Р-11Ф-300¶

Р-11Ф-300 — это советский одновальный турбореактивный двигатель с форсажной камерой, разработанный в 1950-х годах под руководством главного конструктора С. К. Туманского в ОКБ-300 (ныне — АО «ОДК-Климов»). Двигатель стал первым в СССР серийным турбореактивным двигателем с форсажной камерой, предназначенным для сверхзвуковых истребителей. Р-11Ф-300 устанавливался на самолёты МиГ-21 различных модификаций, Су-15, а также на некоторые опытные машины. Всего было выпущено более 20 000 экземпляров этого двигателя.

¶История создания

Разработка Р-11Ф-300 началась в середине 1950-х годов в ответ на потребность в мощном и компактном двигателе для перспективных сверхзвуковых истребителей. В 1953 году ОКБ-300, возглавляемое С. К. Туманским, получило задание на создание двигателя с форсажной камерой на базе уже существовавшего РД-9Б (двигатель МиГ-19). Однако вскоре стало ясно, что простое форсирование РД-9Б не даст требуемых характеристик, и конструкторы пошли по пути создания принципиально новой силовой установки.

Первый запуск опытного образца состоялся в 1955 году. Двигатель получил обозначение Р-11-300 (без форсажа) и Р-11Ф-300 (с форсажем). Государственные испытания завершились в 1958 году, после чего двигатель был рекомендован к серийному производству. Серийный выпуск начался в 1959 году на заводе № 300 (Москва) и в дальнейшем был развёрнут на ряде других предприятий, включая Уфимское моторостроительное производственное объединение (УМПО).

¶Конструкция

Р-11Ф-300 представляет собой одновальный турбореактивный двигатель с осевым компрессором, кольцевой камерой сгорания и одноступенчатой турбиной. Основные конструктивные особенности:

• Компрессор: шестиступенчатый осевой, с регулируемыми направляющими аппаратами на первых двух ступенях. Степень повышения давления — около 9,5–10,0.
• Камера сгорания: кольцевого типа, с 10 форсунками и двумя запальными свечами.
• Турбина: одноступенчатая, охлаждаемая воздухом, отбираемым от компрессора.
• Форсажная камера: расположена за турбиной, оснащена стабилизаторами пламени и системой подачи топлива. Форсаж позволяет кратковременно увеличить тягу на 30–40 %.
• Реактивное сопло: регулируемое, с изменяемым сечением для обеспечения оптимальной работы на различных режимах.

Двигатель имеет длину около 4,6 метра, диаметр — 0,9 метра, сухую массу — около 1 200 кг. Управление двигателем — электромеханическое, с помощью рычага управления двигателем (РУД) в кабине пилота.

¶Характеристики

Основные технические характеристики Р-11Ф-300:

• Тип: турбореактивный с форсажной камерой.
• Максимальная тяга на форсаже: 5 750 кгс (56,4 кН).
• Максимальная тяга без форсажа: 3 900 кгс (38,2 кН).
• Удельный расход топлива на форсаже: 2,0–2,2 кг/(кгс·ч).
• Удельный расход топлива без форсажа: 0,9–1,0 кг/(кгс·ч).
• Температура газов перед турбиной: до 1 100 °C.
• Ресурс: первоначально 100 часов, впоследствии увеличен до 300–500 часов.

Эти показатели обеспечивали самолётам МиГ-21 (модификации ПФ, ПФМ, С, СМ, МФ) максимальную скорость около 2 200 км/ч (М=2,05) и практический потолок до 19 000 метров.

¶Модификации

На базе Р-11Ф-300 было разработано несколько модификаций:

• Р-11Ф-300 — базовая версия для МиГ-21ПФ и Су-15.
• Р-11Ф2-300 — модификация с увеличенной тягой (до 6 120 кгс на форсаже) за счёт форсирования режимов работы компрессора и камеры сгорания. Устанавливалась на МиГ-21СМ и МиГ-21МФ.
• Р-11Ф2С-300 — версия с улучшенной системой запуска и повышенной надёжностью для эксплуатации в условиях высоких температур.
• Р-11-300 — бесфорсажный вариант, использовавшийся на учебно-тренировочных самолётах МиГ-21У и МиГ-21УС.

¶Применение

Р-11Ф-300 и его модификации устанавливались на следующие типы самолётов:

• МиГ-21 (все основные модификации, начиная с МиГ-21ПФ) — основной истребитель ВВС СССР и стран Варшавского договора в 1960–1980-х годах.
• Су-15 (первая серийная модификация Су-15) — всепогодный истребитель-перехватчик.
• Як-28 (опытные образцы) — сверхзвуковой бомбардировщик и разведчик.
• Е-152 (опытный перехватчик) — рекордный самолёт, на котором в 1961 году был установлен мировой рекорд скорости (2 680 км/ч).

Двигатель также экспортировался в десятки стран, включая Индию, Китай, Вьетнам, Египет, Сирию и другие государства, где эксплуатировались самолёты МиГ-21.

¶Значение и оценка

Р-11Ф-300 стал важным этапом в развитии советского авиационного двигателестроения. Он позволил создать массовый сверхзвуковой истребитель МиГ-21, который долгое время составлял основу истребительной авиации СССР и многих стран мира. Простота конструкции, высокая надёжность и ремонтопригодность сделали его одним из самых массовых турбореактивных двигателей в истории.

К недостаткам относят относительно низкий ресурс (особенно в ранних версиях) и повышенный расход топлива на форсаже, что ограничивало продолжительность полёта на сверхзвуковых режимах. Однако для своего времени двигатель считался удачным и отвечал требованиям фронтовой авиации.

¶Интересные факты

• На базе Р-11Ф-300 был создан двигатель для советского сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144 (в составе силовой установки с четырьмя двигателями, но с существенными доработками).
• В 1960-х годах двигатель прошёл испытания на стенде с имитацией высотных условий до 25 000 метров.
• В Китае на основе Р-11Ф-300 был разработан собственный двигатель WP-7 (китайский аналог), который устанавливался на истребители J-7 (копия МиГ-21).

¶Источники

• Авиационные двигатели: конструкция, расчёт, эксплуатация / Под ред. В. И. Баева. — М.: Машиностроение, 1975.
• История авиационного двигателестроения в СССР / Под ред. А. А. Иноземцева. — М.: ЦИАМ, 1998.
• Техническое описание двигателя Р-11Ф-300. — М.: ОКБ-300, 1960.
• Jane’s All the World’s Aircraft 1965–1966. — London: Jane’s Publishing, 1965.