Spřátelené weby
další odkazy

Motory V. Klimova

Od VK-1 do VK-10

Peter Izotov – hlavný konštruktér „ГУП Завод им. В. Я. Климова“
Danila Izotov – manažér pre reklamu
překlad: Ing. Marián Hocko, PhD.

V. J. Klimov

Na prelome 30-tých a 40-tých rokov leteckí špecialisti pochopili, že možnosti ďalšieho vývoja piestových motorov sú vyčerpané. Nevyhnutnosť zvýšenia rýchlosti a výšky letu u vojenského letectva, zvýšenie doletu u dopravného a transportného letectva si vyžadovalo reálne zníženie špecifickej hmotnosti pohonnej jednotky pri súčasnom zvýšení jej ekonomičnosti. Použitím tradičných metód, ktoré sa využívali u piestových motorov rôznych typov, sa tento cieľ nedal dosiahnuť.

Požadovaného prírastku dôležitých charakteristík lietadiel bolo možné dosiahnuť len cestou zavedenia leteckých turbokompresorových motorov (LTKM). Ukončenie II. Svetovej vojny bolo spojené so začiatkom éry reaktívneho letectva. Do roku 1945 prakticky všetky hlavné mocnosti sveta, Veľká Británia, Spojené štáty americké a Nemecko, začali konštruovať skúšobné a prvé sériové reaktívne stíhacie lietadla a bombardéry, z ktorých niektoré boli aj bojovo nasadené. Sovietsky zväz, aj napriek perspektívnym predvojnovým prácam Archipa Michajloviča Ljulku, počas vojny zastavil práce na leteckých turbokompresorových motoroch a bol prinútený veľmi rýchlo dobehnúť tieto štáty.

Straty bolo nutné dobehnúť vo veľmi krátkej dobe. Pre rozvinutie sovietskej výroby leteckých turbokompresorových motorov sa predpokladalo:

1. Najprv, pre získanie skúseností, využiť trofejné nemecké letecké turbokompresorové motory Jumo-004, BMW-003;
2. Osvojiť si výrobu licenčných anglických motorov Rolls-Royce Nene a Rolls-Royce Derwent 5 v sovietskych leteckých závodoch;
3. Urýchliť práce na domácich leteckých turbokompresorových motoroch v konštrukčných kanceláriách V. J. Klimova, A. A. Mikulina a A. M. Ljulku.

Vo všetkých troch etapách hral kolektív konštrukčnej kancelárie V. J. Klimova jednu z rozhodujúcich úloh . Konštrukčná kancelária V. J. Klimova sa začala zaoberať problematikou leteckých turbokompresorových motorov už v roku 1945, kedy ešte pracovala v Ufe. Na základe rozkazu Ministerstva leteckého priemyslu boli od 28. 4. 1945 pre využitie konštrukčnej kancelárie poskytnuté trofejné nemecké letecké turbokompresorové motory Jumo-004B1 firmy Junkers, používané v nemeckých stíhacích lietadlách Me-262 a v prvom prúdovom bombardovacom lietadle na svete Ju-287. Konštrukčná kancelária Jakovleva a Lavočkina v tom istom roku dostala úlohu od Ministerstva obrany SSSR skonštruovať sovietske stíhacie lietadla s týmito reaktívnymi motormi.

Začiatkom roka 1946 bol motor Jumo-004B1 zaradený do sériovej výroby pod označením RD-10 v ufimskom leteckom závode č. 26, neskôr v rokoch 1949-1950 si jeho výrobu osvojil leningradský závod č. 466 (v súčasnej dobe OAO „Красный Октябрь“, kde jeho výroba prebiehala až do januára 1953. Motor mal osemstupňový axiálny kompresor, zmiešanú spaľovaciu komoru so šiestimi rúrkovými plamencami a jednostupňovú plynovú turbínu. Regulácia ťahu motora sa vykonávala zmenou dodávky paliva do spaľovacej komory do spaľovacej komory a zmenou plochy prierezu výstupnej dýzy v dôsledku zmeny polohy posuvného kužeľa. Ako základné palivo sa používal kerosin. Roztočenie rotora motora pri spúšťaní sa vykonávalo pomocou špeciálneho dvojvalcového benzínového spúšťacieho dvojdobého motora, ktorý mal samostatnú palivovú sústavu. Pri nominálnom režime dosahoval motor ťah 900 kp. Špecifická spotreba paliva motora bola 1,4 kg.kp-1.h^-1. Suchá hmotnosť motora RD-10 bola 720 kg, maximálny priemer motora 810 mm, dĺžka motora 3935 mm. Motor mal niekoľko modifikácií s komorou prídavného spaľovania, ktorých ťah sa pohyboval v rozsahu 1050 až 1350 kp.

Motory RD-10 boli použité u sovietskych prúdových stíhacích lietadiel prvej generácie, ktoré boli vytvorené v konštrukčnej kancelárii A. S. Jakovleva (Jak-15, Jak-17, Jak-19), S. A. Lavočkina (La-150, La-150M, La-150F, La-152, La-156, La-160) a P. O. Suchého Su-9 a ďalších.

Prvým sovietskym prúdovým stíhacím lietadlom, ktoré bolo zaradené do výzbroje sovietskych vzdušných síl, bolo lietadlo Jak-15, modifikácia stíhacieho lietadla Jak-3, u ktorého došlo k premiestneniu jeho pohonnej jednotky. Namiesto piestového motora M-105 bol u neho použitý turbokompresorový motor RD-10. Nový motor bol umiestnený nosovej časti trupu pod krídlom a kabínou s výstupom prúdu výstupných plynov pod chvostom trupu lietadla. V tomto lietadle bola použitá táto konštrukčná schéma. Stíhacie lietadlo Jak-15 bol vyrobený v októbri 1945. Skúšky lietadla prebiehali v od jari 1946 do jesene 1947. Lietadlo bolo schopné dosiahnuť maximálnu rýchlosť 805 km.h^-1 vo výške 5000 m. Veľmi skoro sa po lietadle Jak-15 objavilo omnoho dokonalejšie stíhacie lietadlo Jak-17. Tieto stíhacie lietadlá sa masovo používali vo vojenských vzdušných silách. Na týchto stíhacích lietadlách piloti vykonávali prvé kroky pri osvojovaní prúdového letectva.

V konštrukčnej kancelárii S. A. Lavočkina bol vytvorený celý rad skúšobných stíhacích lietadiel s motormi RD-10. Lietadla S. A. Lavočkina a A. S. Jakovleva mali rovnakú schému umiestnenia motora v trupe. Len u stíhacieho lietadla La-152 bol motor RD-10 umiestnený v spodnej časti hlavnej časti trupu tak, aby jeho výstupná dýza vystupovala v spodnej zadnej časti. Vzniklo niečo v princípe vonkajšieho závesu. Osa trupu lietadla prechádzala nad motorom. Celý motorový úsek, upevnený zo spodnej časti trupu lietadla, ktorý bol zakrytý podvesenou kapotážou, nebol súčasťou silovej schémy lietadla. Táto koncepcia značne zjednodušila technológiu montáže lietadla a jeho prevádzku.

Súčasne s prácou na lietadlách v konštrukčnej kancelárii A. S. Jakovleva a S. A. Lavočkina v spolupráci so špecialistami boli iniciatívne vykonávané pokusy s vytvorením komory prídavného spaľovania pre motory RD-10. Pre rôzne varianty motora RD-10F boli vyprojektované lietadlá Jak-19, La-150F a La-156. Stíhacie lietadlo Jak-19 ako prvé v ZSSR malo aerodynamicky dokonalejšiu konštrukciu umiestnenia motora s výstupnou dýzou motora, ktorá sa nachádzala v ose trupu lietadla.

V konštrukčnej kancelárii P. O. Suchoja bolo skonštruované dvojmotorové frontové stíhacie lietadlo Su-9, ktoré bolo schopné súčasne vykonávať funkciu ľahkého bombardéra. Jeho konštrukčné riešenie pripomínalo nemecké lietadlo Me-262. V decembri 1947 boli ukončené všetky skúšky, pri ktorých bola dosiahnutá maximálna rýchlosť 885 km.h^-1 vo výške 8000 m. Avšak, aj napriek dobrým doporučeniam lietadlo Su-9 do sériovej výroby nebolo zaradené.

Spomedzi projektov lietadiel, ktoré ostali len v štádiu projektov, je treba spomenúť prvý sovietsky reaktívny bombardér RB-17, rozpracovaný v konštrukčnej kancelárii V. M. Mjasiščeva. Z hľadiska svojej konštrukčnej filozofie bol štvormotorový RB-17 vývojovým pokračovateľom piestového bombardéra Pe-2 I Moskyto s motormi VK-107A. Motory museli byť umiestnené na zvislých pilonoch pod krídlami. Podľa výpočtov mal tento bombardér dosahovať maximálnu rýchlosť letu 900 km.h^-1 a cestovnú rýchlosť 800 km.h^-1. Projekt lietadla bol preskúmaný a schválený vysokými funkcionármi leteckého priemyslu v apríli 1946. Avšak už tejto jari bola konštrukčná kancelária V. M. Mjasiščeva zrušená a kolektív a vedecko-technická základňa odovzdaná konštrukčnej kancelárii S. V. Iljušina. Samotný V. M. Mjasiščev bol prepustený z leteckého priemyslu. Súčasne s tým bol zrušený aj projekt RB-17.

Aj napriek tomu, že motor RD-10 nebol zďaleka dokončený, jeho rýchle osvojenie a zavedenie do sériovej výroby a zaradenie do konštrukcie prvých sovietskych reaktívnych lietadiel umožnilo za jeden až dva roky značne skrátiť zaostávanie oproti USA a Veľkej Británii. Piloti, ktorí boli zvyknutí na lietadlá s piestovými motormi zo začiatku nevedeli ako sa postaviť k novej neznámej technike, avšak vďaka tomu, že Jak-15 a Jak-17 boli v princípe rozvinutím veľmi známeho stíhacieho lietadla Jak-3, veľmi rýchlo sa preškolili a boli schopní si osvojiť reaktívne lietadla druhej generácie, ktoré na seba nedali dlho čakať.

26. júna 1946 v Leningrade v priestoroch bývalého výrobného závodu na výrobu leteckých motorov č. 234 bola vytvorená konštrukčná kancelária č. 117 na produkciu nových typov prúdových a turbohriadeľových leteckých motorov. Hlavným konštruktérom sa stal Vladimír Jakovlevič Klimov, jeho zástupcom bol menovaný Sergej Petrovič Izotov, ktorý pracoval do tej doby v Ufe ako zástupca náčelníka konštrukčného oddelenia.

A. I. Mikojan (uprostřed) a V. J. Klimov (vlevo) na britském letišti v roce 1947.

Koncom roka 1946 V. J. Klimov spolu s A. I. Mikojan boli rozkazom odoslaní do Anglicka ako predsedovia Štátnej komisie pre nákup leteckých turbokompresorových motorov Derwent a Nene firmy Rolls-Royce, ktoré patrili k tým najdokonalejším v tomto období vo svete.

Anglické motory boli s mimoriadnou rýchlosťou už koncom roka 1947 rozobraté, preskúšané a zavedené do sériovej výroby. Motory Nene I a Nene II pod označením RD-45 a RD-45F v závode č. 45 (v súčasnej dobe Strojársky výrobný podnik „SALJUT“) a motor Derwent V pod označením RD-500 v závode č. 500 (v súčasnej dobe OAO Moskovský strojársky podnik V. V. Černiševa). Neskôr sa tieto motory vyrábali v mnohých podnikoch na výrobu leteckých motorov v celej krajine.

Paralelne s vedením konštrukčnej kancelárie 117 od februára 1947 až do júna 1956 V. J. Klimov riadil konštrukčnú kanceláriu závodu č. 45 (v súčasnej dobe Strojárska konštrukčná kancelária „Granit“). Jeho zástupcom bol N. G. Mecchvarišvili, ktorý po odchode V. J. Klimova prevzal funkciu hlavného konštruktéra konštrukčnej kancelárie č. 45. Hlavným konštruktérom závodu č. 500 bol V. M. Jakovlev. V. J. Klimov dostal rozkazom od ministra leteckého priemyslu od 27. februára 1947 celkové riadenie spracovania výkresov motorov RD-45 a RD-500. Priame riadenie nad motorom RD-500 bolo určené V. M. Jakovlevovi. Do konca roka 1947 boli všetky otázky, požiadavky riadiaceho projektu V. J. Klimova, najmä otázky použitých materiálov, technické požiadavky na agregáty, polotovary, pevnosť boli vyriešené. Z tohto dôvodu V. J. Klimov sa obrátil na ministra M. V. Chruničeva s prosbou o zbavenie plnenia úloh, ktoré boli zviazané s motorom RD-500, aby sa mohol sústrediť na motory RD-45, VK-1 a VK-2.

RD-45F

Od polovice roku 1946, t.j. ešte pred zakúpením anglických motorov do ZSSR, v konštrukčnej kancelárii V. J. Klimova prebiehali práce na príprave výkresovej dokumentácie motora Nene, ktorý bol vybratý ako prototyp pre výkonnejší sovietsky motor VK-1. Jediným materiálom, ktorý mali konštruktéri k dispozícii boli veľmi chudobné informácie v časopisoch a jedna fotografia pozdĺžneho rezu motora. Keď boli výkresy hotové, prišli zakúpené motory z Anglicka. V konštrukčnej kancelárii č. 45 bol rozobratý celý motor, urobený rez všetkých častí a zmerané rozmery všetkých súčiastok. Motor RD-45 bol presnou kópiou motora Nene. V. J. Klimov kategoricky zakázal robiť akékoľvek odchýlky, vylepšenia, či už vo výkresoch, tak aj pri výbere materiálov. Pri spracovaní výkresovej dokumentácie motora RD-45 sa zúčastňovali mnohí leningradskí konštruktéri.

Z hľadiska konštrukcie sú motory RD-45, RD-45F a RD-500 jednohriadeľové LTKM s jednostupňovým odstredivým, dvojstranným kompresorom, deviatimi rúrkovými spaľovacími komorami, jednostupňovou plynovou turbínou, výstupnou rúrou a pecnou výstupnou dýzou.

Motory RD-45 a RD-45F sa vzájomne odlišovali len tým, že prvý z nich mal teleso kompresora zváranej konštrukcie, druhý mal teleso kompresora odlievané, čo umožnilo nielen znížiť jeho hmotnosť, ale aj zvýšiť ťah z 2040 kp na 2270 kp. Motor RD-500 mal trocha menšie rozmery a jeho ťah bol 1590 kp.

Existencia týchto motorov umožnila v ZSSR pristúpiť k vzniku reaktívnych stíhacích lietadiel druhej generácie. Rada Ministrov ZSSR svojim uznesením z 11. marca 1947 potvrdila plán v priebehu roka vyrobiť prototypy frontových stíhacích lietadiel s motormi Nene v konštrukčnej kancelárii A. I. Mikojana a konštrukčnej kancelárii S. A. Lavočkina. V konštrukčnej kancelárii A. S. Jakovleva mal byť vyrobený prototyp frontového stíhacieho lietadla s motorom Derwent V.

Motor Nene I v prvním zkušebním letounu C-1 (MiG-15).

Do leta 1947 prebiehali práce na prototypoch MiG-15 a La-168 prakticky paralelne, avšak neočakávane vznikli problémy s montážou motorov Nene. Ich sériová výroba v Anglicku sa ešte len rozbiehala a ešte neboli dodávané do Kráľovských vzdušných síl Veľkej Británie. Súčasne s tým sa zdržali ich dodávky, pričom hrozilo, že nebudú vôbec dodané – v tej dobe sa začínala studená vojna. V tej dobe boli motory Derwent V už dodávané do ZSSR.

V tejto zložitej situácii A. I. Mikojan sa rozhodol riskovať a inštaloval dlhoočakávané Nene I na prvý prototyp lietadla MiG-15 a Nene II na druhý prototyp lietadla MiG-15. Opatrný S. A. Lavočkin sa rozhodol vyprojektovať stíhacie lietadlo La-15 – zmenšenú kópiu stíhacieho lietadla La-168, avšak s motorom Derwent V. Nakoniec sa toto riešenie ukázalo pre S. V. Lavočkina ako správne.

Budúci La-15, odvodený z La-168, ako náhradné riešenie bol vyrobený ako prvý, skôr prešiel podnikovými a štátnymi skúškami a bol prijatý do sériovej výroby a preklenul obdobie do zavedenia masovej výroby stíhacieho lietadla La-168, ktoré bolo v týchto rokoch najdokonalejším sovietskym stíhacím lietadlom (v dobe skúšok v rokoch 1948-1949 toto lietadlo preukázalo podstatne lepšie parametre ako lietadlo MiG-15: maximálna rýchlosť dosahovala 1048 km.h^-1. Neskôr, keď bola prijatá koncepcia jediného typu stíhacieho lietadla (ktorým sa stalo stíhacie lietadlo MiG-15), bola sériová výroba lietadla La-15 prerušená a konštrukčná kancelária S. A. Lavočkina bola porazená. Motory Derwent V boli demontované z lietadiel La-15 a použité na pohon krídlatých rakiet („самолет-снаряд“) „KS“.

Motor Nene v MiG-15.

Risk sa A. I. Mikojanovi oplatil. Prototypy stíhacieho lietadla MiG-15 vykonali prvé lety v období od októbra 1947 do apríla 1948. V marci 1948 bolo prijaté uznesenie vlády o začiatku sériovej výroby stíhacieho lietadla MiG-15 s motormi RD-45. MiG-15 prešiel štátnymi skúškami v lete 1948. Z hľadiska maximálnej rýchlosti, stúpavosti, dostupu a doletu bol lepší ako ostatné sovietske stíhacie lietadlá tej doby vo vzdušných silách ZSSR. Pritom základné letové údaje nielenže zodpovedali takticko-technickým požiadavkám ale ich aj prekonávali. Vo výške 10 000 m bola dosahovaná rýchlosť 983 km.h^-1, vo výške 5000 m – 1028 km.h^-1, vo výške 2620 m – 1042 km.h^-1. Výška 5000 m sa dosahovala za 2,3 minúty, namiesto požadovaných 3,2 minúty. Dosiahnutie výšky 10 000 m si vyžadovalo len 5,9 minúty Hodnota maximálneho doletu vo výške 10 000 m bola 195 km (?). Praktický dostup lietadla bol 15 200 m.

Piloti vysoko oceňovali nový stroj. Lietadlo MiG-15 bolo z hľadiska svojich letových a bojových kvalít jedným z najlepších stíhacích lietadiel svojej doby. Ešte viac bolo lietadlo oceňované inžiniersko-technickým personálom. Pozemná prevádzka lietadla MiG-15 s motorom RD-45F je jednoduchšia ako prevádzka prúdového lietadla Jak-17 a piestových lietadiel La-9 a Jak-9. Vďaka vysokým bojovým kvalitám a veľkej odolnosti v prevádzke prezývali lietadlo MiG-15 na lietadlo-vojak. Svoju bojovú dráhu lietadlo otvorilo v Korejskej vojne. Stíhacie lietadlo MiG-15 sa exportovalo zo ZSSR do priateľských krajín a licenčne sa vyrábalo v Poľsku a Československu. Mig-15 sa stal prarodičom celej rodiny , do ktorých patrili vynikajúce MiG-15bis a MiG-17.

Motora RD-45 a RD-500 sa inštalovali na mnohých prototypoch lietadiel, ktoré boli rozpracované v konštrukčných kanceláriách Jakovleva, Tupoleva, Iljušina, Suchoja a ďalších hlavných konštruktérov koncom 40-tých rokov. Lietadla s motormi RD-500 (La-15, Jak-23, Jak 25 a ďalšie) nedosiahli také rozšírenie. Stroje s motormi RD-45 (MiG-15, Il-28, Tu-14) boli podstatne viac rozšírené. Mali úspešný a dlhý život vďaka sovietskym prúdovým motorom VK-1, ktoré boli vytvorené v konštrukčnej kancelárii V. J. Klimova na báze RD-45.

Vytvorenie motora VK-1 sprevádzali veľké premeny v kolektíve, ktorý viedol hlavný konštruktér Vladimír Jakovlevič Klimov. V súlade s uznesením Rady Ministrov a nariadením ministra leteckého priemyslu v roku 1947 konštrukčná kancelária č. 117 pri závode č. 466 sa vyčlenilo na samostatný podnik – závod č. 117 a závod č. 466 bol v plnom rozsahu premiestnený do Kujbiševa (v súčasnej dobe „ОАО Красный Октябрь“.

Na rozdiel od minulého vojnového rozmiestnenia v Ufe, bola v závode č. 117 okamžite organizovaná výroba. Konštruovaním leteckých motorov sa zaoberali na kvalitatívne vyššej úrovni.

MiG-15UTI

Prvý sovietsky veľkosériový letecký turbokompresorový motor VK-1 začali projektovať v polovici roka 1946. Ako vzor bol použitý anglický motor Nene. Pri projektovaní motora VK-1 bol ťah motora stanovený o 30% vyšší ako u motora Nene. Pre získanie zadaných charakteristík boli do konštrukcie motora zahrnuté zdokonalenia (včítane výsledkov a skúseností z vojenskej prevádzky motorov RD-45), ktoré sa najmä prejavili vo zväčšení spaľovacej komory, lopatiek plynovej turbíny a použití výstupného ústrojenstva rúrového tvaru.

Dokončovanie motora VK-1 prebiehalo dostatočne rýchlo. V roku 1949 motor ukončil štátne skúšky. Konštruktérom sa podarilo u motora VK-1 dosiahnuť omnoho lepšie technické údaje v porovnaní s motorom RD-45: ťah F_T = 2700 kp (2040 kp), špecifická spotreba paliva c_m = 1.07 kg.kp^-1.h^-1 (1,06 kg.kp^-1.h^-1), prietokové množstvo vzduchu Q_v = 48,2 kg.s^-1 (40 kg.s^-1), celkový stupeň stlačenia kompresora π_KC = 4,2 (4,0), teplota plynu pred plynovou turbínou T_3C = 1170 K (1140 K), pri nepodstatnom zvýšení hmotnosti m = 870 kg (808 kg) a rozmerov. V máji 1949 bolo prijaté uznesenie o spustení sériovej výroby motora VK-1 so 100 hodinovou technickou životnosťou.

V tejto dobe vznikla koncepcia „jediného unifikovaného stíhača“ Závody, ktoré vyrábali stíhacie lietadla La-15 a Jak-23 museli ukončiť ich výrobu a od júna 1950 v plnom rozsahu prejsť na výrobu Migov. Okrem toho vláda stanovila V. J. Klimovovi v priebehu roka zväčšiť technický život motora VK-1 na 250 hodín. V roku 1951 sa začala sériová výroba motora VK-1F so spaľovaním paliva za plynovou turbínou v komore prídavného spaľovania. Na režime prídavného spaľovania motor dosahoval ťah 3380 kp po dobu 3 minút.

Stíhacie lietadlo MiG-15 s motorom VK-1 dostal označenie MiG-15bis a bol zaradený do sériovej výroby v lete 1950. Do odstránenia nedostatkov (pumpáž) bola maximálna rýchlosť lietadla MiG-15bis vo výškach do 2500 m bola obmedzená na 1040 km.h^-1.

Skúšky ukázali značné zlepšenie prakticky všetkých charakteristík lietadla v porovnaní s pôvodným lietadlom MiG-15. Maximálna rýchlosť, ktorú mohlo lietadlo dosiahnuť bola 1076 km.h^-1 pri zemi a 987 km.h^-1 vo výške 10 000 m.

Správnosť rozhodnutia o vytvorení lietadla MiG-15bis dokázali vzdušné boje na nebi Kórei. Toto lietadlo bolo ovenčené slávou víťaza nad stíhacími lietadlami P-51 Mustang, F-80 Shooting Star, F-84 Thunderjet ako aj nad najdokonalejším stíhacím lietadlom F-86 Sabre. S vysokou efektívnosťou MiG-15bis bojoval s bombardovacími lietadlami B-29.

Za vytvorenie motora VK-1 získali v roku 1949 riadiaci pracovníci závodu V. J. Klimov, S. P. Izotov a N. G. Kostjuk Stalinovu cenu 1. stupňa.

Motor VK-1A bol taktiež použitý u stíhacieho lietadla MiG-17 s uhlom šípovitosti krídla 45°, ktoré bolo bezprostredným rozvinutím lietadla MiG-15. Rýchlosť lietadla vzrástla o 40 až 50 km.h^-1, zlepšili sa jeho manévrovacie schopnosti vo veľkých výškach, vzrástla jeho rýchlosť stúpania.

Stíhacie lietadla MiG-15 a MiG-17, ktoré sa vyrábali v desiatkach modifikácii, boli vo veľkej obľube pilotov. Boli zavedené do výzbroje viac ako 30 krajín sveta.

Údržba motoru VK-1, polovina 50. let.

Motory VK-1 boli taktiež vybraté pre pohon jediného frontového bombardéra Il-28. Okamžite bol zavedený do sériovej výroby v niekoľkých závodoch a bol vyrábaný v obrovských počtoch (viac ako 6000 kusov). V priebehu 50-tých rokov letové vlastnosti bombardovacieho lietadla Il-28 zodpovedali požiadavkám v danej triede bombardérov. Lietadlo Il-28 sa zúčastnil celého radu vojen a lokálnych konfliktov a je až do súčasnej doby vo výzbroji vzdušných síl rady štátov. Prvýkrát sa bombardovacie lietadlo Il-28 objavilo v leteckých plukoch v roku 1950 a okamžite si získalo sympatie leteckého a technického personálu.

Okrem vyššie uvedených lietadiel boli motory VK-1 použité u mnohých skúšaných lietadiel z konštrukčnej kancelárii Lavočkina (La-176, La-200), Jakovleva, mnohých bombardérov Tupoleva a u iných. Zvlášť je treba zvýrazniť stíhacie lietadlo La-176, ktoré ako prvé v Sovietskom zväze dosiahlo rýchlosť zvuku.

Pokračovaním prác na zdokonaľovaní parametrov a zvyšovaní ťahu motora VK-1 bol vytvorený motor VK-5 so zvýšeným vzletovým ťahom na 3100 kp. V rokoch 1951-1952 bol v konštrukčnej kancelárii Tupoleva rozpracovaný projekt torpédovacieho bombardéra Tu-93, poháňaného motormi VK-5. Toto lietadlo bolo posledné v rodine lietadiel Tu-14 a uchovával v sebe obecnú koncepciu a konštrukciu. V konštrukčnej kancelárii Iljušina boli použité motory VK-5 u prototypu lietadla Il-28S, ktoré malo šípové krídlo. Avšak ďalšie práce a skúšky ukázali, že lietadlo Il-28S nemá podstatné výhody oproti sériovým lietadlám Il-28 s motormi VK-1 a tak bol tento projekt zrušený.

Motor VK-5F dosahoval ťah 3800 kp na režime prídavného spaľovania. Prešiel štátnymi skúškami v roku 1953 a letovými skúškami na experimentálnom fotografickom prieskumnom lietadle MiG-17R, ktoré pri zapnutom prídavnom spaľovaní dosiahlo v tej dobe najväčšiu dostupovú výšku – 18000 m. Aj napriek tomu nebol motor VK-5F zaradený do sériovej výroby.

VK-5F

Motory rodiny VK-1 sa sériovo vyrábali v Sovietskom zväze, Poľsku, Československu a v Číne. Celkovo bolo vyrobených okolo 20 000 motorov. Motor VK-1 bol posledným sériovým motorom konštrukčnej kancelárie v dobe keď ju viedol Vladimír Jakovlevič Klimov až do jeho odchodu do dôchodku v roku 1960. Za obdobie desiatich rokov sa V. J. Klimovovi podarilo vytvoriť organizáciu, ktorá v plnej miere zabezpečila letecké turbokompresorové motory pre frontové stíhacie a bombardovacie lietadla tohto obdobia. Z tohto dôvodu rozpracovanie a zvládnutie výroby leteckých turbokompresorových motorov s odstredivým kompresorom bolo významnou etapou pri rozvoji sovietskej leteckej techniky a konštrukčná kancelária V. J. Klimova pritom zohrala rozhodujúcu úlohu.

Technický pokrok sa v kolektíve V. J. Klimova rozvíjal veľmi prudko. Konštruktéri ešte nestihli dokončiť štátne skúšky jednoprúdového motora VK-1 a VK-1F, začať projekčné práce na turbovrtuľovom motore VK-2, pričom už jednotlivé brigády začali dostávať od hlavného konštruktéra úlohy, ktoré boli zviazané s predbežnými projektmi dvojprúdového leteckého turbokompresorového motora.

V. J. Klimova zaujala idea takého motora. On videl v ňom veľkú perspektívu v budúcnosti, čo nie je možné povedať o iných sovietskych leteckých konštruktéroch. Aj samotný A. M. Ljulka, ktorý ešte koncom tridsiatych rokov rozpracoval projekt dvojprúdového leteckého turbokompresorového motora, pristúpil k vytvoreniu dvojprúdového leteckého turbokompresorového motora AL-31F až v roku 1976. Nedocenenie myšlienky dvojprúdových leteckých turbokompresorových motorov malo za následok zaostávanie ZSSR v tejto oblasti vývoja leteckých motorov. Klimov projekt bol prijatý skepticky pri jeho posudzovaní v CIAM. Záporne stanovisko k tejto myšlienke zaujal A. A. Mikulin.

V roku 1951 pristúpil k rozpracovaniu projektov motora. Motoru bol pridelené označenie VK-3. Konštrukčne motor pozostával z desaťstupňového osového kompresora s dvoma prvými nadzvukovými stupňami, prstencovej spaľovacej komory, osovej trojstupňovej plynovej turbíny, dvanástich rúr druhého prúdu, zmiešavacej komory a komory prídavného spaľovania s regulovateľnou nadzvukovou výstupnou dýzou. Vzduch do rúr druhého prúdu sa odoberal za druhým stupňom kompresora a odvádzal do zmiešavacej komory.

Obtokový pomer sa menil v závislosti od režimov práce motora. Maximálny obtokový pomer (okolo m = 0,5) sa dosahoval pri cestovnom režime, minimálny obtokový pomer (okolo m = 0,25) bol dosahovaný počas letu pri maximálnej rýchlosti a pri vzletovom režime. Zmiešavanie prvého a druhého prúdu vzduchu sa regulovalo zmenou vzájomného vzťahu plôch pri vstupe do zmiešavacej komory.

Ťah motora pri vzletovom režime bol F_T = 5730 kp bez zapnutého prídavného spaľovania a F_T = 8440 kp pri zapnutom prídavnom spaľovaní. Špecifická spotreba paliva bola: cm = 1,85 kg.kp-1.h^-1 pri režime prídavného spaľovania, cm = 0,96 kg.kp-1.h^-1 pri vzletovom režime a cm = 0,73 kg.kp-1.h^-1 pri cestovnom režime. Teplota plynov pred plynovou turbínou bola T_3C = 1180 K, celkový stupeň stlačenia πKC = 12. Celkové rozmery motora boli: dĺžka L = 6140 mm, priemer motora D = 1100 mm. Suchá hmotnosť motora m = 1850 kg.

I-3 (I-380

Motor VK-3 bol predurčený pre výškové nadzvukové stíhacie lietadlo I-3 (I-380) z konštrukčnej kancelárie A. I. Mikojana, ktorého projekt sa začal v júni 1953. Vypočítaná rýchlosť lietadla pri jeho vzletovej hmotnosti m = 8954 kg predstavovala pri zemi 1274 km.h^-1, vo výške 10 000 m sa zvýšila na 1775 km.h^-1. Avšak tomuto stíhaciemu lietadlu nebolo súdené vzlietnuť. Paralelne s projekčnými prácami na lietadle I-3 bol rozpracovávaný projekt prepadového stíhacieho lietadla I-3P (I-410) a v rokoch 1954-1955 boli realizované projekčné práce na zdokonalenom I-3U.

U motora sa použili nadzvukové stupne kompresora z titanovej zliatiny, ktoré boli v tej dobe novinkou. Použitie titanu umožnilo zabezpečiť pevnosť diskových zámkov ako aj samotných diskov a umožnilo znížiť hmotnosť celej konštrukcie motora. Návrh a profilovanie nadzvukových lopatiek bolo realizované novým spôsobom nielen pre špecialistov konštrukčnej kancelárie Klimova ale aj pre všetky ostatné konštrukčné kancelárie.

Takmer jeden a pol roka sa realizovali výskumy v termobarokomore, kde sa skúšala sústava zapnutia palivových rámp, stabilizácia horenia, proces regulácie zmiešavania a regulácia nadzvukovej výstupnej dýzy.

Po päťročnej práci motor dosiahol požadovanú spoľahlivosť a stanovenú úroveň základných charakteristík. V roku 1956 motor absolvoval štátne skúšky na technickú životnosť 100 hodín. Na základe toho sa motor VK-3 stal prvým dvojprúdovým leteckým turbokompresorovým motorom v ZSSR.

Letové skúšky prepadového stíhača I-3U prebiehali na základni „ЛИИ“ (Leteckého skúšobného inštitútu) v Moskve. Skúšky prepadového stíhacieho lietadla vykonával talentovaný skúšobný pilot Georgij Konstantinovič Mosolov. V roku 1956 boli dosiahnuté pre dané obdobie vynikajúce výsledky skúšok: rýchlosť prepadového stíhacieho lietadla pri vzletovej hmotnosti m = 9220 kg bola 1960 km.h^-1 a dostup viac ako 18 000 m. Aj napriek tomu, že sa skúšky úspešne ukončili na základe organizačných dôvodov bol projekt I-3U zrušený. Za vytvorenie motora VK-3 bola veľká skupina konštruktérov a experimentálnych pracovníkov a skúšobných pracovníkov vyznamenaná cenami a vyznamenaniami.

V roku 1953 na základe motora VK-3 začal vývoj motora, ktorý dostal označenie VK-13. Motor bo predurčený pre stíhacie lietadlo A. I. Mikojana, dvojmotorové lietadlo Jak-30 konštruktéra A. S. Jakovleva a pre prepadové stíhacie lietadlo P-1 P. O. Suchoja. Základnou zvláštnosťou tohto motora bolo použitie plynovej turbíny s chladenými usmerňovacími a rotorovými lopatkami. To umožnilo zvýšiť teplotu plynu pred plynovou turbínou T_3C približne o 250 K (z T_3C = 1150 až 1180 K na T_3C = 1400 K). Zvýšenie teploty plynov pred plynovou turbínou T_3C umožnilo zvýšiť ťah motora pri režime bez prídavného spaľovania o 10 % pri zachovaní vonkajších rozmerov a hmotnosti motora. Okrem toho pri režime prídavného spaľovania bolo dosiahnuté zvýšenie ťahu z hodnoty 1,35 na 1,45 oproti maximálnemu režimu, čo umožnilo dosiahnuť ťah F_T,PS = 10 000 kp.

Chladená plynová turbína motora VK-13 bola použitá ako prvá v histórii sovietskeho leteckého priemyslu.

Záverečné práce na motore VK-13 prebiehali veľmi problematicky z dôvodu porúch chladených lopatiek. V roku 1960 boli práce na motore VK-13 prerušené voluntaristickým rozhodnutím vedenia ministerstva.

Motor VK-3 poslúžil ako základ pre vytvorenie ešte jedného motora – motora „D“, ktorý bol predurčený pre ťažké lietadlo S. V. Iljušina. Originálnosť tohto projektu bola daná tým, že dúchadlo druhého prúdu je umiestnené nad jednostupňovou voľnou turbínou, ktorá je umiestnená za plynovou turbínou kompresora. Pracovná lopatka tejto turbíny sa rozdeľuje na dve časti, horná časť patrí dúchadlu, spodná časť patrí plynovej turbíne. Medzi týmito časťami sa nachádza tesnenie.

Záverečné skúšky sa vykonávali na reálnom motore. Pri skúškach bol získaný ťah F_T = 8500 kp. Podobne ako v iných prípadoch motora VK-3 boli práce na projekte prerušené v počiatočnom štádiu.

Druhá polovica 50-tých rokov nebola pre konštrukčnú kanceláriu Klimova jednoznačnou. Na jednej strane sa podarilo vytvoriť motor, ktorý zodpovedal požiadavkám svetovej úrovní a na druhej strane ani jeden z motorov z tých alebo iných dôvodov (nie však konštrukčných) nebol zavedený do sériovej výroby. Avšak získané vedecko-technické skúsenosti sa prejavili v 70-tých rokoch, kedy pod vedením S. P. Izotova bol vytvorený jeden z najlepších dvojprúdových leteckých turbokompresorových motorov RD-33.

POČTY VYROBENÝCH MOTOROV RD-500, RD-45 a VK-1
závod č.	typ motoru	1948	1949	1950	1951	1952	1953	1954	1955	1956	1957	1958	1959	1960
16	RD-500		301
16	VK-1				55	390
16	VK-1A					422	506
19	VK-1A						44	955
24	VK-1			761	3088	598
24	VK-1A					2123	2843	2596
26	RD-45		234	1706
26	RD-45F				1175	993
26	VK-1				658	136
26	VK-1A					1266	3517	3885
45	RD-45	154	1172	15
45	VK-1		11	1724	3276	114
45	VK-1A					3332	3648	1586	2982	1119	699	353	220	75
45	VK-1F						40	1753	932	486	403	202	162
478	RD-45F						515	1401	1039	479	429	101
478	RD-500											595
500	RD-500	97	462	608	83
500	VK-1			50	971	186
500	VK-1A					771	1061	602
	celkem	251	2181	4864	9306	10331	12174	12778	4953	2084	1531	1251	382	75

Některé zdroje použitých informací a obrázků:

• http://www.aviation.ru/engine/VK/story1