* * *
Упиваясь ракетно-ядерной мощью наших Вооруженных Сил, глава партии и государства с 1953 по 1964 г. Н. С. Хрущев проводил политику значительного сокращения объема работ по совершенствованию боевой авиации. В результате был утрачен темп наращивания научно-технического потенциала в этом важнейшем направлении, обеспечивающем военное могущество государства.
Естественно, это обстоятельство не могло не отразиться и на деятельности нашего предприятия. Но… не очень. Надо отдать должное Генеральному конструктору С. К. Ту-манскому, который, проявляя присущую ему выдержку и дальновидность, пользуясь поддержкой влиятельных кругов высоко ценивших успехи нашего коллектива в деле оснащения боевой авиации отличными турбореактивными двигателями, сумел сохранить основную направленность нашего тематического плана.
Однако не включиться в решение других, не свойственных нам задач, было невозможно, тем более что они щедро финансировались, а научно-технический потенциал фирмы позволял сказать свое веское слово и при решении ряда других военно-технических проблем.
Но прежде следует остановиться на очень интересной инициативной разработке, идея которой зародилась у наших ученых газодинамиков. Речь идет о принципиально новом направлении в науке и технике, которое нашло свое воплощение при создании турбохолодильной машины ТХМ-300.
Только в связи с достижениями в области турбореактивной техники была теоретически обоснована возможность создания воздушных холодильных машин, превосходящих по экономичности парокомпрессионные при температуре их охлаждения минус 80°С и ниже. Газоди^ намиками был рассчитан новый термодинамический цикл (названный в мировой специальной литературе «русский цикл») воздушной холодильной машины, который послужил основой при создании ТХМ-300.
Основные достоинства машины:
использование атмосферного воздуха вместо дорогостоящих вредных и летучих холодильных агентов,
непосредственный контакт холодного воздуха с охлаждаемым объектом,
более высокая экономичность при температурах охлаждения воздуха минус 80°С и ниже,
имеется возможность использовать горячий воздух, выходящий из машины при температуре плюс 110°С и ряд других преимуществ. Машина ТХМ-300 предназначалась для скороморозильных аппаратов и низкотемпературных систем охлаждения.
Работы по ее проектированию были начаты в январе 1962 г. А уже в 1963 г. был проведен большой объем испытании ТХМ1-300 и документация была передана на заводы- изготовители.
Интерес передовых капиталистических стран к ТХМ1-300 был столь велик, что машина была запатентована в Англии, Японии, Бельгии, США, Франции, Италии, Канаде, ФРГ, Швеции, Швейцарии.
В мае 1964 г. было развернуто проектирование и выпуск рабочих чертежей машины ТХМЗ-300, предназначенной для замораживания крови и биотканей (костного мозга).
Воздушная турбохолодильная машина TXMI-300 и созданные в последующем многочисленные ее модификации могут эксплуатироваться в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства, в том числе:
для замораживания мяса и рыбы;
для быстрого замораживания плодов, овощей, ягод;
для охлаждения бетона, замораживания грунта при проходке шахтных стволов в сложных гидрогеологических условиях;
для термообработки качественных сталей;
для климатических испытаний изделий, приборов и узлов машин в диапазоне температур от плюс 100 до минус 120°С.
Перечень возможного применения машины можно расширить.
Работы по научному обоснованию принципов работы турбохолодильной машины ТХМ-300, ее проектированию и созданию возглавил доктор технических наук М. Г. Ду-бинский.
В связи с работами над ТХМ-300 вспоминается такой эпизод. В сентябре 1962 г. на заводе была организована тематическая выставка. На ней демонстрировались созданные у нас и нашедшие широкое применение турбореактивные двигатели и турбохолодильная машина ТХМ-300. Это был показ наших достижений руководству страны.
За короткое время выставку посетили все самые высокие деятели партии и государства. И если они в силу своей весьма слабой компетенции воспоминаний о себе не оставили, то визит посетившего нас в октябре члена Президиума (так тогда называлось Политбюро) ЦК КПСС, первого заместителя Председателя Совета Министров СССР Алексея Николаевича Косыгина для нас, сопровождавших его по заводу, был приятным и надолго запомнившимся исключением.
Он пробыл на заводе около четырех часов, при этом показал прекрасную осведомленность в области использования наших двигателей, применительно, главным образом, к боевым самолетам. Но особый интерес вызвала у него турбохолодильная машина ТХМ-300, которая была продемонстрирована в действии. Для этого машину в присутствии А. Н. Косыгина загрузили кусками мяса и тушками рыбы и вскоре после разгрузки замерзшие продукты бросили на лежащую на полу стальную плиту. При этом рыба и мясо распались на мелкие кристаллы. Эффект был велик.
Дальнейшее знакомство с работой завода происходило в приемном зале генерального конструктора. На стенах висели плакаты, поясняющие то, что было ранее продемонстрировано. За столом сидели А. Н. Косыгин и С. М. Туманский, а его заместители поочередно выступали с пояснениями к представленным на плакатах разработкам. Последним был М. Г. Дубинский. И вот тогда А. Н. Косыгин встал из-за стола, подошел к одному из плакатов, где была показана ограниченная изотермами и адиабатами площадь, и спросил у Дубинского: «Скажите, вот в изображенном здесь цикле Карно…» Нашему удивлению не было предела: по сути хозяйственный руководитель государства, он упомянул весьма специфический термин, с которым встречаются только специалисты-теплотехники. Ведь на плакате не было написано, что это термодинамический цикл Карно. В наших глазах А. Н. Косыгин, как принято говорить, сразу же вырос на голову, а уж по сравнению со своими сановными коллегами, посетившими нас до того…
Дальнейшая судьба турбохолодильной машины сложилась, к сожалению, не слишком удачно. Серийное ее изготовление было передано из авиационной промышленности на Казанский компрессорный завод, который хотя и построил более 400 машин, однако не смог обеспечить необходимое качество изготовления, что отрицательно сказалось на объеме ее внедрения.
Подъемно-маршевый двигатель Р-27В-300 (в разрезе) для самолета вертикального взлета и посадки Як-38
Турбохолодильная машина ТХМ-300
Сейчас, когда применение основного хладагента фреона, который резко ухудшает состояние атмосферы, запрещено на международном уровне, интерес к воздушной турбохолодильной машине возрос. Если бы воздушная турбохолодильная машина создавалась в наши дни, пожалуй, это и был бы яркий пример конверсии, о которой так много толкуют в последние годы.
* * *
Под общим руководством С. К. Туманского в 1960- 1969 гг., при соблюдении строжайшей секретности были развернуты работы по созданию принципиально нового типа энергетической силовой установки ТУ-5 («Тополь», в последующем «Топаз»).
Следует иметь в виду, что энергоемкость ядерных источников энергии на несколько порядков выше химических и солнечных, и в ряде случев (например, полеты к удаленным планетам солнечной системы) они оказываются предпочтительнее, а для больших многокиловаттных мощностей - и единственно возможными.
Создание подобных ядерных энергетических установок представляет собой принципиально новое направление энергетики, синтезирующее достижения в области атомной науки и техники, теплотехники и гидродинамики, физики низкотемпературной плазмы, электротехники, автоматики и металловедения. В установке, работа которой основана на непосредственном термоэмиссионном преобразовании тепловой энергии в электрическую, используется малогабаритный ядерный реактор-преобразователь и высокотемпературная жидко-металлическая система теплоотвода. Реактор-преобразователь работает на тепловых нейтронах и использует в качестве теплоносителя эвтектический натрий-калиевый сплав.
Технические характеристики установки:
электрическая мощность, кВт - 5…7;
напряжение постоянного тока, В - до 30;
максимальная температура теплоносителя, °С - 600;
ресурс, ч - 10000.
Будет нелишним подчеркнуть, что в области разработок такого рода установок наша страна шла впереди других стран начиная с создания первого в мире реактора-преобразователя «Топаз» и кончая созданием термоэмиссионных ядерно-энергетических установок (ТЯЭУ) космического назначения.
Несмотря на особую секретность этих работ, было известно, что в США тогда удалось достичь в подобных установках электрической мощности только 0,5 кВт.
Основными достоинствами таких установок являются:
компактность и малый удельный вес,
