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
С 14 декабря по 14 января проходили общественные слушания по вопросам комплексной схемы транспортного развития Волгограда
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области Как сообщает Telegram-канал “Сталингумрак”, она должна работать в городе с 2021 по 2033 годы Недовол...
Главному судебному приставу Волгоградской области предъявили обвинение
ФОТО: Управление ФССП России по Волгоградской области Как сообщает Telegram-канал “Сталингумрак”, по версии следствия, руководитель регионального у...
Волгоградскому ребёнку меценат оплатил самое дорогое в мире лекарство
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области Как сообщает Telegram-канал “Сталингумрак”, больше 140 миллионов на лекарство перечислил семье Сарма...
Не стало Легенды волгоградского футбола Александра Никитина
ФОТО: ГТРК "Волгоград-ТРВ" Как сообщает Telegram-канал “Сталингумрак”, волгоградский футбол постигла невосполнимая утрата. На 60-м году жизни сконч...
Политика
Многоликий Ил-114
ФОТО: ОАК Учитывая невысокую требовательность этих самолетов к уровню оборудования аэродромов, приспособленность к эксплуатации в суровых условиях Кра...
Надёжные и эффективные насосы для перекачки дизельного топлива
ФОТО: td34.ru Насос для перекачки дизельного топлива — это устройство, позволяющее безопасно перемещать дизельное топливо из одной ёмкости в другую...
Первые четыре МС-21 авиакомпании получат в конце следующего года
ФОТО: © Авиация России Глава Минпромторга РФ Денис Мантуров в эфире YouTube-канала "Соловьев Live" рассказал о планах производства самолётов МС-21 ...
На фрегат "Адмирал Головко" погрузили отечественные газовые турбины
ФОТО: Судостроительный завод Северная верфь Предприятие загрузило на строящийся фрегат проекта 22350 "Адмирал Головко" отечественные газовые турбин...
Армия
В 2021 году пять МиГ-31БМ пройдут капитальный ремонт и модернизацию
ФОТО: РСК «МиГ» Пять сверхзвуковых высотных истребителей-перехватчиков МиГ-31БМ пройдут капитальный ремонт и модернизацию в 2021 году. До конца год...
Как действует спасательный батискаф Черноморского флота - видео
© Фото: ТРК ВС РФ «ЗВЕЗДА» Действия на случай подобных происшествий всегда отрабатывают совместно: дивизион подводных лодок и аварийно-спасательный...
«Стойкий» выполнил ракетные и артиллерийские стрельбы в Средиземном море
© Фото: Министерство обороны России Корвет Балтийского флота «Стойкий» выполнил ракетные и артиллерийские стрельбы в Средиземном море. В качест...
Military Watch впечатлил "Варан"
Фото: Олег Ласточкин/РИА Новости Издание Military Watch заинтересовалось проектом авианосца "Варан". Его дизайн-макет был недавно представлен Невским...
Спорт
Хуже "Ротора"-2020 после 11 туров только "Арсенал"-2014
ФОТО: © ВК34 "В Контексте" Как передает Telegram-канал “Сталингумрак”, Волгоградский "Ротор" за первые 11 туров чемпионата России 2020-2021, учиты...
Болельщики потребовали отправить в отставку директора волгоградского Ротора
ФОТО: © Telegram-канал “Сталингумрак” Как передает Telegram-канал “Сталингумрак”, болельщики потребовали отправить в отставку директора волгоградск...
Петицию с просьбой отправить в отставку руководство волгоградского ФК Ротор создали на Change.org.
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, автор обращается к губернатору и перечисляет причины ...


Промышленность
Многоликий Ил-114
ФОТО: ОАК Учитывая невысокую требовательность этих самолетов к уровню оборудования аэродромов, приспособленность к эксплуатации в суровых условиях Кра...
Надёжные и эффективные насосы для перекачки дизельного топлива
ФОТО: td34.ru Насос для перекачки дизельного топлива — это устройство, позволяющее безопасно перемещать дизельное топливо из одной ёмкости в другую...
Первые четыре МС-21 авиакомпании получат в конце следующего года
ФОТО: © Авиация России Глава Минпромторга РФ Денис Мантуров в эфире YouTube-канала "Соловьев Live" рассказал о планах производства самолётов МС-21 ...
На фрегат "Адмирал Головко" погрузили отечественные газовые турбины
ФОТО: Судостроительный завод Северная верфь Предприятие загрузило на строящийся фрегат проекта 22350 "Адмирал Головко" отечественные газовые турбин...
Экономика
Sina (Китай): Как Советский Союз чуть не изобрел Интернет
ФОТО: © РИА Новости, Юрий Иванов Если спросить, кому принадлежит заслуга создания интернета, многие сразу подумают об Америке. Но это не совсем та...
Только региональная авиация сохранит Россию единой
Самолет ТВС-2ДТС. Фото: aviation21.ru Развитие региональной авиации – критически важно для России. При этом сейчас в стране даже нет своего совреме...
Председатель СФ - необходимо решать проблему нехватки пилотов для Бе-200
Фото: ТАНТК им. Г.М. Бериева Председатель Совета Федерации Валентина Матвиенко посетила Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М....
Электроэнергия солнечных станций начала поступать в дома, социальные учреждения и предприятия Волгограда
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Как передает телеграм-канал “Сталингумрак”, две станции «Светлая» и «Луч» подают электричество на ...
Транспорт
Через два полюса: как Ан-124 установил 17 рекордов сразу
Фото: http://aviator.guru 30 лет назад советский тяжелый военно-транспортный самолет Ан-124 "Руслан" завершил своей кругосветный перелет через два пол...
Волгоградская прокуратура потребовала вернуть маршрут трамвая номер 1 в Ворошиловском районе
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Как передает Telegram-канал “Сталингумрак”, соответствующее письмо направлено руководителю департ...
В Волгограде готов к открытию участок новой дороги - продление первой продольной на юг
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Как передает Telegram-канал “Сталингумрак”, четырехполосная дорога продлена до ТРЦ Акварель. На с...
Волгоградская мэрия решила сделать упор на электротранспорт в новой транспортной схеме
ФОТО: © "ИД "Волгоградская правда" Как передает Telegram-канал “Сталингумрак”, для этого построят новые пути для трамваев, закупят новые составы, ...
Сельское хозяйство
Введение экспортных пошлин на зерновые болезненно ударит по аграриям Юга
Как сообщает Telegram-канал “Сталингумрак” , минэкономики РФ готовится ввести с 15 февраля экспортную пошлину на пшеницу в размере €25 за тонну. До ко...
Земледельцы Волгоградской области преодолели планку в один миллион по сбору масличных культур
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области Уборочная страда продолжается. По данным комитета сельского хозяйства Волгоградской области, масличн...
Аграрии Волгоградской области приступили к уборке технических культур
ФОТО: © Официальный портал Волгоградской области Они размещены на площади 813 тысяч гектаров, что на 40 тысяч гектаров больше прошлогоднего показат...
Свыше 900 тысяч гектаров на сегодня засеяно озимыми культурами в Волгоградской области
ФОТО: Официальный портал Волгоградской области По информации облкомсельхоза, львиную долю посевов занимает основная зерновая культура — пшеница. Вс...