Со дня появления первого летательного аппарата началась борьба за увеличение его скорости и дальности полёта. Усовершенствовались аэродинамические формы, наращивались мощности моторов. Но в конце тридцатых годов выяснилось, что границей, которую не смогут преодолеть самолеты с поршневыми моторами, станет скорость порядка 800 километров в час. Этот очередной барьер в развитии авиации был преодолен с помощью турбореактивных двигателей, пионерами создания которых были советские инженеры и ученые А. Люлька, Б. Стечкин, А. Микулин и многие другие.
Именно в те трудные годы начинал свой путь в авиации выдающийся конструктор и создатель турбореактивных и турбовинтовых двигателей академик Николай Дмитриевич Кузнецов.
Родом из детства.
Николай Кузнецов родился 10 (23) июня 1911 в Актюбинске в семье рабочего-котельщика Дмитрия Матвеевича Кузнецова и домохозяйки Марии Михайловны Кузнецовой.
Учился в школе крестьянской молодёжи. В 1926 году начал работать слесарем. В 1930 году окончил школу и поступил в Московский авиационный техникум, где учился на вечернем отделении, а днём работал слесарем-сборщиком.
- Меня, как всех мальчишек в то далекое время, - вспоминал Николай Дмитриевич, - влекла к себе романтика полетов, летчики-герои, ставившие один за другим рекорды скорости, дальности и высоты полета. Я видел сначала в их профессии какие-то внешние, притягательные стороны. Но после того, как по путевке комсомола поступил в Военно-воздушную инженерную академию имени Н. Е. Жуковского, понял, что главное для меня в авиации - это могучее "сердце" самолета - мотор.
Первый свой двигатель Н. Кузнецов спроектировал на третьем курсе академии. Конструкция отличалась нетрадиционным подходом и была выполнена на высоком профессиональном уровне. Не удивительно, что молодого инженера, с отличием окончившего в 1938 году академию, оставили адъюнктом на кафедре двигателей. За время учебы он успел закончить и летную школу, а в 1941 году защитил кандидатскую диссертацию по проблемам прочности и надежности авиационных моторов.
В период с июля по сентябрь 1942 года в порядке стажировки находился на фронте в должности старшего инженера 239-й истребительной дивизии 6-й воздушной армии.
В 1949 году был переведён в Куйбышев, где возглавил Государственный союзный опытный завод № 2 по разработке и производству опытных реактивных двигателей, впоследствии названный его именем — Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова.
Генеральный конструктор.
Именно на должности Генерального конструктора этого бюро наиболее полно раскрылся талант Н. Кузнецова как руководителя и инженера. В короткие сроки во второй половине сороковых годов Николай Дмитриевич разработал турбовинтовой двигатель ТВ-2, существенно более сложный, чем турбореактивный. Заметной вехой в становлении ОКБ стало создание уникального, самого мощного тогда в мире, двигателя НК-12 для пассажирского Ту-114. Эта разработка выделялась рядом новшеств, главной из которых являлись монолитные пустотелые охлаждаемые лопатки турбины.
Но не только самолетные "сердца" создавал Кузнецов. Когда С. Королеву понадобилась силовая установка для всем теперь известной ракеты Н-1, на которой собирались покорить Луну, ее сконструировал Николай Дмитриевич. Несмотря на ряд трудностей и аварий этой модели, длительность работы установки была доведена до расчетной. И нет вины ОКБ Кузнецова в том, что мы так и не сели на поверхность нашей ближайшей соседки.
Под руководством Кузнецова на предприятии было создано 57 оригинальных и модифицированных газотурбинных двигателей для самолётов различного назначения и экранопланов, жидкостных реактивных двигателей для ракетно-космических комплексов, а также двигателей для привода нагнетателей газоперекачивающих агрегатов и электрогенераторов.
С хорошим мотором и забор полетит!
Но все-таки основная работа Николая Дмитриевича - конструирование турбовинтовых двигателей (ТВД). Большим успехом было создание силовой установки из четырех ТВД для самого грузоподъемного самолета Ан-22. Недаром он получил за свою мощь имя "Антей". Турбореактивные двигатели с маркой НК стояли и до сих пор стоят на пассажирских лайнерах Ту-154 и Ил-62, на сверхзвуковом Ту-144, аэробусе Ил-86.
Одним из уникальных турбовинтовых двигателей стал НК-12. Он и на сегодняшний момент является самым мощным турбовинтовым двигателем в мире. Двигателями НК-12 оснащались стратегический бомбардировщик Ту-95, транспортный самолёт Ан-22, пассажирский Ту-114 и их модификации.
Что же помогало конструктору и его коллективу создавать такие моторы?
- Мы добивались этого, - ответил на этот вопрос Николай Дмитриевич, - прежде всего за счет качества исполнения, высокой технологии и хорошей работы наших служб. Общая черта всех двигателей - это рациональность конструкции, ее надежность, высокий ресурс, который при соответствующей доводке мог увеличиваться в несколько раз. Характерным примером является двигатель, предназначенный для пассажирского лайнера Ту-154. Его ресурс мы смогли увеличить с 1000 до 7000 часов.
Конверсия в деле.
В конце пятидесятых годов, когда слово "конверсия" было для многих незнакомым, Н. Кузнецов стал ее осуществлять на практике. Он решил использовать отработавшие свой ресурс в воздухе авиадвигатели... на земле, для компрессоров газоперекачивающих станций или электрогенераторов. На базе НК-12 был создан газоперекачивающий агрегат мощностью 6,3 киловатт, топливом для которого служил тот же природный газ, который он перекачивал. Очень удобно и выгодно. Одна такая установка заменила шесть дизелей, а за прошедшую пятилетку применение авиадвигателей для этих целей сэкономило почти четыре миллиарда рублей. Практически весь газ Севера качают моторы на базе НК-12 и НК-8-2у. Последние в три раза мощнее своих предшественников.
Наверное, идея использования природного газа в качестве топлива для наземных двигателей натолкнула Н. Кузнецова на еще одну оригинальную идею - применение криогенного, горючего в авиации. Таким топливом, в частности, является жидкий водород.
Что это дает? Прежде всего, водород - экологически чистое горючее, которое, отработав, образует в основном пары воды. К тому же он обладает высокой теплотворной способностью. Сырье для его производства - вокруг нас обычная вода. Из нее при электролизе, фотохимическом способе, или перегреве можно получить исходный продукт. Вес самолета с таким топливом уменьшается в полтора раза при той же дальности полета и двигателе с меньшей тягой.
Именно такой двигатель - НК-88, созданный в ОКБ Кузнецова, был установлен на новом самолете Ту-155. Он мог использовать как жидкий водород, так и сжиженный природный газ. Первый его полет состоялся 15 апреля 1988 года. Как утверждают специалисты, советские инженеры в данной области oпeредили западных коллег примерно на пять лет. Недаром Ту-155 стал "звездой" международной авиакосмической ярмарки в Ганновере в 1990 году. В этом успехе немалая заслуга Н. Кузнецова и его ОКБ.
Конверсия поставила перед коллективом, которым руководит лауреат Ленинской премии, дважды Герой Социалистического Труда Н. Кузнецов, новые задачи.
- Если говорить о конверсии, - утверждал в свое время Николай Дмитриевич, отвечая на вопросы журналистов, - то надо искать преемственность по производству, технологическим процессам, техническому уровню и квалификации кадров. К тому же особенность конверсии в том, что мы в авиации непрерывно выходим на больший технический уровень и, значит, автоматически обеспечиваем высокий уровень в той отрасли народного хозяйства, где применяют эту технику. Сейчас у нас в проектном варианте – электростанция на 75 тысяч киловатт, действующая на базе авиадвигателей.
Первым делом перспективные двигатели!
- Но все же, наше главное дело, утверждал не раз Николай Дмитриевич, производство перспективных двигателей для авиации. В КБ спроектировали мотор нового поколения с очень высокой экономической эффективностью. Это был турбореактивный двигатель со сверхвысокой степенью двухконтурности с одиночным вентилятором.
На Западе такие двигатели получили название «Суперфен». "Фен" в переводе с английского означает "вентилятор". Уровень шума и потребление топлива у него был значительно ниже, чем у турбовинтовых или турбореактивных двигателей, и они могут устанавливаться, в отличие от ТВД на пилонах под крылом самолета, что облегчает не только возможность их рациональной компоновки, но и техническое обслуживание и эксплуатацию.
Он получил название НК-93. Это был двигатель XXI века, на 20 лет опередивший время создания, ведь повторить его строение и уникальные характеристики не удалось до сих пор никому в мире. Этот проект был детищем всей жизни Николая Дмитриевича Кузнецова.
Летные испытания двигателя на самолете Ил-76 ЛЛ начались 29 декабря 2006 года, второй полет состоялся 3 мая 2007 года. Всего было запланировано 50 часов летных испытаний. Испытания были вновь приостановлены в июне 2007 года из-за проблем с финансированием. Сторонники НК-93 утверждают, что сумма денег, необходимая для сертификации двигателя, была мизерна по сравнению с затратами на разработку конкурирующих новых российских двигателей, которые они считают все еще уступающими старым НК-93.
Усовершенствованный характер двигателя привлек внимание авиастроителей и производителей двигателей в других странах. К 1992 году НК-93 уже вызывал интерес со стороны японской авиационной промышленности.
Инвесторы из Южной Кореи были среди групп, обсуждавших инвестиции в НК-93 на авиасалоне МАКС - 2001 года. В 2004 году Airbus и ОКБ Кузнецова изучили возможность использования двигателя для коммерческого самолета Airbus. Немецкий производитель двигателей MTU Aero Engines приобрел отчет Кузнецова о шумовых характеристиках двигателя НК-93 за 600 000 немецких марок.
Когда НК-93 был показан на демонстраторе Ил-76 ЛЛ на авиасалоне МАКС 2007, китайские производители двигателей сделали "заманчивое предложение" купить все чертежи и документацию НК-93. Не продали и сами не сделали. В общем поступили по-русски: ни себе, ни людям!
Но даже сегодня суперсовременный двигатель ПД-14, как это не покажется странным, по удельному расходу топлива не превзошел «устаревший» НК-93! Кроме того, стоимость НК-93 не превышала 4.5 млн. долл, стоимость ПД-14 - примерно 6 млн. долл., а аналогичного американского PW1400G - 5,4 млн. долл.!
Эпилог.
Николай Дмитриевич Кузнецов умер 31 июля 1995 года и был похоронен на Кунцевском кладбище в Москве. Родина не забыла прославленного конструктора.
19 августа 1986 года в Самаре, в сквере на пересечении улиц Победы и Ново-Вокзальной, был установлен бронзовый бюст работы архитектора Николая Красько и скульптора Михаила Аникушина.
9 августа 2008 года стратегическому бомбардировщику Ту-160, базирующемуся на авиабазе в г. Энгельс, было присвоено имя Николая Кузнецова.
В телесериале «Битва за космос» (2005; Россия — США — ФРГ — Великобритания), посвящённом соперничеству СССР и США в космической гонке, роль Николая Кузнецова исполнил британский актёр Джеффри Уикхем.