Авиация и космонавтика 2011 10

Рабочее проектирование нового двигателя было закончено зимой 1966 года, а первые экземпляры ТРДФ АЛ-21 Ф были собраны в сентябре того же года. 17 сентября 1966 года опытный двигатель подал свой "голос". Снятые при первых испытаниях характеристики оказались выше расчетных, а заложенные в конструкцию резервы открывали перспективу доводки двигателя на значительно лучшие параметры его работы на основном бесфорсажном режиме. Уже в 1967 году конструкторы отказались от воздушно-порохового стартера как неудовлетворительным образом сказывающегося на ресурсных характеристиках и эксплуатационных качествах. Кажущиеся простота и удобство, как это бывает, сопровождались чересчур весомыми недостатками — раскрутка ротора двигателя от порохового стартера производилась за счет подачи на турбину продуктов горения пороховой шашки, горячих и едких газов, что вело к повышенному температурному и коррозионному износу лопаток и других узлов, тем более пагубному, что агрегаты не успевали прогреться и запуск сопровождался настоящим термическим ударом для деталей и конструкционных материалов. К тому же в узлах и проточной части образовывался нагар, требовавший чистки (к аналогичному выводу пришли и за рубежом, отказавшись от модного одно время решения). Взамен перешли на "классический" турбокомпрессорный стартер ТС-21, являвшийся улучшенной модификацией серийного ТС-20, созданного в ОКБ еще в 1953–1955 годах и устанавливавшегося в нескольких модификациях на двигатель АЛ-7Ф-1. Одним из основных отличий нового агрегата стало то, что в качестве пускового топлива он использовал керосин из топливной системы самолета, а не бензин Б-70, как предшественник ТС-20, для которого требовался отдельный бачок с горючим.

Доводка двигателя на заданный сточасовой ресурс от начала проектирования до проведения чистовых испытаний заняла 4,5 года вместо трех по плану. Причинами такой задержки стали как устранение выявлявшихся при испытаниях дефектов, так и то, что серийные заводы не были подключены к этим работам в связи со срочными работами по доводке и серии других изделий. Первый АЛ-21 Ф на Омском моторостроительном заводе (ОМЗ) им. П.И. Баранова был собран только в ноябре 1970 года. Двигатели этого типа начали выпускать также на московском "Салюте.

Пока шли работы над новым двигателем, из Вьетнама в ОКБ А. М. Люльки в хорошем состоянии был доставлен "трофейный" двигатель Дженерал Электрик J79-GE со сбитого американского истребителя F-4 "Фантом II". Изучение двигателя показало его хорошую технологическую отработку, качественное изготовление и сборку. Интерес представляла как сама конструкция двигателя, так и некоторые его агрегаты, удачно скомпонованные и тщательно отработанные. Ряд технических решений, "подсмотренных" у заокеанских "коллег", был принят и внедрен в ходе доводки нашего двигателя. Так, замена первой ступени компрессора позволила форсировать ТРДФ по тяге, были разработаны более производительные топливные и форсажные насосы, а для предупреждения помпажа компрессора и автоколебаний лопаток "нулевой" ступени при стрельбе ракетами двигатель оборудовали системой упреждения поворота направляющих аппаратов. Система обеспечивала устойчивую работу компрессора при скачках температуры потока на входе. В своей работе она использовала развитую систему механизации компрессора с управлением его всережимными поворотными ступенями и всережимными створками регулируемого сопла и работала по командам, поступающим от блока предупреждения срыва. Если все же возникала угроза помпажа, о чем свидетельствовал рост температуры газов, система глушила его возникновение, на доли секунды прекращая подачу топлива, переводя поворотные лопатки в безопасное по срыву положение и, затем, автоматически вновь выводя двигатель на режим.