Зарождение реактивной авиации

Несмотря на успехи, достигнутые создателями ракетных двигателей, и относительную простоту их конструкции, надлежащий уровень надежности при длительной работе и безопасность эксплуатации могли обеспечить только турбореактивные двигатели.

К сожалению, приходится признать, что наша страна в этих разработках отстала в первую очередь от немецких, английских и американских разработчиков авиационных двигателей по многим объективным и субъективным причинам. Хотя еще в 1920-х годах в СССР проводились опыты и экспериментальные работы в области турбореактивных двигателей, но опыт практического проектирования реактивных двигателей был только у Архипа Михайловича Люльки.

По окончании войны Правительством и Министерством авиационной промышленности организуется конференция конструкторов в Москве, где обсуждаются вопросы дальнейших путей развития отечественной авиации.

Главный конструктор уфимского ОКБ Климов делает доклад «Законы развития конструкций авиационных моторов», над которым он работал последний год…

Перед началом конференции, где собрались все мэтры и самые перспективные из молодых исследователей, в ожидании Сталина конструкторы прогуливались под сводами великолепного зала. Владимир Яковлевич в генеральском мундире был величествен и строг. И вдруг к нему подошли двое молодых людей из охраны и предложили следовать за ними. Оказавшись в небольшом служебном помещении, лейтенанты начали исподволь расспрашивать генерала, какое оружие он имеет, не взял ли его с собой.

Климов в полной растерянности. Не понимая, чего от него добиваются офицеры охраны, решил спросить напрямую – в чем дело?

– Оружия никогда не имел и не имею. Посему с собой его взять никак не мог. Попрошу объяснить, чем вызвано мое задержание?

– Что вы, товарищ генерал, вас никто не задерживал. Попрошу предъявить тот предмет, что лежит у вас в заднем кармане брюк.

И тут Владимир Яковлевич, смеясь, достает… свою неизменную записную книжку, так называемый «поминальник». Пришлось разъяснить, что с некоторых пор его память отказывается удерживать обилие фамилий, имен и отчеств, неизменно пополняющееся с каждым днем. Потому везде и всюду он берет с собой эту книжку, в которую систематически записывает имена всех новых знакомых.

Офицеры охраны, убедившись в правоте слов конструктора, извинились и, попросив оставить книжку на время конференции у них – слишком подозрительно оттопыривается карман строгой генеральской формы, препроводили Владимира Яковлевича в общий зал.

В своем выступлении Климов предлагает всем вспомнить недавнюю историю европейских авиационных фирм, прежде чем делать какие-либо прогнозы:

«…Для авиационной промышленности как для важнейшей военной промышленности, определяющей собой характер и развитие нового вида войны – войны тыловой, наиболее жестокой и кровопролитной, для этой промышленности прогнозы перспективного развития объектов строительства представляют собой сугубый интерес и особую важность. Правильный прогноз развития объектов авиационной промышленности нужен не только руководителям авиационной промышленности, он нужен всей военной промышленности и гражданскому строительству, поскольку самолет есть основа военных действий в глубоком тылу, основа так называемой войны тотальной, ужасающей, опустошительной войны будущего, войны не на линии фронта, происходящей на всем пространстве страны, затрагивающей поэтому интересы, выходящие далеко за пределы вопросов одной авиационной промышленности.

Прогнозы перспективного развития авиации не только в настоящее время, но и в прошлом интересовали мировую технику. Немало статей было написано по этому вопросу в английской и американской литературе, время от времени появляются статьи и у нас. Наиболее ценные сведения по перспективному развитию конструкций авиационных моторов содержатся в статьях знаменитого английского конструктора, основоположника мощных моторов воздушного охлаждения Р. Феддена, который с такими прогнозами выступает периодически каждые 3–4 года.

25 мая 1944 года, на заседании в память Уилбера Райта, Р. Федден выступил со своим очередным докладом о послевоенном развитии авиамоторных установок, напечатанном впервые в информации ЦИАМ № 2–3 за 1945 год, где привели диаграмму ожидаемого повышения мощности вплоть до 1960 года. В основу этой диаграммы Р. Федден положил соображение, что развертывание военных событий позволит приступить к проектированию новых моторов, а длительность доводки любого мощного авиамотора до серийного выпуска составляет не менее 5–6 лет. Исходя из этого, Федден пишет, что кривые роста мощностей, экстерполированные на основании указанных условий до 1960 года, показывают, что в этом году можно ожидать появление двигателя мощностью 8000 л. с. При этом Федден уверяет, что „появление новых моторов в эксплуатации можно ожидать не ранее 1950 года. Эти моторы будут жизненны в течение 5–10 лет. Будет наблюдаться постепенное вытеснение поршневого авиадвигателя газовой турбиной. Поэтому техническую политику в отношении поршневых двигателей целесообразно планировать из расчета на этот краткий период времени и на базе существующих типов цилиндровых групп и проверенных конструктивных схем двигателей”.

Нам, советским конструкторам, безусловно необходимо обсудить эти прогнозы Феддена и составить свое мнение о путях развития авиационных моторов. Это необходимо хотя бы потому, что наш опытный план ближайших лет совершенно не отвечает прогнозам Феддена, и, если эти прогнозы окажутся справедливыми, наша страна вновь окажется отстающей. Мало того, наши опытные базы совершенно недостаточны ни по объему, ни по численности для выполнения того плана развития, который предположен в докладе Феддена. Спрашивается, сколь правильны эти прогнозы Феддена и надлежит ли нашему авиационному моторостроению следовать этим прогнозам?

Мы имеем достаточные основания ставить такие вопросы, ибо прогнозы Феддена исходят из предположений, что мощность моторов будет расти в большей своей части за счет увеличения числа цилиндров, т. е. тем путем, который много раз предполагался и в прошлом, по которому шли и намеревались идти в прошлом многие конструкторские фирмы и который, в огромном большинстве случаев, приводил к полным неудачам и роковым последствиям.

Приведем несколько исторических примеров.

В 1920 году фирма „Роллс-Ройс” стремилась создать 16-цилиндровый мотор КЭБ мощностью 1000 л. с. В конце концов фирма прекратила работы над этим мотором и возвратилась к развитию 12-цилиндровых моторов классической схемы. В 1926 году фирма Паккард выпустила 24-цилиндровый мотор, который после нескольких лет существования сошел со сцены. В 1928 году три основные французские фирмы – „Испано”, „Лоррен” и „Рено” – работали над созданием 18-цилиндровых моторов, затратили на это много сил и средств, однако свернули свои работы и вернулись вновь на 12-цилиндровые двигатели.

Таким образом, в течение ряда лет делались серьезные попытки перехода на многоцилиндровые моторы, и эти попытки, как видим, не увенчались успехом. Но мало того, что они не имели успеха, многие фирмы и конструкторы машин, которые слишком сильно поверили в идею, что развитие авиационных моторов пойдет по пути увеличения цилиндров, и упрямо держали такую линию, жизнью поплатились за свою ошибку. Приведу два таких примера.

Фирма „Лоррен” во Франции в 1926–28 году работала над созданием 18-цилиндрового мотора „Айдер”, которым она имела намерение конкурировать с 12-цилиндровыми моторами, форсированными за счет нагнетателя. В то время во Франции был широко распространен взгляд, что форсированные 12-цилиндровые моторы будут непрочны и рано или поздно сойдут со сцены. По этим, вероятно, причинам фирма „Лоррен” продолжительно и твердо держалась своего пути развития моторов. Но расчеты на непрочность форсированных 12-цилиндровых моторов не оправдались, и фирма „Лоррен” потерпела полное поражение. В 1933–1934 годах фирма изменила свое мнение о форсированных моторах с нагнетателями и стала усиленными темпами заниматься разработкой такого 12-цилиндрового двигателя („Петрель”). Но время было упущено, и до самого начала войны фирма „Лоррен” была еще в числе отстающих фирм, поддерживая свое существование искусственным образом, за счет (поощрительных) правительственных субсидий.

Неправильный взгляд на развитие авиационных двигателей во Франции в эти годы был не только на заводе Лоррена. То же самое и в тот же период произошло и на заводе „Рено” во Франции. Моторы этого завода считались до 1928 года в числе лучших мировых моторов. Тот же ошибочный план развития, как у фирмы Лоррен, настоль сильно расстроил работу завода Рено над мощными авиамоторами в период 1926–1933 годов, что фирма фактически прекратила работы над мощными авиамоторами и перешла на маломощные. Эти два примера показывают, как жестоко поплатились отдельные заводы и конструкторы за неправильный учет перспектив развития своих объектов. Такие ошибки еще дороже обходятся государству. Выпадение двух основных авиамоторных заводов Франции, выбитых из колеи на протяжении 1926–1932 годов, представляло для страны безусловную катастрофу, которая сказалась впоследствии на быстром поражении Франции в войне с фашистской Германией.

Еще большая катастрофа по тем же причинам произошла в авиационном моторостроении Италии. До 1926 года авиационные моторы Италии шли в ногу с лучшими английскими и французскими моторами и не случайно, что в состязаниях на кубок Шнейдера Италия находилась до 1926 года в числе первых конкурентов, наравне с Англией. Начиная с 1926 года, два основных авиамоторных завода Италии – „Фиат” и „Изотта-Фраскини” – не учли перспектив развития от постановки нагнетателя на моторы и пошли другими путями. Фирма „Изотта-Фраскини” создала прекрасный трехрядный 18-цилиндровый мотор…, фирма „Фиат” разрабатывала спаренный 24-цилиндровый двигатель. Оба двигателя в дальнейшем не выдержали конкуренции с 12-цилиндровым форсированным двигателем. Фирма „Лоррен” при этом прогорела и долгое время не могла возобновить своей деятельности, фирма „Фиат” из передовой фирмы превратилась в отстающую. В результате авиация Италии к моменту Второй мировой войны оказалась весьма посредственной.

Итак, за желание развивать моторы путем увеличения числа цилиндров многие заводы и конструкторы поплатились (в прошлом) своими головами. Возникает поэтому естественный вопрос: какие же новые обстоятельства заставили Феддена предлагать такой путь развития и есть ли какие-то гарантии, что перестанут валиться головы тех, кто будет двигаться по этому пути? Ответа на этот вопрос в докладе Феддена нет.

Возьмем теперь другой пример из области развития авиационных моторов.

До сих пор мы имели в виду моторы водяного охлаждения, ибо такие именно моторы господствовали в авиации в рассмотренный нами период времени, т. е. до 1926 года приблизительно. В 1922 году появились первые образцы мощных моторов воздушного охлаждения, создателем которых был сам Федден. Первые моторы воздушного охлаждения появились в виде однорядных звезд. Хотя идея о постановке нагнетателя для наддува воздуха в мотор существовала еще со времен Первой мировой войны и, в частности, наш завод „Икар” в 1922–1924 годах под руководством всем нам известного инженера Макарука занимался изготовлением образца приводного центробежного нагнетателя для авиационного мотора, тем не менее Феддену мы приписываем честь осуществления первого мотора с центробежным нагнетателем поддува. Первый серийный однорядный звездообразный мотор воздушного охлаждения с нагнетателем был выпущен заводом „Бристоль” (конструктор Федден) приблизительно в 1924 году. С момента появления этого двигателя развитие мощностей моторов воздушного охлаждения шло главным образом за счет нагнетателя. Начиная с 1930 года, французская фирма „Гном-Рон” стала на путь увеличения числа цилиндров моторов воздушного охлаждения, переходя от однорядной 9-цилиндровой звезды к двухрядной 14-цилиндровой, а затем к 18-цилиндровой. Несколько позднее на этот же путь увеличения числа цилиндров и перехода к двухрядным звездам встали американские фирмы „Райт” и „Пратт-Уитней”. Одна лишь фирма „Бристоль” упорно держалась однорядных звезд. Примерно в 1935 году Федден в очередном докладе о развитии авиационных моторов высказывался против перехода на двухрядные звезды и обосновывал это тем, что увеличение лобового сопротивления двухрядных звезд против однорядных сводит к нулю эффект прироста мощности. Как видим теперь, в этом случае Федден оказался не прав: двухрядные звезды получили общее признание и вытеснили звезды однорядные. Такая неправильная в то время точка зрения Феддена на перспективы развития моторов воздушного охлаждения имела безусловное влияние на тот факт, что фирма „Бристоль” утратила свою ведущую роль в развитии моторов воздушного охлаждения, а сам Федден покинул должность главного конструктора фирмы „Бристоль”.

Недооценка факторов развития авиационных моторов воздушного охлаждения со стороны такого знатока их, как Федден, ясно показывает, что вопрос о наметке перспектив развития авиационных моторов есть вопрос весьма сложный, не имеющий в настоящее время какого-либо более или менее уверенного решения даже в кругах первоклассных специалистов. Мало того что мы не можем говорить о более или менее уверенном решении по перспективам развития авиационных моторов, но мы не можем указать ныне никакого убедительного подхода к решению этого вопроса. Перспективы развития авиационных моторов строятся или по самотеку, или на основе каких-то внутренних предчувствий конструктора, которые, как мы видим, часто приводят к печальному концу».

Зал слушал с большим вниманием, а Владимир Яковлевич предлагал разработанные им законы развития конструкций, где формулами и точными цифрами доказывались все приводимые аргументы.

После выступлений основных докладчиков – Климова, Швецова и Микулина – конференция завершила свою работу. Было проверено и получено одобрение принятой правительством концепции. Отставание в реактивных разработках нужно было восстанавливать в самые кратчайшие сроки – за два-три года.

Меры правительства, которые определяли темп развития отечественного реактивного двигателестроения, были следующими:

первый этап – переходный: для накопления опыта использовать трофейные двигатели ЮМО-004B с тягой 900 кг и БМВ-003 с тягой 800 кг;

второй этап – освоение на советских заводах лицензионных английских двигателей «Дервент» и «Нин» с тягой 1600–2300 кг;

третий этап – всемерное форсирование работ по отечественным реактивным двигателям силами конструкторских бюро В. Я. Климова, А. А. Микулина и А. М. Люльки, создание двигателей с тягой 3000–6000 кг.

Немалая роль в этой программе отводилась ОКБ Климова.

 

Снова – догнать и перегнать

Еще 7 октября 1944 года постановлением ГКО был восстановлен ленинградский авиамоторный завод № 234 под индексом 274. На площадках и в цехах начались восстановительные работы.

Осенью 1945 года на территорию этого завода перевели Горьковский завод № 466. Новый завод освоил выпуск запасных частей для трамваев, которые уже вовсю ходили по разрушенному городу, и для газовых коммуникаций. В июле 1946 года завод № 466 освоил производство ускорителя Холщевникова Э30-20 для двигателя ВК-107.

В середине 1946 года Владимиру Яковлевичу Климову была предложена должность главного конструктора завода № 466 с возможностью организовать на его базе опытный завод. И в соответствии с Постановлением Совета министров № 1409-622 от 26.06.46 и приказа министра № 414 от 1.07.46 в Ленинграде при заводе № 466 было образовано Опытно-конструкторское бюро-117 «…по созданию новых образцов авиационных моторов, реактивных и газотурбинных двигателей…». Главным конструктором ОКБ-117 (с 1956 г. – генеральным) был назначен Владимир Яковлевич Климов, заместителем главного конструктора стал Сергей Петрович Изотов.

Изотов начал свою деятельность на Ленинградском заводе № 451 весной 1941 года после окончания Политехнического института. Будучи эвакуированным вместе с заводом в Уфу, он за короткое время проявил себя прекрасным организатором («человек-ртуть» называли его коллеги) и, несмотря на большую «конкуренцию», очень скоро стал заместителем начальника серийного конструкторского отдела. Такое быстрое продвижение произошло и благодаря хорошей теоретической подготовке, практическому инженерному подходу к решению вопросов, инициативе и неиссякаемой энергии молодого инженера.

В Ленинград Климов приглашает самых лучших специалистов, в первую очередь тех, для кого этот город был родным – Изотова, Попова, Кузнецова и Адамовича. Ленинградцы имели жилье, а это была одна из острейших проблем послевоенного времени. С завода № 466 переводят значительное количество инженеров, конструкторов, рабочих и служащих, а также передают нужное оборудование.

Несколько позже по настоянию Владимира Яковлевича в Ленинград переводятся рыбинцы – Сергей Люневич и Михаил Орлов. А в 1947 году приезжает остальной костяк будущего опытного завода, тоже выпускники Рыбинского авиационного института – Мевиус, Мирзабекян, Магрычев, Миловидов.

В 1948-м появляется на фирме Климова и Гурген Аванесов. Причина его задержки крылась в гордом, независимом характере, со всей полнотой проявленном в послевоенный уфимский год. Гурген Минасович успешно сдал вступительные экзамены в аспирантуру МАИ и пришел к главному конструктору подписывать разрешение на перевод. К тому времени уже вышло соответствующее постановление, и все действия рвущегося к научным вершинам инженера были совершенно законны.

Но Владимир Яковлевич категорично отказал:

– Отпустить вас я никак не могу. Подписывать заявление не буду.

Выйдя из кабинета Климова, не на шутку рассердившийся Гурген тут же пишет второе заявление и тоже на имя Владимира Яковлевича, но адресуя его уже депутату Верховного Совета товарищу Климову: «Прошу Вас оказать содействие в моем переводе в Москву в связи с поступлением в очную аспирантуру МАИ. Главный конструктор ОКБ Климов В. Я., где я работаю в настоящее время, отказал в моей просьбе».

Получив подобное заявление, Владимир Яковлевич рассмеялся, оценив находчивость своего ученика, выросшего за прошедшие годы в прекрасного конструктора, и с огромным нежеланием, но все-таки отпустил Гургена в Москву. Но учеба не состоялась – аспирантам не предоставлялось жилье в Москве, и, уехав на год с небольшим в Ереван, Аванесов вскоре принимает приглашение Климова и переезжает в Ленинград.

Еще в Уфе в 1945 году ОКБ Климова занялось разработкой турбореактивных двигателей. В его распоряжение по приказу наркомата авиапрома от 28 апреля 1945 года был предоставлен трофейный немецкий турбореактивный двигатель ЮМО-004B, применявшийся в конце войны на первом серийном реактивном истребителе Me-262 и первом реактивном бомбардировщике Ю-287.

В начале 1946 года двигатель был запущен в серийное производство под индексом РД-10 на заводе № 26, а в 1949–1950 годах производство было передано на ленинградский завод № 466, где продолжалось до января 1953 года. Двигатель имел осевой восьмиступенчатый компрессор, камеру сгорания с шестью индивидуальными жаровыми трубами, расположенными по окружности, и одноступенчатую турбину. Регулирование тяги осуществлялось единым рычагом за счет изменения подачи топлива и площади выходного сечения сопла путем перемещения в сопле подвижного конуса. На номинальном режиме максимальной продолжительностью 10 мин двигатель развивал тягу 900 кг при числе оборотов 8700 об/мин. Двигатель имел несколько разработок с форсажной камерой, тяга форсированных РД-10Ф составляла 1050–1350 кг. Двигателями РД-10 были оснащены первые советские реактивные истребители А. С. Яковлева, С. А. Лавочкина, П. О. Сухого и др.

Созданием реактивного истребителя загорелся и Артем Иванович Микоян. Истребитель МиГ-9 строился под два немецких трофейных двигателя БMВ-003 (советское обозначение РД-20).

В конечном итоге получилось, что два истребителя – Як-15 и МиГ-9 – вырулили на аэродром ЛИИ для первого своего полета в один и тот же день – 24 апреля 1946 года. Это день должен был стать историческим.

Но случилось так, что в первой половине дня должны были состояться крупномасштабные репетиционные полеты к празднованию 1 мая. Поэтому все остальные полеты отложили на вторую половину дня. Но А. И. Микоян, узнав о запрете, быстро связался с командующим Московского военного округа и попросил в качестве исключения разрешить первый полет МиГ-9.

Так, первым поднявшимся в воздух советским самолетом с реактивной силовой установкой стал МиГ-9 с РД-20, а не Як-15 с РД-10. Но все же Як-15 по праву может также считаться первым отечественным реактивным истребителем.

В 1946–1947 годах в ОКБ С. А. Лавочкина построили несколько опытных реактивных истребителей под двигатель РД-10: 150, 150М, 152, 160. Все они, как и Яки, имели «реданную» схему расположения двигателя.

В ОКБ П. О. Сухого также занимались постройкой реактивного самолета Су-9 с РД-10, но в серию, несмотря на рекомендации, он не пошел. Двигатель РД-10 также послужил основой для первого отечественного проекта реактивного бомбардировщика РБ-17, который разрабатывался в ОКБ В. М. Мясищева.

В процессе постройки Як-15 и Як-17 в ОКБ А. С. Яковлева велись работы по созданию на двигателе РД-10 «вторичной топки» – форсажной камеры. Исследования ЮМО-004, которые были проведены в ЦИАМ в 1945 году, показали, что двигатель работает при большом избытке воздуха по соображениям повышения надежности турбины. Иными словами, существовала возможность увеличить тягу без значительных конструктивных изменений на 33 % – с 900 до 1200 кг путем поднятия энергии газов в реактивном сопле при помощи сжигания в нем дополнительного количества топлива, что, в свою очередь, увеличило бы температуру и скорость истечения выходящих из двигателя газов, а следовательно, и тягу. При этом обороты, расход воздуха, давление топлива в основных форсунках не повысились бы, а ресурс остался бы прежним.

Первые в СССР стендовые испытания форсирования тяги были проведены в феврале 1946 года при участии ОКБ А. С. Яковлева и ЦИАМ.

Работы по форсированию двигателя РД-10, проведенные ОКБ А. С. Яковлева, С. А. Лавочкина и ЦИАМ, стали трамплином для повсеместного в дальнейшем применения форсажных камер в отечественной авиации, благодаря чему самолеты легко преодолевали звуковой барьер. Этот опыт был впоследствии учтен В. Я. Климовым.

 

Английский опыт

Владимир Яковлевич, ознакомившись с состоянием развития турбореактивных двигателей в других странах, обратился в Правительство с предложением о покупке двигателей в Англии в целях ускоренного налаживания их производства в СССР. Этот путь, по мнению Климова, был единственно возможным толчком в развитии нашей промышленности в новом направлении.

Наиболее перспективными в то время были двигатели «Нин» и «Дервент» фирмы «Роллс-Ройс», оснащенные центробежными компрессорами.

Решение Правительства состоялось, и в середине 1946 года Климов с группой специалистов выезжает в Англию. Владимир Яковлевич вновь назначается председателем Приемочной комиссии. В Англии было закуплено 30 турбореактивных двигателей фирмы «Rolls-Royce» «Дервент-V» и 25 двигателей «Нин-I» (затем и «Нин-II»). Эти двигатели были экспортированы в Россию по настоянию министра торговли Великобритании сэра Стаффорда Криппса, который решил, что они не попадают под ограничения государственной безопасности и что на экспорт такого рода товаров в Россию эмбарго не распространяется.

Климов вместе с Микояном обратили внимание на эти английские двигатели, наиболее совершенные по сравнению с тем, чем располагала тогдашняя авиационная техника, на Парижском авиасалоне 1946 года. И когда предложение Владимира Яковлевича о покупке этих двигателей было принято Правительством, они вместе с назначенной комиссией сразу после закрытия выставки из Парижа направляются в Лондон.

Как и в 1930-х годах, климовская «покупка» оказалась очень удачной. Были закуплены именно те двигатели, которые впоследствии оказали огромное влияние на дальнейшие разработки.

Английские двигатели с поразительной быстротой (к концу 1947 года!) были построены, испытаны и запущены в серийное производство: двигатели «Нин-I» и «Нин-II» под индексами РД-45 и РД-45Ф – на заводе № 45 (ныне Машиностроительное производственное объединение «Салют»), а двигатели «Дервент-V» под индексом РД-500 – на заводе № 500 (ныне ОАО «Московское машиностроительное предприятие им. В. В. Чернышева»).

Конструкторским бюро завода № 45 (ныне Машиностроительное конструкторское бюро «Гранит») с февраля 1947 года по июнь 1956 года также руководил В. Я. Климов, а его заместителем был Н. Г. Мецхваришвили, после ухода В. Я. Климова ставший главным конструктором ОКБ-45. Главным конструктором завода № 500 был В. М. Яковлев.

Владимиру Яковлевичу приказом министра авиапрома № 78сс от 27.02.47 было поручено объединенное руководство по строительству двигателей РД-45 и РД-500. К концу 1947 года все вопросы, требовавшие объединенного руководства Климова, были решены. И Владимир Яковлевич обращается к министру М. В. Хруничеву с просьбой об освобождении его от работы по двигателю РД-500, чтобы сконцентрироваться на двигателях РД-45, ВК-1 и ВК-2.

Ранее принятого решения о закупке и поставке двигателей в ОКБ Климова уже шла работа по изготовлению чертежей двигателя «Нин», который был выбран в качестве прототипа для создания более мощного двигателя ВК-1. Единственным материалом, имевшимся в распоряжении конструкторов, были довольно скудные сообщения в журналах и фотография продольного разреза двигателя. Когда чертежи были готовы, из Англии прибыли закупленные двигатели. На заводе № 45 были осуществлены разборка и разрезка этих двигателей и скицирование деталей.

РД-45 был воспроизведен сначала как точная копия «Нин». Владимир Яковлевич категорически запрещал делать какие-либо отступления, «улучшения» как в чертежах, так и в материалах. В выпуске чертежей двигателя РД-45 участвовали ленинградские конструкторы, работу которых возглавлял начальник ОКБ Романов; в исследованиях английского двигателя «Нин» принимали участие технологи и металлурги из Ленинграда под руководством главного технолога Кладовщикова и главного металлурга Коробкова.

По конструкции двигатели РД-45, РД-45Ф и РД-500 – одновальные с одноступенчатым центробежным двухсторонним компрессором, девятью индивидуальными трубчатыми камерами сгорания, одноступенчатой турбиной и выхлопной трубой с реактивным насадком.

Двигатели РД-45 и РД-45Ф конструктивно отличались друг от друга тем, что корпус газосборника РД-45 был сварным, а корпус РД-45Ф – литым, что позволило не только уменьшить его массу, но и увеличить тягу с 2040 до 2270 кг. Тяга РД-500 была несколько меньшей – 1590 кг, поэтому дальнейшего развития двигатель не получил. Тем не менее он был установлен на серийных истребителях Ла-15 и Як-23 и целом ряде опытных реактивных истребителей А. С. Яковлева – Як-25, Як-30, а также на реактивных бомбардировщиках А. Н. Туполева – «73», «78», «79» и др. А на истребителе Як-25 с РД-500 была достигнута рекордная по тому времени скорость полета у земли – 975 км/ч.

Появление этих двигателей позволило приступить к созданию в СССР реактивных истребителей второго поколения. Совет министров своим постановлением от 11 марта 1947 года утвердил план опытного строительства самолетов на 1947 год, в соответствии с которым ОКБ Микояна и ОКБ Лавочкина предписывалось разработать фронтовые истребители под двигатели «Нин», а ОКБ Яковлева – под двигатели «Дервент-V».

До лета 1947 года работы над проектами И-310, или «С» (МиГ-15) и «168» (Ла-168) шли практически параллельно, но неожиданно возникли проблемы с поставками двигателей «Нин». Естественно, что новые истребители проектировались под более мощные «Нин». Однако их серийное производство в Англии только разворачивалось, они еще даже не начали поступать в Королевские ВВС, поэтому на несколько месяцев задерживались и их поставки. К тому же было опасение, что они вообще могут не состояться – начиналась «холодная война». В то же время двигатели «Дервент-V» уже поступали в СССР в достаточно больших количествах.

В сложившейся ситуации Микоян решил рискнуть и поставил «Нин-I» на первый прототип – С-01, а «Нин-II» – на второй прототип – С-02. Лавочкин же, подстраховавшись, принял решение спроектировать истребитель 174ТК(Д) (Ла-15) – уменьшенную копию «168», но с двигателями «Дервент-V». Впоследствии это решение оказалось роковым. Будущий Ла-15, отодвинувший «168» на второй план, построили первым, он раньше прошел заводские и государственные испытания, был запущен в серию и перекрыл дорогу в массовое производство «168», наиболее совершенного советского истребителя тех лет (во время испытаний в 1948–1949 годах он показал гораздо лучшие данные, чем МиГ-15: скорость на высоте 2750 м составляла 1084 км/ч). В дальнейшем, когда претворилась в жизнь концепция «единого фронтового истребителя», которым стал МиГ-15бис, серийный выпуск Ла-15 был прекращен, а ОКБ С. А. Лавочкина оказалось «не у дел». Двигатели с Ла-15 были сняты и установлены на самолеты-снаряды КС.

Риск Микояна оправдался. Первые полеты С-01 и С-02 совершили в декабре 1947-го – апреле 1948 года. А уже в марте 1948 года вышло Постановление Правительства о начале серийного производства МиГ-15 с двигателями РД-45. Государственные испытания С-01 и С-02 прошли летом 1948 года, причем С-02 был представлен в качестве основного, а С-01 – для испытаний вооружения и системы аварийного сброса фонаря.

Летчики высоко оценили новую машину: «…Самолет МиГ-15 по своим летным и боевым качествам является одним из лучших современных реактивных истребителей». Еще больше был доволен инженерно-технический состав: «Наземная эксплуатация самолета МиГ-15 с двигателями РД-45Ф проще, чем эксплуатация реактивного самолета Як-17 и поршневых самолетов Ла-9 и Як-9». Истребитель МиГ-15 получил любовное название «самолета-солдата» из-за высоких боевых качеств и неприхотливости в эксплуатации. Свою боевую карьеру этот самолет начал с войны в Корее. МиГ-15 в огромных количествах экспортировался в дружественные СССР страны и производился по лицензии в Польше и Чехословакии.

Истребитель МиГ-15 стал прародителем целого семейства самолетов: УТИ МиГ-15 (И-312, СТ), СТ-2, УТИ МиГ-15П (СТ-7), МиГ-15ПБ, МиГ-15бис и др.

 

Ленинградский опытно-конструкторский завод

По окончании войны мэтры создания авиационных двигателей – Аркадий Швецов, Владимир Климов и Александр Микулин – в один голос настаивают на выделении ОКБ из серийного производства и строительстве самостоятельных опытно-конструкторских заводов. Мнение «тройки великих» было услышано.

В 1947 году Ленинградское ОКБ Климова выделилось в самостоятельную организацию – завод № 117, а предприятие № 466 перебазировалось на площадку в Кушелевке (теперь ОАО «Красный Октябрь»).

В отличие от прежнего положения в Уфе завод № 117 имел собственное производство, способное полностью изготавливать двигатели, хорошую экспериментальную базу, свою барокамеру и испытательную станцию. Большое внимание было уделено созданию испытательной лаборатории, в задачу которой входили комплексные испытания газотурбинной техники и выдача заключений о работе как отдельных систем, так и двигателей в целом. Для этого были организованы экспериментальные исследовательские группы камер сгорания, компрессоров, турбин, топливно-масляной аппаратуры и трансмиссии, тензометрирования, электроприборов, несколько вспомогательных и технических служб. Все группы были оснащены соответствующими экспериментальными установками вплоть до стендов для испытания полноразмерных двигателей как в земных, так и в высотных условиях. Все оборудование для проведения испытаний было спроектировано и изготовлено в основном силами лаборатории. Численность лаборатории в 1948–1949 годах составляла 420 человек.

Двигатель РД-45 послужил основой для разработки первого советского крупносерийного реактивного двигателя ВК-1. Его проектирование началось еще до освоения серийного производства РД-45. Конструкцию ВК-1 сохранил от своего прототипа. Практически при тех же габаритных размерах Владимиру Яковлевичу Климову удалось увеличить тягу на 30 % (с 2040 до 2700 кг), что позволило без особых проблем установить его на самолеты, оснащенные ранее РД-45 и РД-45Ф, тем самым значительно улучшив их летные характеристики.

Ведущим конструктором по ВК-1 был назначен Анатолий Сергеевич Мевиус. Руководителями основных бригад были Павел Артемьевич Адамович (центробежный компрессор), Николай Николаевич Попов (турбина), Ю. А. Ламм (камера сгорания), Б. Н. Кузнецов (опоры).

В мае 1949 года Совет министров СССР принял Постановление о запуске в серию двигателя ВК-1 со 100-часовым ресурсом. Это сразу же разделило реактивные фронтовые истребители второго поколения на «перспективные» и «неперспективные». В число первых попал МиГ-15 с РД-45Ф, ко вторым отнесли Ла-15, оснащенный РД-500.

Кроме того, в то время самолетный парк ВВС СССР был весьма «разношерстным», включал множество типов как поршневых, так и реактивных машин, что вызывало большие трудности в материально-техническом снабжении ВВС. Возникла заманчивая концепция «единого истребителя», сулившая значительную экономическую выгоду. В результате было принято решение о серийном производстве только МиГ-15.

Заводы, строившие Ла-15 и Як-23, должны были свернуть их производство и с июня 1950 года полностью перейти на выпуск МиГов с ВК-1. Кроме этого, правительство обязало главного конструктора Климова провести в течение года работы по увеличению ресурса двигателя ВК-1 до 250 ч, считая первым этапом повышения ресурса в 1949 году до 200 ч. Впоследствии, после проведения испытаний, двигатель под обозначением ВК-1А выпускался первоначально со 150-часовым, с 1950 года – с 200-часовым, а с 1952 года – с 250-часовым ресурсом.

В том же 1949 году за создание двигателя ВК-1 Владимиру Яковлевичу Климову и его заместителям Николаю Гавриловичу Костюку и Сергею Петровичу Изотову присуждается Сталинская (Государственная) премия 1-й степени, а С. П. Изотову, Н. Г. Костюку и А. В. Коробкову было присвоено звание кандидатов технических наук без защиты диссертации по совокупности проведенных работ.

В 1951 году начался серийный выпуск двигателя ВК-1Ф с форсированной 3-минутной тягой 3380 кг. На этом двигателе был впервые использован метод увеличения тяги путем дожигания топлива за турбиной в форсажной камере, разработанной ЦИАМ. На всех современных турбореактивных двигателях используется именно этот способ форсирования тяги, особенно на взлете и высокоскоростных режимах полета.

Истребитель МиГ-15 («СД») с двигателем ВК-1А получил в названии добавление «бис» и был запущен в серию летом 1950 года. Этому предшествовали довольно непростые испытания, которые продолжались в течение 1950–1952 годов и были вынуждены проходить в несколько этапов.

Испытания показали значительные улучшения практически по всем характеристикам по сравнению с МиГ-15 с РД-45Ф, за исключением дальности, которая уменьшилась на 180 км из-за уменьшения запаса топлива и увеличения удельных расходов топлива двигателя. Максимальная скорость, которую смог достичь самолет, составила 1076 км/ч у земли, на высоте 10 000 м максимальная скорость равнялась 987 км/ч. Время набора высоты 10 000 м уменьшилось до 4,9 минуты, потолок увеличился до 15 500 м. При этом взлетная нормальная масса увеличилась до 4960 кг, а масса пустого самолета – до 3563 кг. Управляемость самолета улучшилась по всем трем осям. Было и много других конструктивных преимуществ. Улучшилось и вооружение. Особо важно было то, что залповая и отдельная по калибрам стрельба в воздухе на всех высотах и скоростях полета не оказывала влияния на работу двигателя.

Достоинств у нового истребителя было гораздо больше, чем недостатков, и было рекомендовано «опытный фронтовой истребитель с двигателем ВК-1 принять на вооружение и серийную постройку». Правильность ставки на МиГ-15бис была доказана через некоторое время в небе Кореи, а затем в арабо-израильских войнах. Этому самолету была уготована судьба победителя над американскими истребителями F-5 «Mustang», F-80 «Shooting Star», F-84 «Thunderjet» и наиболее совершенном F-86 «Sabre». С большой эффективностью МиГ-15бис боролся с бомбардировщиками В-29. МиГ-15бис с двигателями ВК-1 во всем мире был признан лучшим истребителем 1950-х годов.

Один из героев Корейской войны и кавалер многих боевых орденов Б. С. Абакумов так вспоминал об этом истребителе: «…главным и основным было то, что мы не боялись и за нами была великая страна. Опыт боев показал, что наши летчики на МиГ-15 при смелых и слаженных действиях могут прорвать любое истребительное прикрытие и нанести удар по главной цели – тяжелым стратегическим бомбардировщикам, основным носителям ядерного оружия, а также не допустить абсолютного господства в воздухе численно превосходящего противника».

А так Б. С. Абакумов отзывался о супернадежности двигателя ВК-1: «…Надо сказать, что при резком маневрировании в группе очень трудно держаться ведомым в строю, когда у всех двигатели работают на максимале, а тем более если допустишь малейший „зевок” в маневре. Тут могли выручить или маневр скоростью без увеличения тяги двигателя за счет незначительного снижения по вертикали, или мощь безотказного двигателя. Особенно это относится к ВК-1, установленному на МиГ-15бис. На максимальном режиме он мог работать почти весь полет. И чем дольше работал, тем лучше тянул. Даже когда по 8 лопаток турбины выбивало осколками или пулями, «Владимир Климов-1» продолжал надежно и устойчиво работать. Так было у Г. И. Геся, проведшего почти весь бой с разбитыми лопатками турбины и только на выравнивании при посадке почувствовавшего, что двигатель заклинило».

На базе МиГ-15бис было выпущено огромное количество модификаций, основная масса которых предназначалась для отработки и испытаний различного оборудования и вооружения, в том числе серийный истребитель сопровождения МиГ-15Сбис (СД-УПБ) с увеличенной дальностью полета, разведчик МиГ-15Рбис (СР), всепогодный перехватчик МиГ-15Пбис (СП), опытные истребители СА-1, СА-2, СД-5, СД-10, СД-21, СД-57, СЕ, СД-П, СИ-2, СО, СП-1, СП-2, СП-5, МиГ-15Ф с ВК-1Ф, опытный штурмовик ИШ, радиоуправляемая мишень М-15 (СДК-5) и множество других самолетов. Всего в СССР было построено 8354 серийных МиГ-15бис разных модификаций. Кроме того, этот самолет широко экспортировался в страны Варшавского договора, Китай, Корею, страны Ближнего Востока и др.

Двигатель ВК-1А также был установлен на прямое развитие и продолжение МиГ-15бис – самолет МиГ-17 с углом стреловидности крыла 45°. Скорость возросла на 40–50 км/ч, улучшилась маневренность на больших (но не на малых) высотах, возросла скороподъемность.

В 1952–1953 годах истребитель МиГ-17 и истребитель-перехватчик МиГ-17П были испытаны с двигателями ВК-1Ф и запущены в серийное производство под названиями МиГ-17Ф и МиГ-17ПФ.

Опытный Ла-176 с ВК-1 был построен в целях исследования звуковых и сверхзвуковых скоростей полета. Это был первый отечественный самолет, на котором в декабре 1948 года была достигнута скорость звука – первоначально с большим снижением (с 10 000 до 6000 м), а потом и в горизонтальном полете. На высоте 7500 м самолет смог развить скорость 1105 км/ч (М = 1,02). Испытания были прерваны катастрофой и гибелью летчика-испытателя из-за открывшейся в полете крышки фонаря. Ла-176 стал промежуточной моделью в процессе отработки сверхзвукового истребителя.

 

Опередивший время

В продолжение работ по совершенствованию ВК-1 были разработаны двигатель ВК-5 с увеличенной взлетной тягой до 3100 кг и его модификации – ВК-5Э и ВК-5Ф. Ведущим конструктором по ВК-5 стал Николай Лазаревич Квашин. Эти двигатели имели компрессор большей производительности. Увеличение тяги на двигателях ВК-5 было достигнуто главным образом за счет увеличения расхода воздуха через компрессор с 48 до 52 кг/с. Доводка мотора осуществлялась на серийном истребителе МиГ-15бис, специально переоборудованном в мае 1952 года для проведения испытаний.

Модификация двигателя ВК-5Э имела уменьшенный на 15 % удельный расход топлива, достигнутый путем повышения КПД основных узлов и некоторого повышения степени сжатия.

Двигатель ВК-5Ф имел форсажный режим с тягой 3800 кг. На этом двигателе впервые в отечественной практике была разработана и доведена форсажная камера (начальником бригады форсажной камеры был В. М. Обновленский) с регулируемым створчатым соплом, получившая впоследствии самое широкое распространение в советском авиадвигателестроении. Также на ВК-5Ф впервые в стране была применена электронная аппаратура для регулятора температур в форсажной камере.

Двигатель ВК-5Ф прошел государственные испытания в 1953 году и летные испытания на опытном фоторазведчике МиГ-17Р «СР-2», который при включенном форсаже достиг самой большой в то время высоты полета – 18 000 м. Двигатели ВК-5 и ВК-5Ф изготавливались серийно, в небольших количествах.

Работа по дальнейшему развитию двигателя ВК-5Ф привела к созданию в 1952 году нового двигателя ВК-7 с максимальной тягой 5250 кг при одновременном снижении расхода топлива. Двигатели ВК-7 предполагалось использовать на туполевском проекте «93». Одновременно с расчетом этого самолета под ВК-5 проводился расчет и под ВК-7. Проектные данные самолета остались без изменений, за исключением максимальной скорости полета, которая увеличилась до 940 км/ч на высоте 5000 м.

Двигатели семейства ВК-1 серийно выпускались до 1958 года в СССР, Польше, Чехословакии и Китае. Всего было изготовлено около 20 000 двигателей.

Улучшение технических данных реактивных двигателей этого семейства было достигнуто главным образом за счет тщательной отработки всех узлов и систем двигателя. Конструкторам за время его разработки (с 1946 по 1953 годы) пришлось решить множество новых для них конструктивных и технологических задач, был проделан большой объем экспериментальных работ, проведено значительное количество стендовых и летных испытаний проектируемых двигателей.

Буквально за десятилетие Климову удалось создать организацию, которая полностью обеспечивала создаваемыми турбореактивными двигателями фронтовые истребители и бомбардировщики до того времени, пока авиация овладевала околозвуковыми, звуковыми и небольшими сверхзвуковыми скоростями полета. Поэтому разработка и производственное освоение турбореактивных двигателей с центробежными компрессорами стали важным этапом в развитии отечественной авиационной техники, а конструкторское бюро Владимира Яковлевича Климова сыграло в этом главенствующую роль.

 

Опытные разработки пятидесятых годов

Пятидесятые годы для ОКБ Климова стали периодом творческих исканий и совершенно уникальных разработок. В это время были спроектированы: турбовинтовой двигатель ВК-2, двухконтурный турбореактивный двигатель ВК-3, его модификации – двигатель с охлаждаемыми лопатками ВК-13 и двигатель «Д», реактивный двигатель ВК-15 для крылатой ракеты (самолета-снаряда). Но, к сожалению, ни один из этих проектов не пошел в серийное производство. Наступили времена настойчивого пробивания своих разработок, расталкивания локтями, на первые роли выдвигалась талантливая и агрессивная по определению молодежь.

Все большую роль играют субъективные факторы. Надо признать, что у Владимира Яковлевича совершенно не складывались отношения с новым министром авиационной промышленности Петром Васильевичем Дементьевым. Насколько велика была поддержка Дементьевым пермского КБ, его доброе отношение к Павлу Александровичу Соловьеву, после смерти Аркадия Дмитриевича Швецова в марте 1953 года возглавившего КБ, настолько неприятие ленинградского опытного завода и лично Климова лежало на поверхности. Сыграли свою роль и конкурирующие «шептальщики», создавшие мнение о «неповоротливости» Владимира Яковлевича, его постепенном отставании. И это – о Климове, опередившем во многих новых разработках свое время на 10, 20 лет, а порой и на полвека…

 

Климовские турбовинтовые

Реактивные двигатели обладают рядом существенных преимуществ перед поршневыми и вообще винтовыми двигателями на больших, особенно сверхзвуковых скоростях полета. Для средних скоростей более экономичными являются турбовинтовые двигатели.

Разработка такого двигателя в ОКБ Климова была начата в 1947 году. Немного позже двигателю был присвоен индекс ВК-2. Ведущим конструктором был назначен Сергей Васильевич Люневич, который, еще будучи в Уфе, глубоко изучил материалы по немецкому турбовинтовому двигателю ЮМО-012, материалы английских специалистов по проектированию турбореактивных двигателей и выполнял расчеты по двигателю РД-10. Начальниками основных бригад были: С. А. Кирзнер (осевой компрессор), Г. М. Аванесов (турбина), Ю. А. Ламм (камера сгорания), Б. Н. Кузнецов (опора), Б. И. Лужин (топливно-регулирующая автоматика), М. У. Анцелович (редуктор), Б. И. Вольфсон (доводка).

Двигатель ВК-2 был спроектирован в одновальной схеме. Конструктивно он состоял из осевого компрессора, девяти трубчатых камер сгорания, выхлопного сопла и редуктора привода винта. Полученные характеристики свидетельствовали, что возможности схемы турбореактивных двигателей с центробежным компрессором были исчерпаны.

Наступало время осевых компрессоров, которые дали возможность использовать меньшее лобовое сопротивление двигателя. С разработкой новой для ОКБ конструкции осевого компрессора справились блестяще. Большую роль в этом сыграл Сергей Александрович Кирзнер, который ранее работал в ОКБ А. М. Люльки и имел опыт создания осевого компрессора. Проектирование двухступенчатой турбины проводилось под руководством Гургена Минасовича Аванесова, благодаря умению и знаниям которого были получены высокие результаты. Ведущий конструктор С. В. Люневич внес значительный вклад в создание методик по расчетам высотно-скоростных и дроссельных характеристик. Он же руководил газодинамическими расчетами, проведением экспериментальных испытаний и испытаний полноразмерного двигателя.

Специально для испытания двигателя с винтом была построена испытательная станция на территории завода «Красный Октябрь» на Кушелевке. Она состояла из двух боксов с шумоглушением на линии всасывания. Начальником этой станции стал Грант Ишханович Мирзабекян.

В 1950 году двигатель ВК-2 успешно прошел чистовые (с заказчиком), а в марте 1951 года – и государственные испытания. Таким образом, ВК-2 стал первым отечественным турбовинтовым двигателем. Он был подготовлен для летных испытаний на летающей лаборатории.

Но обстоятельства сложились неожиданно неблагоприятно. На летающую лабораторию раньше ВК-2 был поставлен двигатель НК-4 главного конструктора Н. Д. Кузнецова. При проведении этих испытаний произошла авария. Самолет сгорел. Владимир Яковлевич принял решение прекратить дальнейшие работы по двигателю ВК-2. К тому же почти одновременно с ВК-2 были созданы уже упоминавшийся выше двигатель НК-4 и двигатель АИ-20 главного конструктора А. Г. Ивченко практически с такими же параметрами. Климов сосредоточил все силы и возможности ОКБ на создании двухконтурного турбореактивного двигателя.

Это решение было воспринято сотрудниками ОКБ с большим сожалением. По мнению специалистов, ВК-2 имел очень хорошие перспективы для совершенствования и дальнейшего развития. И уже после ухода из жизни Владимира Яковлевича в министерстве все отчетливее звучало мнение: «Не зарыли бы тогда двигатель Климова – сейчас были бы впереди планеты всей».

Еще в начальной стадии проектирования двигатель ВК-2 был представлен на рассмотрение ведущим авиационным ОКБ и институтам страны. Интерес к этому двигателю проявили С. В. Ильюшин и А. Н. Туполев, к которому В. Я. Климов еще в 1947 году обратился с просьбой о содействии в работах по ВК-2, в частности о выходе с предложением в Правительство по выпуску Постановления на разработку под него туполевского самолета.

А. Н. Туполев согласился, и в 1948–1949 годах в его ОКБ прорабатывался проект самолета-фоторазведчика, получившего внутреннее обозначение «84». Под ВК-2 было рассмотрено несколько вариантов «84». Но проект был закрыт раньше, чем были выпущены двигатели ВК-2, поэтому самолетам этим не суждено было подняться в воздух.

После закрытия работ по ВК-2 все силы ОКБ Климов переключил на проектирование первого советского турбореактивного двухконтурного двигателя, создание которого главный конструктор задумал еще задолго до окончания работ по ВК-2. Владимир Яковлевич одним из первых советских двигателистов увидел в нем большую перспективу и будущее.

В 1951 году в ОКБ приступили к разработке эскизного, а затем и рабочего проекта двигателя. Ему был присвоен индекс ВК-3. Ведущим конструктором стал Сергей Васильевич Люневич.

Конструктивно двигатель ВК-3 состоял из 10-ступенчатого осевого компрессора с двумя первыми сверхзвуковыми ступенями, кольцевой камеры сгорания, осевой трехступенчатой турбины, двенадцати труб второго контура, камеры смешения и форсажной камеры с регулируемым сверхзвуковым соплом. За первыми двумя ступенями компрессора производился отбор воздуха во второй контур и трубами передавался в камеру смешения.

Степень двухконтурности изменялась по режимам работы двигателя: максимальная двухконтурность (около 0,5) – на крейсерском режиме, где требовалась максимальная экономичность, и минимальная двухконтурность (около 0,25) – на максимальном режиме, на котором достигается наибольшая скорость полета и производится взлет. Смешение потоков первого и второго контуров регулировалось изменением соотношения площадей входа в камеру смешения. В компрессоре имелся двухпозиционный регулируемый входной направляющий аппарат, используемый при запуске двигателя. Для беспомпажного прохода низких оборотов имелся регулируемый направляющий аппарат восьмой ступени и перепуск воздуха в атмосферу за восьмой ступенью компрессора. Такая механизация компрессора в то время была новшеством.

Двигатель ВК-3 предназначался для высотного сверхзвукового истребителя И-3 (И-380) конструкции Микояна, который начал строиться в июне 1953 года. Однако этому истребителю не суждено было подняться в воздух…

На двигателе ВК-3 был установлен регулятор поддержания постоянной температуры перед турбиной на форсажном режиме, действующий путем изменения подачи топлива в форсажную камеру. Двигатель был снабжен противо-обледенительной системой – подачей горячего воздуха для обогрева носков лопаток и входного устройства. В двигателе были применены новые для того времени сверхзвуковые ступени компрессора, изготовленные из титанового сплава. Применение титана имело большие преимущества в обеспечении прочности дисковых замков и самих дисков, а также давало ощутимый выигрыш в массе. Проектирование и профилирование сверхзвуковых лопаток было совершенно новым делом для специалистов ОКБ (и не только для них, но и для всех остальных ОКБ и ЦИАМ).

Вопросы проектирования, профилирования и прочности решались конструкторами и прочнистами под руководством С. А. Кирзнера, В. И. Образцова и Р. Б. Скворцова. Вопросы обработки титановых лопаток – под руководством главного металлурга А. В. Коробкова и главного технолога А. Т. Кладовщикова. Проблемами отработки масляной системы и системы суфлирования при полетах на больших высотах занимались М. У. Анцелович, Т. В. Дудников, Л. Л. Гружевский, приводами агрегатов – В. Е. Формозов, В. П. Сорогин, А. В. Чигиринов.

Сложной проблемой, требующей проведения экспериментально-расчетных работ, оказалась отработка процесса смешения потоков контуров при разных режимах работы двигателя. От смешения потоков сильно зависела эффективность работы форсажной камеры.

Почти в течение полутора лет велись работы в термобарокамере, в результате чего были отработаны система включения топливных коллекторов, стабилизация горения, процесс регулирования смешения и регулирования сверхзвукового сопла. Система регулирования двигателя явилась сложным комплексом управления подачи топлива, поддержания постоянными оборотов и температуры газов, управления створками смешения и сверхзвуковым соплом.

После пятилетней работы двигатель был доведен до необходимой надежности. Основные данные были получены. В 1956 году двигатель прошел государственные испытания на ресурс 100 часов. Двигатель ВК-3 проложил в СССР дорогу целому направлению в авиадвигателестроении – двухконтурным турбореактивным двигателям. ВК-3 был представлен на летные испытания на истребителе-перехватчике И-3У, которые проходили на базе ЛИИ в Москве. Руководили ими Изотов и Люневич.

В том же 1956 году были получены выдающиеся для того времени результаты: скорость истребителя И-3У при взлетной массе 9220 кг достигала 1960 км/ч, высота – более 18 000 м. Практически проверочно-доводочные испытания были закончены, расчетные параметры получены. Однако по «организационным» причинам работы не были продолжены.

За создание двигателя ВК-3 большая группа конструкторов, экспериментаторов и испытателей была награждена орденами и медалями. Двигатель ВК-3 стал прообразом ВК-9. Из записок Климова 1954 года: «…Нашему заводу оказана большая помощь со стороны Министерства в том, что производство двигателя ВК-9 передано другому заводу…»

В 1953 году на базе ВК-3 начал разрабатываться двигатель, получивший обозначение ВК-13. Главным отличием этого двигателя было применение охлаждаемой турбины. Охлаждение производилось воздухом, продуваемым через сопловые и рабочие лопатки. Это позволило поднять температуру примерно на 250 К (с 1150–1180 до 1400 К). Повышение температуры дало возможность увеличить тягу двигателя на бесфорсажном режиме на 10 % при сохранении габаритных размеров и массы двигателя. Кроме этого, на форсажном режиме была увеличена степень форсирования с 1,35 до 1,45, что позволило получить тягу около 10 000 кг. Другими конструктивными новшествами стали экранированные камеры дожигания и поворотные лопатки задних направляющих аппаратов компрессора.

Создание охлаждаемой турбины в ОКБ В. Я. Климова было первой попыткой в отечественной авиационной промышленности. Были также внесены некоторые изменения в систему управления и регулирования двигателя. Еще одно нововведение касалось расположения агрегатов, которое изменялось по требованию заказчика.

В охлаждаемой турбине основной проблемой был способ охлаждения рабочих лопаток. Климов дал указание создавать лопатки сразу в двух вариантах: лопатки с оболочкой и лопатки, составленные из двух частей. Оба варианта давали возможность обрабатывать внутренние канавки для пропуска охлаждаемого воздуха. Это было хорошей гарантией эффективного охлаждения.

Особенно привлекательным казался вариант лопатки, составленной из двух частей. На внутренней стороне каждой части наносились канавки. Разъем частей образовывался по цилиндрической поверхности, дающей возможность точной обработки поверхности разъема и их хорошего прилегания. Затем в вакууме под давлением производилась пайка частей жаропрочным припоем, что обеспечивало хорошее прилегание поверхностей разъема.

Вариант с оболочкой представлял лопатку, состоящую из профильного стержня с нанесенными на нем канавками охлаждения, и надетую оболочку из тонкого листа. Соединение оболочки со стержнем осуществлялось припаиванием жаропрочным припоем. Как и в первом случае, пайка производилась в вакууме под давлением. При этом оболочка хорошо прилегала к стержню, образуя профилированную лопатку.

В обоих вариантах важно было обеспечить хорошее качество пайки. До конца так и не удалось добиться 100 %-ного качества пайки: в отдельных случаях проявлялись местные непропаи.

Доводочные работы по двигателю проходили с трудностями из-за дефектов охлаждаемых лопаток. В 1960 году работы над двигателем ВК-13 были прекращены по тем же причинам, что и по ВК-3. К сожалению, на долгие годы были прекращены интересные и перспективные работы по созданию охлаждаемых лопаток и турбин. Идея охлаждаемой лопатки, состоящей из двух частей, была использована только в начале 1980-х годов в одном из московских ОКБ. Опыт, полученный по вакуумной пайке под давлением, был успешно использован позднее, при изготовлении выходных сопел специальных двигателей.

Кроме того, на двигателях ВК-3 и ВК-13 были опробованы многие перспективные конструкторские решения: две первые высоконапорные сверхзвуковые ступени компрессора из титанового сплава, поворотный входной направляющий аппарат – двухпозиционный на ВК-3 и управляемый по программе на ВК-13; регулируемые направляющие аппараты – одна ступень на ВК-3 и пять ступеней на ВК-13; регулируемый смеситель потоков на входе в форсажную камеру для обеспечения регулирования степени двухконтурности в пределах 0,1–0,3; прорабатывались также варианты двигателя с регулированием разделения потока. Таким образом, создавался научно-технический задел для будущих двигателей.

Двигатель ВК-3 послужил базой для создания еще одного оригинального двигателя – двигателя Д, который предназначался для тяжелого самолета С. В. Ильюшина. Оригинальность этого проекта заключалась в том, что вентилятор второго контура размещался над свободной одноступенчатой турбиной, которая располагалась за турбиной компрессора. Рабочая лопатка этой турбины разделялась на два яруса – верхний, который принадлежал вентилятору, и нижний – турбине. Между ярусами располагалось лабиринтное уплотнение.

В этой конструкции необычайно сложным было обеспечить прочность лопатки и эффективную работу уплотнительного лабиринта. Аэродинамический расчет лопатки проводился под руководством С. А. Кирзнера с участием В. В. Старовойтенкова. Отработкой турбинно-вентиляторной лопатки занимались В. Н. Пушков, Б. Г. Писарев, Р. Б. Скворцов, Н. А. Межуй, А. Н. Рожанский и другие. Доводочные испытания проводились в основном на полноразмерном двигателе. Была получена тяга около 8500 кг. Готовились испытания на летающей лаборатории. Но, как и в остальных случаях с двигателями серии ВК-3, в 1960 году, после ухода Владимира Яковлевича на пенсию, работы были прекращены в начальной стадии доводки и продолжения не имели.

В 1957 году в ОКБ Климова поступил заказ от Лавочкина – разработать маршевый турбореактивный двигатель с форсажной камерой для крылатой ракеты. Двигатель получил название ВК-15. Ведущим конструктором двигателя стал Гурген Минасович Аванесов.

Двигатель ВК-15 (и его поздняя модификация ВК-15Б) развивал тягу 9600 кг при степени сжатия, равной 5,2. Конструкцию имел упрощенную, ротор двухопорный. Расход воздуха в стендовых условиях составлял 90–100 кг/с.

Для производственников это было новой задачей, так как требовало крупногабаритного оборудования. Для испытаний был использован большой бокс новой испытательной станции, только что построенной на загородной площадке в Шувалово.

Всего было изготовлено два двигателя. Но работы были прекращены в начальной стадии из-за совершенно необъяснимого отказа заказчика. Когда Гурген Минасович приехал в КБ Лавочкина для обсуждения дальнейших доработок, его принял не Лавочкин, а после некоторого ожидания – его заместитель. Только Аванесов начал говорить, как заместитель Лавочкина его прервал:

– Не надо.

– Что – не надо?

– Ничего не надо. Мы уже поставили на самолет другую конструкцию. Вернувшийся в Ленинград ведущий конструктор темы сразу пошел к Владимиру Яковлевичу и рассказал о неожиданном решении самолетчиков. Климов как-то устало выслушал, страшно огорчился, но, видимо, уже не удивлялся ничему. Бесцеремонность Лавочкина была одной из тех капель, которые подтолкнули еще полного сил и замыслов конструктора к уходу на пенсию.

Из записки Климова: «…Плановое задание по новому турбореактивному двигателю на скорость М > 3 и высоте полета Н = 30 км, разрабатывавшееся в 1957 году под моим руководством, не получило дальнейшего движения. В текущем году (1958-м) был подработан вариант решения этой задачи <с> помощью двух двигателей, работающих параллельно. Предварительные характеристики таких двигателей разработаны конструкторским бюро завода № 117 под моим руководством и находятся на прикидке к самолетам у генеральных конструкторов (тт. Сухого и Ильюшина)».

Приведем еще несколько строк из записки Климова: «На заводе № 117 небольшой группой работников продолжают разрабатываться вопросы по созданию двигателя со свободнодвижущимися поршнями. В текущем году (в 1958-м) были проведены кратковременные испытания двигателя при работе обеих половин расходящихся поршней двигателя. На очереди стоят длительные испытания, для чего необходимо испытать охлаждаемые поршни двигателя… Моя дальнейшая научная деятельность в 1959 году будет направлена на… изучение двигателей со свободнодвижущимися поршнями…».

Великий человек полон великих планов. Но пришли иные времена, изменилась его страна. Лидер государства начинает разворот авиационной державы, с таким трудом создаваемой в течение всей жизни Владимира Климова, на ракетные разработки. И это, как показала жизнь, был первый шаг к предательскому отказу от собственной авиации конца ХХ века.

«Если можете хоть что-то сберечь – сделайте это». Эти слова и философия жизни Конструктора обращены в будущее, в надежды, с которыми страна вошла в новое тысячелетие.

…Начинался новый учебный год. Ирина Владимировна, спешно посадив детей в машину, уезжала из Переделкино в Москву – детей надо было вести в школу. Договорившись с отцом о времени обеда, когда Владимир Яковлевич должен будет подъехать в их квартиру на Ленинградском проспекте, помахав ему на прощание, дочь отправилась в путь.

Владимир Яковлевич, расположившись на террасе в своем любимом кресле, почитал газеты, обратив внимание на статью о новых методиках лечения гипертонии – активными физическими нагрузками. И, как всегда, решил гипотезу проверить на практике. Нашел в чулане топор и долго колол дрова, вспоминая годы послевоенной жизни…

Верочка, любимая и обожаемая жена, ушла из жизни еще в 1953 году. Врачи так и не смогли вылечить ее печень. Как пусто стало вокруг после ее смерти, как одиноко. Радовали только внучата, а их уже было двое.

Ира, окончив в 1948 году МАИ, вышла замуж за самого талантливого однокурсника Володю Степанова. Перед окончательным решением о соединении с Володей дочь спросила тогда мнение отца о своем избраннике. «Это один из лучших инженеров, которых мне довелось встречать на пути. Ну а в остальном – тебе жить, тебе и выбирать», – тактично ушел от обсуждения отец. Владимир Георгиевич Степанов станет талантливым исследователем, главным, а потом и генеральным конструктором авиационных двигателей.

В пятидесятом году у них родилась дочь Татьяна, которая вскоре станет баловнем и любимицей своего деда. А спустя три года появится на свет и сын Алексей. Владимир Яковлевич безумно полюбил своих внуков, но в традициях своего воспитания с Алешей был всегда более сдержан: «Мальчика нужно воспитывать в строгости».

Многое пережито за эти годы. И грандиозные торжества в его честь – 60-летие отмечалось широко, в театре Советской армии. Зал был полон гостей, весь авиационный мир пришел тогда поздравить мэтра российского авиадвигателестроения. А буквально через полгода – обширный инфаркт. В ту зиму, в канун 53-го, Владимир Яковлевич еле поднялся, так тяжело далась ему эта «моторная» болезнь.

Переломный, трагический год. Но в том же 53-м и внук Алеша родился, и он стал академиком Академии наук СССР. Поистине, не бывает абсолютного добра, как и абсолютного зла.

Пятидесятые стали особенно плодотворными в его конструкторской жизни – десятки уникальных разработок. И все – впервые, впервые, впервые… Дважды за эти годы награждался орденом Ленина, дочь шутит: «Все пять орденов Ленина и в один ряд не повесить». В 57-м повторно удостоен звания Героя Социалистического Труда.

Да, награды на грудь, а тычки-то – в спину… Даже пенсию родное министерство отказалось оформить как генеральному конструктору. Пришлось получать по военному ведомству, генеральскую. «Ну какой из меня военный?» – снова возмутился в душе Владимир Яковлевич. И не понимали. Не понимали, почему он хочет отказаться от большей суммы. Не в сумме дело. «Я – конструктор, а не генерал. И всю жизнь был и остаюсь инженером».

Прервав нахлынувшие в тишине мысли, Владимир Яковлевич вывел из гаража свою машину и решил пораньше приехать на Ленинградку. «Да, так и не привык я к новой квартире, хотя переехали сразу после войны. Таганский дом как был, так и остался единственным родным очагом. Но уж больно обветшала квартира за годы войны, порастащили из нее все, что только могли…».

Машину Владимир Яковлевич водил великолепно – стаж за рулем около 30 лет. Потому и не замечал ни нарастающего потока машин, возвращающихся с дачного отдыха, ни заканчивающегося бензина. И только в районе Кунцева, перед выездом на Кутузовский, решил свернуть на заправку. Очередь там выстроилась пребольшая. Полчаса, сорок минут, час прошел, а воз и ныне там. Молодежь подъезжала, ловко пристраивалась где-то у изголовья длинного хвоста ожидающих заправки. А он все ждал и ждал, пока не почувствовал что-то неладное…

Сердце вдруг защемило, а голову будто проткнули колом. Владимир Яковлевич решил отъехать в ближайший переулок, принять лекарства и переждать приступ. Но только успел затормозить в одном из московских дворов, как потерял сознание, резко ударившись о руль машины…

Уже и обеденные часы прошли, начало смеркаться, а отца все не было видно. Что с ним? Куда он запропастился? Ирина ходила из комнаты в комнату, ожидая звонка в дверь. Но когда все сроки вышли, а Владимир Яковлевич так и не появился, она позвонила мужу и дрожащим голосом рассказала о пропаже Владимира Яковлевича.

– Не паникуй раньше времени. А то беду и накликать можно. Я поеду на дачу, может быть, он решил не уезжать из Переделкина.

Телефона на даче еще не установили, и такое предположение казалось вполне реальным. Но и на даче Владимира Яковлевича не было. Зять несколько раз проехал знакомым маршрутом, расспрашивал постовых, на постах ГАИ – не было ли каких-либо происшествий. Все тщетно.

И только подняв оперативников МУРа, удалось найти Владимира Яковлевича. Он так и сидел в машине до глубокой ночи, не приходя в сознание. А вокруг продолжалась жизнь, ходили люди, но никто не обратил внимания на застывшего за рулем водителя.

Еще целую неделю Владимир Яковлевич находился в больнице, и врачи пытались вывести его из кризиса. Кровоизлияние в мозг – помочь могла только операция. Но и она не помогла бы подняться вечно несгибаемому Климову.

А в ночь с 8 на 9 сентября 1962 года, в роковом для Климовых 70-летнем возрасте, Владимир Яковлевич скончался. И с той минуты так же пусто и одиноко стало возле его постели родным, и дочь, и зять долго не могли поверить в случившееся…

Похоронили великого русского конструктора, прожившего целую эпоху покорения неба – от первых планеров до полета человека в космос, на Новодевичьем кладбище.

Ленинградский завод, которому отданы последние годы жизни, стал называться именем В. Я. Климова. На здании завода установлена мемориальная доска о том, что здесь когда-то работал выдающийся конструктор-моторостроитель Владимир Яковлевич Климов. В Лефортове, возле ЦИАМа, был установлен памятник. Чтобы помнили…

Но память – в продолжении дела, в возрождении и развитии отечественной авиации.

«Если можете хоть что-то сберечь – сделайте это, люди».