Экстравагантность гения на службе отечественному авиадвигателестроению. К 123-летию Александра Микулина

14 февраля 2018 года исполнилось 123 года со дня рождения Александра Александровича Микулина (1895-1985).

Такая арифметически прогрессивная памятная дата требует нестандартного подхода к освещению. Благо, личность Микулина этому способствует. Его заслуги хорошо известны – корифей отечественного авиационного двигателестроения, академик, Герой Социалистического труда, лауреат четырех Сталинских премий, создатель эпохальных авиационных двигателей, основатель ОКБ-300 (ныне – ОАО АМНТК «Союз»), один из инициаторов создания ЦИАМ.

А еще Александр Александрович был необычайно яркой личностью. Оригинальностью отличался его подход к делу, его конструкции, он сам, наконец. Порой он просто шокировал. Чего стоит одна его теория о том, что у настоящего мужчины в течение жизни сумма лет жены и его возраста должна соответствовать определенной константе.

Вот как, по воспоминаниям советского поэта и публициста Феликса Чуева, охарактеризовал этого человека Вячеслав Молотов: «Он такой артист, этот Микулин, и я его очень хорошо знаю. Способный очень человек, но, как бы это сказать, нахал страшнейший! Хотя мне трудно назвать его просто нахалом… Он изложит свои требования, раскритикует всех, кто вокруг него, вплоть до партийной организации. Все защищаются, критикуют его, говорят, что это невозможный человек, самодур, ни черта не понимает, требует… А он после как выступит – всех положит! И первый моторист у нас! Лучшие моторы – микулинские!».

Характерный пример такой способности убедительно и доходчиво объяснить свою позицию любой аудитории приводят в своем биографическом исследовании «Микулин. Человек-легенда» Лев Берне и Владимир Перов: «На заседании макетной комиссии, проходившем под председательством маршала авиации Руденко, Микулину для увеличения надежности двигателей предъявили ряд дополнительных требований, связанных в основном с дублированием агрегатов топливной и гидравлической систем. Естественно, что выполнение этих требований вызвало бы существенные увеличение массы и габаритов двигателя. Александр Александрович со свойственным ему артистизмом обратился к присутствующим с речью, пронизанной иронией: "Дорогой товарищ маршал! Вы совершенно правы! Я даже пошел бы еще дальше. Надо потребовать у Туполева поставить запасной двигатель! Это решит все вопросы безопасности!"

Наступила гробовая тишина. Через минуту пришедший в себя Руденко только и нашелся, что сказать: "Предложение снимается…"»

Тому же Феликсу Чуеву сам А.А. Микулин с присущей ему артистичностью рассказывал, что приходил в Кремль с разными железками, высыпал их из карманов на стол и говорил: «Погибнет вся авиация, если мы не будем делать клапаны с солями натрия… Товарищ Сталин, в политике вы гений, а в технике положитесь на меня». И Сталин отвечал: «Если Микулин попросит делать бриллиантовые клапана, и это пойдет на пользу нашей авиации, будем делать бриллиантовые!»

Неординарность Микулина многих раздражала. Вот и с должности руководителя основанного им ОКБ-300 20 января 1955 г. его сняли, по сути, именно за эту черту, с формулировкой «в мировой практике до сего времени не применяется». Следующие 30 лет опальный конструктор прожил полностью отлученным от дела всей своей жизни, но не утратившим творческой оригинальности: он занялся вопросами борьбы со старением. Человеческий организм ему был интересен «как инженеру, электронику, механику и конструктору». Среди современников это его увлечение зачастую вызывало усмешки. А ведь это тоже было проявление его таланта предвидеть будущее: даже сегодня мы еще только приближаемся к эпохе, когда биотехнологии станут главным импульсом развития человека. Микулин предвидел ее наступление уже тогда.

Академик А.Л. Курсанов писал А.А. Микулину об опубликованной им в 1977 году книге «Активное долголетие (моя система борьбы со старостью)»: «Должен признаться, что, как биолог, я нахожу некоторые ваши формулировки слишком смелыми, но это не должно помешать увидеть в вашем труде главное – его оригинальность».

А знаменитая «машина здоровья», с помощью которой А.А. Микулин поддерживал свою физическую форму, не есть ли прототип многомиллиардной ныне индустрии спортивных тренажеров?

А.А. Микулин умел предвидеть будущее, и когда его оригинальность ценилась и поддерживалась на государственном уровне, она давала поистине поразительные результаты. Этот человек умел вызывать восклицания из разряда «это уже совсем ни на что не похоже!», которые произносилось, правда, с разными интонациями. Чисто инженерных примеров тому масса.

В 1915 г. А.А. Микулин вместе с Б.С. Стечкиным разработали и построили танковый двигатель АМБС-1 небывалой для того времени новизны. Его отличали непосредственный впрыск топлива, оппозитное расположение цилиндров и отсутствие коленвала – поступательное движение шатунов преобразовывалось во вращательное с помощью шайбы сложной формы. Этот мотор должен был стать самым мощным в мире (300 л.с.) и предназначался для танка Лебеденко, который был настолько ни на что не похож, что сами создатели прозвали его «нетопырь» (а также «Царь-танк», «летучая мышь», «мамонт» и «мастодонт»). Эта боевая колесница с шириной корпуса 12 метров вполне подошла бы для съемок «Звездных войн» и через 100 лет после своего создания. Как бы то ни было, двигатель для нее был разработан и испытан. Проработал он всего три минуты – погнулись шатуны. Несмотря на неудачу, уже в этом проекте проявилась главная черта творческого тандема А.А. Микулина и Б.С. Стечкина – самобытность, стремление изобретать свое, а не следовать зарубежным образцам.

Для создания работоспособного двигателя необходим был опыт и, главное, солидная научно-техническая база. Такой базой для А.А. Микулина в 1930 году стал только что образованный Институт авиационного моторостроения (с 1932 г. – ЦИАМ), в котором он с 1930 по 1936 г. руководил отделом бензиновых двигателей. Созданный им в 1931 г. в институте 12-цилиндровый V-образный М-34 (с 1936 г. – АМ-34, по инициалам создателя) стал флагманом отечественного авиадвигателестроения, претендовавшим на звание самого мощного на планете серийного авиамотора. Этот двигатель поднимал в воздух самый большой в мире на тот момент самолет АНТ-20 и позволил в 1937 г. экипажам В.П. Чкалова и М.М. Громова совершить легендарные перелеты через Северный полюс в США.

Несмотря на то, что А.А. Микулин копировал геометрические параметры двигателя М-17, выпускавшегося в СССР по лицензии BMW, конструкция М-34 не имела аналогов в мире: цилиндры монтировались не отдельными элементами, как в М-17, а объединялись в блоки. Использовались также так называемая сжатая рубашка, воспринимавшая нагрузки, и свободная гильза, избавленная от изгибающих и осевых растягивающих усилий.

Ни один из западных двигателей-современников с большим рабочим объемом не получил дальнейшего развития, поскольку их схема с отдельными, не связанными в блок цилиндрами оказалась малопригодной для дальнейшего форсирования путем наддува. В начале 1930-х годов авиадвигатели с большим диаметром цилиндров вообще вышли из моды. В итоге Daimler-Benz и Rolls-Royce были вынуждены увеличивать диаметры цилиндров некоторых своих моторов прямо в ходе Второй мировой войны, что повлекло за собой необходимость в значительной перестройке производства. А на основе схемы М-34 в СССР был создан ряд более мощных и совершенных двигателей. За полтора десятка лет А.А. Микулину удалось при сохранении размеров цилиндро-поршневой группы увеличить номинальную мощность моторов в 3,36 раза. По многим удельным параметрам его двигатели превосходили все современные аналоги в мировом масштабе.

Особое место среди его разработок занимают моторы семейства М-38 и М-42, поднимавшие в небо Ил-2 – самый массовый боевой самолет в истории авиации. Подобных моторов в мире не было: они специально разрабатывались для штурмовиков, которым не требовалась высотность.

Однако своим главным детищем сам А.А. Микулин в конце жизни считал не моторы, а созданное им в 1943 г. ОКБ-300. И здесь он стал новатором: это было первое двигателестроительное КБ с собственным опытным заводом. Вместо КБ при заводе, как было принято, А.А. Микулин создал завод при КБ, что в дальнейшем стало нормой.

Темпы работы ОКБ-300 под руководством А.А. Микулина сегодня поражают воображение. К примеру, АМ-3, самый мощный на тот момент ТРД в мире, был не просто разработан, но и изготовлен для испытаний всего за 11 месяцев в 1949-50 гг.

Во многом эти успехи стали возможны благодаря сильному кадровому составу ОКБ-300. А.А. Микулин лично подбирал людей, привлекая к работе самых лучших специалистов. К примеру, он добился освобождения Б.С. Стечкина, который в годы войны «перевоспитывался» в Особом техническом бюро НКВД в Казани вместе с такими «врагами народа», как С.П. Королев и В.П. Глушко. Основоположник теории воздушно-реактивного двигателя был в 1943 г. доставлен в ОКБ-300 под конвоем. Там Б.С. Стечкин получил полную свободу, в том числе и творческую. Его подпись в ОКБ считалась равносильной подписи А.А. Микулина.

Первоначальные успехи отечественной реактивной техники в те годы были связаны с копированием и совершенствованием зарубежных образцов, а в ОКБ Микулина сразу взялись за самобытные конструкции. Позволить себе роскошь работать на опережение мирового опыта в моторостроении могли далеко не все. Успех такого подхода во многом определялся необыкновенно мощным интеллектуальным потенциалом ОКБ-300.

Первый же двигатель ТРД АМТКРД-01, разработанный в 1947 г. под руководством А.А. Микулина, был создан по оригинальной схеме – с противоточной камерой сгорания, расположенной вокруг компрессора. Такое решение было выбрано из-за того, что двигатель классической схемы получался слишком длинным при той мощности, которую поставил целью достичь А.А. Микулин. С тягой 3300 АМТКРД-01 не имел себе равных в мире. Сложилась парадоксальная ситуация: первый ТРД Микулина по характеристикам настолько опережал если не время, то текущий момент, что для него не нашлось подходящего самолета. Обычно было наоборот: именно опоздание с разработкой двигателя становилось главным тормозом в развитии перспективных проектов в отечественной авиации.

Для летных испытаний нового двигателя пришлось использовать самолет EF-140, разработанный на базе трофейного немецкого экспериментального бомбардировщика, причем два микулинских двигателя заменили шесть Jumo 004.

В конце 1940-х гг. в мире только появлялись ТРД тягой в 5000 кгс, а у Микулина в 1950 г. вышел на испытания АМ-3 тягой 8700 кгс, вновь ставший самым мощным в мире. Именно АМ-3 стал основой успеха Ту-16, М-4 и Ту-104, который несколько лет оставался единственным в мире реактивным пассажирским самолетом, находящимся в эксплуатации.

За этим достижением снова последовал неожиданный поворот мысли гениального конструктора: казалось бы, в противоположном направлении, но с тем же результатом – опережение мирового уровня за счет оригинальных решений вместо мучительных попыток «догнать и перегнать». В 1953 г. появился АМ-5 – совершенно самобытный по концепции ТРД, в 4 раза меньший по тяге, чем АМ-3.

Вот как сам А.А. Микулин рассказывал о рождении этой идеи: «Американцы строили тогда все большие и большие двигатели, а мы со Стечкиным рассудили так: мощность двигателя прямо пропорциональна весу секундного расхода воздуха. Если сделать двигатель вдвое больше, то количество проходящего сквозь него воздуха увеличится в квадрате, в четыре раза, соответственно в четыре раза возрастает и тяга, но вес двигателя увеличится в кубе, то есть в восемь раз. Если же взять два маленьких двигателя, половинной мощности большого мотора, то в сумме получим ту же тягу, но общий вес увеличится в два раза по сравнению с весом маленького двигателя».

Развитием АМ-5 стал АМ-9 (после отстранения А.А. Микулина от руководства ОКБ-300 назван РД-9) с первой в мире трансзвуковой ступенью компрессора, большой вклад в создание которой внес ЦИАМ. Этот двигатель поднял в небо первый советский серийный сверхзвуковой истребитель МиГ-19.

Благодаря предложенному подходу удельная масса АМ-5/РД-9 оказалась в 1,6 раза ниже, чем у отечественных и зарубежных двигателей того времени. Об уровне совершенства РД-9 можно судить, сравнивая его характеристики с основным конкурентом – американским ТРДФ Pratt&Whitney J57-P-7, обладавшим 16-ступенчатым компрессором против 9-ступенчатого у советского «коллеги». Тяга на форсаже у двухдвигательной силовой установки МиГ-19 первых серий составляла 6500 кгс (2 × 3250 кгс), в то время как один J57-P-7 на F-100 Super Sabre развивал 6470 кгс. Однако удельная масса отечественных двигателей РД-9Б составляла 0,232 кг/кгс против 0,37 кг/кгс у J57-P-7.

Меньшая размерность обеспечивала РД-9 великолепную для своего времени приемистость. МиГ-19 имел более высокую максимальную скорость (1450 км/ч против 1215 км/ч). Его потолок составлял 18 600 м против 17 000 у F-100. Дальность полета соотносилась как 2200 км и 1600 км. При этом наш самолет имел меньшую взлетную массу: 9100 кг против 12 700 кг. Высоту 10 км МиГ-19 набирал за 1 мин 06 с, тогда как F-100 для этого требовалось почти 4 мин.

Оригинальностью отличались не только концептуальные решения А.А. Микулина. Конструктор буквально фонтанировал идеями и при разработке отдельных узлов и деталей. Под стать руководителю были и его сотрудники, и в каждом двигателе ОКБ-300 не имеющие аналогов новшества насчитывались десятками. Известен случай, когда индийские специалисты, получившие несколько экземпляров РД-9 «в подарок», решив сэкономить на покупке технической документации, не смогли разобрать его даже с помощью аргентинских (т.е. по сути немецких) и английских консультантов.

Высшей нотой, на которой оборвалась эпоха А.А. Микулина в отечественном двигателестроении, стал созданный в конце 1950-х гг. Р11Ф-300 для МиГ-21. Он имел в 2,5 раза меньшее количество ступеней, чем его американский аналог J79 для истребителя «Фантом» F-4. Р11Ф-300 стал первым отечественным двухвальным ТРДФ. Принципы и метод расчета двухвальных ТРД были разработаны в стенах ЦИАМа в 1952‒1954 гг. О.Н. Фаворским, которому через два десятка лет суждено будет возглавить ОКБ-300.

Работы по Р11Ф-300 были в самом разгаре, когда А.А. Микулина неожиданно снимают с должности руководителя ОКБ. Вслед за другом навсегда ушел из авиапромышленности и Б.С. Стечкин. О том, что потеряла отечественная авиация в лице двух столь ярких созидателей, можно только догадываться.

А.А. Микулина вполне можно назвать русским национальным гением. Глубоко национальным его характер делали не фамилия, и не родство с отцом российской авиации Н.Е. Жуковским (Микулин был его племянником), а совсем другое – самобытность, величайшая одаренность, сила характера и энергия, с которой он воплощал свои идеи в жизнь. Именно неординарность гения позволила ему в 1943 г. стать академиком АН СССР, не имея законченного высшего образования.

Существует известная фотография начала 1930-х гг., на которой запечатлен ряд сотрудников ЦИАМ рядом с новым мотором М-34. Микулин (второй справа) и здесь ни на кого не похож. Бросаются в глаза его импозантная внешность и элегантный костюм. Не забыт даже платок в нагрудном кармане. Но главное – на этой фотографии все остальные, как положено, смотрят в камеру. Лишь Микулин глядит не в объектив, а на свой мотор, словно не в силах оторваться от него мыслью и взглядом. Вряд ли фотоаппарат случайно остановил именно это мгновение прекрасной жизни Александра Александровича Микулина.

Пресс-служба ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»