蘇聯轟炸機動力大師庫茲涅佐夫

羅山愛+張韶華

最近，俄軍出兵敘利亞，俄羅斯幾大轟炸機再次集體亮相，這些叱咤風云的圖波列夫系列轟炸機是蘇聯和俄羅斯賴以維系大國地位的“重器”，屢屢環繞美國、西歐乃至日本外海飛行的圖-95MS、圖-160轟炸機讓人感到“巨人還沒走遠”。

人們不能忘記那些轟炸機設計師們，但也不應忘記為這些“空中堡壘”提供“澎湃心臟”——發動機的科學家，本文為您講述蘇聯最偉大的戰略轟炸機動力設計大師尼古拉·德米特里耶維奇·庫茲涅佐夫的故事，他是蘇聯（后為俄羅斯）科學院院士，兩次被評為“社會勞動英雄”、“列寧”獎金和“蘇聯部長會議”獎金獲得者，多次當選俄羅斯聯邦蘇維埃共和國最高委員會代表，還是一名響當當的工程中將。直到今天，俄軍用航空動力系統的布局與科研方向仍是庫茲涅佐夫當年規劃的，用1994—2004年期間擔任庫茲涅佐夫公司（現薩馬拉科學研究技術聯合體無限股份公司）總經理兼總設計師的葉甫根尼·亞歷山大羅維奇·格里岑科的話說：“我非常榮幸地在庫茲涅佐夫的領導下工作了37年，他是一位偉大的天才，他在許多領域都取得輝煌的成就，至今還令后人享用不盡。”

站在巨人的肩膀上

庫茲涅佐夫，1911年6月23日出生于阿克糾賓斯克，6歲時俄國爆發十月革命，當時即便是省城里的人們也過著十分艱難的生活，庫茲涅佐夫一家也好不到哪里去，父親是一位鐵路鉗工，革命期間擔任義勇隊隊長，參加阿克糾賓斯克蘇維埃政權的組建。革命結束后，父親繼續從事機車修理工作，經常前往事故發生地，最終在一次事故中身受重傷，全身癱瘓，雙目失明。由于失去主要勞動力，生活無著的庫茲涅佐夫一家被迫于1923年遷回原籍——位于莫斯科周邊的小村謝苗諾夫斯科耶，那里屬于洛帕斯尼亞行政區。幸運的是，靠著頑強的毅力，父親的身體逐漸康復，眼睛甚至有了點光感，讓家境稍微好轉一些，特別是讓庫茲涅佐夫進入技工學校，從小就掌握機械原理和簡單的零件加工手藝，這在當時是難得的謀生本事。

對于寒冷的俄羅斯來說，雪橇是非常重要的交通工具，同著名的飛機設計師A.N·圖波列夫與A.A·阿爾漢格利斯基一樣，十幾歲的庫茲涅佐夫也決定設計一種氣動雪橇。他的想法吸引了一批同齡人，他們弄來發動機、螺旋槳和滑雪板，組裝出一部氣動雪橇，當雪橇飛馳起來后，這群年輕人興奮異常。在此期間，庫茲涅佐夫充分展示了自己的組織才能。機動雪橇的成功讓庫茲涅佐夫下定決心報考航空技術學校發動機制造專業。進校后，他得知以M.V·伏龍芝的名字命名的第24航空發動機工廠（今薩馬拉科研聯合體）需要一批技工，這些工人可以利用晚上的時間在航空技術學校學習，這樣不僅不耽誤學業，還可以通過工作補貼家用，對庫茲涅佐夫來說，更重要的是可以在工廠內得到動手實踐的機會。誰也不會想到，幾十年后庫茲涅佐夫能在該廠研發出NK系列轟炸機用發動機，并且該工廠會以自己的名字命名。

很快，庫茲涅佐夫進入第24廠的組裝車間。第二學年結束后，庫茲涅佐夫被邀請至共青團中央委員會，得知自己被團中央考查過，還被推薦前往以N.E·茹科夫斯基命名的軍事航空學院深造。1933年，通過入學考試的庫茲涅佐夫成為該學院的一名學員。說幾句題外話，后來格里岑科與庫茲涅佐夫到莫斯科出差時，經常被庫茲涅佐夫帶去那所學院的公共食堂就餐，因為他熟悉里面的女服務員，每次招待都非常熱情周到，可見庫茲涅佐夫當年在學校里很受歡迎。

1938年，庫茲涅佐夫以優異的成績畢業，被授予三級軍事工程師軍銜，被留在航空發動機教研室攻讀碩士學位，不久又被派到列寧格勒空軍學院去教學。由于其研究生論文內容是關于活塞發動機的，于是他懇請蘇聯科學院通訊院士L. S·列賓遜擔任導師，列賓遜是該領域的泰斗，曾建立航空科學界著名的“列賓遜算法”。列賓遜同意了，后來的事實證明，他的決定是正確的。1941年4月2日，庫茲涅佐夫憑借出色的畢業論文取得技術科學碩士學位。接下來，列賓遜建議庫茲涅佐夫攻讀博士學位，一年后，博士論文剛剛準備完畢，偉大衛國戰爭就爆發了，論文答辯被迫推遲。

遞交了多份申請后，庫茲涅佐夫終于獲得了參軍機會，并被任命為第6航空軍第239殲擊航空兵師高級工程師。然而幾個月之后，庫茲涅佐夫就被從前線召回，前往烏法發動機制造廠設計局擔任黨小組長。在V.Y·克里莫夫的領導下，該局正對VK-107A發動機進行改進，這是當時應用非常廣泛的一種發動機。很快，克里莫夫就發現這位黨小組長能力超強，于是建議蘇共中央委員會書記G.M·馬林科夫任命庫茲涅佐夫為設計局第一副總設計師。幾個月后，這一建議變成現實。1946年，克里莫夫被調到列寧格勒一個新組建的設計局，于是他將自己的位置交給庫茲涅佐夫。烏法設計局在庫茲涅佐夫的帶領下發展順利，沒想到1948年卻被上級強令解散了。當時除了烏法設計局，還有多個地方的設計局也被解散，原因是它們均系1941年戰爭爆發后從西部地區疏散來的，隨著戰爭結束，大部分工作人員都返回自己的家鄉，既然留不住人，那么設計局也就沒有存在的可能了。

剔除“南郭先生”

西方有句諺語：“上帝關上門，總會在別處開扇窗。”在當地政府的幫助下，被解散的烏法設計局有了新的出路。1949年5月，庫茲涅佐夫出任新組建的第2航空發動機制造廠總設計師，他帶著近40名原烏法設計局的設計師來到工廠所在地古比雪夫市（今薩馬拉市），那里已有325名從德國來的專家，他們原為納粹德國容克、寶馬和阿斯卡尼亞公司的老員工，在航空動力領域有很深的造詣，與蘇聯同事合作也比較融洽。1953年開始出現德國專家返鄉潮，但仍有許多人留下來，因為他們喜歡這里的工作氛圍。

第2航空發動機制造廠廠長是N.M·奧列霍諾夫工程上校，庫茲涅佐夫來廠后的當天晚上，奧列霍諾夫就親自到宿舍里看望他，兩人進行了長達兩個小時的交談。應該說，在生產問題上，總設計師盡管可以有一些創造方面的獨立性和自主性，但總體上還是要聽從廠長的指揮，奧列霍諾夫希望庫茲涅佐夫能把一度效益不彰的廠屬設計局搞起來，使其能真正設計性能卓越的大推力軍用發動機。經過認真思考，庫茲涅佐夫意識到設計局必須進行大刀闊斧的改組，否則不能指望有什么進展。幸運的是，他的意見得到設計局領導人F.G·克瓦索夫和斐迪南·布蘭德涅爾的支持，后者是來自德國容克公司的高級工程師，出于對蘇聯的熱愛，在設計局里擔任設計處處長，也是局里的技術權威。庫茲涅佐夫認為，蘇德專家要相互學習和溝通，促進“科研大協作”，他領銜成立了科技委員會，包括設計局各部門的德籍技術主管領導及其蘇聯副手。順便說一下，與其它蘇聯軍工企業不同，第2航空發動機制造廠非常開放，在面對昔日敵國的技術人員方面頗為大度，如多數科研部門的主管領導居然由德國人擔任，其副手則是蘇聯人。

當然，兩個國家的人在一起共事，總歸會遇到一些問題。像科技委員會的一次會議上，首先由一名德國專家做報告，不想報告內容空泛、文理不通，庫茲涅佐夫當場就發火了，在接下來的總結中，他嚴厲地指出，要么這位專家根本不懂設計工作，要么是在應付差事。他警告所有人，如果接下來誰的報告再是這個水平的話，他將降低報告者的薪水，并準備在下周對所有德國專家進行一次水平鑒定。這一聲明把所有人都震住了，那些有“南郭先生”情結的德國人開始明白，他們面對的是一位真正的行家，一位要求嚴格的強硬派領導。很快，設計局成立了專家鑒定委員會，成員包括發動機、渦輪機、氣動力學、材料學和試驗領域的專家。鑒定工作使庫茲涅佐夫很好地了解局里科研人才的水平（尤其是德國專家），對后來研發高性能轟炸機發動機的組織工作打下堅實的基礎。

不拋棄，不放棄

1950年5月，廠長奧列霍諾夫被調到莫斯科，M.S·季托夫成為新廠長，庫茲涅佐夫也被提拔為副廠長。當時廠里接到的主要科研任務是為圖-85遠程轟炸機提供動力。由于大功率低油耗型活塞發動機已經發展到盡頭，庫茲涅佐夫決定開發1.2萬馬力的渦槳發動機，但除了渦輪機處長科爾杰斯博士外，沒有幾名德國專家支持庫茲涅佐夫的決定，他們認為這種發動機的渦輪機不可能造出來。庫茲涅佐夫和科爾杰斯都認為，這種渦輪機至少需要四級結構，同時還要具備較高的功率輸出系數，最終這種發動機采用了五級結構，輸出系數也非常高。對于這種TV-12（后更名為NK-12）發動機來說，有人認為是德國人主導研發的，特別在上世紀90年代，這種聲音傳播得非常廣，實際上這種說法是不客觀的。通過工廠文件和參與人的證實，TV-12/NK-12的研發思路確實是庫茲涅佐夫提出來的，設計與生產的組織工作、以及人員選派等工作也都是他負責的，不論蘇聯專家、德國專家，還是冶煉工、技工都是由庫茲涅佐夫親自挑選出來的。

然而新發動機的命運卻幾經波折。起初，庫茲涅佐夫主張為圖-85匹配1.2萬馬力、燃油消耗率225～230克/馬力·小時的渦槳發動機，但這需要時間。圖波列夫設計局方面不支持他的意見，出于確保進度的考慮，仍堅持用過時的2TV-2F活塞發動機（燃油消耗率290克/馬力·小時）配備圖-85。恰好蘇聯最高領袖斯大林在一次觀摩之后，對圖-85的表現不太滿意，認為其動力系統有待提高，飛機總師圖波列夫才將目光投向庫茲涅佐夫推薦過的渦槳發動機。后來圖-85項目下馬，渦槳發動機就用到圖波列夫的新杰作——圖-95戰略轟炸機上。

1951年7月11日，蘇聯部長會議下發決議，要求為圖-95轟炸機生產功率1.25萬馬力、燃油消耗率225克/馬力·小時的渦槳發動機，并規定在1953年第四季度對其進行國家試車。作為過渡，圖-95先用2TV-2F活塞發動機進行試飛，等到新發動機技術成熟后再行換裝。就算在今天，人們也很難相信，庫茲涅佐夫能在如此短暫的時間內制造出TV-12發動機來，生產人員進入了三班倒的工作狀態，工程師與設計師們完全到了廢寢忘食的程度，根本沒有時間考慮私人事情。1952年3月，第一臺沒有安裝起動機的TV-12發動機被送上液壓制動試車臺，發動機運轉了很長時間，空氣通過壓縮機和特殊導流裝置進入渦輪機，在全世界范圍內，這種技術是首次被應用到實踐中。讓人意想不到的是，當涵路節氣閥啟動后，發動機損失功率從1 500馬力一下子降到150馬力，從而大大提升發動機的有效功率。1958年，當這種發動機進行第一次大修時，它一共飛行了200小時，巡航模式下燃油消耗率為207克/馬力·小時，極限狀態為168克/馬力·小時。即便是今天，這種水平在世界上依然不落后。

當蘇聯乃至世界上的第一臺大功率渦槳發動機進入艱難的調試階段時，庫茲涅佐夫面臨更大的壓力，壓縮機和渦輪機的調試暴露出不少缺陷，特別是葉片材料強度問題最為突出。經過一番努力，他與航空發動機制造中央科研所的S.T.基什金決定用ZS-6K復合材料制造發動機前兩級葉片，使得壓縮機能將空氣壓縮至13個大氣壓，當時屬于世界首創，這一成功徹底拯救了TV-12發動機項目。需要強調的是，蘇共中央委員會給航空工業部施加很大壓力，因為他們希望圖-95戰略轟炸機盡快飛上藍天，以便與美國抗衡，因此，航空工業部向庫茲涅佐夫的工廠派來一個又一個專家委員會，對調試工作進行評估。1953年，由航空動力專家A.A·米庫林和V.Y·克里莫夫率領的技術委員會對整個TV-12項目進行評估，盡管米庫林對壓縮機比較滿意，但還是否定整個發動機的調試工作，認為應該中止這一項目，克里莫夫則全力支持庫茲涅佐夫的工作，認為這種發動機肯定能夠調試成功，最終走上國家試車臺。

1955年3月，TV-12發動機終于通過國家試驗，量產工作隨即展開。然而命運的折磨沒有結束：用TV-12頂替2TV-2F作為動力源的圖-95進行了16次試飛，結果都不錯，沒想到第17次飛行卻發生墜毀事故，等待了好幾年的國家開始失望了，打算讓圖-95轟炸機連同剛剛定型的發動機一起下馬。為了大家的事業，圖波列夫將庫茲涅佐夫召集到身邊，說：“我們還能夠做什么呢？真理很簡單，沒有好的發動機就沒有好的飛機，圖-95和TV-12是‘命運共同體。”于是，圖波列夫與庫茲涅佐夫緊急制定了一個計劃，找到時任部長會議軍工委員會主席的V.A·馬雷舍夫匯報。計劃很明確：2TV-2F發動機必須為TV-12發動機讓路，圖-95轟炸機的開發必須堅持下去，如果現在半途而廢，就等于前功盡棄。馬雷舍夫接受了這一計劃，允許圖波列夫設計局與第2航空發動機制造廠把所有力量都集中到TV-12發動機的調試上，還為其安排了三架圖-4轟炸機充當“空中實驗臺”，每架圖-4的四臺ASh-73TK發動機中的一臺換成TV-12發動機，以加快調試進度。正是這一決定挽救了一架偉大的戰略轟炸機和一款偉大的發動機。

后來，蘇聯又在圖-95的基礎上研發了多種飛機，包括圖-126早期預警機、圖-142遠程反潛巡邏機和圖-114洲際客機。而庫茲涅佐夫領導開發的NK-12發動機更是繁衍得枝繁葉茂，古比雪夫的第2航空發動機制造廠也一舉成為蘇聯最大的發動機制造企業，正如他所說的：“發動機的生命在設計時埋下了種子，量產時生根發芽，應用時才得以茁壯成長。”1955年6月15日，蘇聯部長會議專門下發決議，將TV-12發動機更名為“NK-12”，并確定以后凡是由庫茲涅佐夫研發的發動機全部以“NK”命名。“TV”是俄文“渦輪螺旋槳”的縮寫，“NK”是則是尼古拉·庫茲涅佐夫的縮寫。

人才是科研之本

庫茲涅佐夫領導古比雪夫廠（局）歷時45年，最初是主管設計師，1956年起擔任總設計師，被授予“航空發動機特級設計師”稱號并獲頒工程中將軍銜，之后他又搞出許多著名的發動機。但庫茲涅佐夫對人材的重視甚于新發動機，他投巨資建立學校，對本單位發動機人員進行培訓，并對兩個分支機構的人員給予同樣的重視，一個是古比雪夫機械設計局（今“馬達生產者”集團下屬的薩馬拉機械制造設計局無限股份公司），另一個是喀山設計局（今喀山機械制造設計局無限股份公司）。庫茲涅佐夫認識到，直接工作在企業內的設計師更了解發動機，更容易發現和解決問題。由于他與工人們的接觸較多，所以能夠掌握每天的生產進度，他還經常鼓勵分支機構的設計人員大膽向自己的領導提出設計思想和理念，不要認為這樣是在與母單位搶飯碗，畢竟他們與母單位一樣擁有試驗基地、機械試驗車間，這樣分支機構不僅可以生產母單位的發動機，還可對其進行改進和完善，從而發展出新型發動機，像后來的NK-12MA、NK-12ST、NK-14ST、NK-8-2I、NK-86A、N-87和NK-91等發動機型號皆是如此。庫茲涅佐夫還與其它兄弟工廠保持著良好的合作關系，除了發動機定點量產工廠外，還會根據工作需要與其它工廠簽訂合同，如為蘇聯N-1登月運載火箭生產液體發動機期間，庫茲涅佐夫就與許多工廠簽約，其中包括著名的禮炮聯合體和彼爾姆發動機集團等。

1995年，庫茲涅佐夫因病去世，享年84歲。死后在家鄉阿克糾賓斯克建立起他的半身銅像，俄空軍一處基地也以他的名字命名。