"Конечно, мое самолюбие было уязвлено, и я предложил Михаилу Ивановичу проработать проект вместе. Целых полторы недели мы сидели вдвоем над "трактатом" Люльки, и я сумел перешагнуть через сложившееся "свое" мнение и по достоинству оценить присланный на отзыв проект. Тогда мною был написан, пожалуй, самый положительный отзыв за всю мою жизнь. Самой интересной особенностью проекта являлось теоретически обоснованное применение относительно низких температур (700 °C) на рабочих лопатках турбины. Это было в авиационном турбостроении того времени весьма смелым подходом к проблеме применения газовой турбины в авиации".
Вот он, реализм великих мечтателей! Помните, как укрепился Люлька в идее – уже сейчас построить турбореактивный двигатель. Они, эти мечтатели, твердо стоят на земле. Раз нет металлов, способных устоять перед высокими температурами газов, понизим эти температуры, зато полетим уже сегодня со скоростью 800–900 километров в час.
В музейные залы уйдут самолеты с поршневыми двигателями, пропеллерами, скоростями до 700 километров в час, а их место в небе займут реактивные, дающие скорости много выше и движимые уже не пропеллерами, а исключительно жаром своих огненных сердец.
Итак, первое признание проекта состоялось. Главное управление авиационной промышленности выделило некоторую сумму на его дальнейшую разработку. Люлька победителем вернулся в ХАИ. И что же дальше? Дальше дело не пошло.
Один из самых видных институтов страны – ХАИ встал в тупик после полученного разрешения работать над ТРД. Ведь ХАИ учебный центр, а не опытно-конструкторское бюро или научно-исследовательский институт. Даже выделенные деньги не могли помочь – нужно было полностью переоснащать производственную базу, организовывать новые мастерские, не говоря уж о том, что конструкторские кадры также необходимы.
Люлька опять проявил удивительную трезвость и здравый смысл в оценке обстановки. Нет, он не стал биться, как рыба об лед, сколачивая ОКБ, "выбивая станки" и строя новые помещения. Он ясно увидел, что его идея просто не умещается в отведенные ей рамки. Ну а раз так, то долой рамки, но отнюдь не идею. Отступать он не хотел – слишком тверда была вера. И вот он снова в Москве.
Дирекция ХАИ оформила ему командировку в наркомат. Оно, конечно, с одной стороны, поддержка, а с другой, кто его знает, может быть, и иные мысли руководили администрацией – хорошо бы Москва забрала к себе этого беспокойного Люльку с его реактивными делами.
Разрешите построить турбореактивный двигатель
Много дней и вечеров провел Люлька в приемной наркома авиапромышленности.
– Нарком занят, принять вас не может, – следовал ежедневно один и тот же ответ на просьбу о приеме.
И он терпеливо сидел в приемной. Каждое утро секретарь удивленно бросала на него сочувственный взгляд.
На тринадцатый день нарком не выдержал его упрямства. Люльке был назначен прием на два часа ночи.
Работа по ночам не была тогда в диковинку.
Когда он вошел в кабинет наркома, тот принял его стоя, вынул часы и положил их на стол. Люлька глянул на него и понял, что убедить этого человека в отведенные считаные минуты – один шанс из тысячи. И он ухватился за этот шанс. Весь сжавшись в комок энергии и мысли, он стал излагать свой проект. Долго говорить не удалось. Нарком прервал его:
– Вы уверены, что обеспечите взлет?
Люлька стал называть цифры, но его снова прервали:
– Вы что-нибудь слышали о мотокомпрессорном двигателе, о жидкостном двигателе реактивном?
– Да, конечно, но я выбрал другое направление и прошу дать мне возможность построить турбореактивный двигатель. Убежден, что будущее авиации в нем.
– Какую скорость можно на нем получить?
– 900 километров в час.
– А больше не сможете?
– Пока нет. В перспективе возможно…
Нарком искоса взглянул на него и проворчал, садясь в кресло:
– Перспективами мы все богаты.
Он нажал кнопку звонка. Вошла секретарь. Люлька все стоял у длинного стола с разложенными материалами проекта. "Вот и все. Пора домой", – мелькнуло у него.
Как сквозь толщу воды, услышал:
– Соберите совещание сейчас же. Пригласите начальника главка, начальника техсовета и всех, кого они посчитают нужным. Докладчик – вот этот молодой человек. Повестка – турбореактивный двигатель.
Медленно возвращалась надежда. Сердце билось учащенно и радостно. Шанс был выигран. Теперь он его не упустит!
Совещание длилось до утра. Счастливый, взволнованный брел Люлька по пустынным московским улицам, щедро обливаемый теплым дождем. Радужные искры в воздухе, радужные мысли внутри. Его назначили техническим руководителем проекта ТРД и переводили из Харькова в Ленинград. Приказом наркома выделялись средства на постройку опытного образца ТРД.
Из Харькова с Архипом Михайловичем в Ленинград уехали только два единомышленника и ближайших помощника – И.Ф. Козлов и И.А. Тарасов. А где же остальные? Не так-то просто решиться на крутые перемены в жизни даже во имя большой цели. Большинство в Харькове составляли семейные люди. Их пугала бытовая неустроенность – жилье в Ленинграде неизвестно когда дадут, жить предстояло или в гостинице, или на частных квартирах.
А его не пугала? Нет, потому что его Галя все понимала. Она согласилась остаться пока с детьми в Харькове, а он уехал в Ленинград и с головой окунулся в работу. Только через год перевез семью: получили комнату в коммунальной квартире. На кухне десять столов и десять примусов. Но жили дружно. Климат добрососедства создавали Люльки, доброжелательные, общительные, отзывчивые на чужую беду.
За этот год с лишним произошло много событий. И когда смотришь на них повнимательнее, всегда обнаруживаешь в центре основного "виновника", инициатора перемен – Архипа Люльку.
Ему оказалось мало того, что вместе с ним в Ленинград "переехала" реактивная тематика. Он добивается, чтобы закрыли паротурбинную тему, которой КБ занималось до него. Люлька так яростно, ожесточенно, убежденно доказывал бесперспективность парового цикла для авиации, что очень скоро перетянул на свою сторону почти весь коллектив, и только руководители были в нерешительности, и то потому, что не знали, как в то непростое время выйти наверх с предложением о закрытии темы, которая считалась актуальной, постоянно освещалась в иностранных авиационных журналах и на которую уже были истрачены немалые деньги. И все-таки решиться пришлось.
Руководители КБ увидели в Архипе Михайловиче, приехавшем к ним со своим проектом нового двигателя, не просто изобретателя, каких стало много к тому времени, лозунгом которого было: "Техника решает все", а человека с крупным творческим дарованием, легко разбирающегося как в теории, так и в инженерных вопросах, и поддались, заразились новой идеей. И не только потому, что Люлька умел убедить, увлечь за собой. Они почувствовали, что этот человек знает дороги в завтрашний день авиации, дороги к сверхскоростям и сверхвысотам. Несмотря на сложность обстановки, трезво и объективно подошли к анализу старой темы и убедительно обосновали перспективность новой тематики – разработку воздушно-реактивного двигателя всеми имеющимися силами.
Наркомат, рассмотрев докладную записку, составленную руководством вместе с Архипом Люлькой, принял решение работы по авиационным паровым установкам в
Харькове и Ленинграде прекратить, тему закрыть и организовать на базе ленинградского КБ разработку экспериментальных воздушно-реактивных двигателей.
Но сколько копий было сломано при решении вопроса? Главный пункт разногласий заключался в том, что на малых скоростях полета реактивный двигатель проигрывает по расходам горючего поршневому.
– Самолет с таким двигателем вряд ли взлетит, – утверждали противники, – а если и взлетит, то быстро израсходует все топливо. А то, что новый двигатель экономичнее на больших скоростях, не принималось в расчет.
Кроме того, скептики не хотели понять, что тяга, развиваемая поршневым мотором с близким их сердцу винтом, с увеличением скорости и высоты полета быстро уменьшается, а у РД, наоборот, она растет.
Начать разработку принципиально нового двигателя для будущих сверхзвуковых самолетов в эпоху, когда еще не исчерпал себя поршневой двигатель внутреннего сгорания и максимальные скорости самолетов не превышали половины скорости звука! Для этого нужна большая дальнозоркость и смелость на всех уровнях руководства. И все же глубокая проработка нового двигателя, сделанная Архипом Люлькой, склонила чашу весов в его пользу.
Из Центрального котлотурбостроительного института пришли "новенькие" сотрудники: С.П. Кувшинников, П.В. Мартынов, Е.И. Вольпер, И.С. Виноградов и другие, которым суждено стать "старейшими" люльковцами.
Коллектив разместился на территории Кировского завода в одноэтажном корпусе, в четырех комнатах и двух залах с верхним светом. К расположенному рядом турбинному цеху примыкало здание испытательного стенда и мастерских. Стенд представлял собой макет самолета ТБ-3 с действующей паротурбинной установкой.
Новый двигатель сулил переворот в авиатехнике. Реактивный? Без винта? Это казалось невероятным, фантастичным. И пришлось перестраиваться многим и многим на новый лад, и вдумываться, и вслушиваться в то, что говорил этот неугомонный Архип Люлька.
Теперь кажется все простым. Воздух засасывается в канал осевым, с многими рядами лопаток, компрессором и сильно уплотняется перед входом в камеру сгорания. В камере он подогревается до высокой температуры за счет сгорания топлива. Полученный таким образом газ расширяется и с огромной скоростью попадает на рабочие лопатки турбины. А турбина? Она вращает компрессор, сидящий с ней на одном валу. А дальше путь раскаленных газов – в открытое сопло. Наружу. Чем больше масса и скорость вырывающихся газов, тем больше тяга двигателя и скорость самолета.
И вот раскаленные газы вырываются из сопла двигателя, и самолет неудержимо стремится вперед, разгоняясь до огромной скорости.
Просто! Но тогда, в то время, все это не так легко было осмыслить и еще труднее осуществить.
– Многие, – говорил Люлька, вспоминая тот период, – просто не понимали, как струя, входящая во "что-то" и выходящая из "чего-то", способна двигать самолет.
Ведущим по теме назначили А.М. Люльку. За ним была закреплена вся расчетно-техническая часть работ.
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.