Двигатели Кузнецова: опережая время

27.06.2020  |  10:47
4
Двигатели Кузнецова: опережая время

ФОТО: Ту-160 с двигателями НК-32. Фото: Дмитрий Терехов / wikimedia.org

23 июня исполнилось 109 лет со дня рождения легендарного конструктора Николая Дмитриевича Кузнецова. Почти каждый двигатель, созданный Кузнецовым, можно сказать «первый» или «самый». Это первый отечественный и самый мощный в мире турбовинтовой двигатель, первый в авиации двигатель на криогенном топливе, самый мощный в мире двухконтурный двигатель для сверхзвуковых самолетов и других рекордсменов.

После себя Николай Дмитриевич оставил большое наследие – созданную им школу конструирования двигателей, огромный научно-технический задел, и даже некоторые проекты, которые конструктор не успел завершить. Сегодня эти темы реализовывает ПАО «ОДК-Кузнецов». О пяти интересных двигателях с инициалами «НК» – в нашем материале.

НК-12: прорыв в турбовинтовых двигателях

В 1949 году КБ Андрея Николаевича Туполева начало работы по созданию перспективного бомбардировщика, способного перелететь океан и вернуться. Правительство в качестве новой машины видело реактивный самолет. Однако Туполев отстаивал концепцию турбовинтового самолета. Как обоснованно считал конструктор, проект реактивного стратегического бомбардировщика обошелся бы стране гораздо дороже. Во-первых, для такой машины просто не существовало подходящего по экономичности двигателя. Туполев же присмотрелся к опытному ТВ-022, который разрабатывался Николаем Кузнецовым.

Общеизвестен тот факт, что данная силовая установка была создана на основе первого в мире серийного газотурбинного агрегата немецкой компании Junkers Motorenbau. Как и многие другие страны-победительницы, СССР перенимал некоторые достижения немецкой промышленности. Однако отечественные ученые под руководством Кузнецова так переработали этот проект ТВД, что получился, можно сказать, новый двигатель. Он обладал необходимой для стратегической авиации мощностью – 12 тыс. л. с. Таким образом, двигатель получил название ТВ-12, а в серийное производство вышел как НК-12, по инициалам своего легендарного создателя.

Tupolev_Tu-95_(RF-34109)_at_Vladivostok_Airport_(1).jpg
Самолет Ту-95 с двигателями НК-12. Фото: Фёдор Леухин / wikimedia.org

Первым этот двигатель получил стратегический бомбардировщик Ту-95 «Медведь». Благодаря НК-12 этот самолет мог без посадки и дозаправки пролетать до 15 тыс. км, и брать на борт до 12 тонн вооружения. «Медведь» на службе с 1955 года и до сих пор сохраняет статус самого скоростного турбовинтового самолета в мире.

На протяжении более полувека Ту-95 несколько раз модернизировался, а вместе с ним совершенствовался и НК-12. Мощность базовой модели непрерывно возрастала – НК-12М уже получил 15 000 л. с., а мощность модификации НК-16 составила 12 500 л. с. В настоящее время компания «Туполев» проводит очередную модернизацию Ту-95.

Помимо Ту-95, двигателем НК-12 в различных вариациях оснащались самолет ДРЛО Ту-126, противолодочный Ту-142, дальнемагистральный пассажирский лайнер Ту-114, тяжелый транспортник Ан-22 «Антей» и экраноплан А-90 «Орленок». НК-12 нашел свое место и на земле – в 1970-е годы на его основе был разработан турбовальный газоперекачивающий агрегат НК-12СТ. До сих пор российские добывающие компании эксплуатируют модификации этого двигателя.

НК-32: двигатель для «Белого лебедя»

Еще во время работ по турбовинтовому двигателю НК-12, Николай Кузнецов пришел к выводу, что стратегическая авиация должна преодолеть скорость звука. Для этого турбовинтовые двигатели не подойдут. Конструктор нашел выход из ситуации – воздушный винт должен быть заменен вентилятором в оболочке.

С начала 1953 года под руководством Николая Дмитриевича началась разработка теории двухконтурных двигателей. Такого до него еще никто в мире не делал. Саму идею пришлось отстаивать в Министерстве авиационной промышленности, и здесь в защиту проекта двухконтурных двигателей выступил сам Туполев.

Для преодоления звука Кузнецов предложил не только двухконтурность, но и форсирование двигателя. Так вскоре на свет появился первый в мире двухконтурный с форсажом двигатель НК-6 с максимальной тягой 22 тонны. Его первые испытания состоялись в 1956 году. Стоит отметить, что такие двигатели в США появились спустя 15 лет.

TU-160_(25174327795).jpg
Ту-160 с двигателями НК-32. Фото: Дмитрий Терехов / wikimedia.org

Этот проект Кузнецова стал базой для многих двигателей 1970-1980-х годов, в том числе для НК-32, которым оснащался легендарный ракетоносец Ту-160 «Белый лебедь». Одному из этих самолетов даже присвоено имя «Николай Кузнецов», отдавая дань роли конструктора в принятии стратегических ракетоносцев на вооружение.

Работы над созданием двигателя НК-32 начались в 1977 году, а в серию он вышел уже в 1983 году. Но спустя десять лет серийное производство было прекращено. Однако в 2016 году ПАО «Кузнецов» заявило о том, что возобновляет серийный выпуск двигателей НК-32 для ракетоносцев Ту-160. Новые двигатели устанавливаются на модернизированные самолеты Ту-160М. Двигатели НК-32 второй серии позволят «Белому лебедю» увеличить дальность полета на тысячу километров.

НК-144: обогнать звук и «Конкорд»

Во время войны боевые самолеты успешно преодолели скорость звука, так что в послевоенные годы стали появляться первые проекты сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Вскоре выяснилось, что гражданский сверхзвуковой самолет невозможно быстро создать на базе военного истребителя – нужен другой подход.

В 1960-х Великобритания и Франция начали разработку сверхзвукового авиалайнера – проект получил название «Конкорд». Самолет должен был за три часа перевозить около ста пассажиров через океан, когда на обычном авиалайнере этот путь занимал 6-8 часов.

В 1963 году в гражданскую «сверхзвуковую гонку» включаются США и СССР. У нас в стране разработкой такого самолета занялось ОКБ Туполева. Проектом руководил сын знаменитого авиаконструктора – Алексей Андреевич Туполев. Крейсерская скорость нового самолета должна была превысить 2500 км/ч, дальность полета достигнуть 4,5 тыс. км, а количество пассажиров на борту составить 100 человек.

Туполев_Ту_144_09_1,_Москва_Жуковский_Раменское_RP21.jpg
Ту-144 с двигателями НК-144. Фото: Павел Аджигильдаев / wikimedia.org

5 июня 1969 года авиалайнер Ту-144 впервые преодолел число Маха. Таким образом он опередил не только звук, но и весь мир – «Конкорд», разработка которого началась раньше, поднялся в небо спустя несколько месяцев. При этом советский Ту-144 по некоторым характеристикам даже обошел своего европейского «собрата».

Для создания первого сверхзвукового авиалайнера были разработаны многие передовые решения. Но, пожалуй, главным в этой «сверхзвуковой гонке» стал двигатель – двухконтурный турбовентиляторный НК-144 с форсажной камерой, который позволил превысить скорость звука в гражданской авиации.

НК-33: двигатель для «лунной» ракеты

В 1958 году Кузнецов познакомился с Сергеем Павловичем Королевым. После полета Юрия Гагарина, Королев размышлял о доставке советских космонавтов на Луну. Для этого нужны были усовершенствованные жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). В этом Королев надеялся на помощь Кузнецова.

Итак, в 1959 году ОКБ под руководством Кузнецова и при участии Королева начало работать над жидкостно-ракетными двигателями. Было решено разработать ЖРД по замкнутой схеме – в стране и в мире ничего подобного еще не создавалось.

d0c16725bf0d356fe84b8a996db04b46.jpg
Пуск ракеты «Союз-2.1в» с двигателем НК-33А с космодрома Плесецк. Фото: Роскосмос

Первое испытание разрабатываемого НК-33 состоялось в ноябре 1963 года. Но двигателю не суждено было стать лунным. В 1966 году не стало Сергея Королева, а спустя три года на Луну вступил первый американский астронавт. В СССР отказываются от лунной программы, хотя в 1972 году двигатели НК-33 и НК-43 уже успешно прошли государственные стендовые испытания.

Произведенные двигатели решено было уничтожить, но Кузнецов не мог пойти на такое. Списанные НК-33 и НК-43 хранили в одном из цехов предприятия, пока в 1992 году им не предоставили второй шанс. Тогда в Москве на первой международной выставке «Авиадвигатель» Николай Кузнецов представил миру свои ракетные двигатели. Они произвели настоящий фурор среди иностранных специалистов. В итоге 46 двигателей НК-33 и НК-43 были проданы США. Американские специалисты немного изменили их и переименовали в AJ-26. В 2013 году они три раза вывели на орбиту ракету Antares. Однако в следующем году ракета с AJ-26 потерпела крушение, и от использования НК-33 американцы отказались, заменив на российские РД-181.

В 2010 году «Кузнецов» совместно с РКЦ «Прогресс» начал адаптацию НК-33 для ракеты «Союз-2.1в». Обновленный двигатель был назван НК-33А. В России первый старт ракеты-носителя с ним состоялся в декабре 2013 года. Программа летно-конструкторских испытаний «Союз-2.1в» с НК-33А завершилась в прошлом году. Всего было проведено пять пусков, все задачи были выполнены в полном объеме.

НК-93: обогнавший свое время

Турбовентиляторный двигатель НК-93 заслуженно в перечне самых ярких разработок Николай Дмитриевича. Уже тогда его назвали двигателем XXI века.

В конце 1980-х годов Кузнецов начал думать над созданием для гражданских самолетов ГТД со сверхвысокой степенью двухконтурности. Чем больше этот параметр, тем больший КПД двигателя можно получить. Особенно это важно для пассажирских самолетов – здесь высокая степень двухконтурности положительно сказывается на экономической эффективности. К примеру, у современных лайнеров Boeing 737 и Airbus A320 этот параметр на уровне 5,5-6,6.

Еще в те годы Николай Дмитриевич решил разработать двигатель с двухконтурностью 16! Сконструированный им НК-93 со степенью двухконтурности 16,7 открыл бы новую главу в авиационном двигателестроении. Переход от степени двухконтурности 6 к 16,7 позволяет уменьшить примерно на 15% удельный расход топлива.

Kuznetsov_KN-93.jpg
Летающая лаборатория Ил-76ЛЛ с двигателями НК-93. Фото: Игорь Бубин / wikimedia.org

Первое испытание НК-93 состоялось в декабре 1989 года. Но из-за глобальных перемен в стране, нехватки средств, работы по проекту двигались очень медленно, и только в мае 2007 года НК-93 поднялся в небо на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. В том же году на МАКСе был представлен испытательный Ил-76 с силовой установкой НК-93. В серию уникальный двигатель так и не вышел. НК-93 нашел себе применение на земле. На его основе был разработан промышленный НК-38СТ, который устанавливается на ГПА-16 «Волга».

Двигатель НК-93 стал еще одним примером особого стиля Николая Кузнецова – все его проекты на годы опережали работы отечественных и иностранных конструкторов. Научно-технической задел, который остался после выдающегося конструктора, может стать фундаментом для создания новых перспективных моторов, тем самым удерживая место России в лидерах авиационного двигателестроения.

https://rostec.ru/news/dvigateli-kuznetsova-operezhaya-vremya/


comments powered by Disqus
Общество
Ростех поставил в Волгоградскую область мобильный пункт управления при ЧС
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Концерн «Вега» холдинга «Росэлектроника» (входит в Госкорпорацию Ростех) передал Комитету по обес...
Концессионер вновь не выполнил обязательства по реконструкции парка ЦПКиО в Волгограде в срок
ФОТО: © ВК34 "В Контексте" Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, парк отдали в концессию с условием, что инвестор приведёт его в порядок и бл...
Волгоградский ТЮЗ готовит в новом сезоне три премьеры
ФОТО: пресс-служба ТЮЗа Волгоградский ТЮЗ вышел из отпуска и приступил к активной работе. Ситуация с коронавирусной инфекцией диктует, к сожалению,...
Волгоградцев возмущает состояние пляжей на Волге
ФОТО: © ВК34 "В Контексте" Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, с наступлением жары, народ потянулся на отдых. А какой отдых без концепту...
Политика
19 самолётов SSJ100 для Якутии, новый Ту-214ПУ для СЛО "Россия" и испытания новой ВПП для ВАСО
ФОТО: © Сергей Бобылев/ТАСС В штаб-квартире ОАК состоялась рабочая встреча генерального директора ПАО «ОАК» Юрия Слюсаря и главы Республики Саха (Я...
Прочность титановых лопаток ПД-14 возрастет на 20% - их ресурс повысится в два-три раза
ФОТО: ГК "Ростех" Прочность титановых лопаток - самых нагруженных элементов отечественного авиационного двигателя ПД-14 - возрастет на 20%. Благод...
Sina Китай: Белоруссия приняла на вооружение самолеты Су-30СМ, разработанные специально для ведения воздушного боя - видео
ФОТО: © РИА Новости, Александр Вильф 1 июля на 61-й базе ВВС Белоруссии состоялась церемония официального заступления на боевое дежурство истребите...
"Байкал" будет монопланом - серийное производство начнется в Улан-Удэ в 2023 году
ФОТО: Ан-2 © Николай Никитин/ТАСС, архив Новый российский самолет "Байкал", который должен прийти на смену советскому "кукурузнику" Ан-2, будет мон...
Армия
Отправка новобранцев из Волгоградской области на службу в Крым самолетом ВТА Ил-76 - видео
ФОТО: Пресс-служба Южного военного округа Впервые военным комиссариатом Волгоградской области Южного военного округа (ЮВО) проведена отправка около...
Два вертолета Ми-8 МТВ 5 поступили на вооружение российской военной базы в Киргизии
ФОТО: Пресс-служба ЦВО Два транспортно-боевых вертолета Ми-8 МТВ 5-1 поступили на вооружение российской военной базы, дислоцированной в Киргизской ...
«Грады», «Акации» и «Мста-Б» выжигают полигон в Челябинской области
© Фото: ТРК ВС РФ «ЗВЕЗДА» Боевые расчеты «Градов» поразили позиции условного противника во время учений в Челябинской области. Задача батареи - скова...
Вертолеты для спецназа получат универсальную защиту
© Фото: Алексей Иванов, ТРК "Звезда" Принято принципиальное решение по оснащению вертолетов Ми-8АМТШ-ВН уникальным бортовым комплексом самообороны (Б...
Спорт
«Ротор» составил предварительную смету расходов на следующий сезон в котором команда будет играть в РПЛ
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, общие расходы «Ротора» превысят 1,7 млрд рублей. Из н...


Промышленность
19 самолётов SSJ100 для Якутии, новый Ту-214ПУ для СЛО "Россия" и испытания новой ВПП для ВАСО
ФОТО: © Сергей Бобылев/ТАСС В штаб-квартире ОАК состоялась рабочая встреча генерального директора ПАО «ОАК» Юрия Слюсаря и главы Республики Саха (Я...
Прочность титановых лопаток ПД-14 возрастет на 20% - их ресурс повысится в два-три раза
ФОТО: ГК "Ростех" Прочность титановых лопаток - самых нагруженных элементов отечественного авиационного двигателя ПД-14 - возрастет на 20%. Благод...
"Байкал" будет монопланом - серийное производство начнется в Улан-Удэ в 2023 году
ФОТО: Ан-2 © Николай Никитин/ТАСС, архив Новый российский самолет "Байкал", который должен прийти на смену советскому "кукурузнику" Ан-2, будет мон...
Воронежский авиазавод обеспечат заказами на самолёты Ил-96
ФОТО: Ил-96-400М. © / Объединенная авиастроительная корпорация Воронежский авиазавод обеспечат заказами на производство пассажирского лайнера Ил-96...
Экономика
"Иркут" в 2020-2021 гг. планирует поставить авиакомпаниям 59 самолетов
ФОТО: Корпорация "Иркут" Планируется, что передача самолетов начнется уже в августе 2020. Корпорация "Иркут" рассчитывает в 2020-2021 годах постав...
Индия купит у России истребители на два миллиарда долларов
Фото: Сергей Мамонтов/ РИА Новости www.ria.ru Министерство обороны Индии одобрил покупку 33 российских истребителей: 21 Миг-29 и 12 Су-30МКИ. Решен...
50 конструкций для вышек сотовой связи изготовит Волгоградский завод буровой техники
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Предприятие после возобновления производства планомерно расширяет деятельность, формирует портфел...
Передача Ил-96-400М на летные испытания запланирована на конец текущего года - кадры из цеха ВАСО
ФОТО: © ТРК ВС РФ «ЗВЕЗДА» В цехе окончательной сборки ПАО «ВАСО», входит в Дивизион транспортной авиации ПАО «ОАК» (в составе госкорпорации «Росте...
Транспорт
В Волгограде возобновляется работа общественного транспорта в полном объеме
ФОТО: © ВК34 "В Контексте" Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, спецмаршруты отменяются. На рейсы выходят все виды транспорта. Ожидаем...
Волгоградцы возмущены поднятием цен в городских маршрутках
ФОТО: Информационное агентство «В контексте» Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, после выхода с режима самоограничения, некоторые подняли с...
Роспотребнадзор Волгоградской области призвал местные власти перейти на электротранспорт и запретить грузовикам передвигаться по областному центру
ФОТО: volgadmin.ru Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, предлагает также вернуться к озеленению деревьями вдоль дорог. Причина проста - экол...
На базе Red Wings создадут авиакомпанию, которая будет использовать отечественные самолёты
ФОТО: © Дмитрий Феоктистов/ТАСС Авиакомпанию, которая будет использовать отечественные самолёты, создадут на базе Red Wings, которая входит в струк...
Сельское хозяйство
В Волгоградской области продолжается обработка сельхозугодий от саранчи
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области Уже 95% территорий, где были обнаружены саранчовые вредители, обработаны специальными средствами — ...
16 тысяч гектаров неиспользуемой земли введено в оборот с начала 2020 года в Волгоградской области
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области До конца года этот показатель предстоит увеличить до 35 тысяч гектаров. Такие данные озвучены замес...
Посевная кампания в волгоградском регионе - на финишной прямой
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области На 100% план сева зерновых уже выполнен в Дубовском, Иловлинском, Октябрьском и некоторых других ра...
Волгоградские аграрии уже посеяли порядка 300 тысяч яровых зерновых культур и более 200 гектаров технических
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области По информации комитета сельского хозяйства Волгоградской области, на сегодняшний день в регионе посе...