История создания А.Н. Туполевым самолета Ту-124 - первого в мировой авиации пассажирского самолета с двухконтурными турбореактивными двигателями - началась задолго до того, как вышел на испытания его опытный образец.

Господствующим направлением в развитии газотурбинной техники в середине 50-х годов XX века как в нашем государстве, так и зарубежом было создание турбовинтовых и турбореактивных двигателей: Дарт, Тайн, Эвон, J-57, J-75 и др. Двухконтурные двигатели, имевшие увеличенные габариты, серьезно не рассматривались.
Генеральным конструктором ОКБ №19 Павлом Александровичем Соловьевым и его единомышленниками был проведен комплекс работ по исследованию различных схем воздушно-реактивных двигателей. В результате за основу была взята принципальная схема двухконтурного двигателя, разработанная еще в середине 30-х годов А.М. Люлькой.
Коллективу пермского КБ под руководством П.А. Соловьева удалось доказать расчетом, что двухконтурные двигатели обладают выдающимся набором экономических и эксплуатационных характеристик, позволяют реализовать высокие степени сжатия в компрессоре и высокие температуры газа перед турбиной при малых потерях с выходной скоростью отбрасываемого потока. Дальнейшая история развития мирового двигателестроения доказала правильность выбора, сделанного пермским конструкторским бюро. Соловьева можно по праву считать пионером в области развития отечественного двухконтурного двигателестроения, а пермское КБ - передовой лабораторией по их созданию.
А.Н. Туполев всегда приветствовал новое и необычное. Познакомившись с молодым Соловьевым еще в военную пору, Андрей Николаевич высоко ценил его конструкторский талант, порядочность, человеческое обаяние. А мнение этого исключительно прямого и бескомпромиссного человека, высшего авторитета российской авиации, дорогого стоило. Соловьевский проект двухконтурного реактивного двигателя показался ему перспективным: Туполев хотел построить дальний бомбардировщик, который мог бы летать на двух режимах. Над своей территорией он должен идти с обычной крейсерской скоростью, затем - в зоне ПВО противника - включить форсаж и перейти на сверхзвуковую. Выполнив поставленную задачу, бомбардировщик должен был возвращаться на базовый аэродром в обычном режиме.

Реактивный пассажирский самолёт ТУ-124 и его модификации

Ту-124 - Серийный вариант пассажирского самолета на 44 пассажира. Лайнер выпускался до 1963 года. Позднее практически все машины были переоборудованы под 56 мест.
Ту-124В - Серийный пассажирский вариант самолета (с 1964 года) на 56 мест.
Ту-124Б - Три серийных самолета с двигателями Д-20П-125. Были выпущены в 1963 году.
Ту-124К - «Салонные» варианты лайнера. Существовали Ту-124К-1 и Ту-124К-2 с различным числом пассажирских кресел и уровнем комфорта.
Ту-124ТС - Транспортно-санитарный вариант самолета.
Ту-124Ш - Серийный учебный самолет, предназначенный для подготовки экипажей ВВС. Выпускался в двух вариантах: Ту-124Ш-1 - для подготовки штурманов Дальней авиации и Ту-124Ш-2-для подготовки штурманов фронтовой авиации.
«127» - Проект модернизированного самолета Ту-124,предназначенного для военно-транспортной авиации.

Принципиальная схема двухконтурного двигателя позволяла претворить в жизнь эту идею. После разговора с Туполевым Соловьев вплотную приступает к разработке первого в России двухконтурного двигателя Д-20, оснащенного форсажной камерой.
Температура газа на входе в турбину двигателя Д-20 составляла 1 330 К. При проектировании был выбран вариант двухроторной трехступенчатой турбины, объединяющей в одном монтажном узле две самостоятельные турбины, имевшие между собой только газодинамическую связь. Высокая степень газодинамической нагрузки в турбине высокого давления при малой реактивности дала возможность снизить температуру газа до 1150 К и применить выполненные из сплава ЖС-6К неохлаждаемые рабочие лопатки с гарантированным ресурсом 1000 часов. Работоспособность сопловых лопаток из того же сплава была обеспечена охлаждением.
Для Д-20 была изготовлена трубчато-кольцевая камера сгорания с 12 жаровыми трубами и 12 двухсопловыми форсунками. Удачно выбранная схема и размеры камеры сгорания использовались и при создании последующих двигателей.
Когда приступили к проектированию компрессоров, то обнаружилось, что единых методов расчета нет, поэтому пришлось разработать собственную методику. Кроме того, Соловьевым было принято решение о создании специальных установок для определения аэродинамических характеристик компрессоров.
Первые же испытания обнадежили - результаты были близки к расчетным. Это значило, что можно было приступить к доводке газодинамической устойчивости и вибрационной прочности лопаток. Созданием двухконтурного двухкаскадного компрессора практически была решена задача успешного завершения работ по разработке двигателя Д-20.
Однако в самый разгар работы над двигателем проект создания дальнего бомбардировщика закрыли. Однако двигателю Д-20 все же суждено было увидеть небо...
В 1958 г. ОКБ А.Н.Туполева приступило к проектированию нового ближнемагистрального самолета Ту-124. По предложению Туполева новый лайнер разрабатывался на основе аэродинамической и конструктивной схемы Ту-104. Размеры новой машины должны были уменьшиться на 25%, взлетный вес - в два раза, пассажировместимость определялась в 50 - 60 человек. Поднять новый самолет в небо должны были двигатели на базе создаваемого в Перми Д-20.
Двухконтурный двигатель для Ту-124 назвали Д-20П (П - пассажирский). Переделка двигателя с военного на гражданский не заняла много времени. Убрали форсажную камеру и продолжили работу. А работы было много. В КБ шутили, что «коэффициент незнания» во многом превосходил коэффициент полезного действия. Но чем дальше продвигалось дело, тем больше Соловьёв убеждался в правильности выбранного пути.
Очень трудно шло освоение Д-20П серийным заводом имени Я. Свердлова (ныне ОАО «Пермский моторный завод»). Даже квалифицированные сборщики не сразу смогли уловить все технические особенности нового двигателя. Необходимо было быстро решать возникающие вопросы по изготовлению, сборке и испытанию изделий. Завод нуждался в помощи, и для этой цели в 1961 году была создана первая ведущая бригада по серийному сопровождению двигателя Д-20П под руководством А.Я. Трубникова. С ее помощью были устранены такие дефекты, как вибрация двигателя, искрение при задевании лабиринтов сопловых аппаратов о диски турбины, резонансные колебания рабочих лопаток первой ступени компрессора низкого давления и др.
В декабре 1959 года Д-20П прошел 100-часовые государственные испытания, а спустя три месяца начались и заводские испытания первого опытного самолета Ту-124. С 1961 по 1962 год десять серийных машин участвовали в эксплуатационных испытаниях. Кроме основной программы Ту-124 успешно прошел дополнительные испытания на взлеты и посадки на грунтовых аэродромах, эксплуатацию в условиях низких и высоких температур, в полетах на критических углах атаки, при продолжительных и прерванных взлетах с выключением одного из двигателей и т.д.
Пассажирские перевозки на Ту-124 начались со 2 октября 1962 года, и вскоре эта машина завоевала огромную популярность. Поспособствовал этому, как ни странно, один аварийный случай.
При выполнении рейса из Таллинна в Ленинград была произведена вынужденная посадка на воду. Подняв фонтаны брызг, самолет успешно приводнился на гладь Невы, а бросившиеся отовсюду катера эвакуировали пассажиров, не успевших даже замочить ног. Около двух часов самолет держался на плаву, а затем медленно опустился на дно.
При создании самолета вынужденная посадка и плавучесть самолетов предусматривается. Для пассажиров же случай с Ту-124 оказался настоящей сенсацией.
К началу 70-х годов Ту-124 эксплуатировались на трассах, соединявших около 50 городов СССР. В 1964 году Ту-124 вышел на международные линии «Аэрофлота», на нем выполнялись рейсы из Москвы в Варшаву, Прагу, Берлин. Ту-124 находились в эксплуатации до начала 80-х годов, пока их окончательно не заменили Ту-134.

Применение пермских двигателей на самолетах ОКБ Туполева. Источник: В.Г.Ригмант "Самолеты ОКБ имени А.Н.Туполева"

Двигатель
Летательный аппарат
Скоростные самолеты-монопланы
АШ-82 Пе-8
АШ-62 АНТ-51 (СЗ-1)
Пассажирский самолет довоенной постройки
АШ-62ИР ПС-35
Фронтовые бомбардировщики и их модификации
АШ-82 Ту-2 «103ВС»
АШ-82ФН Ту-2С «61», Ту-2Д «62/2», Ту-8 «69»
Послевоенные фронтовые и средние бомбардировщики
АШ-2ТК Ту-24 «72»
АШ-73ТК Ту-24 «76»
Стратегические дальние бомбардировщики
АШ-73ТК Ту-4, Ту-4КС, «80», «70», «75»
Д-30КП «156»
Стратегический сверхзвуковой межконтинентальный бомбардировщик
Д-20 «100»
Беспилотный многоцелевой самолет
Д-20П «113»
Ближне- и среднемагистральные пассажирские самолеты и их модификации
Д-20П Ту-124, Ту-124В, Ту-124Ш
Д-20П-125 Ту-124А, Ту-124Б
Д-30 Ту-134, «164»
Д-30 2 сер. Ту-134А, Ту-134Б, Ту-134Ш, Ту-134УБ-Л
Д-30 3 сер. Ту-134А-3
Д-30А Ту-134Д
Д-30КП «184»
Средне- и дальнемагистральные пассажирские самолеты и их модификации
Д-30А Ту-154Е
Д-30КУ-154 Ту-154М
Д-30КУ Ту-136
ПС-90А (2) Ту-204, Ту-204-100 (Е), Ту-204-300, Ту-204С (СЕ), Ту-234, Ту-330


Виктор Осипов "Первый реактивный тандем Андрея Туполева и Павла Соловьева"