(Окончание)

Развитие авиационной науки, появление новых материалов и технологий позволили в конце пятидесятых годов прошлого века приступить к созданию экспериментальных и опытных самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). В Советском Союзе первые работы, связанные с созданием летательного аппарата, способного осуществлять вертикальный взлет и посадку, начались в Летно-исследовательском институте им. М.М. Громова. Конструкторы ЛИИ создали такую машину, получившую имя "турболет". Сергей Константинович Туманский, узнав, что о начале этих работ в ЛИИ, предложил установить на него модифицированный двигатель АМ-5.
Турболет представлял собой платформу, на которой был смонтирован двигатель с реактивным соплом, направленным вниз. Для обеспечения устойчивого полета и управления по горизонту аппарат был снабжен системой струйных рулей, к которым подавался воздух от компрессора двигателя. Именно тогда конструкторам ОКБ С.К. Туманского пришлось впервые столкнуться с проблемами, которые возникают при работе двигателя на СВВП. Так как отбор воздуха из компрессора существенно перераспределял баланс работ в системе "компрессор - турбина", пришлось специально для этих режимов проверить эпюру распределения температуры газов перед турбиной. На основе полученных результатов были определены основные параметры режимов работы двигателя. Большой объем исследований пришлось провести в связи с приспособлением масляной системы к нормальному функционированию при вертикальном расположении продольной оси двигателя.
Турболет испытывал уникальный летчик Юрий Александрович Гарнаев, о котором говорили, что он может летать на чем угодно. Он настолько хорошо освоил полеты на новом типе летательного аппарата, что оказалось возможным показать турболет на авиационном празднике в Тушино, проведенном в 1967 г. Гарнаев летал на "реактивном помеле" лихо: вперед, назад, с глубокими виражами…
В 1962 г. главный конструктор А.С. Яковлев побывал на международном авиасалоне в Фарнборо и увидел там прототип СВВП "Харриер". После доклада министру авиапромышленности и председателю комиссии Совмина по военно-промышленным вопросам было принято решение специализировать "фирму" Яковлева на самолетах ВВП. По мнению самолетчиков, успех или неудача в создании СВВП предопределяются качествами подъемно-маршевого двигателя. Поэтому А.С. Яковлев, большинство реактивных самолетов которого оснащалось двигателями, созданными в ОКБ-300, предложил именно С.К. Туманскому разработать необходимый ему ТРД. Создание специального двигателя, такого как у "Харриера", потребовало бы не менее 8…10 лет. В связи с этим Сергей Константинович предложил паллиативное решение: переделать в двигатель для СВВП одну из модификаций двигателя Р11-300.
Учитывая большие технические трудности создания СВВП, а также отсутствие опыта, Яковлев и Туманский внесли предложение о создании на первом этапе работ опытного одноместного истребителя-бомбардировщика для исследования техники пилотирования и боевого применения. Вначале самолет предполагали оснастить двумя ТРД Р21М-300 тягой 5000 кгс с поворотными соплами. Масса боевой нагрузки получалась равной 500 кг, максимальная скорость на высоте 1000 м - 1000…1100 км/ч, дальность 500…600 км. Для ускорения отработки системы управления и стабилизации СВВП, а также для проверки и отработки узлов двигателя предлагалось провести испытания опытного истребителя-бомбардировщика с имеющимися опытными ТРД Р21-300 тягой по 4200 кгс, оборудовав их поворотными соплами. На следующем этапе работ по СВВП планировали создать самолет с большим полетным весом и с более мощной силовой установкой из двух Р21М-300.
Разработка самолета, получившего обозначение Як-36, велась под непосредственным руководством С.Г. Мордовина, ставшего впоследствии заместителем главного конструктора. Вскоре проект машины был еще раз пересмотрен: самолет стал однодвигательным, с более мощным подъемно-маршевым ТРД Р27-300, но теперь уже чисто экспериментальным, не предназначенным для боевого использования. В хвостовой части фюзеляжа и на концах крыла самолета смонтировали струйные рули, к которым подавался воздух от компрессора двигателя. Еще один струйный руль пришлось вынести вперед на длинной штанге. Такие рули обеспечивали не только управление самолетом на переходных режимах, но и балансировку Як-36 на висении. Разрабатывая машину, ее создатели не знали, как она поведет себя в полете, вдруг завалится на бок на взлете или возникнут другие непредсказуемые ситуации. Чтобы обезопасить пилота в нештатных ситуациях в состав системы спасения ввели устройство принудительного катапультирования.
Двигатель Р27-300 имел тягу взлетного режима (без форсажа) 5300 кгс и вес 950 кг. Два сопла с шарнирами шаровидной формы могли поворачиваться на угол более 90° в вертикальной плоскости. Допустимый отбор воздуха на струйное управление самолетом составлял 10 % от максимального расхода воздуха через двигатель. По этой причине для обеспечения надежной работы двигателя пришлось провести дополнительные доводочные работы (аналогичные тем, какие проводились на двигателе АМ-5 для турболета). Благодаря высочайшей квалификации конструкторов завода № 300, ценой относительно небольших изменений, внесенных в конструкцию компрессора, у двигателя Р27-300 удалось увеличить расход воздуха с 65 по 85 кг/с по сравнению с прототипом - Р11-300.
Весной 1963 г. первый летный экземпляр самолета Як-36 доставили на аэродром ЛИИ. После проведения всех необходимых подготовительных работ и многочисленных опробований двигателя начались вертикальные "полеты" на привязи. К настоящим полетам двигались небольшими осторожными шагами. Ведущим летчиком-испытателем назначали Юрия Гарнаева, учитывая его "турболетное" прошлое и богатый опыт пилотирования вертолетов. Дублером стал Валентин Мухин - летчик-испытатель ОКБ А.С. Яковлева. В июне-июле 1963 г. Гарнаев совершил несколько "подскоков", поднимая машину на привязи на высоту до одного метра.
Сразу выяснилось неприятное обстоятельство, обусловленное выбором компоновочной схемы силовой установки Як-36. При вертикальном взлете реактивные струи двигателя, ударяясь о земную поверхность, отражались от нее и формировали мощный продольный вал горячих газов. Половина из них уходила в хвостовую часть, что было безвредно, но другая половина, ориентированная вперед, попадала непосредственно на вход в двигатели. Неравномерность температурного поля на входе в компрессор достигала критического значения и устойчивая работа двигателя нарушалась. Следует отметить, что на английском СВВП "Харриер" такое явление не отмечалось. Дело в том, что он оснащался специально спроектированным двухконтурным двигателем с отводом части воздуха от компрессора вниз через специальные сопла, чем обеспечивалось управление машиной на режиме висения. Воздушный поток из холодного контура этих сопел экранировал воздухозаборники двигателя от попадания в них горячих газов. У нас такой защиты не было…
Целый год, с лета 1963 г. до лета 1964 г. ушел на доводку силовой установки. После долгих мучительных поисков защита воздухозаборников была обеспечена путем внедрения ряда конструктивных изменений. На самолете установили отражательные щитки, которые после взлета убирались, а также "реактивную" газовую защиту по типу английской. В конце концов удалось добиться устойчивой работы двигателей.
Труднее всего было с режимом висения и вертикальной посадкой. Сначала висения осуществлялись на высоте около полуметра над ямой, закрытой сверху стальной решеткой. Это делалось для снижения влияния интерференции газовых струй и поверхностей самолета. Отработав, перешли к висению над твердой поверхностью аэродрома, и тут самолет словно подменили. Как только колеса отрывались от земли, самолет начинало трясти и заваливать на бок, при этом запаса газовых рулей не хватало. Бывало, многотонная машина раскачивалась над аэродромом как маятник, почти не поддаваясь воле пилота. Не сразу удалось укротить машину. Лишь после этого 27 июля 1964 г. на третьей машине летчик-испытатель В.Г. Мухин выполнил первый полет, но с разбегом и пробегом. Два месяца спустя состоялось первое свободное висение. Дело дошло до того, что Мухин иногда бросал ручку управления самолетом, и "Як" висел в воздухе, как вкопанный. 7 февраля 1966 г. Мухин, взлетев вертикально, выполнил полет по кругу и произвел посадку по самолетному, а 24 марта состоялся полет по кругу с вертикальными взлетом и посадкой. Эту дату можно считать днем рождения отечественного вертикально взлетающего самолета.
Кульминацией летной жизни Як-36 можно считать авиационный парад в Домодедово, который состоялся в июле 1967 г. СВВП продемонстрировал способность вертикально взлетать и садиться, что в то время воспринималось, как чудо. Яковлевская машина оказалась, пожалуй, главным "гвоздем" программы (наряду с самолетами с изменяемой стреловидностью крыла). После успешного завершения воздушного парада А.С. Яковлев обратился в правительство с предложением о выпуске десяти-двенадцати Як-36 для отработки методики эксплуатации подобных машин. Именно после демонстрации самолета Як-36 Главнокомандующий ВМФ С.Г. Горшков пришел к убеждению, что есть все основания для "продавливания" через Генштаб мечты многих советских флотоводцев послевоенной поры - создания отечественных авианесущих кораблей. Он рассуждал совершенно правильно: пусть на первом этапе "субавианосцы" будут вооружены хотя бы такими самолетами, а там видно будет…
К этому времени и конструкторы, и военные прекрасно понимали, что реальной боевой мощью самолет Як-36 не обладает: слишком незначительным получился резерв полезной нагрузки для подвески средств поражения. Следовало сконцентрировать усилия на разработке усовершенствованной машины. Специалисты ЦАГИ и сотрудники отдела перспективных разработок ОКБ А.С. Яковлева пришли к мнению, что наиболее перспективной для СВВП является силовая установка, состоящая из подъемно-маршевого двигателя с поворотным реактивным соплом и нескольких подъемных двигателей (между прочим, к такому же выводу, правда, через 40 лет пришли и американцы, спроектировавшие перспективный легкий истребитель JSF).
Успешная демонстрация самолета Як-36 подтвердила реальность создания в СССР боевого реактивного СВВП. Появление самолетов такого типа позволяло значительно расширить боевые возможности противолодочных крейсеров типа "Москва", на которых изначально предусматривалось базирование только корабельных вертолетов. Следующие противолодочные крейсера с авиационным вооружением, головным из которых был "Киев", решили строить по новому проекту, предусматривавшему совместное базирование вертолетов и СВВП.
Получив согласие высшего эшелона советского руководства на строительство крейсера типа "Киев", Горшков стал "давить" на Яковлева, настойчиво предлагая форсировать работы по созданию боевого СВВП. Александр Сергеевич отнекивался, мотивируя отсутствием подходящего двигателя. Тогда главком ВМФ подключил для большего веса Д.Ф. Устинова, который своим авторитетом "дожал" и Яковлева, и конструктора двигателя С.К. Туманского. Чтобы не осложнять ситуацию с финансированием, новый СВВП назвали Як-36М. Как бы тот же самый Як-36, только сбоку "М". А на самом деле это был абсолютно новый самолет со своей оригинальной силовой установкой. Постановление ЦК КПСС и Совмина СССР № 1166-413 о создании легкого штурмовика ВВП Як-36М было датировано 27 декабря 1967 г. Этим же постановлением задавалась разработка двигателей (подъемно-маршевого и подъемного) для новой машины. В перспективе на базе штурмовика предусматривалось создание истребителя дозвуковых воздушных целей.
Компоновка новой машины коренным образом отличалась от компоновки предшественника, став классической для отечественных СВВП. Фактически это была новая машина с более мощным подъемно-маршевым двигателем Р27В-300 и двумя подъемными двигателями РД-36-35ФВ разработки рыбинского ОКБ. 25 января 1969 г. Главком ВВС К.А. Вершинин утвердил тактико-технические требования "к легкому штурмовику ВВП Як-36М". ТТТ были также согласованы с командующим авиацией ВМФ.
На создание нового подъемно-маршевого двигателя ОКБ С.К. Туманского выделили менее двух лет. Очевидно, что за такой срок создать двигатель "с нуля" невозможно. Поэтому, как и в случае с Р27-300, Туманский сделал ставку на использование в качестве прототипа одного из существовавших в металле двигателей разработки "Союза" - на этот раз "изделия 47", предназначавшегося для истребителя ОКБ А.И. Микояна. Новый подъемно-маршевый двигатель для СВВП получил заводской индекс "изделие 49". На своего прародителя Р11-300 он походил только тем, что оба имели двухкаскадную схему, оставаясь одноконтурными ТРД.
Одной из главных задач при создании нового двигателя стало гарантированное обеспечение высокой газодинамической устойчивости компрессора, позволявшей эксплуатировать ГТД в экстремальных условиях по уровню неравномерности температур и пульсаций воздушного потока на входе в воздухозаборник, включая режимы, предусматривающие применение бортового оружия. В результате интенсивной творческой работы удалось создать компрессор, решивший приведенные выше задачи. По схеме он был 11-ступенчатым осевым (пять ступеней ротора низкого давления и шесть ступеней ротора высоко давления) с циркуляционным перепуском воздуха над лопатками первой ступени ротора и полочным бандажированием рабочих лопаток первой и второй ступеней.
Камера сгорания кольцевого типа была аналогична уже освоенной на предыдущих модификациях Р11-300. Турбина двухступенчатая с охлаждением сопловых аппаратов и рабочих лопаток первой ступени. Для повышения экономичности на крейсерских режимах охлаждение турбины отключалось. Оригинальное криволинейное реактивное сопло раздваивалось на два поворотных сужающихся насадка, задававших горизонтальное и вертикальное направление реактивной струе. Насадки приводились во вращение двумя гидравлическими двигателями с рессорной синхронизацией. Впервые в качестве рабочего тела гидросистемы было применено реактивное топливо - керосин. Управление поворотом сопел осуществляла электронная система, которую Сергей Константинович предпочел традиционным для двигателистов механическим регуляторам. Летчик имел возможность зафиксировать сопло в любом промежуточном положении.
На взлетном режиме (при вертикальном положении реактивных насадков) тяга двигателя достигала 6100 кгс. На максимальном форсированном режиме (10-процентный отбор воздуха на струйное охлаждение отключен) тяга составляла 6800 кгс, что позволяло самолету Як-36М разгоняться до скорости 1050 км/ч. Система топливной автоматики с двумя насосами обеспечивала подачу топлива в двигатель на всех режимах и управление положением поворотных насадков реактивного сопла, а также позволяла производить отбор топлива на агрегаты гидросистемы самолета.
Интенсивная работа ОКБ Сергея Константиновича Туманского над двигателем, получившим наименование Р27В-300, и успешно проведенный цикл испытаний позволили начать летные испытания самолета. 15 мая 1970 г. темно-синий Як-36М № 01 с желтым бортовым номером "5" доставили на аэродром ЛИИ в Жуковском. После завершения цикла наземных испытаний 22 сентября 1970 г. Валентин Мухин выполнил на этой машине первое свободное висение в метре от земли.
Следует отметить, что в новом СВВП были учтены годы "борьбы" с отраженными газами: в новой компоновке реактивные струи подъемных двигателей были сориентированы не строго вертикально, а повернуты немного назад, что защитило входы воздухозаборников Р27В-300 от попадания горячих газов.
25 февраля 1972 г. летчик-испытатель М.С. Дексбах на втором опытном Як-36М впервые совершил полет "по полному профилю": вертикальный старт, горизонтальный полет и вертикальная посадка. В апреле 1972 г. заводские испытания были закончены, и три экземпляра машины передали на госиспытания в ГКНИИ ВВС (Ахтубинск).
В том же 1972 г. были выполнены полеты Як-36М с вертикальным взлетом и посадкой на противолодочном крейсере-вертолетоносце "Москва". 18 ноября 1972 г. летчик Дексбах произвел первую посадку на корабль, а 22 ноября он же слетал на "полный профиль" с палубы. Присутствовавший при этом маршал авиации И.И. Борзов дал указание командиру ПКР "Москва" капитану второго ранга А.В. Довбне произвести запись в вахтенный журнал: "День рождения палубной авиации".
Освоение полетов СВВП с палубы продолжалось в 1973-1974 гг. Осенью 1974 г. неожиданно для всех участников работ по доводке самолета и корабельных систем было объявлено, что эти полеты будут наблюдать член Политбюро ЦК КПСС Д.Ф. Устинов и высшее руководство Министерства обороны. Мероприятие было очень ответственное, поэтому Сергей Константинович направил автора этих строк на корабль в качестве своего представителя.
Накануне приезда высоких гостей на палубе "Москвы" мы провели полную проверку всех систем самолета, включая отработку двигателя. Были подписаны все необходимые документы. Представители промышленности уже собирались ехать в гостиницу, когда меня вызвали на командный пункт управления кораблем к аппарату спецсвязи. Звонил оперативный дежурный Черноморского флота. Он сообщил, что необходимо срочно прибыть к нему на КП и по "ВЧ" связаться с Туманским. То, что сказал мне Сергей Константинович, буквально ошеломило: при длительных испытаниях на заводе разрушился трубопровод подвода топлива к коллектору двигателя Р27В-300. Туманский распорядился немедленно заменить ненадежные детали трубопроводами иной конструкции. Эти трубопроводы уже отправили в Севастополь самолетом. Я напомнил Туманскому, что для замены труб необходимо снимать двигатели, потом после монтажа снова проводить их регулировку. Естественно, что к завтрашнему дню эту работу до приезда руководства провести невозможно.
Но Сергей Константинович еще раз четко произнес: "Без замены трубопроводов полеты не разрешаю!" И тут вспомнилось, как в 1938 г. он дал указание запретить полеты на самолете И-180, на котором должен был лететь В.П. Чкалов. Я немедленно доложил руководителю работ на корабле Кериму Бекербиеву о решении, принятом С.К. Туманским. Немедленно была организована круглосуточная работа. Инженеры и механики-двигателисты совершили настоящее чудо. Они провели замену трубопроводов без съема двигателей с самолетов. Правда, для этого пришлось частично демонтировать двигательные коммуникации. Всю ночь инженерно-технический состав интенсивно трудился. Рано утром провели опробование двигателей, а в 10 часов летчик М.С. Дексбах произвел вертикальный взлет и посадку Як-36М с палубы корабля, идущего полным ходом.
Решение о запуске Як-36М в серийное производство на Саратовском авиазаводе было принято в 1973 г., и уже в следующем году там собрали первые три серийные машины. После успешного завершения государственных испытаний в сентябре 1974 г. самолет Як-36М было рекомендовано допустить к эксплуатации в строевых частях и к проведению государственных испытаний корабля проекта 1143 (противолодочный крейсер "Киев"). 11 августа 1977 г. постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР самолет Як-36М был принят на вооружение авиации ВМФ под обозначением Як-38. Всего было построено более 230 машин. Двигатель Р27В-300 с 1974 по 1991 г. выпускался серийно на Тюменском моторостроительном заводе.
16 июля 1976 г. крейсер "Киев", имея на борту пять Як-36М и один Як-36МУ, начал переход из Черного моря в Североморск. 18 июля он вышел в Средиземное море, где у острова Крит состоялись первые полеты отечественных СВВП за пределами СССР. Всего во время перехода за семь летных смен летчики авиации ВМФ Ф.Г. Матковский, В.H. Ратненко, В.Ф. Саранин, В.М. Свиточев, В.И. Колесниченко, В.И. Дмитриенко и В.И. Кучуев выполнили 45 полетов с общим налетом 22 часа. Специалисты ОКБ С.К. Туманского участвовали в этом переходе и оказывали помощь морским летчикам и инженерам в освоении Як-38 и двигателя Р27В-300.
В апреле-мае 1980 г. впервые в мире проводились испытания СВВП в условиях боевых действий с применением оружия. Четыре Як-38 выполнили более сотни полетов в Афганистане в условиях жары и высокогорья, показав неплохие результаты.
Когда после первых успехов в космосе Н.С. Хрущев стал меньше уделять внимания авиации, Сергей Константинович принял решение освоить проектирование ЖРД. В ОКБ были созданы двигатели Р201-300 для ракеты "воздух-земля" и Р209-300 для ракеты-мишени главного конструктора А.Я. Березняка.
В 1962-1963 гг. конструкторский отдел, занимавшийся ЖРД, начинал разработку жидкостных ракетных микродвигателей, предназначенных для ориентации и стабилизации космических аппаратов. Поскольку эта тематика считалась очень перспективной, Сергей Константинович добился организации специального ОКБ на правах филиала завода № 300. Главным конструктором был назначен В.Г. Степанов. Под руководством С.К. Туманского были созданы первые микродвигатели Р210Д-300 и Р210Е-300 тягой 1,3 и 16,5 кгс, соответственно.
Широкий диапазон интересов и возможностей позволил коллективу завода № 300 наряду с созданием двигателей заняться принципиально новым направлением холодильной техникой. Руководитель отдела газодинамики Моисей Григорьевич Дубинский, один из наиболее крупных отечественных специалистов по лопаточным машинам, предложил новый термодинамический цикл (за рубежом он известен как "русский цикл"). Используя высокий к.п.д. осевого компрессора и воздушной турбины, удалось создать оригинальную воздушную холодильную машину ТХМ-300, в которой достигался уровень температур ниже -80 °С. Коллектив создателей этой машины был выделен в отдельную организацию во главе с М.Г. Дубинским.
Еще одно нетрадиционное направление в деятельности С.К. Туманского - руководство в 1960-х годах работами, связанными с созданием ядерной энергетической установки ТУ-5 ("Тополь", впоследствии "Топаз") с электрической мощностью 5 кВт. Коллектив ее разработчиков также выделился в отдельное ОКБ, которое возглавил Г.М. Грязнов.
Неудивительно, что Сергея Константиновича Туманского называют отцом многих ОКБ. Он воспитал целую плеяду научных работников, конструкторов и других специалистов. Под руководством Сергея Константиновича проводились важные работы по устранению опасных вибраций лопаток компрессоров и турбин, внедрению оригинальных конструктивных элементов для борьбы с этими явлениями, которые доставляли немало хлопот в эксплуатации и снижали надежность двигателей. Широкое разнообразие тем, которыми занимался С.К. Туманский, его фундаментальные исследования, посвященные высокотемпературным турбинам, созданию двухкаскадных ТРД, определению оптимальных способов регулирования компрессоров, форсажной камеры и реактивного сопла, снискали ему авторитет и уважение всего ученого мира.
С.К. Туманский был лауреатом Государственной и Ленинской премий, Героем Социалистического Труда. В 1965 г. его избрали действительным членом АН СССР. В последние годы своей жизни С.К. Туманский совмещал руководство конструкторским бюро с работой в других научных учреждениях.
Скончался Сергей Константинович в 1973 г. вскоре после своего семидесятилетия.

Турболет в воздухе	Первый отечественный СВВП Як-36
Двигатель Р27В-300	СВВП Як-38 на палубе противолодочного крейсера