Александр Ашкенази - 70 и еще 5 лет в строю. Книги. Наука и техника
Шпильки, крепящие к раме редуктор и пластину, на которой крепится стойка колеса, имеют следующий вид - крупная рельса, которая ввинчивается в корпус редуктора, потом гладкая часть, находящаяся в раме фюзеляжа и мелкая резьба, а на ней - корончатая гайка, зажимающая весь пакет. И через гайку контрящая проволочка. Шпилек было восемь.
«Кобры» летят по Соединенным Штатам до Аляски, до аэродрома Фэрбенкс. Оттуда в Сибирь, садятся в Якутске, потом в Красноярске, в итоге - в нашу часть. По прибытии в часть самолеты внимательно осматриваются, и мы обнаруживаем, что 60…80% случаях они имеют дефект - обрыв одной и той же шпильки. Правой (если смотреть от винта) нижней шпильки.
Чему нас учит сопромат? Если пластина привинчена к плите рядом болтов и на конце пластины приложена сила, то напряжения в болтах тем больше, чем болт ближе к точке приложения силы. При посадке колесо ударяется о посадочную полосу, удар передается на стойку, и на ближайшей шпильке - наибольшее напряжение. А почему рвалась именно одна и всегда одна и та же шпилька? Потому что винт вращается всегда в одну сторону, и добавлялось небольшое напряжение среза при ударе о полосу.
Что я сделал? Во-первых, пришлось делать специальную оснастку для извлечения отломанной части шпильки, называется это устройство «гитара». Мы сверлили отверстие в остатке шпильки, вбивали туда квадратный штифт и за него вывинчивали остаток шпильки. Новую шпильку я делал из стали 20ХН3 А, нормализованной, причем среднюю часть тоньше, чем в прототипе, по внутреннему диаметру крупной резьбы. Исчез концентратор напряжений, и энергия удара стала поглощаться в большем объеме материала. Мы сделали и шпильки точно по их фирменному образцу, и оказалось, что наши при проверке в лаборатории на копре выдерживали существенно большие ударные нагрузки. Испытания в самолете также показали, что наши шпильки не рвутся.
Возможно, еще сказывалось то, что самолеты перегонялись через места с холодным климатом, в Якутске бывало -55°C, а при низкой температуре сталь делается хрупкой.
2. Эйлер и безопасность начальства
Как-то раз, в 1942 или 43 году, видимо, в порядке подхалимажа - это у нас называлось «языком по голенищу» - начальство решило сделать следующему начальству пассажирский вариант самолета. Самолеты были у нас боевые - «Кобры» и, кроме того, Р-5, разведчики, двухместные - летчик и летнаб, у которого была и турель с пулеметом. Высокое начальство, при его массе, не может лезть наверх и через верхнее отверстие спускаться на место. Кроме того, оно должно быть с адъютантом. Поэтому надо было, во-первых, сделать это место, где будет находиться высокое начальство, в виде кабины с дверцей сбоку и немножко расширить (начальник и адъютант сидели лицом друг к другу, смещенные к разным бортам). Самолет Р-5, биплан, имел прямоугольный в поперечном сечении фюзеляж. Оставляя на месте лонжероны, мы сделали фюзеляж овальнее, особенно в средней части, и несколько подняли его верх, чтобы голова не торчала «на улицу», а была закрыта фюзеляжем. Отодвинули стенку, на которую опирался летнаб, и у нас получилась кабина. Надо было сделать еще ряд вещей. Поскольку нагрузка увеличивается к хвостовой части, то сдвигается центр тяжести самолета. Средняя аэродинамическая хорда (полусумма хорд верхнего и нижнего крыльев) у самолета Р-5 1917 мм - запомнить ее легко, она совпадает с датой Великой Октябрьской революции. В зависимости от заполнения баков, массы летчика и летнаба положение центра тяжести колеблется - от 20 до 40% от величины средней аэродинамической хорды. А тут мы вышли за эти пределы. Поэтому потребовалось увеличить угол атаки хвостовых стабилизаторов и частично переместить центр тяжести вперед. Для этого мы подали вперед мотораму, на которой стоял мотор. Кроме того, мы заменили двигатель М17 мощностью 630 л.с. (его прототипом был двигатель BMW6B) на двигатель М17 Ф, модернизированный в Советском Союзе, который имел 730 л.с. Переделки эти не вызвали никаких разговоров, они были элементарны и очевидны.
Но от летчика передача на хвостовое оперение была тросовая. И тросы шли сбоку фюзеляжа, там, где мы сделали дверь. Как же влезать в кабину? Надо тросовую передачу перевести вниз. Сделали мы это так. Шла трубчатая тяга, и сзади у стенки кабины была поставлена качалка. Тяга заходила в рычаг, летчик двигал вперед-назад, ось качалки поворачивалась, тросы шли на старом месте, потом выходили наружу фюзеляжа через те же ролики и шли на рули высоты. Взял я дюралевую трубу 25/20 мм, примерно 1,5 м. Я знал, что летчик может создать максимальное усилие на ручке 80 кг. Соотношение плеч 1:2, на трубе 160 кг. По Эйлеру я рассчитал критическую силу, для дюраля я взял модуль Юнга 0,7·106 кг/мм2 и получился двукратный запас. Для самолетостроении это колоссальный запас.
По Эйлеру критическая сила для стержня, имеющего шарниры с двух сторон Pкрит. = ?2EJ / l2, где J = ?(D4 - d4) / 64, и для трубы 25/20 J около 1 см4, E для дюраля 0,7·106 кг/см2, l = 150 см, тогда Pкрит. - 315 кг. При выходе из пике летчик может развить усилие на ручке 80 кг, соотношение плеч 1:2, следовательно, на трубе 160 кг, запас - 2 раза.
Когда мы все сделали, высокое начальство - не то, которое должно было летать, а промежуточное, но не мое непосредственное, а более высокое - прибыло посмотреть этот подарок. Увидело трубу и сказало: «Вы что, сумасшедшие?! Посадить начальника на это?» Я говорю: «Вы что, боитесь, что получится, как в стишке-песенке:
Нет, так не получится, Эйлеру я верю на несколько порядков больше, чем себе». Начальство: «Раз веришь, значит, первый и летишь». Как видите, полет прошел благополучно. И начальство тоже было довольно. Так Эйлер оказал нам содействие.
Выше я вспомнил профессиональный стишок. Вот еще образец народно-профессионального творчества:
А вот загадка: «в унтах, но не летчик, грязный, но не свинья».
Ответ - авиатехник.
3. Техника в солдатском быту
Когда я был солдатом (это было в 1930 году), мы изучали русскую трехлинейную винтовку. Надо было знать не только «наставление» (пособие по винтовке), но и помнить номер своей винтовки. Я его помню до сих пор - 87453. И если происходил подъем ночью по учебной тревоге, то надо было не только вскочить, одеться, побежать и схватить винтовку, и стать в строй, но притом схватить свою. Старшина подходит, спрашивает номер и проверяет, свою ли ты схватил, проверяет, как намотал портянки, что в патронташе и тому подобное
Вообще русская трехлинейная винтовка - это в инженерном плане очень интересная вещь. В 1891 году российская армия переходила на современную - по тем временам - винтовку. И на международный конкурс представили свои винтовки, специально сделанные для соревнований, знаменитые фирмы - Лебедь, Зауэр, Манлихер и другие. Кроме того, были представлены армейские винтовки - французская, английская, немецкая, со своими солдатами, которые прекрасно знали эти винтовки. Проверялась быстрота стрельбы, устойчивость к пыли, грязи, песку, вместимость магазина, время перезарядки, вес, удобство для штыкового боя и другое. Выдержала все испытания и победила винтовка конструктора Тульского оружейного завода Мосина. Впервые очень маленькая модернизация (замена ступенчатой прицельной рамки плавной и колечко вокруг мушки, чтобы меньше отсвечивала) была сделана в 1930 году. По существу, она продержалась до 1943 года, то есть около 50 лет, что для вооружения явление исключительное.
Так вот, в 1942 году старшина в нашей части прочел нам текст, по построению совершенно аналогичный «наставлению» по винтовке:
«Ложка - кашемет образца 1941 - 42 года состоит из трех основных частей - едала, держала и соединительной планки. Назначение соединительной планки - передавать усилие от держала к едалу. Соединительная планка имеет ребро жесткости и два боевых выступа, применяемых при большой загрузке едала, чтобы пальцы не поступали к боезаряду. Держало имеет с одной стороны режущую кромку, применяемую для нарезки колбасы, хлеба, сала. Держало применяется также для намазки масла, если оно есть, на хлеб». Дальше не помню, но старшина читал «наставление» еще минут пятнадцать.
Кстати, поскольку винтовка Мосина была модернизирована, был параграф и о модернизации «ложки-кашемета», которая заключалась в том, что на конце «едала» делается три конусных пропила и «едало» используется также в качестве вилки.
Слабости человеческие
1. Титановые цилиндры и селедка
Некий завод должен был сделать один двигатель для подводной лодки. А чтобы он имел меньшую массу и меньше шумел, корпус делали из титана - у него меньше, чем у стали, удельная масса и большее внутреннее трение, большее затухание звука. Поскольку вещь новая, решили застраховаться, заказали не одну трубу, а три. Одну действительно испортили при обработке, списали и сдали с соответствующим оформлением, вторую обработали успешно, сделали машину, и она ушла к заказчику. Через некоторое время оказалось, что надо сделать еще один двигатель. Вспомнили, что были когда-то три трубы, одна ушла заказчику, одна сдана, где третья? Нет третьей. А стоит она довольно дорого. Искали-искали, и в итоге нашли. Во дворе завода стоит труба (она не длинная), а на ней деревянный щит, на котором работяги в обеденный перерыв забивали козла. И тут же выпивали и закусывали селедкой. А селедочные хребты кидали в эту трубу, приподняв щит чуть-чуть, чтобы доминошки не поехали. Когда трубу нашли и доску подняли, она наполовину была заполнена высохшими селедочными хвостами и головами.
