Заимствование с глубокой модернизацией: как Климов создавал "сердца" для самолетов СССР

Конструктор-моторостроитель, ученый и организатор производства Владимир Климов родился в Москве 23 июля 1892 года.

Родители будущего двойного Героя Социалистического Труда, члена Академии наук СССР, генерал-майора инженерной авиационной службы, обладателя пяти орденов Ленина и полководческих орденов Суворова I и II степени были родом из крестьян. В Москву они приехали из деревни во Владимирской губернии на заработки. Отец Яков Климов поднялся от ученика до хозяина артели мастеровых, работал по строительным подрядам, сумел купить в Москве участок земли и построить на нем доходный дом. В семье воспитывалось восемь детей — все они получили хорошее образование; в частности, Владимир учился в Комиссаровском техническом училище (ныне Московский политехнический университет), а в 1918 году окончил Московское высшее техническое училище (ныне МГТУ им. Н.Э. Баумана).

Развитие моторостроения молодого государства

Трудовую деятельность Владимир Климов начал инженером-конструктором в обществе Коломенских заводов Москвы в революционные дни, когда рождалась новая Советская власть. Толковый дипломированный специалист быстро выдвинулся, заняв должность начальника отдела, затем помощника директора по моторостроению научной автомобильной лаборатории.

С 1931 года он являлся начальником технического контроля отдела бензиновых двигателей Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) — кузницы кадров советских моторостроителей. Существенную роль для становления будущего главного конструктора сыграла в те годы работа над звездообразным трехцилиндровым мотором воздушного охлаждения М-23, который предназначался для легких спортивных самолетов, — он хоть и не пошел в серию, но имел ряд оригинальных решений.

В начале 1930-х годов, несмотря на определенные успехи в развитии отечественного авиамоторостроения, имеющиеся образцы мощных по тому времени моторов не удовлетворяли руководство страны — они не имели достаточных перспектив развития. Одной из проблем также стало отсутствие надежных приводных нагнетателей, без чего нельзя было улучшить высотные характеристики самолетов.

Тогда было решено закупить лицензии на производство в СССР лучших зарубежных образцов. Во Франции внимание советских экспертов привлекли два двигателя: 12-цилиндровый Hispano-Suiza жидкостного охлаждения и 14-цилиндровый Gnome-Rhône воздушного охлаждения взлетной мощностью 860 и 850 л.с. соответственно. Компактные и достаточно легкие моторы сулили высокие характеристики будущим самолетам. Предполагался их быстрый запуск в производство, после чего сразу же должна была начаться разработка новых, уже отечественных модификаций.

Освоение и развитие моторов жидкостного охлаждения на базе Hispano-Suiza (в Союзе мотор получил обозначение М-100) поручили Владимиру Климову, назначенному тогда главным конструктором по этому изделию. Климов в короткие сроки выявил сильные стороны конструкции, основными из которых он считал стремление к всемерному облегчению двигателя и использование так называемой схемы "с несущей рубашкой" (в этом случае достигалось такое распределение давление газов, которое при определенных режимах делало возможным более надежную работу мотора). К середине 1935 года их производство Климовым было организовано в городе Рыбинске на заводе №26 — до конца года было сдано 100 серийных образцов. Советский М-100 оказался несколько тяжелее французского исходника, но это был передовой модернизированный мотор: по мощности он примерно на 30% превосходил большинство зарубежных аналогов.

Доказательством успеха можно считать высокую оценку летных качеств скоростных бомбардировщиков (СБ) конструкции Андрея Туполева с двумя моторами М-100 — при нормальном полетном весе опытная машина на высоте 5 тыс. м достигала скорости 404 км/ч. Самолеты Туполева с М-100 стояли во главе двухмоторных фронтовых бомбардировщиков по максимальной скорости, что допускало их применение без прикрытия истребителями. В ходе боевого дебюта в Испании осенью 1936 года немецкие Heinkel He 51 и итальянские Fiat CR.32 просто не могли догнать наши машины.

Едва завод освоил выпуск этого двигателя, как главный конструктор приступил к его более глубокой модернизации: в 1936–1937 годах были созданы М-100А, М-100У и М-103. Правда, первые две модификации существенно не отличались от первоначального образца, но "сто третьи" за счет увеличения степени сжатия, изменения передачи к центробежному нагнетателю имели куда большую высотность, а за счет форсирования по оборотам и наддуву возросла и номинальная мощность — на 100–120 л.с. Как следствие, повысились характеристики самолетов, на которые поставили эти моторы. Если сравнить отечественные двигатели с их прародителями, то советские "ученики" в процессе развития превзошли своих французских "учителей". А из всех главных конструкторов, занимавшихся внедрением иностранный техники в советские реалии 1930-х годов, Владимир Климов добился наилучших результатов за относительно короткие сроки.

Накануне и в годы войны

В жизни главного конструктора Климова 1940 год стал исключительно важным и плодотворным — на основе прежних разработок он создал М-105 с двухскоростным нагнетателем (предыдущие являлись односкоростными) взлетной мощностью 1100 и 1020 л.с. на высоте 4 тыс. м. Главные из выполненных им доработок позволили форсировать мотор по частоте вращения и заложить основу для роста мощности в последующие годы.

Мотор оказался очень удачным и устанавливался на многие серийные самолеты, например на истребители Як-1, Як-7 и ЛаГГ-3, бомбардировщики СБ, Ар-2, Як-4 и Пе-2, а также на опытные образцы. Работа была оценена по заслугам — Владимиру Климову присудили Сталинскую премию первой степени (первую из трех).

Из 87 моторов, установленных на сданные военпредам самолеты в конце мая 1942 года, на 56 стояли климовские двигатели, выпущенные преимущественно в Уфе, куда эвакуировали завод и ОКБ при приближении врага. Так, одних истребителей "Як" выпустили в годы Великой Отечественной войны около 34 тыс. экземпляров (приблизительно 50 модификаций), и практически все они оснащались моторами Климова. Наиболее массовым стал М-105ПФ (пушечный форсированный), который в марте 1944 года переименовали в ВК-105ПФ — от Владимир Климов — в знак признания заслуг главного конструктора завода №26. На малых и средних высотах наши "Яки" могли практически на равных сражаться с немецкими Messerschmitt и Focke-Wulf.

Серийно строились моторы М-106 и ВК-107А. А с опытным мотором ВК-108 (максимальной мощности 1850 л.с., что более чем вдвое превышало мощность исходной Hispano-Suiza) 21 декабря 1944 года Як-3 развил рекордную по тем временам скорость 745 км/ч на высоте 6,29 тыс. м — почти предел для поршневых самолетов.

Наступление реактивной эры

После окончания Второй мировой войны авиационные специалисты не сомневались: будущее за реактивными самолетами, поскольку они могли летать гораздо быстрее поршневых. Первой производство реактивных боевых машин освоила Германия, имелись отдельные образцы на вооружении ВВС Великобритании и США. В СССР же все ресурсы были брошены на освоение "традиционных" самолетов, повышение их характеристик и рост производства. В наркомате авиапромышленности, конечно, понимали, что страна отстает в области реактивной авиации, поэтому было принято решение тщательно изучить немецкий опыт, задействовать специалистов из Восточной Германии и скорейшим образом освоить выпуск наиболее перспективных тогда двигателей Jumo-004 и BMW 003, которые получили у нас обозначение РД-10 и РД-20 соответственно. Вскоре выяснилось, что двигатели далеко не совершенны, страдают уймой "детских болезней", а их массовое производство нерационально. Гораздо перспективнее выглядели "британцы" фирмы Rolls-Royce (Nene-1 и Derwent-5) — они были вдвое мощнее, надежнее, меньше расходовали топлива и конструктивно проще.

По словам Александра Яковлева, Иосиф Сталин удивился такому "наивному предложению": "Какой же дурак станет продавать свои секреты". Но к тому времени Nene и Derwent уже не были секретны, широко рекламировались в печати, и лицензии на их производство были проданы в несколько стран. Время показало, что замысел отечественных авиационных руководителей оказался верным. Наши первенцы — истребители МиГ-9, Як-15 и Ла-150 — с немецкими двигателями, хоть и сыграли важную роль в освоении нового направления самолетостроения, позволили накопить опыт использования турбореактивных двигателей, но все же не стали сколько-то выдающимися самолетами новой реактивной эры. После приобретения 25 образцов Nene и 30 Derwent работа закипела с другой силой — в последних числах 1947 года успешно прошли сдаточные испытания собранных в Советском Союзе изделий, которые развивали тяги 2150 и 1630 кгс соответственно.

В качестве основного двигателя для самолетов у нас выбрали Nene, над его русификацией под обозначением РД-45 и работал Владимир Климов (тогда он был директором и главным конструктором ОКБ-45). Эти моторы устанавливали на разные перспективные советские машины, однако наиболее известным стал МиГ-15, созданный в ОКБ им. А.И. Микояна — для истребителя звездный час наступил во время войны в Корее. 1 ноября 1950 года "МиГи" вступили в первый бой, что стало полной неожиданностью для противника, который не предполагал, что ему придется столкнуться с новейшими советскими истребителями. Все типы американских самолетов, включая реактивные F-80 Shooting Star фирмы Lockheed, значительно уступали нашим "МиГам". Командование США оперативно отреагировало, направив в зону конфликта недавно поступившие на вооружение F-86 Sabre. С конца декабря 1950 года и вплоть до завершения этой войны МиГ-15 и F-86 стали основными противниками в небе Кореи: они имели примерно одинаковые летные характеристики. Наш "МиГ" обладал преимуществом в вертикальной маневренности и вооружении, несколько уступая Sabre в навигационном оборудовании и горизонтальной маневренности.

Не останавливаясь на достигнутом

С конца 1940-х годов выпуск МиГ-15 стремительно нарастал, их стали строить не на трех заводах, как первоначально, а на семи. Тем временем Владимир Климов усовершенствовал РД-45, доведя тягу с 2150 до 2700 кгс, — модель получила обозначение ВК-1, их выпускали 12 моторостроительных заводов, что свидетельствует о массовости. Если РД-45 построили около 10 тыс. экземпляров, то модернизированного варианта до 1960 года выпустили и вовсе порядка 50 тыс. штук.

Приведу еще несколько цифр: до конца 1950 года заводы сдали 1341 МиГ-15, затем строили МиГ-15бис с форсированными двигателями — сдали 7992 штуки и еще 3335 учебно-тренировочных вариантов МиГ-15УТИ (их выпуск завершился в 1959 году). Почти столь же массовым оказался реактивный фронтовой бомбардировщик Ил-28 (выпустили 6316 экземпляров) с двумя ВК-1, составлявший основу фронтовой бомбардировочной авиации СССР. В массовой постройке МиГ-15бис сменили МиГ-17 с увеличенной стреловидностью крыла, удлиненным фюзеляжем, увеличенной устойчивостью и — вероятно, главное — с двигателем ВК-1Ф. Это был один из первых в мире турбореактивных двигателей, оснащенных форсажной камерой, который устанавливался на истребителях. Этот успех Климова и его коллектива — завода №117 в Ленинграде — позволил также без снижения темпов производства в период Корейской войны перейти на выпуск усовершенствованной модели: всего собрали до начала 1960 года около 8 тыс. МиГ-17. В этом же году Владимир Климов, дорабатывая перспективные двигатели ВК-5 и ВК-7, ушел на пенсию по состоянию здоровья, а коллектив возглавил Сергей Изотов.

Образ Владимира Климова нельзя считать хоть сколько-то полным, если не сказать немного подробнее о его преподавательской деятельности и научных исследованиях. Начиная с 1930-х годов Владимир Климов преподавал в МВТУ им. Н.Э. Баумана, Ломоносовском институте (ныне МГУ им. М.В. Ломоносова) и Академии Военно-воздушного флота им. профессора Н.Е. Жуковского (ныне расформирована), руководил кафедрой проектирования двигателей Московского авиационного института. Он внес существенный вклад в развитие теории смазки, в решение проблем уравновешивания поршневых авиадвигателей. Он же предложил и ряд оригинальных решений при разработке реактивных турбин. А в годы войны неоднократно перечислял собственные сбережения в фонд строительства эскадрилий боевых самолетов.

Владимир Климов скончался 9 сентября 1962 года в возрасте 70 лет.