Оглавление

А.А.Щербаков. «Летчики, самолеты, испытания»

Летные испытания на прочность

    Это один из наиболее рискованных и сложных видов испытаний как в далеком прошлом, так и сегодня.
    Начинаются они в специальном ангаре ЦАГИ. Испытуемая часть самолета (крыло, фюзеляж, оперение) нагружаются так, как она должна нагружаться в полете. Но как она должна нагружаться, как нагрузка распределяется вдоль крыла, не всегда можно определить с нужной точностью.
    Особенно усложняется вопрос на трансзвуковой и сверхзвуковой скорости. Нагрузку в ангаре постепенно доводят до разрушения конструкции. Затем результаты статических испытаний нужно проверить в полетах.
    К сожалению, сходимость получается не всегда, а летные испытания долгое время проводились первобытнообщинным способом по посконно-домотканой методике: создают в полете перегрузку, а потом смотрят, что из этого получилось.
    Конечно, какая-то методика и последовательность соблюдались. Создание перегрузки или максимального скоростного напора производилось в строго определенных условиях и оговоренных маневрах. Имелись и расчетные случаи. Но, повторяю, подход к скоростям звука очень усложнил проблему. Одна и та же перегрузка на одном числе Маха допустима, а на несколько большем может быть разрушающей.
    Первобытная методика применялась еще в семидесятых, восьмидесятых и даже в девяностых годах. Так, при испытании летчиком Авиардом Фастовцом на прочность самолета МиГ-23 последний раскололся как орех. Авиард проявил завидную оперативность, катапультируясь из уже развалившегося самолета.
    В таких испытаниях важно строжайше соблюсти заданные условия полета и перегрузку. Это требует очень точного пилотирования. А иногда испытания на прочность опережали испытания на управляемость, тогда летчик мог столкнуться с ситуацией, когда заданные условия полета соблюсти с нужной точностью невозможно.
    Так произошло с Юрием Егоровым при испытании Су-25. Хотя и немного превысил заданную перегрузку, но это стоило ему жизни.
    Но вот в ЛИИ, в лаборатории прочности, летные испытания поставлены на должный научный уровень. На испытуемый самолет устанавливаются тензометрические датчики, а после полета можно определить фактические напряжения в элементах конструкции, и к следующем полету станет ясно, насколько можно увеличить перегрузку без риска разрушения. Казалось бы, началась новая эра прочностных испытаний, светлая и безопасная.
Это не три разных лица. Это одно лицо, снятое с интервалом в 2 секунды. Такое бывает при летных испытаниях на прочность. На верхней фотографии перегрузка +1, на средней -1, на нижней +7
    Однако...
    Я испытываю на прочность самолет Су-24. Он обильно оклеен тензодатчиками. Все, что подвергается большим нагрузкам, под контролем самописцев. Но, как известно, рвется там, где тонко.
    А определить, где тонко, удается не всегда. На Су-24 крыло изменяемой стреловидности. Казалось бы, стреловидное крыло испытывает нагрузку по потоку, но, как ни парадоксально, в неко­торых случаях оно испытывает нагрузку против потока. Об этом наука узнала не сразу.
    Узел крепления поворотной части крыла у Су-24 на такую нагрузку не был рассчитан. В результате одно полукрыло, взломав узел крепления и пробив стенку топливного бака, заняло положение минимальной стреловидности. Представим, что стало, когда у одного крыла стреловидность 69 градусов, а у другого 16 градусов. Самолет завращался как волчок.
    Но это еще не главное. Керосин из бака хлынул в реактивный двигатель, начался сильнейший пожар. Поочередно, но быстро отказали все системы самолета, управления - в том числе. Отказ электрики вывел из строя всякую связь. Хотя мы со вторым пилотом сидим рядом, но слышать друг друга не можем. Правда, я успел передать: - Поднимайте вертолет! Катапультируемся!
    Отказало все, что только в самолете было. Даже катапультирование прошло с затруднением. На нас со Славой Лойчиковым обрушились все неприятности, какие только могут быть в авиации. Для полноты картины не хватало только, чтобы в это же время возникли пожары в наших квартирах и в это же время угнали наши автомобили. Как ни трудно досталось спасение, но этот случай стал доказательством моей профессиональной опытности.
    Еще до начала полетов я настоял, чтобы в кабине были установлены зеркала заднего обзора, благодаря которым я видел изменение стреловидности крыла. В этой сумасшедшей ситуации я су­мел заметить и запомнить, что левое крыло встало на 16 , в то время как правое было на 72о. Это позволило быстро определить причину разрушения и, разумеется, в дальнейшем ее устранить.
    Этим приключением испытания на прочность Су-24 не кончились. После определения нагрузок на крыло измерялись нагрузки на расположенные под крылом бомбы, ракеты и пусковые ракетные блоки. Они должны в расчетных условиях на скорости 1400 км/ч выдерживать перегрузку 5.
    Хотя тензометрические датчики надежно фиксировали нагрузки, но в самом тонком месте их опять не оказалось. Весь самолет облепить датчиками невозможно. В результате одна подвеска оторвалась. К счастью моему и штурмана Наумова, она не ударила по хвостовому оперению.
    Тремя годами раньше такое же произошло при испытании Геннадием Мамонтовым самолета МиГ-23. Но там подвеска ударила по оперению. Гена при катапультировании получил тяжелые травмы. А несколько позже мой напарник по катапультированию из Су-24 Слава Лойчиков испытывал на прочность Су-27. В совершенно неожиданных условиях отвалилось крыло. Опять не угадали, где тонкое место. Опять катапультирование происходило в тяжелых условиях.
    Как видим, совершенная научная методика испытаний на прочность не исключает летных происшествий. Но все же она позволила сделать большой шаг вперед в обеспечении безопасности летных испытаний. Если бы автор весь комплекс прочностных испытаний на Су-24 проводил старым сермяжным методом, то едва ли дожил бы до этих воспоминаний.
    Пристрастие к дедовским методам испытаний сохранялась долго. В октябре 1992 года испытывали на максимальный скоростной напор самый большой самолет в мире Ан-124 «Руслан». На таком самолете можно было разместить столько измерительной аппаратуры, что измерять нагрузки можно было бы в самых интимных местах. Однако руководство фирмы решило все сделать по старинке, но побыстрей.
    Экипаж, согласно полетному заданию, дав полный газ четырем двигателям, устремился навстречу судьбе. На максимальной скорости разрушилась носовая часть фюзеляжа, и обломки, попав в сопла трех двигателей из четырех, вывели их из строя.
    На одном двигателе «Руслан» без снижения лететь не мог. Команда на покидание была дана слишком поздно. Выпрыгнул только один человек, а восемь остались в севшем на лес и взорвавшемся самолете.
    С испытаниями Су-24 связан еще один острый эпизод. Опять пикирование до скорости 1400 километров в час с углом 40° на высоте 4 километра - создание максимальной перегрузки. Как уже говорилось, летные испытания - это еще и производство, а поэтому сроки, обязательства и производительность, в том числе и летного труда.
    В этом полете опять определялись нагрузки на подвески. Чтобы получить больше материала, на каждом крыле висели разные бомбы и ракеты с разницей веса более 200 килограммов. Эта разница вызывала некоторое кренение самолета, которое парировалось небольшим отклонением поперечного управления.
    Однако при перегрузке 5 разница в нагрузке правого и левого крыла будет более тонны. Для парирования такого кренения требовалось почти полное отклонение управления.
    На самолетах со схемой управления, что и на Су-24, было вредное явление - обратная реакция самолета на отклонение рулей. Тогда, в 1974 году, это явление было исследовано мало и не прогнозировалось.
    На скорости 1400 километров в час при угле пикирования 40 градусов вертикальная скорость, то есть скорость сближения с землей, составляет более 700 километров в час, или 200 метров в секунду. Следовательно, до столкновения с землей менее 20 секунд, а до минимальной высоты катапультирования вдвое меньше.
    Естественно, что, если в этой ситуации потеряна управляемость, нужно катапультироваться. Но на скорости 1400 километров в час этого делать нельзя. Средства спасения на такую скорость не рассчитаны. Тело летчика такого скоростного напора воздуха выдержать не может. Нужно еще погасить скорость хотя бы до 1000 километров в час. Хватит ли на все это считанных секунд?
    Итак, на высоте 4 километра создаю перегрузку, парирую управлением кренение, а самолет от этого кренится еще сильнее и переворачивается на спину. Все это непредвиденно и неожиданно. Я даю команду штурману Геннадию Ирейкину катапультироваться.
    Но этот случай запомнился мне не остротой ситуации. После моей команды «Гена, катапультируйся» он взялся за ручки катапультирования, но помедлил 2-3 секунды. А я, уменьшив перегрузку, понял, что управляемость самолета восстановилась, и самолет, сделав «бочку», вышел в прямолинейный полет. Штурман понял, что необходимость катапультирования отпала. А что было бы, если бы не эти 2-3 секунды?
    Успешное спасение Ирейкина было маловероятно из-за слишком большой скорости. А я, вернувшись один, имел бы на совести здоровье, а может быть, и жизнь товарища. Промедлив 2 секунды, Геннадий спас себя, а заодно и мою репутацию.
    Этот случай дает повод задуматься, как действовать в аварийной ситуации - побыстрей или помедленней, но с размышлением. Мне известны случаи, когда летчики в аварийной ситуации действовали быстро, но неправильно. Бывало и наоборот.
    Вот еще случай. 6 мая 1969 года я испытываю на штопор самолет МиГ-25. Только что на этом самолете погиб командующий авиацией ПВО генерал Кадомцев, но пока еще причина катастрофы не выяснена. Все, кто работает на этом самолете, и я в том числе, предельно насторожены.
    В очередном полете после взлета и уборки шасси я ощутил толчок на ручке управления и убедился, что она заклинилась. Пробую педали рулей направления, они тоже заклинены. Это уже что-то неслыханное. Если полностью отказало управление, то нужно скорее покинуть самолет. Обо всем быстро передал по радио и сказал, что готов к катапультированию. Но самолет, хоть и с заклиненным управлением, летел прямолинейно, и я решил, что можно подождать.
    Внимательно осмотрев приборы, я убедился, что гидравлическая система управления имеет нормальное давление, а самолет по-прежнему летит и можно еще подумать. Как-то неожиданно вспомнилось, что уборка шасси сопроводилась каким-то слабым, но необычным металлическим звуком. Подумав еще, ставлю на выпуск кран шасси, и управление заработало - продольное, элеронами, рулями направления. Не совсем нормально, со скрежетом, но заработало. Разумеется, скорее на посадку.
    Что же произошло?
    Узел крепления гидроцилиндра шасси оказался слабым. Шток цилиндра, срезав узел, взломал перегородку, а в этом месте проходили из кабины все три тяги к рулям, и они оказались заклиненными. Благополучная посадка все разъяснила. А если бы я катапультировался, восстановить причину по обломкам самолета было бы едва ли возможно, и опасность аварии еще долго висела бы над самолетом. В этом случае неторопливые осмысленные действия стали залогом успеха. О вреде торопливости уже говорилось.
    Образ задумавшегося человека хорошо воплощен в скульптуре Родена «Мыслитель». Потом я для себя решил, что в аварийной ситуации иногда полезно хотя бы мысленно принять позу роденовского мыслителя. Ну, а как действовать в случаях Авиарда Фастовца, Александра Муравьева или Владислава Лойчикова? Им поза мыслителя помогла бы едва ли. Им бы она сослужила плохую службу.
    А все же, что лучше? Действовать быстро или раздумчиво? И то, и другое вместе. Но вопрос поставлен!
    Тут мне вспоминается популярный в артистической среде анекдот.
    Известный артист оказался в одном купе поезда Москва- Ленинград с известным советским военачальником. Артист, служивший в армии, поприветствовал попутчика, как положено рядовому - маршала. Тот был рад знакомству с популярным артистом и поэтому достал бутылку коньяка и рюмки. В завязавшейся беседе артист задал смелый вопрос о неудачах начала войны.
    - Вот Вы были наркомом, Жуков начальником Генерального штаба, а Сталин все делал по-своему. Так кто же виноват?
    - Понимаешь, - ответил маршал, - это вопрос на только военный. Это вопрос политический и даже политико-исторический. Хочешь знать? Ну, слушай.
    Наклонившись к уху собеседника, маршал заговорщицки прошептал:
    - А хрен его знает.
    Потом артист спросил про Сталинградскую операцию. Чья заслуга? Василевского и Жукова или Еременко и Хрущева?
    - Понимаешь, - ответил маршал, - это вопрос не только военный и исторический. Тут надо иметь в виду психологический фактор амбиций Хрущева. Хочешь знать? Ну, слушай. И опять маршал заговорщицки прошептал:
    - А хрен его знает.
    А наутро маршал, стоя у зеркала с электробритвой, говорил:
    - Вот ведь какие Вы люди, артисты. Умеете расположить к себе человека, умеете вызвать на откровенность. Я тебе тут лишнего наговорил. Так ты меня не выдавай, а то у меня будут большие неприятности.
    Думаю, что форму ответа на сложный вопрос маршал выбрал удачно. Так что же лучше в аварийной ситуации? Как действовать? А хрен его знает!
    Вообще-то, не совсем так. Важно правильно оценить возможное развитие ситуации. А для этого нужен опыт и особая интуиция летчика-испытателя, если хотите, талант. Однако не стану навязывать свое мнение, особенно читателям-летчикам. У советчика могут быть неприятности.
    Что-то много аварий и катастроф. Как будто летные испытания - не творческий процесс, а гладиаторские игры. Постараюсь вспомнить что-нибудь веселое.
    После войны транспортные летчики Министерства авиапромышленности много летали в Германию и возили оттуда контрабандой всякий ширпотреб. Самолеты досматривались таможенной службой, и контрабанду нужно было прятать умело.
    Летчики-контрабандисты в экономике разбирались неплохо и понимали, что поставки должны быть крупными.
    И вот один экипаж, летавший на Ли-2, додумался: в Германии они на земле выпускали посадочные щитки, закладывали под них пакеты с дамскими чулками, затем щитки поднимали.
    Поясню, что щитки - это отклоняемая задняя нижняя поверхность крыла, служащая для уменьшения посадочной скорости. Разумеется, посадка в этом случае должна происходить с убранными щит­ками, что позволял благодаря своим размерам базовый подмосковный аэродром. Под щитками можно было заложить не одну сотню чулок.
    И вот в очередной рейс Москва не дает посадку у себя, а посылает самолет на маленький запасной аэродром. Командир понимает, что посадка без щитков может быть аварийной. Щитки на самолете Ли-2 выпускает бортмеханик по команде командира.
    Самолет идет на посадку, а в нем происходит такой диалог:
    Командир:
    - Щитки.
     Бортмеханик:
    - Чулки.
    Командир:
    - Щитки! ... твою мать!
    Бортмеханик, молитвенно воздевая руки:
    - Чулки!
    Командир:
    - !!! !!! !!!
    Щитки выпущены. Посадка прошла благополучно, а на подмосковные поля и перелески высыпалось несколько сот пар дамских чулок. Для понимания романтической стороны этого случая советую прочитать стихотворение Багрицкого «Контрабандисты».
    Еще колоритный случай.
    До пятидесятых годов в ЛИИ работал летчик-испытатель Юганов. Он был летчик от бога, но по здоровью рано кончил летать и мало был отмечен званиями и наградами.
    Юганов в воздухе на опытном самолете. Пора на посадку, но вдруг он по радио передает:
    - Шасси не выпускаются!
    Руководство и микрофон берет начальник, ранее безуспешно пытавшийся летать. Начальник:
    - Витя! Дерни за красную ручку!
    На самолете, который знал начальник, красной ручкой выпускались шасси аварийно, но на самолете Юганова такой не было вовсе. Начальник требовательно:
    - Витя! Дерни за ручку! Дерни за красную ручку! Юганов:
    - Дерни себя за яйца!
    Создавая перегрузку, Юганов шасси выпустил.

<< Какие бывают летные испытания О гаражных замках и о том, как создается самолет >>