В Центр истории авиадвигателей Самарского университета им. Королёва прибыл уникальный экспонат

В Центр истории авиационных двигателей Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королёва прибыл турбовентиляторный двигатель Pratt & Whitney JT9D. В коллекции ЦИАД он, наряду c советским Д-18Т, станет самым крупным экспонатом: его диаметр 2,4 м, длина – 3,4 м, а масса – более 4 тонн. На уровне моря JT9D развивает тягу около 20 тонн. Всего в ЦИАД насчитывается около сотни авиационных и ракетных двигателей, в основном, разработанных в СССР и России.

Двигатель, доставленный в университет, стоял на самолете одной из российских авиакомпаний, и после выработки ресурса был выведен из эксплуатации. Его приобретение спонсировала группа выпускников Самарского университета им. Королёва. Доставку крупногабаритного тяжеловесного груза из подмосковного города Жуковский в Самару организовало ООО "СамараАвиагаз" при поддержке председателя совета директоров компании, почетного выпускника Самарского университета Валерия Николаева.

Инженер кафедры конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов Илья Лейковский готовил ценный груз к перевозке, а затем встречал его в кампусе Самарского университета и руководил разгрузкой.

"Для того, чтобы двигатель уместился в габариты стандартного полуприцепа, нам пришлось частично разобрать его входное устройство. Мы специально назначили доставку на выходные дни, когда плотность движения на трассе М5 и в Самаре меньше обычного. Запланировали ночной отдых для водителей. Автопоезд выехал из Жуковского в пятницу 24-го, а я тут же отправился в аэропорт, и вечером в субботу встретил машину в кампусе университета", – рассказал Илья Лейковский.

Двигатель JT9D интересен тем, что он был создан специально для первого в мире широкофюзеляжного реактивного пассажирского самолета Boeing-747, который вышел на авиалинии в 1970 году и за свои огромные размеры получил неформальное имя Jumbo Jet. На протяжении 37 лет этот самолет оставался самым крупным пассажирским авиалайнером мира, причем главы 12-ти стран выбрали его в качестве "борта №1".

Своей популярностью у авиакомпаний "реактивный слон" в немалой степени обязан надежному и экономичному двигателю JT9D. Без него гигантский Boeing-747, который за полвека производства, от модификации к модификации потяжелел с 333 до 448 тонн, просто не поднялся бы в воздух.

"Наша коллекция активно используется в образовательном процессе, и новый экспонат, несмотря на то, что он уже снят с производства, тоже станет замечательным учебным пособием для студентов-двигателистов. В конструкцию JT9D были заложены смелые, прорывные решения, которые прошли проверку временем и сегодня считаются классикой. Неслучайно двигатели семейства JT9D летали и летают на пяти типах широкофюзеляжных авиалайнеров – как американских, так и европейских. Для студентов это яркий пример инженерной смелости и инновационности, подкрепленных исследованиями и точным расчетом", – рассказал директор Центра истории авиационных двигателей Самарского университета им. Королёва профессор Владимир Зрелов.

В основу JT9D легли наработки по двигателю JTF14, проект которого Pratt & Whitney предложила в 1965 году в ходе тендера ВВС США по созданию широкофюзеляжного сверхтяжелого военно-транспортного самолета C-5 Galaxy. Этот конкурс компания проиграла, но уже через пару лет получила заказ на создание гражданской версии JTF14 для инновационного пассажирского гиганта Boeing-747.

Инженерам пришлось решить немало технических проблем, но в итоге заказ был успешно выполнен, двигатель "встал на крыло" Jumbo Jet, который продержался на конвейере более полувека, эксплуатировался 65 авиакомпаниями мира, стал синонимом высокого статуса авиаперевозчика и героем нескольких блокбастеров.

"Для наших студентов история этого двигателя – хороший пример того, как поражение можно превратить в успех. Мы учим будущих инженеров не сдаваться, прокладывать дорогу найденным инновационным решениям и добиваться победы", – подчеркнул Владимир Зрелов.

Справочно:

Как появился турбовентиляторный двигатель PW JT9D

История создания авиадвигателя JT9D полна драматизма. В 1964 году американская компания Pratt & Whitney стала участником тендера CX-HLS как разработчик двигателя для гигантского военно-транспортного самолёта C-5 Galaxy грузоподъемностью 100 тонн. Поднять "Галактику" в воздух должны были четыре реактивных двигателя с тягой в два с лишним раза больше, чем у самых мощных двигателей того времени. Кроме того, военные потребовали повысить их экономичность.

Pratt & Whitney предложила инновационный, прорывной проект JTF14 – турбовентиляторный двигатель с большой степенью двухконтурности: 5 вместо обычных тогда 1,5. Степень сжатия воздуха в компрессоре с 15-ти подняли до 25-ти. Технологии 1960-х позволяли двигателям работать при температуре газов перед турбиной в 900°С, а в новом движке ее задали на уровне 1350°С. Сейчас такие параметры – обычное дело, а тогда это была настоящая революция, потребовавшая соединить в новом двигателе все самые передовые конструктивные решения, материалы и технологии.

Однако, тендер выиграла еще более смелая разработка фирмы General Electric TF-39, а проект JTF14 лег на полку. Впрочем, очень скоро именно этот проект стал примером того, как поражение можно превратить в победу. И этому чудесному превращению очень поспособствовала успешная разработка "Галактики" и двигателей для нее. Кроме того, в СССР уже запускали в производство широкофюзеляжный транспортный Ан-22 "Антей", поднимавший до 80 тонн груза, хотя он был не реактивным, а турбовинтовым.

Видя, что сверхтяжелый широкофюзеляжный реактивный транспортник – реальность ближайших двух-трех лет, президент крупнейшей авиакомпании Pan American Хуан Терри Трип решил, что пришло время для таких же гигантов, но уже не военного, а гражданского назначения. Огромных лайнеров, способных не только пересекать океаны, как их предшественники, но и разгрузить аэропорты, а главное – предоставить пассажирам небывалый уровень комфорта.

Трип заказал фирме Boeing, с которой сотрудничал много лет, широкофюзеляжный пассажирский лайнер на 500 мест. Первая партия – 25 машин, сумма заказа 525 млн долларов. По иронии судьбы, Boeing тоже участвовал в тендере на создание сверхтяжелого траснпортника для военных, и тоже выбыл из борьбы. Но теперь союз двух проигравших компаний привел к успеху.

Для нового Boeing-747 компания Pratt & Whitney взялась разработать гражданский вариант JTF14 – турбовентиляторный двигатель JT9D. Если военным, в первую очередь, были нужны высокие характеристики, то двигатель коммерческого лайнера должен быть экономически эффективным, надежным, простым в эксплуатации, чтобы самолет летал, а не простаивал на обслуживании. Работа шла непросто, счет двигателей, сгоревших или разрушившихся на испытаниях, шел на десятки.

Новый двигатель развивал тягу около 20 тонн, и это привело к неожиданным сложностям во время испытаний в воздухе. Штатной "летающей лабораторией" был 200-тонный стратегический бомбардировщик B-52E. Он летает на восьми (!) двигателях J57. Для испытаний вместо двух из них под крыло установили один JT9D, который был вчетверо мощнее, чем J57. Разворачивающий момент от испытываемого движка был настолько велик, что удержать "лабораторию" на курсе было очень непростой задачей.

"Доведенный до ума" JT9D выпускался с 1966-го по 1990-й год. Он стал родоначальником большого семейства турбовентиляторных двигателей, на которых летали и летают не только американские Boeing-747, Boeing-767 и McDonell Douglas DC-10, но и первые европейские широкофюзеляжные Airbus A-300 и A-310.

Можно сказать, что двигатель Pratt & Whitney, обеспечив успех B-747, дал толчок к созданию нового класса гражданских лайнеров в США, Европе и СССР. На 28 февраля 2022 года одних только B-747 Jumbo Jet было выпущено 1568 единиц.

На основе JT9D в конце 1980-х разработано обширное семейство современных турбовентиляторных двигателей PW4000. В этом модельном ряду есть двигатели, развивающие тягу до 45 тонн.

Фото: Екатерина Доровская