Pierwsze sowieckie myśliwce odrzutowe
Jerzy Gruszczyński, Michał Fiszer
Pierwsze sowieckie
myśliwce odrzutowe
Jak wiadomo, w latach drugiej wojny światowej liderami w budowie samolotów z turbinowym napędem odrzutowym były dwa państwa: Niemcy i Wielka Brytania. Niemiecki myśliwiec Messerschmitt Me 262 Schwalbe i brytyjski Gloster Meteor weszły do uzbrojenia w 1944 r. Były to dwusilnikowe samoloty myśliwskie ze skrzydłem prostym, na którym rozmieszczono silniki. Niemieckie turbinowe silniki odrzutowe były wyposażone w sprężarkę osiową, brytyjskie – w bardziej prostą, odśrodkową. Brytyjczycy udostępnili Stanom Zjednoczonym Ameryki technologię budowy turbinowych silników odrzutowych, a tuż po zakończeniu wojny w roli konsultantów Amerykanów wystąpili niemieccy uczeni i liczna kadra inżynieryjno-lotnicza, stąd w ciągu kilku lat USA stały się krajem wiodącym w świecie w budowie wojskowych samolotów odrzutowych. W ZSRS sytuacja – z wielu względów – była bardziej złożona.
Pierwsze projekty sowieckich turbin gazowych powstały w połowie lat 30. XX wieku. Prace nad doświadczalnym silnikiem przeznaczonym do prób naziemnych, a zbudowanym w układzie silnika turbośmigłowego i nazwanym GTU-1, prowadzono pod kierunkiem profesora Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej, Władimira W. Uwarowa. W styczniu 1936 r. rozpoczęto badania silnika GTU-1, który miał jednostopniową sprężarkę odśrodkową i jednostopniową, chłodzoną wodą turbinę. Niewielki, GTU-1 przepracował 21 godzin, po czym się rozpadł. Kolejno zbudowano poprawiony i powiększony silnik doświadczalny przeznaczony do prób naziemnych GTU-3, który miał już trzystopniową sprężarkę odśrodkową i trzystopniową turbinę. Trzy silniki GTU-3 zbudował Zakład Budowy Parowozów w Kołomnie pod Moskwą. Pierwsze próby GTU-3 przeprowadzono w latach 1938–1939, ale w ich trakcie wystąpiły problemy z zarzutem temperatury i chłodzeniem łopatek pierwszego stopnia turbiny. W sierpniu 1940 r. laboratorium turbin gazowych W. W. Uwarowa włączono w skład Centralnego Instytutu Silników Lotniczych (Moskwa), ale już rok później prace nad silnikami turbośmigłowymi przerwano (do 1941 r. sumaryczny czas pracy silników GTU-3 osiągnął 57 godzin). Po agresji niemieckiej na ZSRS (22 czerwca 1941 r.) należało zaspokoić wiele innych, pilniejszych potrzeb. Ostatecznie pierwszym w ZSRS człowiekiem, który zaprojektował i zbudował turbinowy silnik odrzutowy był nie W. W. Uwarow, ale znacznie od niego młodszy Archip M. Lulka.
Pierwsze kroki
A. M. Lulka urodził się 23 marca 1908 r. w rodzinie chłopskiej, w podkijowskiej wsi Sawarka. W 1926 r. ukończył technikum w Białej Cerkwi, a w latach 1927–1931 studiował w Politechnice Kijowskiej, skąd następnie został skierowany do pracy w Charkowskim Zakładzie Produkcji Turbogeneratorów, który produkował turbiny parowe dla energetyki. Tutaj jednak od samego początku zaangażowano go do prac nad lotniczą turbiną parową PT-1, mającą stanowić napęd dużych samolotów konstrukcji Andrieja N. Tupolewa. A. M. Lulka opracowywał specjalny skraplacz pary, albowiem woda dla turbiny parowej PT-1 miała pracować w obiegu zamkniętym. Pomimo wysiłków konstruktora z wyliczeń teoretycznych wynikało, że przy zakładanej prędkości przelotowej samolotu 400 km/h, pokonanie oporu aerodynamicznego skraplacza będzie pochłaniało ok. 40 % mocy napędu, co było nie do zaakceptowania. Od 1933 r. A. M. Lulka pracował w Charkowskim Instytucie Lotnictwa, dokąd przeniesiono temat lotniczych turbin parowych. Jednocześnie coraz bardziej zaczął on sobie zdawać sprawę z faktu, że jest to ślepa uliczka w rozwoju lotniczych jednostek napędowych i – opierając się w swoich obliczeniach na teorii przepływowego silnika odrzutowego profesora Borysa S. Stieczkina, która była opublikowana w 1929 r. – podjął pracę nad mniejszym silnikiem turbinowym. Miały być w nim wykorzystane gazy ze spalania paliwa, a moc turbiny nie miała być wykorzystana do napędu śmigieł samolotu, silnik miał wytwarzać ciąg poprzez wyrzucanie gazów spalinowych przez dyszę wylotową. Moc jednostopniowej turbiny miała być natomiast wykorzystana do napędu jedno- lub dwustopniowej sprężarki odśrodkowej, zasilającej komorę spalania paliwa sprężonym powietrzem. Tak narodził się projekt pierwszego sowieckiego turbinowego silnika odrzutowego, który w 1937 r. – kiedy ruszyły oficjalne prace nad nim, otrzymał oznaczenie RTD-1.
Pełna wersja artykułu w magazynie Lotnictwo Numer Specjalny 9