Летчик-испытатель ОКБ Е.С. Соловьев

С учетом обозначившихся проблем взамен АЛ-7Ф-1 на самолете предлагалось установить новейший более экономичный двигатель АЛ-21Ф, а также увеличить внутренний запас топлива, что обещало поправить дело и довести дальность полета до удовлетворительного уровня. Одно время в качестве возможного варианта силовой установки рассматривался также перспективный двигатель Д-30Ф-1, создававшийся в ОКБ П. А. Соловьева. Такая модификация самолета получила условное наименование Су-17-30. Однако работы по этому двигателю находились на стадии проектирования, в то время как доводка АЛ-21Ф демонстрировала обнадеживающие результаты, да и традиционно близкие связи с ОКБ A.M. Люльки сыграли определяющую роль - как-никак, именно их двигатели служили на большинстве серийных машин Сухого.

Стоит несколько подробнее остановиться на истории становления этого этапного двигателя, ставшего "сердцем" различных модификаций Су-17 до самого конца их серийного выпуска. Еще в августе 1965 году в ОКБ А. М. Люльки начались работы над двигателем третьего поколения, призванного стать достойной заменой надежного, но неэкономичного АЛ-7Ф-1. Вскоре подоспело и Постановление Совмина СССР о создании нового двигателя, получившего индекс АЛ-21Ф и прежде всего предназначавшегося для оснащения тяжелого штурмовика Т-58М (будущего Су-24).

Создание двигателя поручалось московскому ОКБ опытного завода № 165 A.M. Люльки и заводу «Салют». Тактико-технические требования к силовой установке задавались Минобороны СССР. Согласно задания, двигатель АЛ-21Ф должен был развивать тягу на максимале с форсажем 8900 кг, иметь удельный расход на этом режиме на уровне не более 1,8 кг/кгс×час и на крейсерском режиме на малой высоте не более 1,13 кг/кгс×час, а также обладать ресурсом не менее 500 час (100 час на испытаниях). Срок предъявления АЛ-21Ф на государственные стендовые испытания назначался на 1-й квартал 1969 года. При разработке требований к перспективному двигателю для ударных самолетов ВВС особо оговаривали условия как по экономичности, определяющей дальность полета у земли, так и по возможности сверхзвукового "броска" - не менее 5 минут полета на сверхзвуке на малой высоте и 20 - 25 минут на большой.

Анализ различных схем двигателей, проведенный мотористами совместно с самолетчиками, показал, что для ударной машины при этих условиях наивыгоднейшим будет одноконтурный одновальный ТРДФ с высоконапорным регулируемым компрессором. Популярная в отечественном двигателестроении схема высоконапорного двигателя с двухкаскадным устройством компрессора, включавшего ступени низкого и высокого давления, была сочтена менее эффективной. Такая конструкция отличалась независимостью работы каскадов низкого и высокого давления, кинематически не связанных между собой и приводимых в движение от соответствующих ступеней турбины низкого и высокого давления, для чего имела два соосных вала. По этой причине иногда даже говорили о наличии у двухкаскадного двигателя двух компрессоров и двух турбин (как с точки зрения "механики" оно и было). Взаимная работа ступеней компрессора достигалась "саморегулированием" за счет их газодинамической связи. Двухконтурная схема выглядела относительно простой и была хорошо отработана, обеспечивая удовлетворительные запасы устойчивости при сжатии воздуха в осевом компрессоре, однако конструкторам ОКБ A.M. Люльки более перспективным представлялось устройство с непосредственным регулированием компрессора сообразно режиму и внешним условиям работы двигателя. Такое решение было более сложным в реализации, но управление процессом в напорной части сулило повышение коэффициента полезного действия, улучшение данных по тяге и экономичности и расширение диапазона устойчивой работы двигателя (двухвальная схема все же страдала склонностью к неустойчивости на переходных режимах, что сказывалось на приемистости при необходимости быстрой смены оборотов, включении и выключении форсажа и пр.) В конечном счете, успех зависел не только от выбора "правильной" схемы, но, прежде всего, - от тщательности проработки конструктивных решений и отработанности самого изделия на этапе его доводки.