В справке о перспективе развития двигателя АМ-3 Микулин проявил излишний оптимизм. Тем не менее, основные позиции этого документа были выполнены. Надо отметить, что после переезда П.Ф. Зубца в ОКБ-16 практически все дальнейшие работы по двигателю АМ-3 проводились уже в Казани. Вскоре появился АМ-3М в тех же габаритах, что АМ-3, но его тяга возросла до 9500 кгс. После отстранения Микулина от руководства заводом № 300 марку двигателя решением министерства изменили на "РД". РД-3М многие годы был основным двигателем самолетов Ту-16, Ту-104, М-4 и 3М. Впоследствии Зубец создал несколько модификаций двигателя с тягой более 10 000 кгс - причем все в пределах габаритов АМ-3.

В 1954 г. началась долголетняя служба уникального самолета Ту-16. За время серийного производства было выпущено 1507 машин. В ходе производства на заводах освоили 11 модификаций, а еще более 40 вариантов Ту-16 получили путем доработок на серийных заводах и на ремонтных предприятиях ВВС. С учетом использования различных вариантов оборудования "заводских" и "доработанных" Ту-16 общее количество версий машины приближается к сотне! Кроме того, можно вспомнить о еще 120 машинах различных модификаций, построенных в КНР.

Создатели этого уникального тяжелого бомбардировщика, а к ним, безусловно, следует отнести и замечательных двигателистов, вряд ли предполагали, что их детищу придется летать в ХХI веке.

Когда делался аванпроект самолета Ту-16, у А.Н. Туполева родилась идея создания пассажирского самолета. В 1954 г. эта идея воплотилась в Ту-104. 22 мировых рекордов было установлено на нем.

В 1949 г., когда полным ходом шла работа по двигателю АМ-3, Микулин занялся исследованиями оптимальной размерности ТРД.

На основании созданной при активном участии Б.С. Стечкина стройной теории подобия о влиянии размерности и термо- и газодинамических параметров двигателя на удельную массу был сделан важный вывод: уменьшение размерности ТРД (до определенного предела) ведет к снижению его удельного веса. Более того, удалось установить размерность и параметры двигателя, обеспечивающие получение максимальной весовой отдачи, минимальной лобовой площади и минимального удельного расхода топлива.

В 1950 г. Микулин разработал проект малогабаритного турбореактивного двигателя АМ-4 с максимальной статической тягой 1500 кг. Благодаря малым размерам, высокой скорости воздуха на входе в восьмиступенчатый компрессор и повышенной степени сжатия АМ-4 выгодно отличался от существовавших ТРД как по удельному весу, удельной лобовой площади, так и по удельному расходу топлива.

Сухой вес двигателя не превышал 200 кг (удельная масса около 0,133 кг/кгс). У серийного РД-45 удельная масса равнялась 0,317, т.е. была в два раза больше. Двигатель оборудовался системой автономного бортового автоматического запуска и автоматом поддержания постоянства оборотов, антиобледенительным устройством на входе.

Откликаясь на перемещение РУДа, двигатель переходил от режима малого газа до "максимала" за 7 с. В конструкции АМ-4 были предусмотрены фланцы для отбора воздуха на наддув кабины, топливных баков.

Практически параллельно с АМ-4 ОКБ завода № 300 разработало проект малогабаритного спаренного ТРД АМ-7 (два АМ-4 размещались друг над другом) с максимальной статической тягой 3000 кгс. Конструкция спаренного двигателя допускала выключение одного из двигателей АМ-4, что обеспечивало высокую экономичность полета при величине тяги, составляющей 30 % от номинальной. Длина двигателя составляла 2660 мм, а площадь миделя - 0,684 м2. Двигатель АМ-7 весил всего 430 кг (удельная масса около 0,143 кг/кгс), его удельная лобовая тяга достигала 4385 кгс/м2.

В начале 1950 г. ОКБ А.И. Микояна, ранее разработавшее отличные истребители МиГ-15 и МиГ-17 с двигателями В.М. Климова РД-45 и ВК-1, спроектировало истребитель И-350 с двигателем АЛ-5 конструкции А.М. Люлька. В первом же полете у летчика-испытателя Григория Александровича Седова возникла крайне опасная ситуация: при уборке РУД на малый газ на высоте 2000 м двигатель остановился. И хотя Седову удалось посадить машину (это была первая посадка самолета с неработающим ТРД), стало ясно, что двигатель "сырой" и к летным испытаниям еще не готов. После этого в конструкторском бюро А.И. Микояна возникла идея - вместо АЛ-5 поставить два новых микулинских двигателя. Свою заинтересованность в малогабаритном, но мощном ТРД нового поколения выразили и другие авиаконструкторы.

В Кремле внимательно следили за новыми разработками А.А. Микулина. 30 июня 1950 г. министр авиационной промышленности СССР М.В. Хруничев, авиаконструкторы А.И. Микоян, А.С. Яковлев и А.А. Микулин были вызваны к Сталину для обсуждения проекта нового двигателя Микулина, который должен был устанавливаться на "МиГи" и "Яки". На совещании обсуждалась необходимость создания летающей лаборатории для летных испытаний нового двигателя. ЛИИ предложил использовать Ту-2, на котором ранее испытывали двигатель РД-500 ("Дервент" V). Однако А.И. Микояна совершенно не устраивали сроки начала испытаний в ЛИИ, и он предложил немного рискованное решение: установить оба новых двигателя в фюзеляже опытного самолета, так называемого "МиГ-15бис 45°", в свое время послужившего прототипом истребителя МиГ-17.

Однако, поразмыслив, А.И. Микоян позвонил А.А. Микулину и заявил, что объем работы по переделке машины получается очень большим, фактически приходится создавать новую модификацию "МиГа" и нужно ее оформить не только приказом министра.

После этого вышло постановление Совета Министров СССР от 20 апреля 1951 г. за подписью И.В. Сталина о создании самолета СМ-1. А.И. Микоян попросил Микулина увеличить тягу "килограммов на 500". Так, на неофициальном уровне, были "сформированы ТТТ" к двигателю АМ-5 максимальной тягой 2000 кгс. Именно из-за этих изменений требований двигатели АМ-4 и АМ-7 в металле так и не были изготовлены. Практически в тот же период времени с просьбой о поставке двигателя с характеристиками, соответствующими АМ-5, к Микулину обратился Александр Сергеевич Яковлев, который создавал новый двухмоторный всепогодный истребитель-перехватчик. На самолете Яковлева силовая установка имела свою специфику, пришлось несколько изменить обвязку двигателя. В результате появилась "яковлевская" модификация АМ-5А.

В марте 1951 г. все рабочие чертежи двигателя АМ-5 были готовы, а в мае того же года был собран первый экземпляр и начаты его стендовые испытания. Сегодня такие короткие сроки разработки ТРД кажутся фантастическими.

По конструкции АМ-5 очень напоминал своего старшего брата АМ-3. Он также имел восьмиступенчатый осевой компрессор, кольцевую прямоточную камеру сгорания, двухступенчатую турбину и нерегулируемое реактивное сопло. Впервые в практике авиадвигателестроения был применен электрический стартер-генератор, использованный как обратимая электромашина. Для этого был введен двухскоростной привод, обеспечивавший увеличение вчетверо момента на валу в стартерном режиме и необходимую частоту вращения якоря в генераторном режиме.

Основные данные двигателя АМ-5 были следующими: максимальная тяга - 2000 кгс; удельный расход топлива на номинальном режиме - 0,88 кг/кгс·ч; степень повышения давления воздуха в компрессоре - 5,8; максимальная температура газа перед турбиной - 1130К; масса - 445 кг.

Как и планировал Микулин, двигатель имел рекордно низкую удельную массу - 0,22 кг/кгс, которая была почти вдвое меньше, чем у других созданных в те годы отечественных и зарубежных ТРД.

Первый раз самолет СМ-1 поднялся в небо 19 апреля 1952 г. Он оказался хорошей летающей лабораторией для доводки АМ-5. Машину пилотировал Константин Константинович Коккинаки.

В ходе летных исследований АМ-5 на самолете СМ-1, двигатель неоднократно (15 раз) снимался с самолета и отправлялся на завод № 300 для проведения доработок и устранения дефектов. Специальные исследования АМ-5 и его доводка в летных условиях закончились в июне 1953 г.

Уже первые полеты СМ-1 убедили и заказчиков, и разработчиков, что у микулинского двигателя большое будущее для применения на легких боевых машинах. Специально спроектированный под двигатель АМ-5 новый истребитель сопровождения с заводским индексом СМ-2 нес на борту штатное вооружение и оборудование. Самолет вышел с завода в апреле 1952 г., а 24 мая летчик-испытатель Г.А. Седов впервые поднял его в небо. Спустя месяц, 25 июня 1952 г., Седов достиг рекордной скорости - 1220 км/ч. Однако в горизонтальном полете перейти на "сверхзвук" не удалось.

Как и на СМ-1, двигатели АМ-5 доводились и проверялись в процессе летных испытаний самолета СМ-2. Их доводка завершилась в январе 1953 г., к моменту окончания заводских испытаний самолета. Самолет передали на Государственные испытания, которые были окончены к 1 января 1954 г. с положительными результатами.

Но главная надежда А.И. Микояна и военных на то, что СМ-2 сумеет преодолеть звуковой барьер (ведь тяга двух двигателей АМ-5 достигла 4000 кгс, она существенно превышала тягу ВК-11Ф, да и масса силовой установки уменьшилась на 90 кг) - вновь не оправдалась. В процессе испытаний стало ясно, что самолет способен достичь сверхзвуковой скорости только на пикировании, хотя и пологом. Потребовалось снова, и притом существенно увеличивать тягу.

Вскоре удалось поднять тягу АМ-5 на максимальном режиме до величины 2150 кгс. Но этого было недостаточно, требовалось еще примерно полтонны. И тут у Александра Александровича в очередной раз проявилось удивительная способность предвосхищать потребности самолетчиков. Еще в 1951 г., как только стали известны первые положительные результаты работ, проводившихся в ЦИАМе по установке системы дожигания на двигатель, Микулин срочно, в инициативном порядке начал разработку форсажной камеры для АМ-5.

Понимая, что эта работа фактически означает создание нового ТРД, Микулин попросил оформить ее на самом высоком уровне. В соответствии с постановлением Совета Министров СССР № 2929-1379 от 10 августа 1951 г. двигатель АМ-5Ф, форсированный по тяге путем дожигания топлива за турбиной, должен был удовлетворять следующим требованиям: - статическая тяга на максимальном режиме с дожиганием - 2700 кгс (номинальная- 1750 кгс); удельный расход топлива на максимальном режиме с дожиганием - не более 1,8 кг/кгс·ч (на номинальном режиме - 0,96 кг/кгс·ч).

Реактивное сопло АМ-5Ф имело два положения. На форсированном режиме его диаметр был равен 490 мм, на режимах без форсажа - 420 мм.

Работы по доводке двигателя АМ-5Ф шли довольно трудно. Особенно было много проблем с доводкой форсажной камеры, хотя для Микулина и его конструкторов дело это было отчасти знакомое: еще в 1943 г. проводились опыты по дожиганию топлива в реактивных патрубках поршневых моторов. Существенную помощь микулинцам оказал Анатолий Иосифович Комиссаров - сподвижник Александра Александровича еще по ЦИАМу. Он первый в Советском Союзе начал заниматься проблемой дожигания топлива за турбиной.

Кажется естественным, что в первую очередь АМ-5Ф должен был заинтересовать А.И. Микояна. Однако его опередили.

Появление малогабаритного мощного ТРД позволило С.В. Ильюшину относительно быстро спроектировать реактивный бронированный штурмовик с мощным пушечным и реактивным вооружением, способный заменить находившиеся на вооружении, но уже морально устаревшие поршневые штурмовики Ил-10 и Ил-10М. 1 февраля 1952 г. Совет Министров СССР принял постановление о создании штурмовика Ил-40 с двигателями АМ-5Ф. Учитывая важность темы, министру авиационной промышленности поручалось создать летающую лабораторию на базе самолета Ту-4. К концу года лаборатория начала летать, а в пятом полете произошло то, ради чего, собственно, и создаются такие машины. На одном из полетных режимов, характерных для Ил-40, произошло разрушение форсажной камеры. По результатам обследования и анализа записей было определено, что разрушение происходило из-за виброгорения. Александр Александрович сравнил это явление с детонацией в поршневом двигателе и, соответственно, начал поиск мер для его устранения. Были подобраны размеры фронтового устройства, подавляющего виброгорение, и это крайне неприятное явление больше не проявлялось.

7 марта 1953 г. шеф-пилот ильюшинской фирмы Владимир Константинович Коккинаки в первый раз поднял Ил-40 в воздух.

Штурмовик прошел все испытания отлично. Забегая вперед, скажем, что 13 марта 1956 г. министр обороны СССР Г.К. Жуков направил в Президиум ЦК КПСС докладную записку с предложением принять Ил-40 на вооружение. Но через месяц, совершенно неожиданно, Совет Министров СССР принял совершенно другое постановление - о снятии штурмовика Ил-40 с серийного производства и прекращении по нему всех работ. Решение было принято единолично Н.С. Хрущевым, у которого проявились симптомы "ракетомании". Создание отечественного реактивного штурмовика, нашедшего широкое применение в настоящее время, было отодвинуто примерно на 15-20 лет…

И все же АМ-5А стал серийным. Двумя такими двигателями оснащался дальний истребитель-перехватчик Як-25. На Тушинском моторостроительном заводе (впоследствии - АО "ММП им. В.В. Чернышева"), где АМ-5А производился серийно, было создано небольшое ОКБ, позднее ставшее ядром большого конструкторского коллектива "Тушинское машиностроительное конструкторское бюро" (ТМКБ).

Пока А.И. Микоян занимался проблемами СМ-2 (его госиспытания закончились 31 декабря 1953 г.) на заводе № 300 велась разработка нового, еще более мощного двигателя на основе АМ-5Ф. Пришлось доработать или существенно изменить практически все узлы ГТД. Микулин пошел на смелый шаг: перед первой ступенью компрессора он установил дополнительную "нулевую" сверхзвуковую ступень. Изменилась камера сгорания. Фактически заново была спроектирована высокоэкономичная турбина с к.п.д., равным 92,5 %, достигнута высокая степень форсирования тяги дожиганием топлива за турбиной. Форсажная камера двигателя, получившего обозначение АМ-9, заканчивалась трехпозиционным соплом. В 1954 г. на заводе интенсивно велись доводочные работы, а в апреле 1955 г. успешно завершились государственные стендовые испытания "девятки".

Основные данные двигателя АМ-9 были следующими: тяга на форсажном режиме - 3300 кгс; тяга на номинальном бесфорсажном режиме - 2150 кгс; удельный расход топлива на крейсерском режиме - 0,88 кг/кгс·ч; степень повышения давления воздуха в компрессоре - 7,5; максимальная температура газа перед турбиной - 1150К; масса - 700 кг; удельная масса - 0,212 кг/кгс.

Двигателями АМ-9 (РД-9Б) оснащался истребитель МиГ-19, который стал выдающейся машиной для своего времени.

Применение крыла со стреловидностью 55о, форсажных камер, цельноповоротного стабилизатора - вот главные особенности этого самолета. Он имел отличные летные данные. 19 марта 1954 г. летчик-испытатель Г.А. Седов получил рекордный результат: максимальную скорость 1450 км/ч (М=1,4). В то время американский истребитель Норт-Америкен F-100 "Супер Сейбр" вышел только на число М=1,09. Слава МиГ-19 простиралась далеко за пределы нашей страны, он был принят на вооружение во многих армиях мира, имея многочисленные модификации.

Производство двигателя РД-9Б было организовано на Уфимском двигателестроительном заводе. Для конструкторского сопровождения туда был направлен заместитель главного конструктора Виталий Николаевич Сорокин, сподвижник Микулина еще по довоенным годам, который создал там новое ОКБ.

Еще раньше - в начале 1953 г. - Микулин задумывает создать двигатель для летательных аппаратов, способных достигать числа М=2. Одной из основных трудностей при разработке ТРД для высокоскоростных самолетов в то время являлось создание компрессора, который обеспечивал бы устойчивую экономическую работу двигателя во всем диапазоне скоростей полета.

Выбор степени сжатия диктуется двумя требованиями - получением хорошей экономичности двигателя на крейсерском режиме и достаточно высокой удельной тяги при больших скоростях полета. В двигателе АМ-11 степень сжатия из этих соображений была выбрана равной 8,6. Для такой относительно высокой степени сжатия необходимо прибегать к определенным средствам регулирования компрессора. В то время были известны три способа регулирования: применение перепуска воздуха за первыми ступенями компрессора (ТРД АМТКРД-01, -02, АМ-5 и АМ-9); применение поворотных направляющих аппаратов; применение двухкаскадной (двухвальной) схемы компрессора.

Микулин вначале склонялся к схеме с поворотными направляющими, хотя считал, что ее использование приведет к серьезному усложнению конструкции двигателя. Его поддерживал Г.Л. Лившиц. Идею двухкаскадной схемы поддерживали Б.С. Стечкин и М.Г. Дубинский.

Спор о конструкции продолжался долго. Интересную идею Микулину подкинул Б.С. Стечкин: "Давай сделаем двухвалку с "нулевым" скольжением на расчетном режиме. Если не понравится - соединим два ротора, а потом - ставь себе твои поворотные аппараты".

При использовании двухкаскадной схемы компрессор состоит как бы из двух компрессоров с низкой степенью сжатия, которые вместе обеспечивают расчетное значение ?. Оба компрессора были связаны между собой не жесткой, а "газовой" связью, благодаря чему при любой приведенной частоте вращения валов автоматически устанавливались свои обороты для каждого компрессора, соответствующие оптимальным углам атаки на входе в лопатки. Тем самым при любой приведенной частоте вращения компрессор обладает наилучшим к.п.д., имеет хорошие запасы по помпажу, а его лопатки не подвергаются высоким вибрационным напряжениям.

Кроме того, применение двухкаскадной схемы позволило применить в компрессоре высоконапорные ступени, благодаря чему удалось получить степень сжатия ?=8,6 при шестиступенчатой схеме и тем самым обеспечить очень малый удельный вес двигателя. Применение двухкаскадной схемы компрессора позволило осуществить запуск двигателя с помощью пускового устройства малой мощности.

Проектирование АМ-11 началось в мае 1953 г. Это был первый отечественный двухвальный ТРДФ. Следует иметь в виду, что к середине пятидесятых годов Советский Союз прочно занял одно из ведущих мест в мире по созданию сверхзвуковых самолетов. В такой ситуации было важно и очень престижно не только закрепить успех, но и развить его. С этой целью в ОКБ, руководимом А.И. Микояном, был разработан самолет с треугольным крылом МиГ-21, для которого нужен был принципиально новый двигатель, способный устойчиво работать на всех режимах полета, исключительно легкий, но в то же время обладающий достаточно большей тягой на форсаже.

Всем этим качествам удовлетворял АМ-11 (Р11-300), который имел следующие основные данные: максимальная тяга на форсаже - 5100 кгс; удельный расход на форсаже - 1,96 кг/кгс·ч; удельный расход на крейсерском режиме - 0,94 кг/кгс·ч; максимальная температура газов на турбине - 1175К; масса - 1040 кг.

В дальнейшем двигатель АМ-11 имел более двух десятков различных модификаций, заметно различающихся как по техническим характеристикам (например, максимальная форсажная тяга двигателя Р35-300 достигла 13 000 кгс), так и по назначению.

Каскад низкого давления АМ-11 - трехступенчатый, он приводился во вращение второй ступенью турбины. Каскад высокого давления, также включавший три ступени, был жестко связан с первой ступенью турбины. Конструктивно двухвальный ротор компрессора и ротор турбины были выполнены оригинально, без выносных опор. Камера сгорания двигателя - трубчато-кольцевая, с десятью прямоточными жаровыми трубами в общем кожухе. Форсажная камера заканчивалась всережимным реактивным соплом.

При создании АМ-11 конструкторы внедрили огромное количество новых идей. Были разработаны принципы регулирования двухвальных ТРДФ, в том числе и при полетах на сверхзвуковых скоростях. Построены законы автоматического регулирования двухвальных авиадвигателей.

Бандажированные рабочие лопатки второй ступени турбины позволили уменьшить вибрационные напряжения. Этот способ был впоследствии применен в конструкции турбин ряда последующих двигателей, в том числе и на рабочих лопатках компрессоров.

В двигателе АМ-11 был применен насос-регулятор форсажного топлива, обеспечивающий подачу топлива в форсажную камеру двигателя по закону поддержания постоянного отношения давлений р2/р4, ограничение подачи топлива по давлению р2 и ограничение оборотов ротора высокого давления.

В первую очередь АМ-11 создавался для установки на самолет А.И. Микояна. Однако по своим данным двигатель обладал настолько большими перспективами, что вполне объяснимый интерес к нему проявили также А.С. Яковлев и П.О. Сухой.

Естественно, что создание двигателя, совершенно нового по своей идеологии и конструкции, было сопряжено с большими трудностями, он не мог получиться сразу и требовал длительной доводки. На длительных испытаниях выявлялся один дефект за другим. Особенно много замечаний было по работе сверхзвукового компрессора.

Так как самолет у Микояна был уже почти готов, а это и неудивительно, ибо двигатель, как правило, требует вдвое большего времени для своего создания, то всякого рода начальство теребило Микулина с требованиями подать двигатель на самолет как можно быстрее.