Александр Яковлев - Рассказы конструктора
Задание в общих чертах уже определяет лицо будущей машины, её экипаж, вооружение и лётные характеристики: скорость полёта, дальность, потолок и пр.
Делом главного конструктора является наиболее удачное воплощение этих данных в определённые конструктивные формы. Так как задачу создания нового самолёта, как и всякую другую, можно решить разными способами, а само решение может быть более удачным или менее удачным, то и самолёт может получиться удачным или неудачным.
Из многих типов новых образцов самолётов, создаваемых разными конструкторами, лишь единицы, лучшие из лучших, идут в массовое серийное производство и на вооружение воздушного флота.
Поэтому каждый главный конструктор, в том числе и я, старается дать в своём самолёте наилучшее разрешение поставленной перед ним задачи: чтобы самолёт обладал не только необходимыми тактическими данными, мощным вооружением, большой скоростью, хорошей устойчивостью и управляемостью, но был прост технологически, то-есть несложен и удобен для массового серийного производства; чтобы он был построен из простых, имеющихся в стране в достаточном количестве материалов. Обдумывая будущую машину, мысленно представляю себе ее очертания, сочетание материалов, из которых она должна быть сделана, тип и мощность мотора, оборудование и вооружение, намечаю пути достижения заданной скорости.
В начале своей конструкторской работы я сам делал чертежи, схемы, общий вид самолёта. Теперь сам уже не черчу, а подробно объясняю всё конструктору, который воплощает мои мысля на бумаге, делает схему будущего самолёта. Это высококвалифицированный конструктор, обязательно умеющий хорошо рисовать. Он рисует несколько вариантов схем самолёта. У каждого главного конструктора есть такой помощник, его правая рука.
В процессе разработки общего вида нового самолёта я вношу свои поправки до тех пор, пока не получается то, что задумано.
Наконец, выбран окончательный, лучший вариант, и общие чертежи его поступают в конструкторское бюро на детальную разработку. Детальная разработка чертежей идёт по группам конструкторов, каждая из которых разрабатывает какую-нибудь крупную часть машины, например: фюзеляж, крыло, управление, мотор, шасси, вооружение, хвостовое оперение, оборудование и т. д.
Отдельная группа инженеров-расчётчиков проводит аэродинамический расчёт, определяющий лётные качества самолёта: скорость, высоту, дальность, устойчивость и пр.
Кроме того, есть ещё группа инженеров, которые ведут расчёт прочности самолёта. Эта работа очень ответственная. Самолёт представляет собой такое сооружение, в котором непримиримо борются два начала: прочность и вес. Машину необходимо сделать и прочной и лёгкой, а прочность и лёгкость всё время воюют между собой. Чем прочнее самолёт, тем он тяжелее. А если самолёт тяжёлый, он плохо будет летать. Задача конструкторов и инженеров-расчётчиков прочности заключается в том, чтобы найти границу её. Они должны точно рассчитать определённую прочность, которая не перетяжелила бы самолёт, а была именно такой, какая необходима для данного типа.
Вместе с чертежами изготовляется макет будущего самолёта — модель в натуральную величину. Макет делается для того, чтобы до постройки настоящего самолёта проверить удобство расположения экипажа, рычагов управления, размещения аэронавигационных и контрольных приборов, наконец, для того, чтобы проверить удобообтекаемость и архитектурное совершенство проектируемой машины.
Когда макет готов, уже можно иметь полное представление о будущем самолёте. Изготовляется макет из сосновых брусков и фанеры, но внешне ничем не отличается от настоящего самолёта. Макет принимает специальная комиссия.
Таким образом, над созданием самолёта еще в тот период, когда он создаётся на бумаге, уже работает большой коллектив. Все объединены общей мыслью, все повинуются общим указаниям. И для того, чтобы коллективная работа, расчленённая на десятки частей, в конце концов воплотилась в единое целое — в самолёт, все должны работать очень чётко, организованно, и производственная дисциплина должна быть железной.
Моя работа в этот период заключается в том, чтобы дирижировать этим «оркестром», направлять работу каждого из конструкторов и следить за тем, чтобы все пути привели к одной, заранее намеченной и тщательно продуманной цели.
Когда все чертежи сделаны и проверены, изготовляются плазы. Целый ряд крупных частей и деталей самолёта не может быть вычерчен на бумаге в натуру. Такие части и детали вычерчиваются в натуральную величину на фанерных рамах. Эти рамы называются плазами. Вместе с чертежами плазы поступают в производство, где по ним начинают изготовлять шаблоны и детали самолёта.
Самолёт — очень сложная машина, и при его постройке применяется труд многих профессий. Здесь нужны столяры, медники, дюральщики, слесари, токари, фрезеровщики, сварщики и многие другие специалисты-производственники. Постройка, отдельных деталей проходит по различным цехам завода.
Самый ответственный и самый интересный момент наступает тогда, когда все детали начинают стекаться в сборочный цех. Здесь сперва собираются отдельные части самолёта, а потом они монтируются в самолёт. Тут-то и проверяется качество работы конструкторов и рабочих. Бывает, что изготовленные в отдельных цехах части не соединяются, — как говорят на производстве, «не стыкуются». Тогда виновникам приходится делать исправления и краснеть за свою плохую работу.
Когда самолёт весь собран, проводятся испытания и замеры с целью определить соответствие его веса, центровки и некоторых других данных по проекту. Прежде всего самолёт взвешивают, определяют его истинный вес и центр тяжести, проверяют надёжность действия всевозможных приборов и оборудования.
Затем самолёт подвергается испытаниям на прочность. Только испытывается не тот экземпляр, который будет потом летать, а другой. Всегда строятся одновременно два совершенно одинаковых самолёта. Один весь разламывается для того, чтобы проверить прочность каждой детали, а другой идёт в полёт, если прочность его, проверенная на первом экземпляре, не вызывает сомнений.
Все детали самолёта в полёте от сопротивления встречного воздуха испытывают определённую нагрузку. Чем больше скорость полёта, тем больше и нагрузка на детали машины. В процессе проектирования и постройки и нужно узнать, какую нагрузку будет иметь каждая деталь и сможет ли она её выдержать.
Всё это возможно определить и математическим расчётом. Но расчёты бывают не всегда абсолютно точными, а прочность самолёта должна быть абсолютно надёжной. Поэтому каждый новый тип машины для проверки математических расчётов инженеров-прочнистов подвергается испытанию на прочность еще до подъёма в воздух. Все части самолёта нагружаются так, чтобы они испытывали такое давление, как при полёте, да еще с надёжным запасом.
