Для завтрашнего дня авиации

Грандиозность поставленной задачи захватывала. Все чувствовали себя первооткрывателями. Заканчивая отчеты по паротурбинным установкам, КБ уже в полную силу занималось турбореактивным двигателем.

Начинали с нуля. Что было известно о ВРД в мире на то время? Только следующее: состоять он должен из компрессора, сжимающего воздух, камеры сгорания, турбины и реактивного сопла. Ни тип или тем более конструкция компрессора, камеры сгорания, турбины, ни температурные режимы, ни методы расчета – словом, ничего известно не было. Хотя уже знали, что над самолетом с ВРД работают англичане, немцы, итальянец Кампини. Документальных материалов, кроме книги профессора Мориса Руа, статьи Б.С. Стечкина, трудов ЦИАМ по турбокомпрессорному наддуву двигателей внутреннего сгорания, никаких не было.

Выбирали принципиальную схему двигателя и его главные параметры.

Центром обсуждения на совещании стал вопрос о компрессоре. Какой? Осевой или центробежный? Неизвестный осевой пугал всех. Но автор проекта Люлька настаивал именно на нем.

– Да, – говорил он, – никто их еще не строил. Да, осевой компрессор – это несколько рядов дисков с лопатками сложного профиля на одном вращающемся валу. Лопаток может быть не одна сотня, но только осевой компрессор способен дать большую производительность, высокую степень сжатия, нужный КПД.

Когда он успел отказаться от центробежного компрессора, первоначально имевшегося в его проекте? Когда успел все пересчитать и переделать?

– Осевой компрессор имеет минимальное поперечное сечение мидель, он хорошо вписывается в плавную, обтекаемую форму двигателя, а это особенно важно для аэродинамики сверхскоростных полетов, – говорил Люлька.

– Архип Михайлович, нам не справиться сразу со столь сложной задачей, – возражает ему начальник КБ И.М. Синев. – Вы предлагаете нам работать над уравнением с десятком неизвестных. Дайте же нам хоть одно известное. Центробежный компрессор – достаточно простая и изученная вещь.

– Но центробежный компрессор из-за большого поперечного сечения, пожалуй, не будет перспективным для скоростного самолета. Нельзя на него тратить время. А вопросов сложных с ним может возникнуть не меньше, чем с осевым, – убеждает Люлька.

– Ну, какие там вопросы, Архип Михайлович, – отвечал миролюбиво Синев. – Вон, посмотрите в форточку. Видите вентилятор? Это тот же наш компрессор. Какие там проблемы?

– Пример неудачный, в зале всегда душно и дым стоит из курилки, – парировал Люлька.

Все смеются. А трое приверженцев Люльки – В. Голубев, Е. Комаров, А. Котов – заговорщически, голова к голове, что-то чертят на листе ватмана. Через несколько дней они появились в зале с блестящей алюминиевой сигарой в руках, выбросили из форточки почерневший, обросший бородой из пыли вентилятор и на его место прикрепили эту штуку. Сигара, очень похожая на осевой компрессор, при общем ликовании его сторонников заработала с характерным свистом, гоня плотную струю свежего воздуха с улицы. Вечерами они вытачивали и монтировали все детали и сейчас торжествовали. Осевой миникомпрессор за несколько минут очистил воздух огромного зала.

То ли эта «выходка» преданных друзей Люльки, то ли упорство самого Люльки повлияли, но Синев уступил. Проект стали разрабатывать с осевым компрессором.

А пока Архип Люлька стоял у доски и уверенно защищался. Он боролся за завтрашний день нашей авиации. Именно за завтрашний.

– Параметры и КПД основных узлов должны быть очень высокими, иначе ВРД не сможет конкурировать с ДВС – двигателями внутреннего сгорания.

Споры в ОКБ возникали часто. В центре спора обязательно находился Люлька. Он парировал нападки на родные ему идеи, опрокидывал неверные аргументы, доказывал, убеждал. Особенно любил сразиться с ним Сергей Петрович Кувшинников.

– Архип Михайлович, – скажет Кувшинников, – а ведь газовая турбина как привод дает возможность концентрировать огромную мощность в легком по весу конструктивном воплощении двигателя с винтом. Это ее весьма положительное качество.

Люлька тут же доказывает, что обособленная турбина станет выгодна лишь при весьма высокой температуре газа, а материалов, выдерживающих такие температуры, нет.

«Так что же, прикажете ждать, пока появятся особо жаропрочные сплавы, а до этого оставить винт?»

«Новая идея сперва приходит к одному. Она озаряет поначалу одного наиболее одаренного, талантливого, трудолюбивого – так было и с А.М. Люлькой», – говорил заместитель главного конструктора лауреат Государственной премии С.П. Кувшинников. И надо отдать должное настойчивости и упорству Архипа Михайловича, он делал все, что мог, чтобы идея турбореактивного двигателя «овладела массами».

Чтобы ускорить получение результатов, решили первую экспериментальную проверку работы отдельных узлов двигателя провести на моделях. Это было мудро, если учесть ограниченные возможности имевшегося тогда в их распоряжении производства, стендового хозяйства.

Модели изготовлялись полным ходом, а Люлька, хитро поблескивая своими смешливыми глазами, не дожидаясь результатов испытания моделей, параллельно проектировал настоящий ТРД.

Испытания моделей ступеней компрессора и отсека камеры сгорания дали очень многое. Он тут же безоговорочно признал это, обнаружив едва ли не самое главное из всех своих душевных качеств – полное отсутствие зазнайства и ложного самолюбия. О престиже у него было свое несгибаемое представление: возвысить человека в глазах других может только отлично выполненное им трудное дело при полнейшем демократизме в поведении.

На моделях сразу же нащупали самые трудные места. Прежде всего это были лопатки. Стали учиться их точить и тогда только оценили, насколько это непросто. Кировский завод имел большой опыт изготовления стальных лопаток переменного и постоянного профиля, но люльковские лопатки из алюминиевого сплава обычным методом изготовить было нельзя: фреза сминала тонкую кромку лопаток.

Съездили на Мариупольский металлургический завод к хорошим специалистам по лопаткам судовых турбин, но нужного опыта и там не почерпнули.

Пошли на ощупь сами. Виктор Голубев встал к токарному станку. Нет, он не был токарем. Он был инженером, но когда-то увлекался токарным делом. Охваченный тем же подъемом и вдохновением, что и весь коллектив, он сделал то, что токарю оказалось бы не под силу, применив специально спроектированные им приспособления.

Лопатки получались, хотя и очень трудоемкие. На тот момент уже этого стало достаточно: доказано, что лопатки изготовить можно. Первая маленькая проба постройки ТРД состоялась.

Затем «наткнулась» на подшипники. Считать нагрузки на них как следует не умели и «шарики не держали». Первая модель компрессора вышла из строя после нескольких часов работы. Вторую построили не на шариковых, а на скользящих подшипниках, несколько ухудшив ходовые свойства компрессора. Вторая модель уже «держала».

Рабочий проект первого ТРД готов!

Труднейшим агрегатом оказалась камера сгорания. Ее поэтому решили делать сразу в натуральном виде и смонтировав на стенде. Этот агрегат Люлька вместе с Луссом, Орловым, Куликом, Смирновым рассчитывал и конструировал особенно тщательно: это был первый натурный агрегат его будущего двигателя. В то время Архип Михайлович напоминал шахматиста, который задумал безупречную комбинацию и, четко переставляя фигуры, делает безошибочно ходы, приближающие неминуемую победу.

Долго бились с регулированием подачи топлива. Так как не имели насосов высокого давления, использовали шестеренчатые насосы подачи масла от паротурбинных установок ПТ-1.

С турбиной было легче. Турбины изучили основательно еще раньше. Модель ее изготовили в мастерских КБ из жаропрочной стали марки Кировского завода. Турбину установила на стенде, который использовался для ее паровой предшественницы.

Спустя месяц камера сгорания была готова. Больше добавить было нечего. Все смонтировано, обвешано датчиками и приборами, опутано трубопроводами, и Люлька вдруг сказал:

– А чего бы нам ее не поджечь?

И никто домой не ушел, хотя было поздно. Всем очень захотелось сейчас же, сегодня увидеть, как загорится первое пламя в камере сгорания будущего ТРД, как оно загудит.

Как пойдет процесс сгорания керосина (а топливом был выбран керосин), будет ли достигнуто равномерное температурное поле за камерой?

Командовал экспериментом Люлька. Он закрепил за ведущими инженерами участки, каждому рассказал, какие показания приборов нужно снять.

Запустили воздуходувку, зажгли керосин в камере сгорания… Раздался гул, отблески огня осветили взволнованные лица. Люлька внешне спокоен, подшучивает, посмеивается. И вдруг посерьезнел, наклонил голову набок, вслушиваясь в гудение работающей камеры сгорания. Теперь уже все слышат, что звук какой-то необычный. К нему примешивается непонятный зуд, словно огромная оса бьется в окно. Люлька дает команду увеличить подачу топлива, но тут раздается звук такой силы, словно оса выросла до размеров слона, и стало видно, как выведенная наружу на усыпанную песком площадку выхлопная труба поползла на козлах, увлекая за собой камеру сгорания.

– Держи ее, – закричал Люлька и бросился к козлам, которые от начавшейся вибрация стали зарываться в песок.

– Гаси камеру! Огнетушители в ход!

Все кинулись ему помогать, ухватились за козлы. Топливо выключили, остановили воздуходувку, но в трубопроводах топлива оставалось еще много, и взбесившаяся камера продолжает рычать и обжигать удерживающие ее руки, раскаленная выхлопная труба вот-вот упадет. Камеру поливают из огнетушителей, валит густой черный дым. Наконец все затихло. Из дыма возникает Люлька. Лицо и волосы у него черные.

– Все целы? – оглядывает он сотрудников. – Добро. Ну, поздравляю вас с успехом. Чего же вы смеетесь? Слышали, как она гудела? Мы наткнулись на вибрационное горение.

Да, про эту штуку многие слышали. Это серьезно. Высокочастотная пульсация сгорающего топлива!

– Не горюйте, что-нибудь придумаем и устраним, – убежденно и весело сказал Люлька.

Засели за расчеты, и, когда снова раздался рев действующего стенда, неожиданностей больше не случилось. Поднимая от чертежей головы, сотрудники КБ зачарованно прислушивались – гудел занимающийся завтрашний день авиации.

Архип Люлька во время создания двигателя РД-1.

Чем успешнее шли дела с моделями и стендом, тем шире и смелее разворачивалась работа над первым настоящим реактивным двигателем, уже получившим свое имя, которому суждено было войти в историю советской авиации как РД-1.

Во всех технических вопросах, особенно в выборе параметров, решающее слово осталось за автором проекта Люлькой. Главным его помощником был И.Ф. Козлов, талантливый инженер, человек больших и разносторонних знаний. Группу компрессоров вели А.П. Котов и В.М. Голубев, камерой сгорания занимались Л.И. Вольпер, И.А. Тарасов, Б.Л. Бухаров, турбиной С.Т. Иванов, Р.В. Федоров, С.А. Кирзнер, автоматикой П.В. Мартынов и С.П. Кувшинников, редукторами Е.В. Комаров. Конструкция двигателей была в ведении М.И. Бариенкова и Э.Э. Лусса.

Один из главных помощников при создании проекта РД-1 Иван Федорович Козлов, впоследствии зам. генерального конструктора.

Осенью 1940 года завершили рабочий проект первого турбореактивного двигателя РД-1. Его компоновку выполнил Эдуард Эдуардович Лусс. Лусс выделялся уже тогда как лучший конструктор-компоновщик. Он быстро чертил, еще быстрее рисовал от руки эскизы, легко находил новые оригинальные решения.

Над проектом работали напряженно, но дружно и с подъемом. Каждый конструктор был и расчетчиком, и технологом, и испытателем. Все были молоды, жизнерадостны, энергичны, охотно помогали друг другу в трудную минуту. В обеденный перерыв сражались в шахматы. Самым заядлым игроком был А.М. Люлька. Подсмеиваясь над Комаровым, гигантом ростом метр девяносто, который в обед за шахматами съедал батон, разрезанный вдоль и начиненный 100 граммами масла и 200 граммами колбасы, он проворно расставлял фигуры на доске и сразу начинал стремительную атаку. Это был его стиль. Сам Архип Михайлович ел мало. Быстро выпивал стакан чая с парой бутербродов – и за игру. Играл увлеченно и азартно. Только еще заканчивали проект РД-1, а Архип Михайлович уже был где-то впереди. Он «привязывал» свой двигатель к реальному самолету.