При создании системы автоматического управления двигателя четвертого поколения АЛ-31Ф был использован накопленный опыт, поэтому доводка в основном шла по корректировке и обеспечению точности программ управления. Была проведена большая работа по исследованию влияния самолетного воздухозаборника и радиолокационного излучения на характеристики системы автоматического управления, а также большая работа по увеличению ресурса и надежности входящих в систему агрегатов».
«Каждый новый двигатель рождается тяжело, – говорит Ювеналий Павлович Марчуков – главный конструктор в 1982–1996 годах. – В бытность создания двигателей третьего поколения он был начальником отдела основных и форсажных камер сгорания. При проектировании АЛ-21Ф у нас был уже большой опыт создания семейства двигателей АЛ-7Ф. Мы широко его использовали, и поэтому АЛ-21Ф рождался в меньших муках, но трудностей все-таки было немало.
Архип Михайлович с членами Государственной комиссии по приемке двигателя третьего поколения АЛ-21ф для многоцелевого всепогодного фронтового бомбардировщика Су-24.
ВВС и КБ Сухого в середине 1969 г. выдвинули требования об увеличении тяги двигателя АЛ-21Ф для фронтового бомбардировщика Су-24 (заводской шифр Т-6) без существенного изменения его габаритов, а только за счет повышения параметров двигателя.
АЛ-21Ф, заводской индекс «85», прошедший доводку, начали серийно изготавливать на Омском машиностроительном заводе им. Баранова «Полет».
К этому времени закончили проектирование и изготовление АЛ-21Ф-2 (заводской индекс «87»). АЛ-21Ф привлек внимание ОКБ Микояна для МиГ-23 при условии увеличения его тяги до 11 000 – 11 500 кгс, что могло обеспечить летно-технические характеристики для МиГ-23 и Су-24. Уже в январе 1970 г. «Сатурн» приступил к созданию на базе АЛ-21Ф двигателя АЛ-21Ф-3 (заводской индекс «89»). Работы по АЛ-21Ф-2 были прекращены, за исключением некоторых узлов, конструкцию которых применили на двигателе АЛ-21Ф-3.
МАП Приказом от 27 января 1970 г. обязало провести срочные доводочные работы двигателя, а в мае 1970 г. второй экземпляр установить для испытаний на МиГ-23Б.
Модификацию двигателя провели установкой дополнительной ступени на входе в компрессор. При этом расход воздуха через двигатель увеличивался с 88 кг/с до 104 кг/с.
За счет введения охлаждаемой рабочей лопатки первой ступени турбины температура газов перед турбиной повышалась с 1270 до 1400 °C. Для ускорения создания изделия решили применить турбину двигателя АЛ-21Ф-2 с минимальными переделками – заменили материал рабочих лопаток второй ступени, узлы маслосистемы, систем топливопитания и регулирования, электрооборудование и коммуникации двигателя. Коэффициент преемственности двигателя АЛ-21Ф-3 относительно АЛ-21Ф равен 83,5 %. «Первый экспериментальный образец 89-го изделия был собран в январе 1970 г., – говорит Ф.А. Ожигин, – а в феврале проведены его стендовые испытания, при которых подтверждены заявленные данные.
Для дальнейшей отработки на стендах и в полете собрали 20 двигателей. Летные испытания двигателя 89–02 на самолете МиГ-23 проводились в июне 1970 года. Первый вылет летчика-испытателя Петра Остапенко подтвердил существенное улучшение летно-технических данных. Значительно сократилось время разгона самолета, на базе 600 – 1100 км/ч оно составило 21–23 с, расходы топлива оказались сниженными на 20 %. При этих испытаниях были подтверждены высокие запасы устойчивости двигателя, что существенно расширило пределы использования самолета по маневру.
Положительно оценивая данные стендовых и летных испытаний первых образцов двигателей АЛ-21Ф-3 ВПК, Военно-Промышленная комиссия Совмина СССР решением от сентября 1970 г. и Приказом МАП от 28 сентября того же года поручили заводу «Сатурн» довести двигатель АЛ-21Ф-3 с тягой 11000 – 11500 кгс и предъявить его на совместные с ВВС стендовые 100-часовые испытания в четвертом квартале 1971 года.
ЦИАМу, ЦАГИ, заводам Сухого и «Сатурн» поручалось подготовить двигатель АЛ-21Ф-3 к установке на самолет Су-24.
Самолет МиГ-23 с двигателем АЛ-21Ф-3 предлагалось предъявить на совместные испытания с ВВС в первом квартале 1971 года, а в четвертом квартале начать серийный выпуск. Кроме МиГ-23Б и Су-24 двигатель АЛ-21Ф-3 совместным решением МАП ВВС предлагалось установить и на Су-17М. Обеспечение опытной летной эксплуатации трех типов самолетов велось параллельно с доводкой двигателя. Установка двигателя сразу на три типа самолетов требовала дополнительных доработок узлов для его унификации и выделения для этого многих двигателей, что задерживало их доводку.
Двигатель третьего поколения АЛ-21-3 – 11250 кгс – самый мощный для того времени – был создан в 1970 году для многоцелевого двухместного всепогодного фронтового бомбардировщика Су-24. Впервые на самолете была установлена бортовая цифровая вычислительная машина – БЦВМ и грозное оружие. Создание Су-24 с АЛ-21ф-3 – одна из самых больших творческих удач КБ Сухого и Люльки. НАТО было напугано появлением этого самолета.
* * *
Заместитель главного конструктора Марк Филиппович Вольман начал работать в конструкторском бюро сразу после окончания МАИ в 1955 году.
Руководителю дипломного проекта Архипу Михайловичу Люльке, вероятно, понравился тщательный и технически зрелый анализ высотно-скоростных характеристик двухвального ТРД, который Вольман выполнил в дипломной работе, и он направил его в перспективную бригаду.
Казалось, судьба Вольмана определилась: он находил подходы к оптимизации характеристик перспективных двигателей, включая атомных, поступил в аспирантуру, сдал экзамены, определился с темой диссертации. Руководителем диссертационной работы стал заместитель начальника ЦИАМ по перспективе, крупный ученый К.В. Холщевников.
Но однажды этот путь был прерван. В 1957 году в работе КБ по двигателю АЛ-7Ф возникла острейшая проблема. Самолет Су-7 ОКБ Сухого с двигателем АЛ-7Ф не мог увеличить скорость полета более 1,7 маха, хотя потенциальные возможности были. При этой скорости необходимо открывать перепуск воздуха из средних ступеней компрессора, иначе происходил «срыв» компрессора. Получение скорости полета не менее двух махов руководство страны считало важнейшей задачей в острейшем соревновании с США.
А.М. Люлька принял предложение бывшего работника КБ Майкова о внедрении кольцевого перепуска над первой ступенью компрессора, хотя идея практически не была опробована. С целью сокращения сроков проектирование выполнялось «мгновенно», детали изготавливались по компоновкам и недооформленным чертежам, работали в три смены.
