Георгий Береговой - Угол атаки
Профессия же вещь серьезная. Она не терпит вольных самоимпровизаций, она требует дисциплины, знаний и упорной, кропотливой работы. Особенно работы. И опять же ошибется тот, кто думает, будто летчик-испытатель занят только вычерчиванием в небе головоломных фигур высшего пилотажа; львиная доля его работы приходится не на сами полеты, а на подготовку к ним и на их разбор. Работа эта сплошь и рядом из тех, которые принято называть черновой. И нередко именно здесь, на этой стадии прикидок и разбора, решается судьба новой машины: летать ей или не летать.
Проходил у нас в отделе испытания новый самолет — великолепная, сильная машина, построенная с учетом последнего слова авиационной техники. Не стану называть его марки; все равно в серию он так и не пошел. Поработали мы с ним немало: все хорошо, все лучше не надо, но одна из характеристик — из рук вон! Запас устойчивости почти отсутствовал.
После несчетных анализов и разборов решили: машина требует доработки. В КБ с нами не согласились: дескать, это не порок, а особенность, и к ней нужно приспособиться. Больше всех горячились ведущий инженер и летчик-испытатель Т., который облетывал самолет перед сдачей его на испытания.
— В воздухе с ней нужно работать! Летать! — твердил он, не обращая внимания на наши доводы. — А вы тут вокруг нее по земле гуськом ходите.
Вообще говоря, подобные разногласия не такая уж редкость, но обычно общий язык в конечном счете удавалось найти. А тут дело явно зашло в тупик. Сколько ни убеждали, что самолет неустойчив и может на определенных режимах оказаться неуправляемым, тот же Т. стоял на своем. Особенность — и никаких гвоздей!
— Летать надо! Работать! — повторял он на все в ответ.
Но продолжать испытательные полеты на новом самолете, с нашей точки зрения, было бесполезно: потенциальная неуправляемость машины не вызывала уже никаких сомнений; запас устойчивости определенно не соответствовал норме.
Устойчивость самолета, грубо говоря, зависит от расположения центра тяжести и центра аэродинамического давления — той точки приложения равнодействующих сил, которые возникают при встрече воздушного потока с плоскостями крыльев, фюзеляжем и хвостовым оперением. В условиях полета оба этих центра подвижны. Чем дальше они друг от друга, тем больший в этот момент запас устойчивости; при их сближении запас устойчивости, наборот, уменьшается и, когда он совпадает, становится равным нулю.
Парадокс заключается в том, что чем меньше запас устойчивости, тем маневреннее, тем легче в управлении машина, но вместе с тем и ближе к тому, чтобы выйти из повиновения, стать неуправляемой.
Вокруг этого и разгорелись споры. Одни, в том числе и Т., считали, что в новый самолет можно, как говорят в таких случаях летчики, влетаться; и тогда заниженный запас устойчивости станет не изъяном, а достоинством. Мы же настаивали на том, что машина эта слишком легко способна выходить на такой режим, когда летчику не хватит рулей, чтобы с ней справиться. И тогда катастрофа неизбежна.
Не раз бывало, что самолет с недостаточным запасом устойчивости показывал отличные летные качества. Роль первооткрывателя в таких случаях играли обычно летчики-испытатели. Проверив машину на всевозможных режимах, они после совместного с инженерами тщательного анализа приходили к выводу, что машина послушна в воздухе, неопасна и что, несмотря на заниженный запас устойчивости, ее целесообразно принять.
Но теперь, как говорится, был не тот случай. Дефицит устойчивости нового самолета приходилось рассматривать не как особенность, а как неустранимый порок.
— Не в дефиците дело! — продолжал горячиться Т. — Просто самолет этот из тех, что в пилотировании сложнее. Зато, когда влетаешься… В общем, попробую доказать вам это не на словах, а на деле.
Запретить Т. испытания никто не мог: это было его право, право летчика. Летчика, который испытывал машину еще перед тем, как сдать ее нам, летчика, который был искренне убежден в своей правоте.
Он поднял машину в воздух, но на аэродром она не вернулась. Чуда не произошло…
Недостаточный запас устойчивости привел к тому, что на одном из режимов машина вышла на закритический угол атаки, и Т. не смог с ней уж ничего сделать.
Под углом атаки в авиации принято понимать угол встречи крыла с набегающим воздушным потоком; растет угол атаки, растет и подъемная сила крыла. Но для самолета любой конструкции неизбежно наступает такой момент, когда дальнейшее увеличение угла атаки ведет уже не к увеличению, а к падению подъемной силы. Тот угол атаки, которому соответствует максимальная подъемная сила, считается критическим, и любой летчик, если он хоть что-то смыслит в своем деле, немедленно уменьшает угол атаки. Если же не остановиться на этом, если пойти дальше, подъемная сила станет резко падать, а вместе с нею неизбежно начнет падать и сам самолет.
Обычно, когда самолет подходит к критическому углу атаки, он сам дает почувствовать: крыло начинает шуметь, затем появляется вибрация, а машину легонько покачивает — все это предвестники опасности. Т. был хорошим летчиком и не мог пропустить тревожных признаков. Видимо, самолет стал неуправляемым на секунду-другую раньше, и пилоту попросту не хватило рулей, чтобы остановить начавшийся уже процесс. При нормальном запасе устойчивости ничего подобного не произошло бы.
Т. поплатился жизнью. А самолет все равно пришлось вернуть в КБ на доработку.
Конечно, конфликты и разногласия с конструкторами редко заходили так далеко и еще реже заканчивались так трагически. Совместная работа чаще всего вела к новым поискам и открытиям. Так, например, произошло с разработкой электросистемы управления воздухозаборником — прибором, который избавил летчиков от такой угрозы, как помпаж двигателя.
Началось это с испытаний одного из реактивных двигателей конструктора Люлька, установленного на новом мощном самолете. Запас по оборотам у него был, прямо скажем, никудышным. А цена деления, занимающего на циферблате прибора три миллиметра, из которых два уходило на толщину стрелки, соответствовала 50 оборотам. Вот и попробуй уследи: есть у тебя запас по оборотам или тебе это только кажется? И начались наши муки-мученические…
Явление помпажа косвенно связано с запасом двигателя по оборотам.
Дело в том, что турбореактивный двигатель — если он не имеет специального регулирования компрессором, а именно с таким-то мы и имели дело — может устойчиво работать лишь в определенном диапазоне оборотов: «от» и «до». При отклонениях в ту или иную сторону возникает несоответствие между количеством воздуха, проходящего через компрессор, и количеством воздуха, поступающего в двигатель через воздухозаборник — лопатки турбины начинают вибрировать, а пилот чувствует себя так, будто уселся на лафет стреляющей скоростной пушки, — начинается помпаж. Помпаж же штука серьезная. Возникающие при нем резкие, ударные колебания воздуха могут привести к разрывам обшивки входного канала, обрыву лопаток компрессора и в конце концов к пожару двигателя со всеми вытекающими из этого последствиями.
