в командировке, два — дома. И так на протяжении примерно двух лет. Это было в начале 70-х годов. По маслосистеме двигатель шел трудно. Вообще маслосистема вещь капризная. То мало давление масла, то велико давление суфлирования и расход масла великоват, то температура масла высокая… Но довели.

* * *

_{Михаил Михайлович Костюченко — заместитель главного конструктора по автоматическому регулированию и летным испытаниям.}

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.

Второй случай с подобным проявлением произошел при первом опробовании двигателя АЛ-21 Ф на первом серийном самолете Су-24 на заводе им. В.П. Чкалова в Новосибирске. В этом случае тоже был виноват человеческий фактор. Была нарушена технология термообработки пластин, по которым скользили центрирующие штифты поворотного кольца направляющих аппаратов, в результате чего на пластинах образовались трещины, которые и привели к заклинке направляющих аппаратов.

При создании системы автоматического управления двигателя четвертого поколения АЛ-31Ф был использован накопленный опыт, поэтому доводка в основном шла по корректировке и обеспечению точности программ управления. Была проведена большая работа по исследованию влияния самолетного воздухозаборника и радиолокационного излучения на характеристики системы автоматического управления, а также большая работа по увеличению ресурса и надежности входящих в систему агрегатов».

«Каждый новый двигатель рождается тяжело, — говорит Ювеналий Павлович Марчуков — главный конструктор в 1982–1996 годах. — В бытность создания двигателей третьего поколения он был начальником отдела основных и форсажных камер сгорания. При проектировании АЛ-21Ф у нас был уже большой опыт создания семейства двигателей АЛ-7Ф. Мы широко его использовали, и поэтому АЛ-21Ф рождался в меньших муках, но трудностей все-таки было немало.

ВВС и КБ Сухого в середине 1969 г. выдвинули требования об увеличении тяги двигателя АЛ-21 Ф для фронтового бомбардировщика Су-24 (заводской шифр Т-6) без существенного изменения его габаритов, а только за счет повышения параметров двигателя.

АЛ-21 Ф, заводской индекс «85», прошедший доводку, начали серийно изготавливать на Омском машиностроительном заводе им. Баранова «Полет».

К этому времени закончили проектирование и изготовление АЛ-21Ф-2 (заводской индекс «87»). АЛ-21 Ф привлек внимание ОКБ Микояна для МиГ-23 при условии увеличения его тяги до 11 000—11 500 кгс, что могло обеспечить летно-технические характеристики для МиГ-23 и Су-24. Уже в январе 1970 г. «Сатурн» приступил к созданию на базе АЛ-21Ф двигателя АЛ-21Ф-3 (заводской индекс «89») Работы по АЛ-21Ф-2 были прекращены, за исключением некоторых узлов, конструкцию которых применили на двигателе АЛ-21 Ф-3.

МАП Приказом от 27 января 1970 г. обязало провести срочные доводочные работы двигателя, а в мае 1970 г второй экземпляр установить для испытаний на МиГ-23Б.

Модификацию двигателя провели установкой дополнительной ступени на входе в компрессор. При этом расход воздуха через двигатель увеличивался с 88 кг/с до 104 кг/с.

За счет введения охлаждаемой рабочей лопатки первой ступени турбины температура газов перед турбиной повышалась с 1270 до 1400 °C. Для ускорения создания изделия решили применить турбину двигателя АЛ-21 ф-2 с минимальными переделками — заменили материал рабочих лопаток второй ступени, узлы маслосистемы, систем топливопитания и регулирования, электрооборудование и коммуникации двигателя. Коэффициент преемственности двигателя АЛ-21 Ф-3 относительно АЛ-21 Ф равен 83,5 %. «Первый экспериментальный образец 89-го изделия был собран в январе 1970 г., — говорит Ф.А. Ожигин, — а в феврале проведены его стендовые испытания, при которых подтверждены заявленные данные.

Для дальнейшей отработки на стендах и в полете собрали 20 двигателей. Летные испытания двигателя 89–02 на самолете МиГ-23 проводились в июне 1970 года. Первый вылет летчика-испытателя Петра Остапенко подтвердил существенное улучшение летно-технических данных. Значительно сократилось время разгона самолета, на базе 600—1100 км/ч оно составило 21–23 с, расходы топлива оказались сниженными на 20 %. При этих испытаниях были подтверждены высокие запасы устойчивости двигателя, что существенно расширило пределы использования самолета по маневру.

Положительно оценивая данные стендовых и летных испытаний первых образцов двигателей АЛ-21 Ф-3 ВПК, Военно-Промышленная комиссия Совмина СССР решением от сентября 1970 г. и Приказом МАЛ от 28 сентября того же года поручили заводу «Сатурн» довести двигатель АЛ-21Ф-3 с тягой 11000—11500 кгс и предъявить его на совместные с ВВС стендовые 100-часовые испытания в четвертом квартале 1971 года.

ЦИАМу, ЦАГИ, заводам Сухого и «Сатурн» поручалось подготовить двигатель АЛ-21 Ф-3 к установке на самолет Су-24.

Самолет МиГ-23 с двигателем АЛ-21 Ф-3 предлагалось предъявить на совместные испытания с ВВС в первом квартале 1971 года, а в четвертом квартале начать серийный выпуск. Кроме МиГ-23Б и Су-24 двигатель АЛ-21 Ф-3 совместным решением МАЛ ВВС предлагалось установить и на Су-17М. Обеспечение опытной летной эксплуатации трех типов самолетов велось параллельно с доводкой двигателя. Установка двигателя сразу на три типа самолетов требовала дополнительных доработок узлов для его унификации и выделения для этого многих двигателей, что задерживало их доводку.

* * *

Заместитель главного конструктора Марк Филиппович Вольман начал работать в конструкторском бюро сразу после окончания МАИ в 1955 году.

Руководителю дипломного проекта Архипу Михайловичу Люльке, вероятно, понравился тщательный и технически зрелый анализ высотно-скоростных характеристик двухвального ТРД, который Вольман выполнил в дипломной работе, и он направил его в перспективную бригаду.

Казалось, судьба Вольмана определилась: он находил подходы к оптимизации характеристик перспективных двигателей, включая атомных, поступил в аспирантуру, сдал экзамены, определился с темой диссертации. Руководителем диссертационной работы стал заместитель начальника ЦИАМ по перспективе, крупный ученый К.В. Холщевников.

Но однажды этот путь был прерван. В 1957 году в работе КБ по двигателю АЛ-7Ф возникла острейшая проблема. Самолет Су-7 ОКБ Сухого с двигателем АЛ-7Ф не мог увеличить скорость полета более 1,7 маха, хотя потенциальные возможности были. При этой скорости необходимо открывать перепуск воздуха из средних ступеней компрессора, иначе происходил «срыв» компрессора. Получение скорости полета не менее двух махов руководство страны считало важнейшей задачей в острейшем соревновании с США.

А.М. Люлька принял предложение бывшего работника КБ Майкова о внедрении кольцевого перепуска над первой ступенью компрессора, хотя идея практически не была опробована. С целью сокращения сроков проектирование выполнялось «мгновенно», детали изготавливались по компоновкам и недооформленным чертежам, работали в три смены.

Для проведения точного анализа результатов испытаний двигателя Архип Михайлович значительно усилил методическую бригаду испытаний, переведя в нее группу специалистов во главе с Юрием Николаевичем Бытевым. Просьбу Вольмана дать ему 1,5–2 года для завершения и защиты диссертации не приняли. Подобная ситуация повторялась еще два раза.

_{В президиуме партийной конференции А.М. Люлька, парторг В.С. Горохов, зам. парторга В.А. Борисков.}

Через 1,5 года Вольмана назначили начальником бригады испытаний на внешних стендах в Тураевском филиале. Ввод в строй четырех стендов, которые работали днем и ночью, решение ежедневных вопросов, возникающих при испытаниях АЛ-21Ф, анализ этих результатов заставляли работать весь коллектив испытателей конструкторского отдела на пределе возможностей. Регулярно задерживались на работе, приезжали из филиала домой не только вечером, но нередко ночью или утром. Стендовики звонили домой в любое время суток. Но со временем жена Вольмана на звонок из филиала ночью отвечала: «Дайте хоть немного отдохнуть. С 11 до 6 часов будить мужа не буду». Скандал по этому поводу в семействе Вольмана по-настоящему не разгорелся, так как испытатели ночью звонить перестали.

* * *

«В 1973 году на испытательной базе нашего предприятия в Тураеве, — рассказывает главный конструктор Виктор Викторович Куприк, — были завершены работы по вводу в эксплуатацию стенда для испытаний двигателей с параметрами воздуха на входе, соответствующими полетным (наддув и подогрев воздуха на входе в двигатель). Воздух от компрессорных установок ЦИАМ с давлением до 3 кгс/см² избыточных по специально проложенному по территории института и нашей площадки в Тураеве трубопроводу подавался на стенд. На стенде с помощью специально сконструированной камеры сгорания воздух подогревался до температуры 200–230 °C и через успокоитель воздушного потока подавался на вход в двигатель. В этом же году на этом стенде были проведены испытания нескольких двигателей АЛ-21ФЗ, в том числе и серийного изготовления. На первом же испытании был выявлен дефект, имевший место также в эксплуатации, касание диска 3-й ступени турбины о статор, что подтвердило обоснованность проведения испытаний в земных условиях и в условиях полета.

На последующих испытаниях были проведены мероприятия по устранению выявленных дефектов, направленных на улучшение характеристик двигателя по системе наддува опор, устранение прогаров и подгаров стабилизаторов пламени в форсажной камере. Испытания имели положительный результат, и все мероприятия были немедленно внедрены в серийное производство.

Начались летные испытания на самолете Су-24. Но когда на этот самолет поставили двигатель второй поставки вместо АЛ-21 первого этапа, то в полете на высоте 9 км было отмечено возникновение помпажа как правого, так и левого двигателей. Проблему устранили перерегулировкой положения направляющих аппаратов первых ступеней, при этом расход воздуха снизился с 104 кг/с до 102 кг/с. Таким образом, расход воздуха на самолете Су-24 составляет 102 кг/с, а на самолетах МиГ-23Б и Су-17—104 кг/с».

Серию Су-17 стали выпускать на заводе в Комсомольске-на-Амуре, ныне КнААЛО. В это время в КБ А. Люльки уже разработали новый современный, более мощный и экономичный двигатель АЛ-21 Ф, который как нельзя лучше подошел для самолета Су-17. Первый полет самолет с новым двигателем совершил в 1971 году. Эта модификация получила название Су-17М. Уменьшение размеров двигателя и его веса позволили увеличить запас топлива, и это значительно улучшило летно-технические характеристики самолета, увеличило массу и состав подвешиваемого оружия, что дало самолету Су-17М существенное преимущество на всех режимах его применения. Это был значительный шаг вперед. На самолеты поступил большой заказ от наших ВВС и от дружественных нам стран. Серийное производство Су-17М началось в 1972 году. Под индексом Су-20 самолеты поставляли в ВВС стран Варшавского договора и ближневосточных государств.

«Критические ситуации, — по мнению заслуженного летчика-испытателя Александра Исакова, — возникают, как правило, не в самых сложных полетах. Выполняешь полетное задание, все идет как положено, еще несколько минут — и посадка, но вдруг…

Шли испытания Су-17М. Сделали несколько десятков полетов. Они подтвердили надежность всех систем, отличные пилотажные качества, изменяемая геометрия крыла широко раздвинула возможности боевого применения, отлично работал АЛ-21 ФЗ.

Полет подходит к концу. Позади испытание на максимальную скорость. Осталось проверить над аэродромом отключение и запуск двигателя. Рычаг управления на «СТОП». Двигатель отключился, обороты турбины быстро уменьшились. Через несколько секунд можно запускать двигатель. И вдруг на приборной доске погасли все лампочки, стрелки приборов стали на 0. Самолет обесточился.

К посадке с остановленным двигателем летчик-испытатель готовится постоянно. Намечает для себя контрольные точки, связанные с высотой полета. При любой возможности выполняет имитационные заходы на посадку. Для управления самолетом есть аварийная система, которую питают аккумуляторы. Но, как говорят, беда не ходит одна. Отказала и аварийная система. Я остался без управления. Ни одна инструкция такие посадки не предусматривает. Но бороться за жизнь новой машины, за свою жизнь нужно до конца. Катапультироваться не пришлось. Самолет долетел до аэродрома. Повреждений не было. На следующий день испытательные полеты продолжались. Когда через неделю другой летчик покинул Су-17М и самолет разбился, я заплакал, было жаль ставшую родной машину, с которой мы вместе спаслись. И вот ее нет».

Испытания пришлось продолжить на другом экземпляре Су-17М.