ТРД АМТКРД-01, Стечкин, помпаж
К приему первого двигателя готовилась испытательная станция. Ее начальник - Лев Исидорович Гершман - выпускник МАИ, еще и еще раз проверил свое сложное хозяйство. Раскрутка и первые запуски должны были производиться от мощного электромотора, питающегося из лаборатории газодинамики.
10 декабря 1946 г. акт приемки собранного АМТКРД-01 был подписан главным контролером завода Сулейманом Алескеровичем Мирзаевым и двигатель отправили на станцию.
При монтаже на стенд к носку двигателя подвели пусковой электромотор. И тут обнаружилось, что стыковочные места на двигателе и на пусковом устройстве не соответствуют друг другу. Пришлось двигатель возвращать в сборочный цех. Ошибка конструкторов стоила четырех суток задержки. Микулин был в ярости, на виновников обрушились взыскания, а заместитель главного конструктора В.А. Доллежаль, отвечавший за этот узел, был отстранен от работы и вскоре перевелся в ЦИАМ.
15 декабря двигатель снова привезли на стенд. Надо понимать, что у испытателей после происшедшего, как говорят, была "дрожь в коленках". Но сказалась тщательная предварительная подготовка и твердость характера Льва Гершмана.
19 декабря 1946 г. Гершман дал команду электрикам: "Включить главный рубильник - 10 ампер на вал!" Ротор начал сначала медленно, затем все быстрее вращаться. Осмотрелись: все вроде работает нормально, стрелки приборов отошли от нулевых отметок. Остановились, еще раз осмотрелись - все было нормально. Правда вызывала сомнения система охлаждения узла подшипника задней опоры. Для контроля туда поставили термопару.
Сделали еще несколько прокруток, постепенно увеличивая частоту вращения. Дошли почти до 400 об/мин; поработали 10 минут, остановились. После остановки "полезла" температура подшипника. Немного, всего на 30 ╟С, но что будет на горячей гонке?
Посоветовались с конструкторами и решили для охлаждения протянуть туда шланг промышленного воздуха. Работа заняла целый день. На 20 декабря 1946 г. назначили горячий запуск. С утра у всех было нервозно-приподнятое настроение. В бригаде испытателей по указанию Микулина произошли некоторые кадровые изменения: первые запуски было поручено проводить Ефиму Гольденбергу - заместителю Кузьмина, специалисту по розжигу камер сгорания.
В пультовой кабине остались только самые необходимые специалисты. За рычагом управления двигателем стоял Ефим Гольденберг, слева от него Лев Гершман с перечнем команд, справа - один из авторов настоящей статьи (Л. Берне), которому поручалось фиксировать в протоколе все параметры.
Позади испытателей стояли Микулин, рядом с ним Стечкин, Туманский и Виталий Сорокин, назначенный ответственным ведущим конструктором по этой машине. Ефим Гольденберг последовательно подавал команды: дать воздух, двадцать ампер на вал и, наконец, последовала долгожданная фраза: "Разжигаю котлы!" Из сопла двигателя сначала полетели искры, затем появился голубой отсвет, обороты двигателя существенно увеличились. Ефим скомандовал: "Снять напряжение, убрать пусковой двигатель!" АМТКРД-01 заработал самостоятельно! Частота вращения вала где-то около 2000 об/мин. Гольденберг подал команду: "Осмотреть двигатель". Это сделал старший механик установки Каракаш и доложил: "Внешне вроде нормально". Но тут начала расти температура подшипника. Микулин отдал распоряжение остановить машину. В процессе остановки, уже на выбеге, температура злополучного подшипника "зашкалила". Александр Александрович поблагодарил всех и велел Стечкину и Туманскому подготовить премиальные списки. Двигатель Микулин распорядился снять со стенда и отправить в сборочный цех, частично разобрать, "устранить безобразие с задним подшипником" с тем, чтобы через три дня продолжить испытания.
Разборка показала, что все детали АМТКРД-01 не имели поломок. В область подшипника поместили специальную форсунку для подачи масла.
При следующем запуске состав команды испытателей остался прежним. Микулин поставил задачу - выйти на расчетные обороты и замерить тягу. Сопло двигателя раскрыто, поэтому тяга и температура газа должны быть небольшими. После запуска Гольденберг крайне осторожно увеличивал частоту вращения ротора, доведя ее до отметки 5700 об/мин. Тяга составила около 1500 кгс. В то время казалось, что это много: на двигателе Люлька ТР-1 такая величина тяги соответствовала максимальному режиму.
Убедившись, что двигатель устойчиво держит частоту вращения, что все работает нормально, Микулин дал команду уменьшить обороты. По инструкции, скопированной с аналогичного регламента для поршневых моторов, двигатель перед остановкой необходимо было охладить.
Перед следующим запуском Микулин распорядился подключить программу реактивного сопла, т.е. после запуска установить его в расчетное положение, а затем наращивать частоту вращения ротора турбокомпрессора. Так и сделали. Микулин уехал куда-то к руководству, а на стенд пришел Стечкин. Теперь запуск производил Лев Гершман. Все было как и раньше, постепенный набор частоты вращения, но совершенно неожиданно на средних оборотах произошел небольшой хлопок, а из реактивного сопла вырвался огромный огненный шлейф. Гершман мгновенно отреагировал, вернув РУД на "стоп". Остаток дня тщательно осматривали машину, но, к счастью, все оказалось в порядке. При следующем запуске уже в присутствии Микулина все повторилось. И впервые из уст Стечкина прозвучало слово "помпаж".
Весь вечер и следующий день бригады аэродинамиков Якова Фогеля и Моисея Добинского пытались рассчитать характеристику компрессора АМТКРД-01 и нанести на нее рабочую линию. Но отсутствие натурных данных, которые можно было получить только в результате испытаний, лишало их этой возможности. На следующий день на стенд пришел Стечкин и тщательно осмотрел переднюю часть двигателя. Он обратил внимание на то, что на коробке агрегатов, там, где должен помещаться компрессор высокого давления для самолетных систем, стояла заглушка. "Это что такое? - спросил Стечкин, указывая на фланец будущего трубопровода. - А ну-ка снимите ее и запустите двигатель".
После запуска, когда все, кроме Бориса Сергеевича, забыли про снятую заглушку, двигатель спокойно вышел на номинальные обороты. Помпажа не было. Так в мировой практике впервые был применен метод регулирования компрессора ГТД перепуском воздуха.
На следующий запуск прибежал Микулин. Все повторилось. Двигатель работал нормально без помпажа. Стечкин объяснил: "Очевидно, рабочая линия на характеристике компрессора проходит рядом с границей помпажа. Знать эту характеристику нам необходимо, но для ее определения нужна громадная мощность внешнего источника энергии" (позднее для проведения подобных экспериментов был создан специальный испытательный комплекс ЦИАМ в Тураево, впоследствии НИЦ ЦИАМ - прим. авт.).
Микулин вызвал Зубца и распорядился: "Найдите место в районе 3-й ступени компрессора и поставьте там несколько клапанов перепуска воздуха. Закрытие клапанов предусмотреть от пневматики с электрическим управлением. Завтра в 10 часов утра покажете эскиз. А пока с открытым фланцем нужно попытаться пройти эту помпажную точку, а потом на ходу ее закрыть". Тут вмешался Стечкин: "Ни в коем случае - людей побьем, и двигатель потеряем! Категорически возражаю!" "Тогда все устройство должно стоять на двигателе 3 января", - сердито резюмировал Микулин.
С учетом новогоднего праздника "образовалась" неделя на то, чтобы частично разобрать двигатель и осмотреть его после помпажей. Выяснилось, что АМТКРД-01 помпажных явлений как будто "не заметил". 4 января 1947 г. двигатель * 1 снова был установлен на стенд. К вечеру его запустили, с открытыми клапанами прошли зону помпажа и закрыли клапаны при частоте вращения вала около 6000 об/мин. Замерили тягу - она оказалась равной 2700 кгс. Это был громадный успех.
Но по расчету частота вращения ротора на номинальном режиме должна была получиться немного выше, а теоретики успели прикинуть, что появилась возможность еще немного увеличить температуру газа перед турбиной. Решили изменить конфигурацию выдвижного конуса реактивного сопла. Программу предусмотрели следующую: при запуске конус убран - выходная площадь реактивного сопла максимальная; после запуска конус выдвигается - площадь сопла становится меньше, открываются клапаны перепуска.
Запуск двигателя прошел нормально, Микулин дал указание "прибавить оборотов". При частоте вращения ротора 4000 об/мин закрываются клапана перепуска. На расчетном номинальном режиме (6000 об/мин) замеренная тяга составила почти 2500 кгс. В контрольной точке были уточнены все параметры, экспериментаторы осмотрели все, что можно осмотреть через смотровое стекло.
Микулин дал команду еще увеличить частоту вращения ротора. При 6100 об/мин были сняты параметры в очередной контрольной точке. Тяга получилась фантастическая - 2800 кгс. Но тут из сопла посыпались искры. Руководитель испытаний скомандовал: "Немедленно уйти на обороты охлаждения". Хотя искрение быстро прекратилось, Микулин распорядился остановить двигатель. При осмотре бокса нашли небольшие кусочки металлической окалины. Микулин посмотрел на часы - было около восьми вечера: "К 10 часам утра снять турбину и сопловой аппарат".
На следующий день Микулин с утра был в сборочном цехе. При нем заканчивали снимать турбину. Внешне все оказалось в норме. Затем разобрали сопловой аппарат. В некоторых местах он имел явные следы перегрева, а передние кромки отдельных лопаток соплового аппарата были повреждены. После короткого совещания Микулин принял решение: двигатель разобрать, еще рез проверить неравномерность полей температур в камерах сгорания.
На "разборе полетов" присутствовал старший военпред завода Загит Салахович Хакимов. Микулин дал указание составить акт о том, что двигатель АМТКРД-01 прошел испытания и продемонстрировал тягу 2800 кгс. Мудрый Хакимов говорит: "Акт составить можно, но я его подпишу с замечанием, что двигатель заявленных Вами, Александр Александрович, данных не имеет. Согласно постановлению правительства вы должны получить 3300 кгс". Микулин пришел в ярость - очень уж ему хотелось сообщить "наверх" об успехах завода. Но он быстро понял, что Хакимов прав и переключил свою энергию на доводку двигателя.
На следующее утро двигатель полностью разобрали. Хотя наработка была очень небольшой, но мелких дефектов оказалось достаточно. Много пришлось поработать Кузьмину. Те результаты, которые его группа сумела получить перед первой сборкой, содержали неточности, что и обернулось нестабильностью полей температур газа перед сопловым аппаратом турбины. Необходимо отметить, что трубчато-кольцевая камера сгорания (а не просто кольцевая) была принята Микулиным именно в расчете на получение рекордной для того времени теплонапряженности (около 4*107 ккал/м3*ч), при этом ставка в огромной мере делалась на экспериментальные данные лаборатории Кузьмина.
Круглые сутки работала лаборатория Кузьмина. Микулин каждый свой рабочий день начинал с ее посещения. Вскоре были найдены решения, обеспечившие приличную равномерность поля температур. Только после этого Микулин подписал эталонный график распределения температур и сборочный чертеж камеры сгорания. В начале февраля 1947 г. АМТКРД-01 * 1 снова установили на стенд. К этому времени двигатель оснастили воздушным турбостартером для запуска и вообще привели его к "удобоваримому" для эксплуатации виду.
http://www.aviation.ru/engine/AM/story0/p46-1-19-2002.html
Помпа́ж (фр. pompage) - срывной режим работы авиационного турбореактивного двигателя, нарушение газодинамической устойчивости его работы, сопровождающийся хлопками в воздухозаборнике из-за противотока газов, дымлением выхлопа двигателя, резким падением тяги и мощной вибрацией, которая способна разрушить двигатель.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Помпаж_(авиация)
10 декабря 1946 г. акт приемки собранного АМТКРД-01 был подписан главным контролером завода Сулейманом Алескеровичем Мирзаевым и двигатель отправили на станцию.
При монтаже на стенд к носку двигателя подвели пусковой электромотор. И тут обнаружилось, что стыковочные места на двигателе и на пусковом устройстве не соответствуют друг другу. Пришлось двигатель возвращать в сборочный цех. Ошибка конструкторов стоила четырех суток задержки. Микулин был в ярости, на виновников обрушились взыскания, а заместитель главного конструктора В.А. Доллежаль, отвечавший за этот узел, был отстранен от работы и вскоре перевелся в ЦИАМ.
15 декабря двигатель снова привезли на стенд. Надо понимать, что у испытателей после происшедшего, как говорят, была "дрожь в коленках". Но сказалась тщательная предварительная подготовка и твердость характера Льва Гершмана.
19 декабря 1946 г. Гершман дал команду электрикам: "Включить главный рубильник - 10 ампер на вал!" Ротор начал сначала медленно, затем все быстрее вращаться. Осмотрелись: все вроде работает нормально, стрелки приборов отошли от нулевых отметок. Остановились, еще раз осмотрелись - все было нормально. Правда вызывала сомнения система охлаждения узла подшипника задней опоры. Для контроля туда поставили термопару.
Сделали еще несколько прокруток, постепенно увеличивая частоту вращения. Дошли почти до 400 об/мин; поработали 10 минут, остановились. После остановки "полезла" температура подшипника. Немного, всего на 30 ╟С, но что будет на горячей гонке?
Посоветовались с конструкторами и решили для охлаждения протянуть туда шланг промышленного воздуха. Работа заняла целый день. На 20 декабря 1946 г. назначили горячий запуск. С утра у всех было нервозно-приподнятое настроение. В бригаде испытателей по указанию Микулина произошли некоторые кадровые изменения: первые запуски было поручено проводить Ефиму Гольденбергу - заместителю Кузьмина, специалисту по розжигу камер сгорания.
В пультовой кабине остались только самые необходимые специалисты. За рычагом управления двигателем стоял Ефим Гольденберг, слева от него Лев Гершман с перечнем команд, справа - один из авторов настоящей статьи (Л. Берне), которому поручалось фиксировать в протоколе все параметры.
Позади испытателей стояли Микулин, рядом с ним Стечкин, Туманский и Виталий Сорокин, назначенный ответственным ведущим конструктором по этой машине. Ефим Гольденберг последовательно подавал команды: дать воздух, двадцать ампер на вал и, наконец, последовала долгожданная фраза: "Разжигаю котлы!" Из сопла двигателя сначала полетели искры, затем появился голубой отсвет, обороты двигателя существенно увеличились. Ефим скомандовал: "Снять напряжение, убрать пусковой двигатель!" АМТКРД-01 заработал самостоятельно! Частота вращения вала где-то около 2000 об/мин. Гольденберг подал команду: "Осмотреть двигатель". Это сделал старший механик установки Каракаш и доложил: "Внешне вроде нормально". Но тут начала расти температура подшипника. Микулин отдал распоряжение остановить машину. В процессе остановки, уже на выбеге, температура злополучного подшипника "зашкалила". Александр Александрович поблагодарил всех и велел Стечкину и Туманскому подготовить премиальные списки. Двигатель Микулин распорядился снять со стенда и отправить в сборочный цех, частично разобрать, "устранить безобразие с задним подшипником" с тем, чтобы через три дня продолжить испытания.
Разборка показала, что все детали АМТКРД-01 не имели поломок. В область подшипника поместили специальную форсунку для подачи масла.
При следующем запуске состав команды испытателей остался прежним. Микулин поставил задачу - выйти на расчетные обороты и замерить тягу. Сопло двигателя раскрыто, поэтому тяга и температура газа должны быть небольшими. После запуска Гольденберг крайне осторожно увеличивал частоту вращения ротора, доведя ее до отметки 5700 об/мин. Тяга составила около 1500 кгс. В то время казалось, что это много: на двигателе Люлька ТР-1 такая величина тяги соответствовала максимальному режиму.
Убедившись, что двигатель устойчиво держит частоту вращения, что все работает нормально, Микулин дал команду уменьшить обороты. По инструкции, скопированной с аналогичного регламента для поршневых моторов, двигатель перед остановкой необходимо было охладить.
Перед следующим запуском Микулин распорядился подключить программу реактивного сопла, т.е. после запуска установить его в расчетное положение, а затем наращивать частоту вращения ротора турбокомпрессора. Так и сделали. Микулин уехал куда-то к руководству, а на стенд пришел Стечкин. Теперь запуск производил Лев Гершман. Все было как и раньше, постепенный набор частоты вращения, но совершенно неожиданно на средних оборотах произошел небольшой хлопок, а из реактивного сопла вырвался огромный огненный шлейф. Гершман мгновенно отреагировал, вернув РУД на "стоп". Остаток дня тщательно осматривали машину, но, к счастью, все оказалось в порядке. При следующем запуске уже в присутствии Микулина все повторилось. И впервые из уст Стечкина прозвучало слово "помпаж".
Весь вечер и следующий день бригады аэродинамиков Якова Фогеля и Моисея Добинского пытались рассчитать характеристику компрессора АМТКРД-01 и нанести на нее рабочую линию. Но отсутствие натурных данных, которые можно было получить только в результате испытаний, лишало их этой возможности. На следующий день на стенд пришел Стечкин и тщательно осмотрел переднюю часть двигателя. Он обратил внимание на то, что на коробке агрегатов, там, где должен помещаться компрессор высокого давления для самолетных систем, стояла заглушка. "Это что такое? - спросил Стечкин, указывая на фланец будущего трубопровода. - А ну-ка снимите ее и запустите двигатель".
После запуска, когда все, кроме Бориса Сергеевича, забыли про снятую заглушку, двигатель спокойно вышел на номинальные обороты. Помпажа не было. Так в мировой практике впервые был применен метод регулирования компрессора ГТД перепуском воздуха.
На следующий запуск прибежал Микулин. Все повторилось. Двигатель работал нормально без помпажа. Стечкин объяснил: "Очевидно, рабочая линия на характеристике компрессора проходит рядом с границей помпажа. Знать эту характеристику нам необходимо, но для ее определения нужна громадная мощность внешнего источника энергии" (позднее для проведения подобных экспериментов был создан специальный испытательный комплекс ЦИАМ в Тураево, впоследствии НИЦ ЦИАМ - прим. авт.).
Микулин вызвал Зубца и распорядился: "Найдите место в районе 3-й ступени компрессора и поставьте там несколько клапанов перепуска воздуха. Закрытие клапанов предусмотреть от пневматики с электрическим управлением. Завтра в 10 часов утра покажете эскиз. А пока с открытым фланцем нужно попытаться пройти эту помпажную точку, а потом на ходу ее закрыть". Тут вмешался Стечкин: "Ни в коем случае - людей побьем, и двигатель потеряем! Категорически возражаю!" "Тогда все устройство должно стоять на двигателе 3 января", - сердито резюмировал Микулин.
С учетом новогоднего праздника "образовалась" неделя на то, чтобы частично разобрать двигатель и осмотреть его после помпажей. Выяснилось, что АМТКРД-01 помпажных явлений как будто "не заметил". 4 января 1947 г. двигатель * 1 снова был установлен на стенд. К вечеру его запустили, с открытыми клапанами прошли зону помпажа и закрыли клапаны при частоте вращения вала около 6000 об/мин. Замерили тягу - она оказалась равной 2700 кгс. Это был громадный успех.
Но по расчету частота вращения ротора на номинальном режиме должна была получиться немного выше, а теоретики успели прикинуть, что появилась возможность еще немного увеличить температуру газа перед турбиной. Решили изменить конфигурацию выдвижного конуса реактивного сопла. Программу предусмотрели следующую: при запуске конус убран - выходная площадь реактивного сопла максимальная; после запуска конус выдвигается - площадь сопла становится меньше, открываются клапаны перепуска.
Запуск двигателя прошел нормально, Микулин дал указание "прибавить оборотов". При частоте вращения ротора 4000 об/мин закрываются клапана перепуска. На расчетном номинальном режиме (6000 об/мин) замеренная тяга составила почти 2500 кгс. В контрольной точке были уточнены все параметры, экспериментаторы осмотрели все, что можно осмотреть через смотровое стекло.
Микулин дал команду еще увеличить частоту вращения ротора. При 6100 об/мин были сняты параметры в очередной контрольной точке. Тяга получилась фантастическая - 2800 кгс. Но тут из сопла посыпались искры. Руководитель испытаний скомандовал: "Немедленно уйти на обороты охлаждения". Хотя искрение быстро прекратилось, Микулин распорядился остановить двигатель. При осмотре бокса нашли небольшие кусочки металлической окалины. Микулин посмотрел на часы - было около восьми вечера: "К 10 часам утра снять турбину и сопловой аппарат".
На следующий день Микулин с утра был в сборочном цехе. При нем заканчивали снимать турбину. Внешне все оказалось в норме. Затем разобрали сопловой аппарат. В некоторых местах он имел явные следы перегрева, а передние кромки отдельных лопаток соплового аппарата были повреждены. После короткого совещания Микулин принял решение: двигатель разобрать, еще рез проверить неравномерность полей температур в камерах сгорания.
На "разборе полетов" присутствовал старший военпред завода Загит Салахович Хакимов. Микулин дал указание составить акт о том, что двигатель АМТКРД-01 прошел испытания и продемонстрировал тягу 2800 кгс. Мудрый Хакимов говорит: "Акт составить можно, но я его подпишу с замечанием, что двигатель заявленных Вами, Александр Александрович, данных не имеет. Согласно постановлению правительства вы должны получить 3300 кгс". Микулин пришел в ярость - очень уж ему хотелось сообщить "наверх" об успехах завода. Но он быстро понял, что Хакимов прав и переключил свою энергию на доводку двигателя.
На следующее утро двигатель полностью разобрали. Хотя наработка была очень небольшой, но мелких дефектов оказалось достаточно. Много пришлось поработать Кузьмину. Те результаты, которые его группа сумела получить перед первой сборкой, содержали неточности, что и обернулось нестабильностью полей температур газа перед сопловым аппаратом турбины. Необходимо отметить, что трубчато-кольцевая камера сгорания (а не просто кольцевая) была принята Микулиным именно в расчете на получение рекордной для того времени теплонапряженности (около 4*107 ккал/м3*ч), при этом ставка в огромной мере делалась на экспериментальные данные лаборатории Кузьмина.
Круглые сутки работала лаборатория Кузьмина. Микулин каждый свой рабочий день начинал с ее посещения. Вскоре были найдены решения, обеспечившие приличную равномерность поля температур. Только после этого Микулин подписал эталонный график распределения температур и сборочный чертеж камеры сгорания. В начале февраля 1947 г. АМТКРД-01 * 1 снова установили на стенд. К этому времени двигатель оснастили воздушным турбостартером для запуска и вообще привели его к "удобоваримому" для эксплуатации виду.
http://www.aviation.ru/engine/AM/story0/p46-1-19-2002.html
Помпа́ж (фр. pompage) - срывной режим работы авиационного турбореактивного двигателя, нарушение газодинамической устойчивости его работы, сопровождающийся хлопками в воздухозаборнике из-за противотока газов, дымлением выхлопа двигателя, резким падением тяги и мощной вибрацией, которая способна разрушить двигатель.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Помпаж_(авиация)