АВИАЦИЯ и иные...

Папсуев Игорь Владимирович – советник заместителя Генерального директора – управляющего директора ПАО «Кузнецов», инженер-механик. Родился в 1944 году. В 1968 году окончил Куйбышевский авиационный институт (ныне – Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева). После окончания вуза был направлен на работу инженером в Куйбышевское конструкторское бюро машиностроения (ныне – структурное подразделение ПАО «Кузнецов») в отдел летных испытаний серийных двигателей. С 1976 по 1999 годы был заместителем, начальником эксплуатационно-ремонтного отдела Куйбышевского моторостроительного производственного объединения имени М.В.Фрунзе (ныне – ПАО «Кузнецов»), где занимался вопросами обслуживания авиационных двигателей семейства «НК»: НК-12, НК-22, НК-25, НК-32. В первом десятилетии 2000-х годов возглавлял службу главного технолога, занимался решением вопросов серийного изготовления деталей и узлов двигателей. С 2012 по 2014 годы – первый заместитель исполнительного директора – главный инженер предприятия. С 2014 года является советником заместителя генерального директора – управляющего директора ПАО «Кузнецов».

- Какие были сложности с разработкой двигателя НК-12?

- В чем была особенность. Была одна из проблем с планетарным редуктором при создании двигателя НК-12. Ведь проблема была в том, чтобы передать мощность в почти 12 тыс. л.с. через редуктор, имеющий небольшие размеры и вес. При этом надо было сделать так, чтобы усилия, возникающие внутри редуктора, не разрушили саму конструкцию. В итоге была придумана очень интересная и оригинальная вещь: редуктор сам по себе сделан таким образом, что шестерни, находящиеся внутри него, не передают крутящий момент на корпус редуктора. Они передают момент только на два вала переднего и заднего винта, и тем самым они уравновешивают друг друга. Именно поэтому получилась такая оригинальная конструкция – планетарно-дифференциальный редуктор. Его до сих пор никто не смог сделать. Конечно, сложности возникали и у нас в серийном производстве. Ведь точности и соосности всех составляющих очень высокие – оси шестерен не должны перекрещиваться. К тому же были высокие требования к изготовлению самих шестерен. И когда мы его доводили, ходили разговоры, что, может быть, редуктор не получится, были мнения, что надо прекратить все работы. И тогда за эту работу заступился Андрей Туполев и его поддержал второй генеральный конструктор по двигателям – Владисмир Климов. Они сказали: «Дайте еще четыре месяца, и Николай Дмитриевич Кузнецов сделает этот редуктор». И, в конце концов, он действительно получился, и как мы видим, он до сегодняшнего дня работает. Это одна из самых главных проблем, ни американцам, ни англичанам не удалось сделать ничего подобного. Это одна из особенностей НК-12.

Двигатель серийно выпускался на нашем заводе с 1954 года. Помимо редуктора приходилось решать массу других проблем. Например, лопатки турбины, чьи первые две ступени впервые делались литыми, а остальные штампованными. Это был шаг вперед, и сегодня все делают лопатки литыми. Это вторая сложность. Третья сложность заключалась в том, что для двигателя была создана кольцевая камера сгорания (а не трубчатая), которая выравнивала поле температур на входе в турбину. А это позволяло поднять температуру на турбине, и в то же время это тоже был шаг вперед. Здесь помогли и новые материалы - сплав ЖС-6К, который применяется и сегодня, но был изобретен еще тогда. Помимо этого имелась серьезная проблема по согласованию работы винтов с работой турбокомпрессора. Дело в том, что винты создают тягу, а турбокомпрессор эти винты вращает. Ведь редуктор появился потому, что турбокомпрессор работает с одними оборотами, а винты – с более низкими, иначе на концах винтов будет создаваться сверхзвуковые скорости. И согласование шло непросто. А при дефектах в двигателе он должен остановиться и не вращаться от набегающего потока, который раскручивает винты. Если что-то происходит в турбокомпрессоре, то этот дефект мог только увеличиться от вращения винтов. Значит, надо было сделать так, чтобы винт остановился. И тогда впервые появилось такое понятие как флюгирование винтов, когда винт становится перпендикулярно набегающему потоку. И все дефекты внутри двигателя как бы фиксируются. Также важно, что когда у винта начинается авторотация, то создается большое сопротивление. А на самолетах с больших числом винтов в случае остановки одного двигателя сопротивление настолько сильное, что происходит разворот самолета и провоцируется опасная ситуация. И все эти вопросы должны были быть решены в НК-12.Кроме того, винты позволяют создавать отрицательную тягу, что сокращает дистанцию пробега при посадке. Решались и другие вопросы. Так, у камеры сгорания имели место прогары стенок. И тогда начали разрабатывать покрытия стенок камеры сгорания. Очень важен был запас газодинамической устойчивости. Но что хорошо у НК-12 – на всех режимах он работает с постоянными оборотами – 8300 в минуту, а тягу определяют винты, в зависимости от сектора газа. То есть простое перечисление проблем, которые приходилось решать, дает понимание уровня сложности работ и высокого мастерства конструкторов, которые занимались их решением. Самолеты Ту-95МС с этими двигателями продолжают эксплуатироваться. Как вы видим, они участвуют в конфликте в Сирии. В месяц максимально выпускалось до 28 двигателей.

- Встречалась информация, что для первых газоперекачивающих установок на базе двигателя НК-12 использовались двигатели как раз с выведенных из эксплуатации Ту-114. Это так?

- Все правильно. Откуда у нас вообще появилась газоперекачка. В свое время наши «коллеги» из-за рубежа создали определенные препоны в части поставки нам итальянских и французских двигателей для газоперекачивающих станций вместе с трубами. Правительством была поставлена задача разработать собственный двигатель для газоперекачки. Это было поручено и Николаю Дмитриевичу Кузнецову. Он довольно быстро продумал эту конструкцию, а помогло ему то, что большой парк самолетов Ту-114 вывели из эксплуатации, так как крупные винтовые пассажирские самолеты уже мало применялись, особенно за рубежом, из-за повышенной шумности. И «Аэрофлот» стал переходить на реактивные самолеты Ил-62. Ту-114 стали утилизировать, а двигатели с остаточным ресурсом были сняты. И тут проявилась прозорливость Николая Дмитриевича, который их использовал для переделки в газоперекачивающий двигатель. Компрессор оставался таким же, редуктор исключался, турбина разделялась на две части, появлялась так называемая «свободная турбина», которая вращала нагнетатель, качающий газ в трубу. Двигатель перевели с керосинового питания на газовое, в нем изменилась камера сгорания. Двигатель получился очень удачным, и свое время порядка 70% парка газоперекачивающих установок состояло из двигателей НК-12.

Понятно, что двигатель был спроектирован для полетов на высотах восемь-девять километров, и газодинамика строилась под это. И потом двигатель был переработан, в результате был создан двигатель НК-14, более приспособленный к условиям Земли. Он оказался востребован не только у нас, но и за рубежом – Узбекистане, Аргентине.

- Вы упомянули Индию. Велось ли обслуживание двигателей НК-12 на индийских противолодочных самолетах Ту-142МЭ?

Для нашего завода это была первая поставка за границу. И мы к ней относились довольно осторожно. Понятно, что технических условий эксплуатации (высокая температура и влажность) мы еще не знали. Высокая температура и меньшая плотность воздуха не дают двигателю такой же тяги, как при отрицательных температурах. Индийцы, как экипажи, так и инженерно-технический состав, длительное время обучались у нас. Мы с ними здесь общались, и была создана бригада, которая обслуживала самолеты. Мы друг друга понимали. Моя первая поездка туда продолжалась год, так как гарантия на двигатели как раз была годичной, поэтому мы должны были решать все возникающие вопросы в максимально короткие сроки. Это был 1988 год.Тогда это был самый край Индии, хотя сегодня это «голубая мечта» – Гоа. Связь оттуда была очень интересной. Если надо было связаться с заводом, то цепочка выглядела следующим образом: Гоа-Дели, Дели-Лондон, Лондон-Москва, Москва-Куйбышев. Нас там было трое: я, конструктор из ОКБ и испытатель-механик. Мы на месте решали множество вопросов в течение года и ни одного серьезного происшествия по двигателям не было. Это понималось и когда нас туда посылали, ведь мы проходили довольно серьезный отбор. Сначала на уровне руководства завода, потом на парткоме, и, наконец, в ЦК партии.

- Как можно оценить уровень индийских летчиков и техников Ту-142МЭ?

Если говорить о летчиках, то они очень высокого уровня. По крайней мере, те, с которыми общались мы. Есть одна особенность. Они менее скрупулезно подходят к решению тех или иных задач. Например, разбегаются на взлете. А выше я уже говорил о том, что тяга двигателя при высокой температуре падает. Так вот они начинают что-то регулировать в топливной системе двигателя, причем в наше отсутствие. Спрашиваем: «Зачем вы полезли регулировать топливную систему?». В ответ слышим: «Я недели две назад разбегался и взлетал от этого фонаря, а сегодня – уже от этого. Мне вроде бы не хватает тяги». Хотя мы им рассказывали, длины взлетной полосы им хватит.Были и другие сложности. Например, скоростной спуск. Когда они охотятся за подводной лодкой, то начинают пикировать на нее. А потом предъявляют к нам претензии, что двигатель зафлюгировался. Но по своим навыкам летчики очень опытные. У них большой выбор самолетов разных производителей. Например, когда мы были там, на аэродроме стояли английские самолеты вертикального взлета и посадки Harrier. И они все время сравнивали технику. Но наш самолет им в то время нравился. Интересная особенность технического состава. У них английских подход – они регулярно меняются. Сегодня он работает в авиации, завтра на флоте, а послезавтра, в танковых войсках. И когда мы спрашивали, зачем они это делают, нам отвечали, что когда специалист работает на одном и том же месте, то он перестает соблюдать все требования инструкции. В результате, приезжая туда, приходилось обучать новую группу техников.

- А что-то новое с конструктивной точки зрения Индия вам дала?

- Специфика была связана с условиями эксплуатации – повышенной влажностью и температурой. Был такой случай, когда в полете произошел пожар двигателя. Но на подходе увидели, что на самолете никакого пожара и дыма нет. Когда он сел, посмотрели - следов пожара нет. Как оказалось, в пожарных датчиках, которые стояли в мотогондоле двигателя, закорродировали контакты. А это привело к ложному срабатыванию сигнализации, первая очередь которой включается автоматически (а вторая и третья вручную). И эта система подала гасящее средство в двигатель.Мы ощущали влияние коррозии. Также приходилось вручную промывать датчик обледенения, так как он забивался москитами. Кроме того, эксплуатация двигателей осуществлялась на их топливе и маслах, хотя это и было согласовано с нами и подписано с генеральным конструктором. Все это накладывало свой отпечаток.

- Правда ли, что когда на заводе проходила модернизация производства с установкой новых станков, были сложности с производством на них деталей к НК-12?

- Дело в том, что все новые станки не хуже старых. Действительно, мы получили большой парк станков, особенно много в 1970-1980-х гг. Но они только шли нам на пользу. Ведь мы же не просто так приобретаем оборудование. Перед покупкой мы сами пишем техническое задание на них. Затем смотрим, что сделал производитель, станки принимаются у него на месте, технология там же принимается. И если мы приезжали и видели, что не все пункты нашего техзадания выполнены, мы требовали их довести до ума. И я не могу сказать о каких-либо замечаниях по этой части.

- Известно, что в советские времена имелись ограничения по производству мощных двигателей по ракетной программе, в частности, «королевской» ракеты Н-1. Это было вызвано уровнем станочной базы. Кто в те годы являлся основным поставщиком станков для вашего предприятия, имелись ли западные станки?

- В конструкции двигателей НК-25 и НК-32 появились валы большой длины, которые никто до этого в Советском Союзе не делал. Например, вал НД длиной более полутора метров. Впервые это произошло у нас. На чем их обрабатывать? И наша промышленность такие станки не производила. И это толкало на приобретение их за рубежом. На НК-25 и НК-32 были очень большие диаметры двигателей, а диаметр – это размер план-шайбы у станка. Приходилось выходить на импортное оборудование. И в то время, особенно в 1970-е гг., государство выделяло огромные средства на развитие авиационной промышленности. Приобретались немецкие и швейцарские станки известных и надежных производителей. Для наших двигателей также требовались и большие лопатки, детали были больших длинновых размеров. Да, покупали дорого и за валюту, но без этого мы не могли обойтись. Конструкция двигателей толкала на приобретение нового оборудования.

- Когда вы переходили с НК-12 на НК-25, завод серьезно модернизировался?

- Конечно, не все производственное оборудование НК-12 применялось для выпуска НК-25. Хотя, например, арматура, она как была на НК-12, так осталась и на НК-25. Но очень большой объем станков был получен для производства шестерен, выше уже говорилось о станках для производства валов. Появились коробки приводов, на которых вешалось много самолетного оборудования (генераторы, гидронасосы). И для всего этого требовалось большое количество шестерен. Мы приобретали американские и немецкие станки. То есть при переходе на новые двигатели приобреталось много оборудования, так как требовалась большая точность. Плюс и требовалась большая производительность – станку приходилось работать в три смены.Кроме станков требовались и новые литейные печи. На НК-25 и НК-32 использовались уже лопатки с направленной кристаллизацией структуры и монокристаллом, и для них были нужны новые печи. Хотя здесь уже в основном было наше оборудование.

- Вы же летали на опытном экземпляре Ту-144. Не могли бы рассказать об этом опыте?

- Получилось так, что в двигателе имелся один дефект – уход масла. Это довольно распространенная проблема, причем не только у нас. Но она очень странно проявляла себя. Уход масла наблюдался на трассе Москва-Алма-Ата, но его не было на обратном пути. Это вызывало недоумение в части причин: ведь двигателю все равно, куда он летит. С целью выяснения причин этой проблемы мне было дано задание посмотреть на параметры в ходе полета, и как ведутся замеры масла на земле. Может быть, не так меряют, или самолет стоит не под тем углом.Оказалось, что все это было связано с профилем захода на посадку в Москве и Алма-Ате. В Алма-Ате самолет заходил на посадку очень живо: с высоты 15 км виднеется сам город, а самолет еще идет на сверхзвуке. А потом начинается резкое торможение и посадка. И вот при таком торможении было видно, как растет давление и температура масла. А когда он подходил к Москве, то на сверхзвуковой скорости его не могли развести с другими самолетами из-за интенсивного движения в воздухе. Поэтому на подходе к Москве он шел как обычный дозвуковой самолет, то есть, резкого торможения не было. Как и не было ухода масла. Тогда и поняли, что уход масла связан с резким охлаждением оболочки и нагретым ротором. В результате в Алма-Ату стали заходить так же, как и в Москву. Но все равно, это было не очень хорошо и в последствии за счет термоизоляции опор и улучшения работы маслосистемы добились, чтобы этот дефект более не проявлялся.Как уже отмечалось выше, во время полета планер нагревался до 120-130 градусов. И когда мы шли из Москвы в Алма-Ату, а это были испытательные полеты, то для покидания самолета экипажем при аварии имелся люк. Около него лежали спасательные парашюты. И когда на маршруте я сидел вместе с бортинженером, я ему говорю, что даже не знаю, как надеть этот парашют. На что он мне ответил: «Ты посмотри, как нагрет самолет. Топливо в баках нагрето почти до такой же величины. И если что-то происходит на борту, то мы можем воспламениться довольно быстро. А чтобы покинуть самолет, надо снизиться до допустимой высоты покидания, то есть, нужно падать минуты две-три с большими перегрузками, от которых самолет может развалиться. То есть, что они лежат, что не лежат, разницы никакой». И я ему ответил: «Ну тогда я спокоен, а то я испугался, что вы уйдете, а я один останусь».

- Насколько для завода было сложным освоение в серийном производстве двигателей НК-22, НК-25 и НК-32?

- Конечно, все это было не так просто, как хотелось бы. Но ведь когда появляется новая продукция, в глазах у людей появляется заинтересованность. Хотя нагрузка была в то время огромная. Перейти от турбовинтового двигателя к турбореактивному с форсажной камерой и регулируемым соплом – вещь непростая. Народ тогда встрепенулся, заработали конструктора, заработало производство. Появилась новая технология и она потянула за собой все остальное. Например, появилось термозащитное покрытие (ТЗП) лопаток турбины. А это потребовало создать установки, которые его наносят на лопатки при помощи плазменного напыления.Сопло само по себе, особенно у НК-32, это сопло типа Лаваля, которое изменяет свое положение в процессе работы двигателя. Это запасы газодинамической устойчивости. Компрессор разделен на три части – НД, СД и ВД. Валы проходят внутри друг друга, а между ними минимальные зазоры. Имелись серьезные проблемы по вибрациям. Все три вала встречаются в опоре турбины, и возникает вопрос, как уплотнить вал от вала, а сами валы уплотнить от опоры турбины. В двигателе применялись графитовые уплотнения, нужно было выдерживать минимальные зазоры по лопаткам – все это были новые вещи, которые надо было осваивать при серийном производстве двигателей. Было тяжело, непросто. Работали в три смены, руководство отсюда вообще не уходило. Но в результате двигатель получился и все увидели, как он летает. Да, сложности были и остаются, но получаешь удовольствие, когда в конечном счете все выходит.

- Каковы максимальные объемы выпуска двигателей НК-25, НК-32 в советские годы?

- Доходило до 10 штук в месяц.

- Были ли «детские болезни» у двигателей НК-32 в строевых частях?

- Скорее, эти «болезни» были вылечены еще на НК-25. Были небольшие трудности по обратной связи сопла, но это не было критично, и мы довольно быстро их решали. На нем было более сложное сопло. Но в любом случае все эти вопросы не были сдерживающим фактором и не приводили к авариям.

А так, Ту-160 получился хорошей и летучей машиной, пожалуй, одной из самых лучших в мире на сегодняшний день.



Интервью взял Андрей Фролов.