За создание топливного насоса высокого давления для управления площадью реактивного сопла взялся главный конструктор Иван Иванович Зверев. Проблема в то время казалась очень серьезной: другие фирмы (Ф.А. Коротков и Полянский) с этой проблемой не справились. Из того времени приведу почти комичный эпизод: Архип Михайлович для обсуждения возможности создания такого насоса поехал в Балашиху к И.И. Звереву. Я сопровождал его. В приемной секретарь Ивана Ивановича отказалась нас пропустить или доложить о приезде Люльки под предлогом, что главный конструктор сильно занят и беспокоить его докладом о нас она не будет. После долгих прений секретарь нехотя пошла доложить о нашем приезде. Через несколько секунд дверь открылась, Иван Иванович быстро вышел к нам, радостно приветствовал Архипа Михайловича (из-за его спины выглядывала удивленная секретарь). После обстоятельного обсуждения нашей просьбы вскоре в КБ Зверева началось проектирование уникального в то время насоса НП-96.
За создание насоса-регулятора по управлению подачей топлива на приемистости по внутридвигательным параметрам и управлению нижних агрегатов компрессора взялся Ф.А. Коротков (ведущий конструктор Д.М. Сегаль). Для выполнения указанных функций этот регулятор должен работать на пространственных (3-компонентных) кулачках, в то время еще не освоенных из-за отсутствия в стране необходимых станков. Но в конце концов работа была выполнена, поставленные задачи решены. За создание форсажного насоса взялся все тот же Ф.А. Коротков (ведущий конструктор Пресняков С.И.). Проблема состояла в том, что насос должен быть большой мощности – 200 л.с. Такая мощность на бесфорсажных режимах (особенно на большой высоте полета) может моментально разогреть всю топливную систему двигателя до аварийного состояния. Задача была решена введением автоматического управления режимом отключения и включения насоса в полете. Для сравнения: наши конкуренты-американцы эту задачу решали введением громоздкой воздушной турбины для привода аналогичного насоса.
Дросселирование тяги двигателя без снижения расхода воздуха на больших скоростях полета было решено ручным управлением площадью регулируемого сопла с одновременным поднятием оборотов малого газа вплоть до максимального значения. Этим методом обеспечили запасы устойчивости воздухозаборника самолета в конце разгона.
При создании системы предупреждения помпажа на двигателе вместо традиционного клапана сброса использовали развитую систему механизации компрессора его девяти всережимных поворотных ступеней и всережимные створки регулируемого сопла. Эта система получила название СУНА (система упреждения направляющими аппаратами). Генеральный конструктор Люлька, понимая важность этой проблемы, создал специальную лабораторию топливо-регулирующей аппаратуры (ТРА), где отрабатывалась совместная работа всех регуляторов в различных условиях полета при участии математической модели двигателя.
Руководство министерства прибыло с приказом о награждении.
Во главе с министром И.С. Силаевым. 23 марта 1983 года.
Архип Михайлович постоянно приходил в лабораторию, где ему приходилось задерживаться до 12 и даже до часу ночи, чтобы решить сложные вопросы. Система была доведена. Двигатель прошел все необходимые специальные и длительные испытания».
* * *
«В конструкторское бюро А.М. Люльки я поступил в апреле 1967 года на должность инженера-конструктора 2-й категории, – вспоминает ведущий конструктор Виктор Сергеевич Кириллов. Это было время, когда конструкторское бюро напряженно работало над водородным двигателем для лунной ракеты и над турбореактивным двигателем АЛ-21Ф. Учитывая мой предыдущий опыт работы в агрегатном конструкторском бюро, меня направили в отдел топливной автоматики, возглавляемый кандидатом технических наук Павлом Алексеевичем Юкало, участвовавшим в создании первого отечественного турбореактивного двигателя ТР-1.
Виктор Сергеевич Кириллов – начальник отдела автоматики.
Турбореактивный двигатель АЛ-21Ф, с топливной автоматикой которого мне пришлось непосредственно работать, был двигателем третьего поколения и имел регулируемые направляющие аппараты компрессора и регулируемое всережимное сопло. Именно системы управления этими узлами преподнесли нам большие проблемы и доставили много неприятностей. Так, конструкция системы управления направляющих аппаратов принципиально менялась три раза: от автономного агрегата до узла, встроенного в насос-регулятор. Много пришлось поработать над конструкцией тросовой обратной связи от исполнительных гидроцилиндров к регулятору, так как даже незначительное растяжение троса или заедание его в защитном трубопроводе приводили к колебательному движению гидроцилиндров. Одновременно разрабатывалось использование регулируемых направляющих аппаратов компрессора и регулируемого сопла в качестве системы предупреждения помпажа при тепловом воздействии от ракет и бортового оружия на вход двигателя за счет кратковременной перестройки программ управления.
Особенно запомнились два случая, связанные с неполадками в системе управления направляющими аппаратами.
Ввиду того, что двигатель АЛ-21Ф был наиболее экономичным среди отечественных двигателей этого класса, Министерство совместно с ВВС приняло решение об использовании его на самолетах МиГ-23 и МиГ-23Б. В одном из первых полетов произошел помпаж двигателя. Двигатель был остановлен и вновь запущен до режима «малый газ», но при увеличении оборотов двигателя снова произошел помпаж. Для самолета с одним двигателем такой отказ мог привести к его потере. Только мастерство летчика-испытателя Петра Остапенко позволило посадить самолет. Анализ записи бортовых регистраторов параметров показал, что направляющие аппараты компрессора установились в нерасчетное положение. Дефект был устранен заменой насоса регулятора на двигателе. Однако при исследовании снятого насоса регулятора на заводе-изготовителе дефект не подтвердился. Дефекты, которые проявляются только периодически, а не постоянно, у нас называются «плавающими» и представляют наибольшую трудность в выявлении. Через некоторое время дефект повторился уже с замененным насосом-регулятором.
В летно-испытательный институт ЛИИ выехали ведущий конструктор отдела регулирования Михаил Михайлович Костюченко и ведущий конструктор насоса регулятора от КБ Ф.А. Короткова Давид Меерович Сегаль. При разборке агрегата выяснилось, что в зазор золотниковой пары узла управления направляющими аппаратами попала стружка из плохо промытых трубопроводов, сработал, как говорят ныне, человеческий фактор. Не буду говорить о технических подробностях появления и исчезновения дефекта, главное, его удалось обнаружить и избавиться от него.
Второй случай с подобным проявлением произошел при первом опробовании двигателя АЛ-21Ф на первом серийном самолете Су-24 на заводе им. В.П. Чкалова в Новосибирске. В этом случае тоже был виноват человеческий фактор. Была нарушена технология термообработки пластин, по которым скользили центрирующие штифты поворотного кольца направляющих аппаратов, в результате чего на пластинах образовались трещины, которые и привели к заклинке направляющих аппаратов.
