двухрядного винта с противовращением. И в этом случае в конечном варианте получился винт АВ-60 диаметром 5,6 м, что наложило ограничение на длину стоек шасси — самолет получился «высоким». Позже разработанный на его базе пассажирский Ту-114 не могли принять в парижском Ле-Бурже — не было трапа необходимой высоты. Требовалось разработать и уникальный редуктор, понижающий обороты турбины при передаче мощности на винт.
Что же было в наличии? На выходе была советская, увеличенная по мощности реализация немецкого проекта 109–022 под индексом ТВ-2, турбовинтовой двигатель мощностью около 6000 л.с. С 1951 г. ТВ-2 уже проходил испытания. Н. Д. Кузнецов взялся сделать спарку этих двигателей с общим редуктором для проектируемого Ту-95, который и совершил первый полет с этой силовой установкой в ноябре 1952 г. Однако после катастрофы самолета 11 мая 1953 г. работы над этим двигателем приостанавливаются. А к 1955 г. в Самарском КБ уже был сделан НК-12 мощностью 12 000 л.с. в одном агрегате. Конечно, без немецкого опыта здесь не обошлось. НК-12 является прямым развитием немецкого проекта турбовинтового двигателя БМВ 109–028 с двухрядным винтом. Немецкие и австрийские инженеры покинули Самару только в 1954 г. Подробная история создания этого уникального двигателя, к сожалению, широкой общественности неизвестна.
Ретроспективно понятно, что авиационного решения поставленной стратегической оборонной задачи в то время не было. Только в новейшее время (1980-е гг.) задачу удалось решить созданием комбинированного оружия: вместо прямой атомной бомбардировки, как это задумывалось тогда, применить крылатые ракеты с ядерной боеголовкой, запускаемые с самолета-носителя, находящегося вне зоны ПВО противника. А тогда даже если бы крылатые ракеты сделали (все-таки немецкий задел имелся), то задача миниатюризации ядерного заряда была решена значительно позже. Спустя менее чем через десять лет, эту стратегическую задачу решили постановкой баллистических ракет на боевое дежурство. А крылатые ракеты для стратегических бомбардировщиков были сделаны значительно позднее. Малоразмерные и короткоресурсные двигатели для них были спроектированы все в той же Уфе, во вновь организованном ОКБ, вначале «дочки» ОКБ-300. Эти двигатели имеют индекс КР («крылатая ракета»).
Постановлением Советского правительства от 1 апреля 1952 г. ОКБ Добрынина предписывалось разработать турбореактивный двигатель ВД-5 для нового стратегического бомбардировщика М-4. Это был грандиозный проект! Такого в СССР еще не строили: ни самолета, ни двигателя. Самолет проектировался на дальность 9000 км. Для обеспечения такой дальности необходимо было иметь взлетный вес самолета 200 тонн, 50 % которого составляло топливо. Для обеспечения взлета такого самолета необходимо было иметь суммарную тягу двигателей около 50 тонн (обычно энерговооруженность, т. е. отношение суммарной тяги к весу четырехмоторного самолета составляет 25 %). То есть в четырехмоторной силовой установке тяга в одном агрегате (двигатель) должна была быть около 13 тонн без форсажа. Таких двигателей не было нигде в мире, да это и понятно — таких боевых задач не ставилось ни одной авиации мира. Самый мощный двигатель того времени АМ-3 разработки микулинского ОКБ-300 имел тягу около 9 тонн. Предстояло же создать нечто невиданное, причем в ОКБ, которое не имело опыта создания турбореактивных двигателей. Правда, были опытные инженеры.
Конечно, этот приоритетный для обороны страны проект выполняли «всем миром». Основную роль в руководстве проектированием (не в конструировании) в это время выполнял ЦИАМ, испытания компрессора, «сердца» газотурбинного двигателя, шли в ЦАГИ. Фирменной разработкой ЦАГИ было и использование в компрессоре этого двигателя инновационной сверхзвуковой ступени компрессора. Предполагалось, что за счет повышения степени сжатия в этой ступени до невиданного значения (максимально 1,9) можно сократить общее количество ступеней компрессора, а следовательно, и длину, и массу двигателя. Компрессор имел девять ступеней с общей степенью сжатия 10 — очень хороший результат для того времени. Сколько эта сверхзвуковая ступень принесла проблем и не только в этом двигателе, а везде, куда ее ставили, — это уже другой вопрос. Склонность к автоколебаниям — вот ее болезнь. Именно эта ступень способствовала отсрочке принятия на вооружение, а затем из-за потери времени и прекращению производства М-4. Как уже упоминалось, один из бомбардировщиков сгорел на взлетной полосе дотла в результате обрыва лопатки, остался только след выжженного бетона, повторяющий контур самолета. Такие события запоминаются и запоминаются надолго. ОКБ Мясищева закрыли осенью 1960 г. и передали его производственную базу ракетчикам — главному конструктору В. Челомею.
Надо думать, осень 1960 г. — это не случайность. Как раз в это время произошла тяжелая авария с ракетой Янгеля (ОКБ «Южное», г. Днепропетровск) на пусковом столе, в результате которой погиб командующий РВСН маршал Неделин и много людей из его окружения и обслуживающего персонала. Как уже отмечалось, к этому времени актуальность разработки стратегических бомбардировщиков временно (а думали, что навсегда) отпала, надо было разворачивать создание ракет и подключать к этому новых разработчиков. В это время Н. С. Хрущев принял концепцию обеспечения безопасности страны на базе ракетной техники. Военная авиация, это детище Сталина, оказалась на целых десять лет в загоне. Может быть, в этом был и психологический момент отторжения Хрущевым всего «сталинского», а может быть, его радикализм, наблюдаемый в решении любых вопросов.
Но вернемся в 1950-е. Через десять (!) месяцев, 9 февраля 1953 г., первый двигатель ВД-5 был поставлен на испытания. Срок неслыханный для разработки и изготовления совершенно нового двигателя. За это время нужно было «завязать» параметры двигателя, выпустить компоновки узлов и чертежи, спроектировать и изготовить оснастку, включая самые сложные для того времени пресс-формы для отливки лопаток турбины, наконец, изготовить сам двигатель. Надо думать, что аэродинамический проект всего компрессора уже существовал, иначе никак не успеть. Сверхзвуковая ступень была экспериментально отработана, для чего было изготовлено 19 вариантов этой ступени. Вообще, вся доводка двигателя велась, как обычно, экспериментально: сначала по элементам, затем по узлам и, наконец, системные вопросы отрабатывались на двигателях. Далее мы еще рассмотрим типичный пример технологии создания нового двигателя. Доводка, включая летные испытания, длится обычно 5–7 лет, иногда больше. Например, англо-германский двигатель RB.199 для европейского самолета воздушного боя «Торнадо» доводили 10 (!) лет из-за концептуальной ошибки проекта — военный двигатель для маневренного самолета решили сделать по роллс-ройсовской моде того времени трехвальным. Опытная партия двигателей для доводки может доходить до 30 штук.
В подобном (по сборке первого двигателя ВД-5) рекорде по срокам автор этих строк сам участвовал через 15 лет в 1966 г. при создании двигателя Д-30КУ, о чем будет рассказано далее. Тогда двигатель Д-30КУ с нулевого цикла сделали на пермском заводе за восемь (!) месяцев, правда, тоже с готовым аэродинамическим проектом компрессора. Нынешнее поколение инженеров просто не верит, что такое возможно.
Пока доводили двигатель, работали и над самолетом. В результате спустя год техническое задание на двигатель изменили. Самолет получился легче, что является редчайшим случаем в авиационной практике, сменился его индекс, ставший М-6, а позже замененный на «ЗМ», а двигатель потребовался меньшей тяги — 11 тонн без форсажа. Этот уникальный двигатель и вошел в серию под очередным индексом с инициалами своего главного конструктора В. А. Добрынина ВД-7. Три года не давала житья сверхзвуковая ступень компрессора, в результате чего до 1960 г. тяга была ограничена уровнем 9,5 тонны. А в 1962 г. появилась его модификация с форсажной камерой, что позволило получить максимальный уровень тяги 17 тонн. Компрессор ВД-7 стал буквальным образцом (в виде технической документации) для отечественных КБ, создающих двигатели с многоступенчатыми компрессорами (ОКБ Люльки, а позже и Соловьева). Модификации двигателя ВД-7 (ВД-7П и ВД-7М) ставились и на туполевские сверхзвуковые машины: самолет-разведчик Ту-22Р и ракетоносец Ту-22К.
На воздушном параде в Тушино в июле 1955 г., чему автор этих строк сам был свидетелем, один за другим пролетали М-4 с эскортом из истребителей. Всего было показано 18 самолетов М-4. Зрелище было весьма эффектным. Во-первых, было видно, что это — инновационный продукт: аналогов такой конструкции самолета в мире не было. Гармония самолета и двигателей, что бывает далеко не всегда. В истории авиации «плохих» примеров не так уж мало: американские самолеты В-52 и F-111, советские Ту-95 и Ил-86. К этому списку неудач можно добавить самолеты «Дуглас-10» и «Локхид-1011» 1970-х гг., особенно первый. Эти пассажирские самолеты большой вместимости (по 250 человек) были спроектированы по трехдвигательной схеме: два двигателя под крылом, а третий — в хвостовой части. Это был рудимент предшествующих «Трайдента» и «Боинга-727». Но там стояли двигатели с малой степенью двухконтурности и сравнительно малой массы, и такая компоновка обеспечивала снижение шума в кабине. А здесь хвостовое расположение центрального двигателя создавало только проблемы: трудности центровки масс из-за тяжелого двигателя на хвосте, а также обеспечения аэродинамического качества хвостовой части. На «Локхиде-1011» пришлось делать криволинейный канал большого диаметра для подвода воздуха к двигателю, расположенного внизу. А на «Дугласе-10» решили не заморачиваться этим и разместили центральный двигатель в мотогондоле вверху, в основании киля. В результате оказалось, что из-за большой высоты расположения этого двигателя на самолете выхлопная струя распространяется на большую дальность, что привело к ограничению маневра самолета на рулежной полосе — горячая струя достигала здания аэропорта. Именно после этого проекта фирма «Дуглас» постепенно сошла со сцены, уступив свое место «Боингу».