Дмитрий Соболев - Немецкий след в истории отечественной авиации

Наиболее целесообразным представляется разработка турбовинтового двигателя, обеспечивающего на высоте Н=8000 метр, при скорости 800 км/час суммарную тяговую мощность порядка 4000–4500 л.с.

Предлагаю срочно дать задание главным конструкторам г. г. Шайбе и Престелю на проектирование и постройку в 1947 году винтовой установки для двигателей „ЮМО-012“ и „БМВ-018“». {368}

После консультаций с немецкими специалистами задание уточнили. В постановлении по опытному двигателестроению, утвержденному Советом Министров СССР 11 марта 1947 г., заводу № 2 поручалось:

ОКБ-1 (гл. конструктор Шайбе) — спроектировать и построить: а) ТВД «022» мощностью 5000 л. с.; б) мотокомпрессорный реактивный двигатель «032» тягой 2000 кг.

ОКБ-2 (гл. конструктор Престель) — спроектировать и построить: а) ТВД «028» мощностью 6800 л. с.; б) закончить доводку и передать на летные испытания ТРД «003с» тягой 1050 кг.

Работы по ТРД «003С» должны были быть закончены к августу 1947 г., остальные двигатели предписывалось предъявить на испытания в середине 1948 г. {369} Тему по форсированному варианту Jumo 004 передали на завод № 26.

В 1947 г. группа бывших сотрудников «BMW» во главе с Карлом Престелем занималась, главным образом, доработкой двигателя «003С», ведь срок окончания этой темы истекал уже в августе. Основные трудности состояли в отсутствии тех жаростойких материалов для изготовления лопаток турбины, которые имелись в Германии. С переходом от немецкого тинидура на отечественный сплав ЭИ-403 ресурс двигателя снизился. На обычном, нефорсированном режиме, ТРД проходил 100-часовые испытания, но при тяге 1050 кг время работы из-за поломок лопаток турбины не превышало 25 часов. В целом, интерес к этому, уже маломощному для 1947 г., двигателю был небольшим и вскоре эту тему передали на серийный моторостроительный завод № 16 в Казани, занимавшийся выпуском BMW 003 (РД-20). Там, благодаря улучшению конструкции камеры сгорания, турбины и сопла двигателя, уда лось повысить его ресурс до 50 часов. Он производился в серии под маркой РД-21, устанавливался на самолетах МиГ-9.

Разработку мотокомпрессорного реактивного двигателя «032», которой занимались специалисты ОКБ А. Шайбе, к концу 1947 г. также прекратили. Как показали расчеты, этот тип силовой установки не обещал каких-либо преимуществ перед обычным ТРД.

Наиболее активно шла работа над турбореактивным двигателем Jumo 012, который должен был стать прототипом будущего турбовинтового двигателя. Напомню, что к осени 1946 г. в Дессау построили два экземпляра этого ТРД. В СССР они подверглись доработке, направленной на повышение их ресурса. Так, по предложению Бранднера, была создана новая камера сгорания, представлявшая собой комбинацию кольцевой камеры двигателей BMW и отдельно расположенных камер сгорания, характерных для «Jumo». Для снижения напряженности внутренних процессов степень сжатия уменьшили с 6 до 4,5. Немало усилий было потрачено на соблюдение точности угла установки лопаток, т. к. нарушение этого параметра вызывало срыв потока, вибрации и другие неприятные явления. Но многие сложные вопросы — распределение температур в сопле, особенности обтекания лопаток, причины возникновения резонансных колебаний и т. п., не могли быть решены без использования прецизионной измерительной аппаратуры, а ее на заводе не имелось.

Наконец, в конце 1947 г. предварительные изыскания завершились и двигатель, получивший обозначение «012Б», передали в производство. Летом 1948 г., когда было изготовлено 5 опытных образцов, приступили к испытаниям. Ответственным за их проведение назначили доктора Ю. Фогтса. Несмотря на все конструктивные меры по повышению ресурса, проблемы возникали одна за другой. Из отчета по опытным двигателям предприятий МАП (1948 г.):

«№ 5 был поставлен на длительные испытания безвзлетного режима в июне месяце. На 28 часу разрушился задний подшипник компрессора. После замены подшипника и других деталей двигатель наработал в июле месяце еще 25 часов. В процессе этого испытания обнаружены трещины на лопатках колеса турбины и на лопатках направляющих аппаратов компрессора. Во второй половине июля месяца] этот двигатель ставился на испытания на взлетном режиме, но ввиду обнаруженных дефектов через 10 мин. был снят со стенда». {370}

После новой серии доработок, в конце 1948 г. «012Б» поступил на 100-часовые государственные испытания. Успех был близок, но на 94-м часу работы двигателя произошла поломка лопатки турбины.