Ссылка на полный текст: ВОЕННАЯ ЛИТЕРАТУРА --[ Мемуары ]-- Черемухин Г. А. Дальше. Выше. Быстрее: воспоминания о работе в авиапромышленности, о технике и ее создателях
Навигация:
Дефекты стыковки отдельных частей самолёта, обусловленные технологическим процессом
Знакомство с опытом лучших практик на примере немецкой самолётной радиостанции
Накопление технологических деформаций при выпуске Як-9
Ликёр Ту-2
Уроки менеджмента от министра авиационной промышленности Петра Васильевича Дементьева — как правильно ругать начальника цеха
Копирование B-29
Оптимизация работы весовой группы
Гидросамолёт Ту-85
Мода на самолёты с ядерной силовой установкой
Разработка МиГ-21И
Лётчики в роли инженеров-компоновщиков
Сертификат Ту-144
Удары по программе СПС (сверхзвуковой пассажирский самолёт)
Ту-143 («Рейс»)
Ту-95МС
А.А. Туполев не хотел делать гражданские самолеты: «одни неприятности»
Истребитель-бомбардировщик F-111 с изменяемой стреловидностью крыла был советских инженеров «открытием»
Ту-160
Поворотный киль вместо вертикального руля
Служба качества
О внешнем облике Андрея Николаевича Туполева
Засунуть вектор
... на заводе в полную силу разворачивалось производство самолетов Ту-2. Нестыковок агрегатов еще было много. Каждый раз, благодаря дотошности Владимира Максимовича, разбор нестыковок мы начинали с анализа чертежей (я научился их читать). Если все сходилось, проверяли плазы и шаблоны (я понял, что такое плазово-шаблонный метод, познакомился с Иваном Лукичем Миндрулом — начальником плазового цеха). Если все было правильно — проверяли соответствие приспособлений шаблонам. В большинстве случаев все было правильно, а агрегаты не стыковались. Тут я сделал для себя первое открытие: окончательная форма, особенно клепаных, агрегатов зависит от принятой технологии. По тем временам самолетный чертеж был законом для изготовления приспособлений, и учесть в приспособлениях технологические деформации было практически невозможно. Нарушение самолетного чертежа было уголовно наказуемо. Поэтому дефекты стыковки, вызванные технологическим процессом, так и оставались на все время серийного производства самолета.
Приведу два примера по Ту-2. Первый. Верхние и нижние панели кессона центральной части крыла самолета Ту-2 состояли из гофрированного листа (гофр волной вдоль размаха) и приклепаиного к нему гладкого наружного листа. Число заклепок измерялось тысячами, а число ударов пневмомолотков, наверное, сотнями тысяч. Каждый удар пневмомолотка вызывал деформацию не только заклепки, но и склепываемых обшивки с гофром. Нервюры кессона были фермеиные и практически их можно рассматривать как статически определимые. Поэтому кессон после сборки, когда его снимали с фиксаторов сборочного стапеля, увеличивал свою хорду примерно на 1,5—2,0 мм. По технологии сборки центральной части самолета кессон фиксировался в стапеле по заднему лонжерону, а подмоторная рама — по плоскости подвески мотора. Допуски размеров подмоторной рамы и увеличение хорды кессона «сходились» на стыковке элементов узла подвески рамы на первом лонжероне кессона, так что узлы почти регулярно приходилось дорабатывать. Так было на всех заводах, выпускавших Ту-2. Уменьшить размер хорды кессона в сборочном стапеле, как это сделали бы по здравому смыслу на любом западном заводе, было весьма опасно, особенно в военное время, когда вырос размер наказания. Дело в том, что иметь разные размеры в чертеже и в стапеле рассматривалось как нарушение технической дисциплины, а примечание в чертеже типа «в стапеле брать размер на 2 мм меньше» давало двойной размер на один агрегат. И то, и другое в случае катастрофы или ревизии могло стать причиной обвинения в преступлении.
Второй пример. Центральная часть фюзеляжа (цех N2 28) заканчивалась шпангоутом со сплошной стенкой, а пристыковываемая к ней хвостовая часть фюзеляжа (цех N2 26) имела часть шпангоута из угольного гнутого профиля, приклепываемого несколькими рядами заклепок к обшивке. Часть шпангоута на центральной части после клепки не увеличивала свой размер (или очень мало: сдерживала стенка), а на хвостовой части — увеличивала, и при их стыковке всегда создавался уступ... Я пытался решить эту проблему, предлагая, чтобы конструкторы и технологи договорились закладывать в стапеле угольник хвостовой части фюзеляжа соответственно меньшего размера. Помощник начальника цеха № 265 зек (заключенный и конвоируемый) Сергей Павлович Королев (будущий Главный конструктор, основоположник практической космотавтики) относился к этому спокойно: «Не волнуйся, это не самое главное, что надо исправлять». Я продолжал попытки. Встретив во дворе дома, в котором мы жили, Сергея Михайловича Егера, начальника бригады технических проектов, я попросил его помочь договориться конструкторам и технологам. Получил отказ: «У нас все правильно. Пусть делают, как надо». Эти две умнейшие головы дали мне понять: «не суйся, сломаешь голову».
... я понял, почему говорят: «немец обезьяну выдумал», когда Андрей Кандалов показал мне радиостанцию немецкого истребителя. Она состояла из четырех квадратных панелей с открытыми сверху и снизу подходами и набором ребер для крепления деталей, на которых легко было собрать всю схему. Соединение схем между собой осуществлялось вделанными штепсельными разъемами (ШР) при общем соединении панелей на 4-х шпильках. Так что разобрать, собрать ее, проверить и отремонтировать было очень легко, а по габаритам и весу она была вдвое меньше советской.
Нестыковок по Як-9 было ничуть не меньше, чем по Ту-2, и мы довольно энергично «крутились». Одной из «зловещих» нестыковок в Як-9 была склейка фанерной обшивки с дюралевыми лонжеронами и нервюрами крыла. Для склейки на полки лонжеронов и нервюр наклепывались заклепками с увеличенными конусными головками фанерные накладки, на которые с помощью клея ВИАМ Б-3 наклеивалась фанерная обшивка. Места склейки требовали тщательной подгонки. Это было «камнем преткновения». Одно время в полете обшивка стала отрываться. Решение нашли в строгом контроле перед склейкой (при некачественной зачистке головки заклепок выступали над деревянной поверхностью накладки, мешая плотно прижать обшивку при склейке). Для нас вторым по значению трудным местом была стыковка корзины (обтекателя) водяного радиатора, которая после сборки имела значительно большую кривизну по месту стыка, чем фюзеляж (нижний гаргрот), и каждый раз эту корзину дорабатывали, притягивая к фюзеляжу.
Вот тут-то я однажды и совершил свое «преступление»: как-то летом 1943 г. в ночное дежурство я вызвал столяра и без чьего-либо разрешения подстрогал с ним сборочную болванку так, что корзина стала точно становиться на фюзеляж. В сентябре 1943 г. мы уехали в Москву. Болванка изнашивалась и, когда в середине 1944 г. сделали новую, корзинка перестала совпадать с обводами фюзеляжа, но старую болванку уже распилили (дерева было мало). «Виновного» так и не нашли, а корзинки дорабатывали. Для накапливания фактов технологических деформаций поводов было более чем достаточно.
Правили после сварки моторные рамы, но к концу лета 1943 г. они стали примерно все одинаковы: «устоялись» последовательность и режим сварки. Правили и сварные — ферменные фюзеляжи. Хорошо еще конструкторы догадались на Як-9 разделить фюзеляж и моторную раму шарнирными узлами (на Як-7 в Новосибирске их варили заодно). К конструкторам по Як-9 мы ходили часто (по мелочам), пользовались возможностью, так как только в корпусе заводоуправления (где они размещались) были туалеты, в которые можно было войти.
Многие рабочие жалели, что Ту-2 заменили на Як-9. Объяснялось это просто: на Ту-2 гидравлическая система и амортизатор шасси заправлялись смесью этилового спирта и глицерина (называлась она «ликер Ту-2»). Объем расхода был большой, и всегда можно было «позаимствовать» стакан-другой. У сборочного цеха долго стоял недоукомплектованный Ту-2, который постепенно оседал на одну ногу, потом «сел» на обе.
Директором завода N2 23 тогда был Исаак Борисович Иосилович — талантливый организатор, хитрый, энергичный, быстро находивший решения, удовлетворявшие начальство. Главным инженером стал после освобождения в 1943 г. Александр Сергеевич Иванов. Однажды, когда он замещал отсутствующего И. Б. Иосиловича, на завод утром приехал заместитель министра авиационной промышленности Петр Васильевич Дементьев, который участвовал в утреннем оперативном совещании. Александр Сергеевич потом рассказывал, что, когда оперативка кончилась, и они остались вдвоем, Дементьев сказал: «Ты неправильно делаешь — решаешь с каждым начальником цеха его трудности. Надо каждого вызывать отдельно и ругать за недостатки и разгильдяйство без конкретного указания, за что ругаешь. Он сам знает, что у него плохо, и будет исправлять не то, на что ты укажешь, а все, что плохо».
... современных бомбардировщиков с герметичными кабинами и дистанционным управлением оружием — В-29. Несколько В-29 японскими ПВО были сбиты или подбиты. Экипажи четырех подбитых самолетов совершили посадку на военных аэродромах СССР. Один из них разбили. Три подлежали легкому восстановлению. В соответствии с договором о ненападении, заключенным СССР с Японией (до начала военных действий между Японией и США), самолеты были интернированы. Каждый житель СССР не знал, но понимал, что наши ученые и инженеры срочно работают над созданием атомной бомбы, чтобы восстановить равновесие, и что, как всегда, в «особых случаях» наблюдение за ними было поручено Л. П. Берии. Также каждому было ясно, что если американцы могли сбросить атомные бомбы с В-29, то и мы можем это сделать с этого самолета, и все конструкторы тяжелых самолетов готавились к копированию перегнанных в Москву В-29, хотя имели и свои аналогичные проекты и, конечно, предпочли бы строить самолеты по своим проектам.
У КБ [А. Н.] Туполева тоже уже был готов макет тяжелого четырехмоторного бомбардировщика — «64», который, по идее, был не хуже В-29, но в его конструкцию и оборудование не могли быть быстро внедрены новейшие технологии, разработанные американцами для В-29. Я не знаю, что точно сказал И. В. Сталин, поручая А. Н. Туполеву копировать В-29, но в пересказе Андрея Николаевича это звучало так: «Вы не заставите наших директоров быстро сделать что-то новое — они Вам скажут, что этого нельзя сделать. А если Вы им покажете сделанную деталь, и они получат надлежащий приказ, то сделают быстро». Кроме того, любой «СВОЙ» требовал бы длительного времени доводки (иногда больше, чем проектирование и постройка), а «правильное» (точное) копирование практически могло исключить это время и в несколько раз ускорить появление советского носителя атомной бомбы. Я думаю, что Андрей Николаевич все это хорошо понимал, и благодаря этому, моя судьба на короткое время оказалась кратко связанной с историей создания Ту-4. В августе 1945 г. по указанию А. Н. Туполева, еще до получения им поручения Сталина копировать В-29, были сформированы группы молодежи для эскизирования особенно важных мест его конструкции.
Мы ставили свои двигатели и пушки, у нас свои метрические стандарты, свои нормы прочности, свои заводы со своим оборудованием, свои конструктивные материалы и т. д. О каком бездумном копировании может идти речь? Самолет с его оборудованием — сложнейшая система, требующая многолетней доводки. Это только в фантастике: взял капитан Немо и сделал «Наутилус», и сразу «в бой». Кто когда-нибудь собирал электронную схему (радиоприемник, телевизор), тот знает, что как ни копируй, а доводить приходится, а если делаешь свое, то ... А самолет В-29 летает, с него сброшена атомная бомба, значит, он доведен, и чтобы сделать доведенную копию, ее надо сделать точно «один к одному», но для своих условий. Скопировали мы непонятную дырку — вызывает смех у СМИ. На одном из авиационных заводов Франции я увидел в заготовке «лишние» дырки, как оказалось, что одна из них предназначена для крепления заготовки на пуансоне не на двух, а на трех штырях, чтобы правильнее (стабильнее) регулировать направления деформации металла при штамповке.
Чтобы дать представление о темпах работы по Ту-4, напомню, что первый самолет, сделанный на 100% со всеми деталями и агрегатами в СССР, взлетел в мае 1947 г., т. е. менее чем через два года после окончания нашей работы над эскизами. За это время были сделаны чертежи с размерами в миллиметрах, разработаны новые сплавы и неметаллические материалы, полуфабрикаты и агрегаты систем самолета, разработаны и внедрены не применявшиеся еще технологические процессы, огромное количество наименований электронного связного, дистанционного и регулирующего оборудования, еще не выпускавшегося в СССР, т. е. перевернуты все отрасли промышленности. И, наконец, по завершении всего этого самолет собран и подготовлен к полету!
По этой работе я впервые серьезно связался с Леонидом Семеновичем Зининым, начальником весовой группы, чтобы создать простую, но достоверную методику расчета весовых параметров. Л. С. Зинин был один из самых известных весовиков, обладавший огромной статистикой. При всей скрупулезности и обязательности он был весьма практичным человеком. Например, все поступавшие служебные записки с просьбой посчитать какой-то вес, он клал в нижний ящик стола. При повторном запросе или телефонном звонке он перекладывал записку в средний ящик. Их, как у всех, было по высоте три. Приступал к ответу, когда записка из верхнего ящика была положена на стол. Он утверждал, что на стол попадало не более 10% записок.
Надо отметить, что вообще у нас в КБ служба веса всегда была не в чести. Принимались технические решения, в первую очередь, по качеству их функциональной деятельности. Я только что писал, что мы приняли 4-канальную гидравлическую систему. Все хорошо, по два насоса на двигатель и управление работает при отказе двух систем. Четыре раза дублированные трубопроводы, а на «Конкорде» две системы трубопроводов — отказал насос, подключают запасной, к той же системе - трубы не текут. Вес почти в два раза меньше. Конструкторам было выгодно сразу вложить вес: потом снизили и получили премиальные. Вспомним, что при переработке чертежей самолета Ту-2, только за счет рационализации размещения агрегатов и потребителей электропитания сэкономили порядка 400 кг веса. Рационализация области применения и переработка чертежей Ту-16 дала около 5000 кг экономии веса. Практически во всех эскизных проектах мы заявляли веса на 10% меньше реализованных.
Мне кажется, что на Ту-144 было хуже всего: вес пустого снаряженного опытного самолета в 1965 г. заявили 64 тонны, а в 1968 г. сделали 84 тонны. По серийному самолету грозились сделать 84 тонны, а сделали 97 тонн. У нас был период, когда серийные чертежи на Ту-144Д лежали около года. Я уговаривал Алексея Андреевича дать команду переделать весь комплект, чтобы сбросить 5—10 тонн. Никто нам не позволит — был окончательный аргумент. Шестью годами позже об облегчении Ту-144 на 8—10 тонн заговорил даже министр авиационной промышленности. Тяжелый вес самолета сулил министру большие трудности с металлом, полуфабрикатами, агрегатами оборудования и производством на серийном заводе.
Судьба самолета Ту-85 зависела от возможности надежно выполнить стратегическую задачу поражения целей на территории США. Как упоминалось выше, на кратчайшем маршруте через Северный полюс в США и Канаде были построены три полосы ПВО. Для подходов с Атлантики или Тихого океана дальности Ту-85 с одной дозаправкой топливом на маршруте туда не хватало, надо было дозаправлять самолет и на обратном пути. В 1950-х гг., когда еще не было спутниковой навигации, это было невозможно из-за низкой вероятности своевременной встречи бомбардировщика и заправщика. Поэтому родилась идея создания гидросамолета и заправки на обратном пути из подводной лодки, так как в этом случае можно было сесть на воду и подождать. Так возникла в 1950 г. работа над модификацией Ту-85 в летающую лодку — проект «504» (четвертый проект в бригаде Б. М. Кондорского ). Основными исполнителями проекта были молодые специалисты В. А. Стерлин и я. Со стороны ЦАГИ активно участвовали А. Б. Лотов (лаборатория № 12) и И. М. Баранов (лаборатория N2 2). Работу санкционировал и поддерживал А. Н. Туполев. Однако большинство его соратников относились к ней с иронией.
Однажды, когда я просил у А. А. Архангельского помощи, чтобы ускорить изготовление аэродинамической модели, он мне сказал: «Эта работа никому не нужна, это просто «хобби» Андрея Николаевича. Брось напирать!» Но мы напирали и сделали большую работу по изучению влияния обводов днища лодки, высоты корпуса и формы поплавков на аэродинамические характеристики на модели в трубе Т-102 ЦАГИ, а полученные рекомендации проверили на моделях в гидроканале лаборатории № 12 Московского филиала ЦАГИ на гидродинамические характеристики. За исходный вариант компоновки днища лодки была принята двухреданная схема самолета АНТ-44. Учитывались также формы летающих лодок в проектах фирм Саундерс-Роу и Виккерс в Англии, [И. И.] Сикорский, Мартин в США и другие. На аэродинамической модели, предусматривающей много вариантов высоты корпуса, обводов днища, поплавков были исследованы: влияние высоты корпуса лодки, формы отдельных частей днища лодки (закрывались обтекателями), включая редан, на подъемную силу (Су), сопротивление (С) и продольный момент ( т,).
Из наиболее интересных выводов следует отметить: практическое отсутствие влияния формы редана и его обтекателей, позволяющих получать устойчивое глиссирование, на величину Сх; некоторое уменьшение Сх редана имело место при скруглении скул днища за первым реданом, как на летающей лодке Саундерс-Роу. Это скругление позволило улучшить притекание воздуха за редан при выходе на глиссирование; практическое отсутствие влияния формы днища на аэродинамические характеристики крыла при всех исследованных высотах корпуса; максимальное сопротивление и подъемная сила днища лодки создается на его передней, скуловой, части и уменьшение отгиба, ширины и угла атаки скул приводит к заметному снижению его сопротивления; обтекание скул связано с образованием продольных (вдоль скорости) вихрей, которые ухудшают обтекание днища между первым и вторым реданом, чему также способствовало увеличение поперечного V перед первым реданом, но улучшало мореходность.
По итогам этих исследований и рекомендациям лаборатории №12 ЦАГИ были выбраны варианты формы днища самолета, сделаны модели для «протаски» в гидроканале на определение гидродинамических характеристик и модель для изучения динамических характеристик при посадке. Формы днища были близки к рекомендациям ЦАГИ Таганрогскому КБ Г. М. Бериева для гидросамолета Р-1 и обводам проекта реактивной летающей модели фирмы Саундерс-Роу. В результате всех работ в бригаде проектов в 1953 г. был завершен технический проект летающей лодки «504», отвечавший поставленным стратегическим задачам. Возможность создания самолета Ту-95 и впоследствии межконтинентальных ракет сделали эту задачу неактуальной, как и предсказывал А. А. Архангельский, но накопленные опыт и знания в области разработки гидросамолета оказались полезными.
Во второй половине 1950-х гг. авиационный мир «заболел» разработкой самолетов с ядерной силовой установкой. Всем казалось, что вот, наконец, ограничения по дальности не будет. Н. Туполев не мог отстать от жизни и тоже приступил к этой работе, включив меня в число тех, кто должен был этой темой заниматься. Я это оценил как особое доверие к моим возможностям. Меня соответствующим образом оформили для допуска к этой работе. Начал А. Н. Туполев как всегда с ознакомления и обучения основам этой новой для нас темы. Он договорился с академиком Анатолием Петровичем Александровым об организации у нас курса лекций по основам атомной энергетики.
Лекции проводились в Дубовом зале здания КОСОСа с демонстрацией плакатов. Слушали их А. Н. Туполев, С. М. Егер, А. М. Черемухин, Г. А. Озеров, К. В. Минкнер, М. Буль, В. П. Сахаров, Б. М. Кондорский, А. Р. Бонин и еще человек пять, в том числе и я. Нас ознакомили с принципами работы реакторов разных схем, с их регулированием и, главным образом, с организацией защиты, основными положениями ее расчетов и т. д., т. е. со всем комплексом вопросов, связанных с установкой и работой реактора на самолете. Наиболее активным слушателем был Андрей Николаевич. Он своими вопросами действительно помогал нам понять то, что, на первый взгляд, только казалось понятным. Потом мы слушали и обсуждали две возможные схемы ядерных авиационных силовых установок, так называемые, открытую и закрытую, которые нам в бригаде проектов по заданию А. Н. Туполева предстояло оценить и сравнить в самолетной компоновке.
«Открытая» схема (главный конструктор Архип Михайлович Люлька) в первом приближении — это замена камер сгорания в турбореактивном двигателе на атомный реактор, подогревающий сжатый компрессором воздух перед подачей его на турбину. В этом случае все, куда попадает воздух, прошедший нагрев в реакторе, включая окружающую среду, оказывается на какое-то время зараженным и требует дезактивации. «Закрытая» схема (главный конструктор Николай Дмитриевич Кузнецов) напоминает схему любой транспортной силовой установки, только носителем тепла, нагревающим сжатый воздух за компрессором до высоких температур, служит жидкий натрий, как наименее активный элемент после облучения, а не вода. В этом случае горячий жидкий натрий при остановке силовой установки надо сливать, пока он не застыл и как-то наливать в систему для запуска силовой установки так, чтобы его не «прихватило» или силовую установку не останавливать, держа температуру натрия заведомо выше температуры плавления.
Сравнением схем силовой установки мы занимались вдвоем с Борисом Михайловичем Кондорским: я считал, он рисовал компоновки. Все проблемы мы с ним охватить не могли, поэтому наземные проблемы в основном отбросили, иногда на них оглядываясь. Решали мы вопрос, как должен был быть скомпонован самолет с той и другой схемой силовой установки, для минимизации веса защиты экипажа от радиации и веса всего самолета. Начали мы с того, что при «открытой» схеме лучше всего самолет компонуется по типу Ту-16. В этом случае излучающие элементы силовой установки размещались компактно, и вес радиационной защиты минимизировался. При «закрытой» схеме можно было создающие тягу элементы силовой установки разнести по крылу, облегчая его разгрузкой, но утяжеляя вес теплоизоляции. Я не буду вспоминать всех деталей работы по той простой причине, что я их плохо помню, а выдумывать не хочу.
Скажу только, что после изучения ряда вариантов компоновок, мы пришли к тому, что обе схемы сошлись на компоновке самолета типа «бесхвостки» с единым блоком силовой установки, который, что очень серьезно, мог после посадки самолета целиком отделяться и «упрятываться» в хранилище, где все текущие работы производились бы манипуляторами. Перед взлетом блок должен был быть опять «прицеплен» к планеру самолета.
Разработка МиГ-21И в 1960-х гг. хронологически и технически была тесно связана с исследованиями по самолету Ту-144. Своему созданию самолет-аналог МиГ-21И обязан «испугу» перед «просадкой», свойственной самолетам по бесхвостовой схеме. Еще раз поясню: для перехода в набор высоты, нужно увеличить подъемную силу, увеличивая угол атаки. Для этого элевоны отклоняются вверх, уменьшая подъемную силу. И пока самолет не набирает угол атаки, компенсирующий потерю подъемной силы от отклонения элевонов, она остается меньше веса самолета, и он начинает до начала перехода в набор высоты полета снижаться — это и называется «просадкой». По мнению оппонентов, «просадка» приводит к задержке начала маневра и может привести к преждевременному, непреднамеренному касанию ВПП при совершении посадки. Отечественного опыта не было, и «сомнения терзали душу». Чтобы прекратить эти «терзания», Андрей Николаевич уговорил Артема Ивановича Микояна сделать из истребителя МиГ-21 бесхвостый аналог Ту-144 — Миг-21И, оставив от МиГ-21 фюзеляж, силовую установку и шасси.
Оговаривалось основное условие, чтобы система продольного управления отвечала плану опытного Ту-144. Ведущим по самолету МиГ-21И был назначен ученик А. М. Черемухина, летчик, летавший во время Великой Отечественной войны на американском «Бостоне» из СССР в Югославию через два фронта — Иосиф Вениаминович Фрумкин, с которым «бок о бок» мы провели аэродинамическую компоновку аналога. На уровне знаний к началу проектирования аналога и для упрощения конструкции было решено воспроизвести на нем от Ту-144 только план крыла, сделав его геометрически плоским. Второе, что было принципиально решено: подобрать продольное управление по испытаниям моделей в аэродинамических трубах так, чтобы продольные характеристики самолета-аналога МиГ-21 И были для летчика такими же по перемещениям ручки управления и усилиям, как на МиГ-21. Сделать то же самое с боковыми характеристиками не представлялось возможным. Сделанный в Нижнем Новгороде самолет (их заказали два), был передан в ЛИИ для проведения цикла испытаний. Когда назначили летчиком первого взлета Олега Максимовича Гудкова — с виду мрачного тугодума — я был не очень доволен: вдруг, «как положено», найдет «просадку» критичной. Первый полет МиГ-21И состоялся 18 апреля 1968 г. Отчет О. М. Гудкова полностью разрушил все мои опасения. Его доклады были четкими, содержательными, с уверенными словами о том, что понял, и без попыток инженерно объяснить то, что не понял, но почувствовал. После первой посадки он твердо, но с мрачным выражением лица, сказал: «Никакой «просадки» я не почувствовал».
Что «просадка» «не имеет значения» подтвердили и летавшие после него Э. В. Елян, И. П. Волк, М. В. Козлов и многие другие летчики. Как я потом узнал из интервью, данного Эдуардом Вагановичем Еляном Геннадию Ашотовичу Амерьянцу, он определил, что посадка МиГ-21 И напоминает посадку истребителя с прямым крылом, и самолет «сам садится» с брошенной ручкой. Это, прежде всего, так называемое влияние земли, когда по мере приближения к поверхности ВПП подъемная сила увеличивается при постоянном угле атаки в сочетании с «просадкой».
Инженерный анализ показал, что для параметров МиГ-21И мгновенный центр вращения при продольном маневре лежит рядом с пилотом, поэтому «просадка» воспринимается только как задержка, а при «влиянии земли» она вообще остается незамеченной. Соотношение инерционных, массовых и аэродинамических характеристик МиГ-21И были похожими с Ту-144. Можно было сделать вывод, что и для него «просадка» не имеет значения, т. е. аналог свое дело сделал. Из тысяч посадок, выполненных на Ту-144, только в одной летчик-испытатель в его первом полете на Ту-144 самоуверенно резко взял штурвал «на себя». Самолет, вращаясь вокруг кабины экипажа, коснулся ВПП главным шасси из-за «просадки». Достигнутый при этом угол атаки настолько увеличил подъемную силу, что самолет оторвался от ВПП. Быстро поняв свою ошибку, летчик-испытатель успешно совершил второе приземление.
Свой первый вылет на аналоге совершал очень опытный летчик-испытатель ЛИИ, чемпион по высшему пилотажу В. С. Константинов. Возвращаясь из зоны для испытательных полетов, как обычно на МиГ-21, он сделал от полосы две полупетли и после второй должен был пройти «на крыле» над полосой, т. е. повернув плоскость крыла на 90° к плоскости полосы. Для этого маневра на МиГ-21 надо было довольно значительно отдать ручку от себя (на пикирование). Вероятно, убедившись в одинаковости продольных характеристик МиГ-21 и МиГ-21И (так было задумано) и, находясь в похожей по компоновке кабине, на аналоге он также отдал ручку от себя и триммировал (зафиксировал) ее в этом положении. На аналоге это привело к быстрому выходу самолета на отрицательную перегрузку не менее 5 g с потерей летчиком сознания, выходом самолета на закритические углы атаки и снижению на большом угле атаки. Придя в себя, Константинов катапультировался, но парашют не успел раскрыться, слишком близко уже была земля, и он разбился. Специально подчеркну, что, вероятно, нельзя делать одинаковую кабину при разных характеристиках управления.
В это время также шла интенсивная работа над серийным вариантом: утрясалась деформация крыла, схема и конструкция ПК, новые воздухозаборники с их новой схемой слива пограничного слоя и т. д. Тут еще нововведения: типа пульта управления на штурвале, предложенного Эдуардом Вагановичем Еляном, или прибор ИВР (Индикатор вертикальных режимов), предложенный М. Я. Блинчевским. И опять споры: «Зачем это? Летали без этого, и так по горло нового ...»
Летчики-испытатели Э. В. Елян и Н. В. Адамович (ЛИИ) очень много работали над компоновкой кабины экипажа. По здравому смыслу Э. В. Елян хотел все кнопки управления сделать легко доставаемыми. Так пришла идея сделать на штурвале пульт навигационного управления. Мы эту идею поддержали, но навигационщики и управленцы нет — надо тянуть провода через подвижные элементы штурвала, хватит того, что уже есть на штурвале управление триммерами и т.д.
Высокий авторитет и умение Н. В. Адамовича интеллигентно настоять на своем помогли «пробить» предложение летчиков: на Ту-144 и только на Ту-144, единственном в мире, установили пульт на штурвале, «выпив половину еляновской крови». В силу ряда обстоятельств набор высоты и скорости на Ту-144 не получалось делать при постоянном показателе какого-либо прибора ( приборная скорость, истинная скорость, число М и т. д.). Получалось сочетание скорости и высоты. Обсуждая этот нонсенс с Еляном и Блинчевским, не помню, кому пришла идея сделать прибор, показывающий на экране в координатах «скорость-высота», как надо лететь и где в данный момент находится самолет — в результате никакого сложного сочетания летчику помнить не надо. Мы, туполевцы, энергично этот прибор (ИВР) «пробили» и опять только на один самолет в мире — Ту-144. Пример тому, как летчики работают первоклассными инженерами-компоновщиками.
Все гражданские самолеты мира проектировались по национальным нормам безопасности (летной годности), кроме самолетов СССР, включая Ту-154, Ил-62, Ан-22 и т. д. Наши институты: ГосНИИ ГА, ЛИИ, ЦАГИ — организовывали работу по созданию таких норм (Нормы летной годности гражданских судов — НЛГС), создали НЛГС-1, НЛГС-2, но конструкторы по-прежнему работали по привычным ОТТ ВВС (Общим техническим требованиям) и нормам прочности. Нормы летной годности к гражданским самолетам «суровее», чем к военным, и, чтобы получить право летать по всему миру, на «чашу весов» упала последняя капля, послужившая началом потока требований делать Ту-144 по нормам летной годности.
Обычным в нашей стране порядком работы долго спорили: надо — не надо, и кому делать, а потом были созданы рабочие группы, в которые входили и наши сотрудники (П. М. Лещинский, М. Я. Блинчевский, В. Т. Климов, Г. Ф. Набойщиков, В. В. Сулименков, В. М. Разумихин, Ю.Л. Стрижевский и др.) Требования Временных норм летной годности сверхзвуковых самолетов (ВНЛГСС) существенно отличались от ОТТ ВВС и приходилось, во-первых, искать новые методы проектирования (конструирования), обеспечивая безопасность отказов в конструкции, системах, узлах, готовых изделиях ... Если до того можно было сказать: «МЫ учли такое-то требование», то теперь надо было расчетами, наземными испытаниями и, наконец, в полете доказать, что все требования ВНЛГСС выполнены, или доказать, что вероятность катастрофы при принятом нами конструктивном решении не более чем 1О~9- А что это значит? Что 1100 самолетов должны непрерывно летать 1250 лет! И не следует забывать, что когда в 1975 г. ВНЛГСС вошли в силу, шесть серийных самолетов Ту-144 уже летали!
Иностранцы в своих публикациях как всегда показывали, что должно быть выполнено (текст их норм летной годности), но никогда не объясняли, как доказать, что данные требования выполнены. Конечно, составляя наши ВНЛГСС, мы все, что можно «тянули» из иностранных норм, кроме методик доказательства, которые нам приходилось «выдумывать самим» в процессе наземных и летных испытаний. Иностранные нормы летной годности формировались-то, что называется на «костях»: произошла катастрофа (происшествие), определили техническую причину и записали в нормы требования статью, исключающую возможность возникновения этой технической причины. Когда причиной являлся «человеческий фактор», всячески искали такие технические мероприятия, которые исключали бы возможность катастрофических последствий от этого «человеческого фактора».
Известен, например, такой факт, когда бывший военный летчик, сев за штурвал гражданского самолета, точно не помню DC-4 или DC-6, в порядке «эксперимента» застопорил в полете рули. Хорошо, что сообразил «закончить свой эксперимент», пока самолет не вошел в критическую ситуацию. Теперь стопоров рулей, включаемых из кабины, нет. Опыта катастроф у нас в стране было меньше, чем в мире (они обменивались, а нас не допускали), поэтому очень многие статьи требований ОТТ ВВС и НЛГ были написаны по домыслам (пониманиям) ученых (инженеров) и осложняли деятельность конструкторов. Например, наши ученые считали, что надо ростом усилий на штурвале (ручке, педали) ограничить для летчика возможность вывода самолета на недопустимые режимы полета, хотя все ездили на автомобиле и знали, как легко на скорости резко повернуть руль и перевернуть автомобиль, и никто этого не боялся. Вероятно, то были они сами, а вот летчик...
Иностранцы понимали бессмысленность этого требования: если нужно отвернуть, то летчик скорее сломает самолет, чем воткнется в препятствие. Поэтому практически все иностранные самолеты имеют более легкое управление, чем в России. Когда французские пилоты облетывали Ту-204, они сказали (и написали), что самолет им понравился, только у него слишком тяжелое управление, а оно по усилиям было самым легким из всех советских гражданских самолетов на то время. Я еще раз хочу напомнить читателю, что Нормы летной годности требуют безопасности, т. е. доказательства, что в полете что-то не откажет, что-то не сломается, а если откажет или сломается, то самолет сделан так, что катастрофы не будет (и пассажиры не погибнут), но нормы не касались выполнения заданных летных данных. В результате анализа (сертификации) выполнения самолетом статей НЛГ определяется допустимый взлетный вес, при котором все они выполняются, а также летные данные самолета (длина взлетно-посадочной полосы, дальность и область полета) с учетом ограничений по атмосферным условиям эксплуатации (давление, ветер, видимость, осадки и т.д.), оговоренные сертификатом.
Первый серийный Ту-144 взлетел 1 июля 1971 г., а ВНЛГСС вступили в силу через четыре года — 11 сентября 1975 г. Практически это нововведение должно было означать полную переделку конструкторской документации по самолету. Однако обошлись доделками и «эквивалентами» соответствия, получив от Госавиарегистра СССР «Сертификат летной годности типа самолета Ту-144 с двигателями НК-144 А» только 29 октября 1977 г. Сертификат дал право перевозить платных пассажиров, и 1 ноября 1977 г. Ту-144 совершил первый рейс по расписанию на трассе Москва — Алма-Ата. Почти пятнадцать лет с начала работ и шесть с первого полета серийного самолета!
Конструкторов Ту-144 обвиняли в излишней длительности ввода самолета в эксплуатацию, но, во-первых, сертификация неоднократно заставляла вносить изменения в конструкцию самолета, двигателя, оборудования; во-вторых, время создания и внедрения Ту-144, как и «Конкорда», совпало со временем резкого повышения требований к снижению влияния самолетов на наземную экологическую обстановку. Это: создаваемый самолетом шум на местности вокруг аэропорта во время взлета и посадки; отрицательное влияние выхлопных газов двигателей на состояние земной атмосферы; сопровождающий полет СПС звуковой удар. Надо вспомнить, что инициатором ограничения (нормирования) шума самолетов в районе аэропорта выступила Федеральная авиационная администрация (FAA) США, прежде всего потому, что основной аэропорт Нью-Йорка им. Кеннеди [Kennedy] стоит в черте города, и жалоб на шум стало слишком много. Чтобы объективно оценить шум самолета, они выбрали точку в створе ВПП в начале достаточно плотного заселения и начали нормировать шум в этой точке и сбоку от ВПП. Эта точка для взлета оказалась на 6 км от точки старта, а для посадки — на 2 км от торца полосы. Так весь мир и начал нормировать шум в трех точках: сбоку, на взлете и на посадке.
Уход П. В. Дементьева стал третьим ударом по программе СПС и ТУ-144 (первый был нанесен смертью А. Н. Туполева в 1972 г., второй — катастрофой на Салоне в июне 1973 г.). Однако жизнь продолжалась, и 27 апреля 1978 г. совершил свой первый полет серийный самолет Ту-144 Д N2 06-2 (бортовой номер 77111) с двигателями <<РД». Вслед за этим, 18 апреля — 3 мая МАП, МГА и ГАР утвердили «Решение о порядке проведения совместных государственных испытаний самолета Ту-144Д». Все, казалось, идет хорошо, появились радужные надежды, но жизнь самолета N2 06-2 оборвалась еще до окончания сдаточных заводских испытаний, так как 23 мая он потерпел катастрофу. Ход развития конца полета и действия по расследованию причины катастрофы подробно описаны в упоминавшейся выше книге «Правда о сверхзвуковых пассажирских самолетах».
Напомню только, что к концу полета экипаж обнаружил значительную течь (потерю) топлива. При попытке запуска (по программе полета) вспомогательной силовой установки (ВСУ) начался пожар, распространившийся на три двигателя. Отмечу, что Руководством по летной эксплуатации категорически запрещается запуск ВСУ при обнаружении течи топлива. Хорошо выполненная вынужденная посадка вне аэродрома командиром экипажа В. Д. Поповым вызвала разрушение элементов экспериментального оборудования, прижавшего двух членов экипажа, которые погибли. Поэтому данное происшествие квалифицируется как катастрофа. Конструкция самолета в месте возникновения течи топлива настолько выгорела, что установить причину было невозможно.
Если я правильно помню, то во время таких же, как на самолете 06-2, приемо-сдаточных испытаний Ту-144Д N2 07-1 (бортовой номер 77112) 19 февраля 1979 г. началась аналогичная потеря топлива. Умный экипаж ВСУ не запустил, а совершил посадку на базовый аэродром. Теперь причину катастрофы самолета 06-2 можно было увидеть своими глазами. Разрушился на одном из трубопроводов карман для датчика температуры топлива, а на Ту-144 аналогичный карман не разрушался потому, что расстояние между ним и возбудителем колебаний было много больше, чем на Ту-144Д и, следовательно, амплитуда вынужденных колебаний на Ту-144 была значительно меньше. Но все «соображения» и доводы о технической надежности Ту-144 МГА не убедили, или они не хотели возобновления полетов с пассажирами.
30 мая 1978 г. был отменен рейс Ту-144, и была объявлена временная остановка эксплуатации, оказавшаяся окончательной. Это был четвертый и уже непоправимый удар по программе Ту-144 и вообще по программе сверхзвуковых пассажирских самолетов, потому что он лишал мир достаточного опыта регулярных полетов СПС над сушей. Это обстоятельство не один раз отмечали на наших встречах и французы. Такое решение было принято А. А. Туполевым, несмотря на то, что самолеты Ту-144 с двигателями НК-144А уже налетали порядка 1500 часов без каких-либо серьезных отказов в топливной системе. Не было разрушений и на самолете Ту-144 (03-1) с двигателями РД-36-51А.
2 октября 1979 г. был осуществлен первый полет Ту-144Д № 08-1 (бортовой номер 77113). Итак, три самолета Ту-144Д у нас было. Однако, кроме наших дефектов, существенно серьезнее задерживались испытания из-за выявляющихся в полетах и, главным образом, на стендах, дефектов двигателя РД-36-51 А. Также срывались поставки двигателей и оборудования серийными заводами. Это задерживало не только испытания, но и выпуск самолетов в Воронеже. Новое происшествие 31 августа также могло задержать ввод в эксплуатацию Ту-144Д: во время испытательного полета на самолете Ту-144 Д N2 08-1 на сверхзвуковом режиме произошло разрушение двигателя «РД». Оно повлекло разрушение отдельных элементов конструкции самолета. Экипаж самолета (командир Е. Горюнов) благополучно совершил вынужденную посадку на аэродроме ВВС (г. Энгельс).
И все же по материалам заводских испытаний 20 февраля 1981 г. было получено заключение ЛИИ «О соответствии самолета Ту-144Д требованиям ВНЛГСС». Деваться МГА было некуда, и за четыре месяца 30 декабря 1980 г. — 28 апреля 1981 г. МАП, МГА и ГАР утвердили «Комплексную программу совместных государственных испытаний Дальше. Выше. Быстрее 191 самолета Ту-144Д с двигателями «РД», а 11 мая 1981 г. МГЛ утвердило «Акт приемки самолета Ту-144Д с двигателями «РД» на совместные государственные испытания». Тут внезапно скончался министр авиационной промышленности Василий Александрович Казаков, и в МАП с поста министра станкостроения вернулся в авиапромышленность Иван Степанович Силаев, уже в качестве министра. Ходили слухи, что станкостроители ежедневно носили цветы на могилу Казакова.
Трудно было предположить, что третий министр авиационной промышленности «положит голову» на алтарь Ту-144Д. В выступлениях «начальства» и в СМИ все чаще флагманские «звания» в гражданском воздушном флоте отдавались самолету Ил-86. Честь еще требовала, и 27 мая — 2 июня 1981 г. министрами АП и ГА (И. С. Силаев, Б. П. Бугаев) было принято «Решение о порядке внедрения в эксплуатацию на линиях МГА сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144Д с двигателями «РД». Этим же решением утвержден «План-график работ по обеспечению начала пассажирских перевозок на самолете Ту-144Д». Затем 9 июня 1981 г. ГАР СССР выдал «Временный сертификат летной годности самолета типа Ту-144 Д с двигателями «РД» (N2 11 В-144Д).
К сожалению, не успели мы начать эксплуатационные испытания как 12 ноября 1981 г. произошло разрушение на стенде РКБМ двигателя «РД» N2 1310 при проведении контрольных испытаний, что привело к временной остановке полетов самолетов Ту-144Д с двигателями «РД». Это событие стало последним и заключительным ударом по программе Ту-144, позволившим МАП и МГА ее прекратить. 27 января 1982 г. последовало указание министра АП N2 с24/464 «О прекращении на ВАПО17 производства самолетов Ту-144Д, заканчивая самолетом N2 09-1». И, несмотря на сопротивление члена Политбюро, министра обороны Д. Ф. Устинова 1 июня 1983 г. вышло Постановление Правительства СССР N'9 461-169 «О прекращении работ по самолету Ту-144 и использовании изготовленных самолетов в качестве летающих лабораторий».
Ту-143 («Рейс») - полностью спасаемый дозвуковой беспилотный самолет. Первый полет совершил в декабре 1970 г. До 1989 г. было произведено 950 машин. Поставлялся на экспорт в Чехословакию, Румынию и Сирию. На его базе создана и эксплуатируется беспилотная мишень. Дальнейшим развитием Ту-143 стал беспилотный разведчик Ту-243 «Рейс-Д». Модернизация аппарата продолжается. Мы, аэродинамики, гордимся тем, что при нашем участии был превосходно скомпонован этот аппарат по бесхвостной схеме с треугольным крылом так, что спасательный парашют, двигатель, воздухозаборник и т. д., легли на свое место, как будто их Бог создал. Последующие беспилотные аппараты делались по этой же схеме, отличавшейся еще и тем, что разные центровки при разной загрузке балансировались постоянной установкой переднего горизонтального оперения (ПГО) по углу атаки. Идея переставного ПГО родилась (не у меня) после появления некоторых сложностей с балансировкой первых машин. Потом по идеологической схеме «143» были сделаны и Ту-141 («Стриж»), и Ту-243 («Рейс-Д»), и Ту-300.
Когда в 1978 г. возникла идея воссоздания Ту-95 на новом уровне, появился проект Ту-95 МС - стратегического самолета-ракетоносца. Его проект основывался на использовании аэродинамических качеств планера противолодочного самолета Ту-142, но изготовляться новый самолет должен был в Самаре, а не в Таганроге. Решением аэродинамических вопросов занимались Моисей Самуилович Тугер и Анатолий Васильевич Буданов. Тугер вел работы по семейству Ту-95 - Ту-142 с самого начала и считал, что самолеты аэродинамически «устоялись», и не имел своих предложений. Буданов, став начальником бригады А-2, был шустрее, он успешно выполнял еще обязанности профорга подразделения, считал, что главное улучшение самолета (по летным данным) - это замена воздушных винтов более эффективными. Первое время он поддерживал меня с идеей установки на крыле концевых крылышек. Проведенные прочнистами прикидочные расчеты внешних нагрузок показали, что установка крылышек вызывает увеличение нагрузок, действующих на концевую часть крыла.
Исходя из этого, главный конструктор самолета Николай Васильевич Кирсанов воспротивился установке крылышек. Я его уговаривал спроектировать их установку и посмотреть численно привес конструкции. Привес ожидался почти нулевой, так как запасы прочности исходной консоли в конце крыла были достаточно большими. Нет, это новые статические испытания, - испугался Николай Васильевич. А жаль. Я думаю, что отказавшись, мы похоронили не менее 500 км дальности. Я еще осмелился поговорить с Николаем Васильевичем об изменении профилировки крыла в районе между внутренней гондолой и фюзеляжем. Он категорически этого делать не собирался. Таким образом, аэродинамически самолет остался почти на том же уровне, что я его в своих расчетах закладывал еще в начале пятидесятых годов. Прошли только те изменения, которые были реализованы при создании Ту-142 в 1968 г. У Буданова в бригаде было много работы по обсчитыванию разных вариантов использования Ту-95 всех вариантов (модификаций) по назначению и нагрузке.
В 1977-1984 гг., наконец, была сделана модификация Ту-154 — Ту-154М. Здесь во многом «виноваты» катастрофы Ту-134 и Ту-154, из-за которых А.А. Туполев не хотел делать гражданские самолеты: «одни неприятности». Поэтому между Ту-154 и Ту-204 прошло почти двадцать лет, даже больше, так как работы по Ту-154 начались в 1963 г., а первая серийная машина взлетела в 1970 г. Помню, как примерно в конце 1967 г. меня вызвал Андрей Николаевич Туполев. Я пришел к нему. Он несколько минут молчал. Я стоял. Слушай, вот ты готовил материалы по выбору стреловидности крыла для «95». Подбери и покажи мне эти материалы.
Через несколько дней я с материалами пришел к нему. Он все внимательно просмотрел. Ты говоришь 35° лучше всего? У меня так получилось. А почему буржуи делают меньше? Наверное, у них профили крыла другие и крылья не плоские? Если что придумаешь, скажешь Егеру для «154». Я поговорил по ряду вопросов аэродинамики и с Глебом Васильевичем Махоткиным, но наши взгляды во многом разошлись. Поэтому к С. М. Егеру я уже не обращался, ясно понимая, что оба они, и Сергей Михайлович, и Глеб Васильевич, компонуя крыло с ЦАГИ, опирались на требования высокой крейсерской скорости и общие рекомендации ...
... мне по уровню знаний тех лет применение стреловидности крыла в 35° продолжало казаться оптимальным. И в 1970-х гг. я был уверен в том, что самолет Ту-154Б по аэродинамике имел три недостатка: сложная по схеме и аэродинамически малоэффективная механизация крыла; большие потери на обтекателях сопел двигателей; минимально допустимая эффективность горизонтального оперения (ГО). Я уже говорил, что увеличение веса пустого самолета потребовало увеличения объема топлива. Для этого раздвинули лонжероны крыла настолько, что для предкрылков не осталось хорды и их эффективность, не будем говорить на порядок, но в пять раз меньше, чем на других самолетах (а вес и сложность те же). Весь мир при двигателях, расположенных в хвостовой части фюзеляжа, делает предкрылки по всему размаху. Мы испугались влияния вихрей с концов предкрылков на устойчивость работы двигателей и оставили центральную часть крыла без предкрылков. В результате, несмотря на сложный трехщелевой закрылок, недобрали порядка 10% ожидаемой подъемной силы (максимального коэффициента подъемной силы) и не менее в аэродинамическом качестве.
Поэтому чуть экипаж «зазевался» — растет вертикальная скорость сближения с землей. «Зазевался» чуть больше — грубая посадка с разрушением (отваливанием) хвостовой части фюзеляжа, возможным отрывом топливопроводов и пожаром. Грубая посадка не обязательна потому, что «зазевался». Можно вспомнить достаточное количество объективных причин грубой посадки, но самолет должен ломаться так, чтобы не было пожара. Вспоминаю как курьез: в одном из аналогичных происшествий без пожара потеряли одного из пассажиров — ни живого, ни трупа ... Оказывается, он имел при себе только портфель (или чемоданчик) и, взяв его, ушел домой...
Было время, когда в авиации считали, что сопла двигателей надо прятать в обтекатели, делать стекатели, но к началу 1970-х гг. мировой авиационной науке уже стало ясно, что эжектирующее действие струи создает на этих обтекателях разряжение и, как следствие, дополнительные потери тяги или рост сопротивления. Чтобы читатель понял мою точку зрения, изложенную ниже, я выскажу следующее положение: инструкция по пилотированию (эксплуатации) очень нужна для всех ожидаемых ситуаций. Экипаж должен периодически проверяться на знание инструкции, но то, что в ней записано, нельзя считать «достаточной мерой безопасности».
Многие катастрофы с самолетами Ту-154 и другими связаны с тем, что превысили взлетный вес сверх разрешенного для данных погодных условий и для данной высоты аэродрома или так загрузили самолет, что его центр тяжести оказался существенно вне пределов, разрешенных инструкцией. Для Ту-154, как правило, недопустимые передние центровки довели до того, что экипаж в процессе разбега самолета не смог оторвать от полосы переднюю ногу. Однако, если так загружали, то, значит, физически это сделать можно, не нарушая представления экипажа о допустимости. Если ГО сделать эффективнее, самолет бы оторвался, и сохранились бы жизни ни в чем не повинных пассажиров. При заходе на посадку экипаж «зевнул» и допустил превышение вертикальной скорости сближения с землей по сравнению с инструкцией, и произошло происшествие любой тяжести. А если увеличить эффективность ГО, то таких случаев будет меньше. Напомню: вес самолета Ту-154 рос еще в проекте, и принимались все меры для его снижения, в том числе довели до минимума размеры ГО. Нет пассажирских самолетов с меньшей эффективностью ГО, чем у Ту-154. По этой причине в гражданской авиации самолет Ту-154 считают «строгим».
Прошло шесть лет, прежде чем А. А. Туполев разрешил заняться модификацией Ту-154Б, чтобы уменьшить расходы топлива и последовать примеру С. В. Ильюшина, сменившему двигатели НК-8 (Кузнецова) на самолете Ил-62 на двигатели Д-30КУ (Соловьева), назвав самолет Ил-62М. Дело шло медленно. Только через семь лет после начала разработки Ту-154М стали возить пассажиров. Под организующим началом Александра Сергеевича Шенгардта, а по аэродинамической части — Анатолия Васильевича Шишмарева, кроме замены двигателей, начали устранять и аэродинамические недостатки. Заменив трехщелевой закрылок на двухщелевой и немного улучшив форму предкрылков (хорду трогать на дали — слишком много новой оснастки), увеличили коэффициенты максимальной подъемной силы на посадке и взлете на 3-8% и аэродинамическое качество на взлете и посадке на 6—10%.
Продлить предкрылок до борта фюзеляжа Александр Сергеевич Шенгардт нам не дал: «У нас там очень хорошо компонуется воздухозаборник системы кондиционирования». Удлинив обтекатели механизмов отклонения закрылков так, чтобы их максимальная толщина совпадала с задней кромкой крыла (как говорит теория), сделали шаг к увеличению крейсерского аэродинамического качества. Анатолий Васильевич Шишмарев еще пытался настаивать на уборке перегородок с крыла, которые по испытаниям ничего не давали, кроме сопротивления. Но не решились убрать «привычные» перегородки — когда-то они решали «все вопросы» устойчивости. Он также пытался, для увеличения крейсерского качества, убрать со всех рулей аэродинамическую компенсацию, но полностью это сделать не удалось.
Я пытался, как и по Ту-95 МС, уговорить поставить концевые крылышки, но помешали те же соображения прочности. Тут еще кто-то бросил слова о вибрациях, ну и все: крылышек на Ту-154М нет. Я думаю, потеряно 0,5—0,7 единиц качества (4-5% общего качества). К этому времени и мотористы с аэродинамиками усвоили, как надо компоновать сопла двигателей с другими элементами самолета, поэтому здесь вопросов: делать — не делать - было сравнительно мало. Были найдены конструктивные решения, позволившие на 16% увеличить размер руля высоты и изменить пределы отклонения стабилизатора на 1,5° в сторону облегчения подъема (отрыва) переднего колеса от ВПП. В результате всех мероприятий экономичность Ту-154 М в сравнении с Ту-154 Б выросла почти вдвое больше, чем только от изменения стендовых (по испытаниям на земле) расходов топлива при переходе с двигателей НК-8—154 на Д-30КУ-154.
Участвуя в расследовании катастроф и происшествий с самолетом Ту-154, я старался, когда это удавалось, «свалить» все на Анатолия Васильевича Шишмарева и на постоянно принимавшего в этом участие Петра Михайловича Лещинского. Я старался так делать потому, что рассмотрение причин происшествий шло с позиции «кто виноват?» Изготовители (т. е. мы, поддерживаемые МАП) старались доказать, что виноват летный или наземный экипаж, нарушивший Руководство по эксплуатации. Эксплуатанты, гражданский воздушный флот, говорили наоборот: виновата техника. При этом и те, и другие делали вид, что соблюдается объективность рассмотрения событий происшествия, вместо того, чтобы совместно тщательно искать, найти и постараться навсегда устранить истинную причину.
Достигнутые ко второй половине шестидесятых годов успехи в освоении сверхзвуковых скоростей позволили понять, что для выполнения боевых заданий по дальности полета тяжелых самолетов и по маневренности для истребителей нельзя оставлять только область дозвуковых скоростей. «Компромисс скоростей» привел к тому, что вспомнили проект Мессершмитта 1944 г. Р1101 с поворотными по стреловидности консолями крыла. Первыми сделали с таким крылом истребитель-бомбардировщик F-111 американцы. И на многие годы эта схема стала «главной» для (зоевых самолетов. Первым проектом тяжелого самолета по этой схеме был американский проект сверхзвукового пассажирского самолета фирмы «Боинг» В-2707. Сначала к восьмидесятым годам от этой схемы отказались «истребительщики», поняв, что их задачи по маневренности с крылом малого удлинения с наплывом решаются лучше. Однако идея идентификации универсальности самолета и поворотных консолей надолго захватила умы самолетостроителей и командиров ВВС. Конечно, вовлечены в эту задачу были и аэродинамики. Мы, аэродинамики КБ Туполева, тогда еще не знали о проекте Мессершмитта, и самолет F-111 был для нас «открытием». Мы тщательно его изучали, сами рисовали и считали такие крылья, главным образом, на предмет понимания перемещения центра давления — точки приложения равнодействующей подъемной силы — при повороте консоли. Стали понимать соотношение центральной части крыла и размера консоли на базе своих расчетов и исследований ученых ЦАГИ.
Время было такое, когда очень многие уже понимали, что атаковать США на самолетах не удастся, ну, а вдруг... Все же сверхзвуковая скорость нужна где-то около цели по, так называемой, комбинированной дальности, а она была у схемы с изменяемой геометрией крыла очень близкой к сверхзвуковой у интегральной схемы, но время полета у последней было меньше, а значит, вероятность выполнения задания больше. Дальность ракеты, пущенной на сверхзвуковой скорости, также больше, следовательно, самолет отвернет «домой» на большем расстоянии от цели. Вот по всем этим соображениям Андрей Николаевич интегральную схему и выбрал. Как я полагаю, у А. А. Туполева в душе не было уверенности в необходимости сделать самолет, рассчитанный на ударный режим, поэтому он легко от интегральной схемы отказался. Опять же, для принятия решения комиссией было очень важно, что американцы свой новый стратегический самолет В-1 сделали по универсальной схеме с изменяемой геометрией крыла. Как говорится, «И нам надо».
Правда, американцы вскоре поняли, что сверхзвук им практически не нужен, и в варианте В-1В приспособление самолета к этому режиму ослабили (осталось, что получится) в угоду увеличения дозвуковой дальности. Потом поняли, что летать у земли с большой скоростью и стреловидностью то же, что на маленьких железных колесах без рессор ехать по булыжнику с потерей экипажем боеспособности, и пошли по пути В-2 — дозвукового самолета-невидимки по схеме «Стелле». Так что большая стреловидность крыла для полета у земли, хотя и уменьшала перегрузки, но оказалась тоже ненужной. А мы инерционны. Так что, сравнивая на комиссии корову и лошадь, сказали: «Ну и что, что лошадь дает молока мало, да и невкусного. Вот американцы, они деньги считать умеют: не зря делают В-1».
Чтобы понять или получить представление о грандиозном наборе задач, которые сумело решить КБ и промышленность СССР под его руководством, я рекомендую прочесть книгу Е. Гордона, не относясь серьезно к главе 7 «Аналоги или нет?» (о В-1 и Ту-160). В ней автор, правда, сказал очень важную мысль: «Близкий научно-промышленный уровень СССР и США, а также схожесть тактико-технических требований к новым видам вооружений неизбежно приводит к похожим техническим решениям». Я вступил в эту полемику не только по велению сердца в некотором запале, но и из-за желания напомнить о самостоятельном подходе и своей точке зрения Андрея Николаевича на получаемое задание или на предлагаемый им самолет, военный или гражданский. При этом его понимание задачи всегда учитывало как возможности промышленности, так и стратегическую цель в развитии обороны страны. То, что я уделяю мало места разработке интегральной схемы, вовсе не означает, что мы, экономя силы, взяли Ту-144, немного его трансформировали и получили проект Ту-160.
Нет, это совершенно новый проект военного самолета по схеме «бесхвостки». Он был связан с многолетним поиском его схемы, в том числе, и с элементами геометрической изменяемости, выполненный под руководством В. И. Близнюка при активнейшем участии А. Л. Пухова. Американцы свой самолет В-1 сделали раньше Ту-160, и, конечно, мы все на него оглядывались, стараясь понять, почему они так сделали, чтобы принять свое решение (внешне казалось похожее), позволяющее выполнить свое задание своей промышленностью. Большое сомнение в рациональности схемы с поворотной консолью связывалось с весом поворотного узла. Некоторые исследователи Дальше. Выше. Быстрее 273 полагали, что вес этого узла сведет на нет все ожидаемые преимущества этой схемы. Конструкторы КБ под руководством Даниила Ивановича Гапеева создали относительно всех других самолетов с поворотной консолью самый легкий и надежный поворотный узел крыла.
Заслуживающей всяческого почета была стойкость В. И. Близнюка, с которой он внедрил на самолете ручку управления вместо штурвала и два одинаковых грузовых отсека. У меня осталось глубокое впечатление от всех «баталий», от его убежденности и яркости аргументации. На В-1 тоже ручка, но надо знать наших самостоятельных инженеров. Они считали, что на тяжелых самолетах должны быть солидные управляющие усилия летчика, преодолеваемые только двумя руками за штурвал. Этим и объяснялись трудности Валентина Ивановича в борьбе за резкое снижение управляющих усилий и преодоление нормативной точки зрения: при малых усилиях летчик легко сломает самолет. Честь и хвала некоторым влиятельным командирам ВВС, которые его поддерживали, как и ведущему летчику-испытателю, Борису Ивановичу Веремею.
Высокой конструкторской оценки заслуживает убирающееся шасси с перемещением в поперечном и продольном направлениях. Оно было разработано под руководством Якова Абрамовича Лившица по идеям компоновщика Андрея Аполлоновича Юдина. Того Юдина, который предложил делать шассийные гондолы на Ту-16, просуществовавшие практически на всех самолетах А. Н. Туполева. Большим достижением стала предложенная прочнистами под руководством Вячеслава Васильевича Сулименкова многолонжеронная схема поворотной консоли большого удлинения, обеспечившая малый вес при полученных несущих способностях и жесткости. При такой схеме консоли хорошо формировалась передача сил на поворотный узел. Поиски компоновки проводились при активном участии В. И. Рулина (аэродинамика) и А. Л. Пухова (компоновщика) под общим руководством В. И. Близнюка.
Наибольшим числом вариантов поиска была отмечена силовая установка. Очень трудно при использовании двигателей кузнецовской серии было отказаться от длинных, успокаивающих воздух, каналов. Как только договорились о совместном компромиссном решении применения короткого заборника с двигателем, компоновка силовой установки стала однозначной: короткой подкрыльевой с вопросом — вертикальный или горизонтальный клин сжатия? Вертикальный лучше предохранял второй двигатель в спарке от помпажа другого и позволял сделать более легкой систему управления створками воздухозаборника. При основном крейсерском положении консолей крыла (стреловидность 35°) чрезвычайно желательно для аэродинамического качества не иметь щели между консолью и наплывной (базовой) частью крыла. Тогда консольная часть при повороте на стреловидность 65° начинает «налезать на двигатель», и надо эту часть прятать в карман над двигателем, как сделали американцы и другие конструкторы. А. Л. Пухов предложил сделать эту «налезающую» часть консоли поворотной так, что при 65° стреловидности она становится гребнем. На сверхзвуке и так все приблизительно хорошо. Поэтому можно было «проглотить» и эти гребни, зато обводы базовой части крыла и моторных гондол по верхней поверхности стали идеальными и на сверхзвуковых, и на дозвуковых скоростях. Щели, образующиеся во взлетно-посадочной конфигурации при стреловидности консоли 20°, способствовали образованию вихрей и небольшому снижению аэродинамического качества, мало сказавшегося на взлетно-посадочных характеристиках самолета.
Должен признаться, что аэродинамических проблем при создании Ту-160, после их бесконечного количества по Ту-144, казалось, было весьма мало. Основная идея самолета — дозвуковая компоновка для достижения максимального аэродинамического качества на уровне 18 единиц имела для ее решения многолетнюю базу теоретических и экспериментальных работ ЦАГИ наряду с опытом КБ Туполева по дозвуковым самолетам. Большая наплывная часть и ее интегральная компоновка с фюзеляжем вызывались не столько желанием достигнуть сверхзвуковых скоростей, сколько необходимым объемом для размещения топлива и приемлемыми характеристиками устойчивости-управляемости при всех углах стреловидности поворота консоли. И только стреловидность передней кромки наплыва можно считать следствием сверхзвукового режима, наряду с необходимостью его большой стреловидности из-за применения поворотной консоли.
Общая аэродинамическая компоновка: удлинение, площадь крыла, положение горизонтального оперения, кроме силовой установки, вполне отвечали привычным канонам компоновки дальних дозвуковых самолетов для достижения 18 единиц аэродинамического качества. Привычно были использованы отработанные ЦАГИ методы расчета для выбора профилей крыла и т. д. Поэтому главными задачами аэродинамиков-компоновщиков были так называемые задачи «местного обтекания». Например, обеспечение безотрывного обтекания сопел двигателей. Большая часть работ в этой местной аэродинамической компоновке, особенно у «увязчиков» и конструкторов, касалась разработки механизации крыла. Надо было разместить подвеску закрылков и механизмов их выдвижения в пределах обводов крыла, без обтекателей, так как при повороте консоли они становились бы поперек потока. При этом было необходимо выдержать безотрывность обтекания выпущенного (отклоненного) закрылка. Несколько помог опыт первого Ту-144 и Ту-22 М. В результате по эффективности механизация оказалась лучшей из всех реализованных до того на самолетах КБ, поскольку вполне соответствовала теории работы разрезного крыла.
Ранее, при компоновке Ту-22, было понятно, что на сверхзвуковых скоростях управлять надо цельноповоротным горизонтальным оперением (ГО) и располагать его примерно в плоскости крыла, но привычка сделала свое, и на Ту-22 был руль высоты (РВ). На Ту-22М от руля уже отказались. На Ту-121 тем более, и даже сделали цельноповоротные перья оперения. При компоновке Ту-160 (из-за мощных реактивных струй) ГО пришлось поднимать на вертикальное оперение (ВО) и резать руль направления на две части. Система получалась сложная и требовала большой площади вертикального оперения (киля). На моей памяти мы первыми предложили сделать на Ту-160 поворотный киль, что не сразу, но было принято и позволило уменьшить относительный размер ВО. Маленькая кабина экипажа, не гармоничная к общим обводам самолета, получилась из-за принятия решения использовать ее с самолета Ту-22М при минимальной модификации.
В рассказе англичан о совершенстве двигателей «Роллс-Ройс» неоднократно и настырно звучали слова: «Применена (внедрена) система качества». Тогда ни я, ни мои коллеги по делегации не понимали, что это такое. Мы убежденно считали, что у нас ОТК (отдел технического контроля) и военная приемка — «страшнее зверя нет». Они же решали все проблемы качества, т. е. соответствия чертежу, ТУ (техническому условию), условиям поставки и т.д., и т.п. Последующее посещение цеха сборки двигателей фирмы вызвало в моем подсознании постепенное созревание понимания смысла слов «система качества». Но до понимания я был еще очень далек.
Первое, на что я обратил внимание: над каждым собираемым двигателем висит табличка с указанием, на какой конкретно самолет пойдет этот экземпляр двигателя, и какой именно авиакомпании будет принадлежать самолет с этим двигателем. Это уже означало, что у рабочего могла появиться мысль, что если он допустит брак, который приведет этот самолет к катастрофе, то жизнь погибших будет на его совести, и он это узнает. Это была «забота» английской службы качества.
Чуть задержавшись у одного сборочного стенда, я обратил внимание на чистые белые перчатки на руках рабочего и увидел объяснение: из открытого ящика смотрел на меня блестящий «новый» инструмент, а детали, входящие в сборку на этом стенде, не смазаны консервационной смазкой, собирающей пыль, но упакованы в герметичные пакеты с сухим воздухом. Число деталей в упаковке, например, болтов, шайб и т.д. точно соответствовало необходимому количеству для выполнения данной операции. Потерял болт, не можешь закончить операцию без уведомления мастера, без соответствующей регистрации в службе, которая выдавала, подвозила пакетики на этот стенд, и соответствующего изменения заказа на изготовление нового болта. Это опять результат «заботы» службы качества. На этом стенде болты (винты) надо было заворачивать на глубине порядка полуметра.
Рабочий вставлял болт головкой в удлинитель, надевал шайбы и с зеркальцем заворачивал его тарированным ключом. Значит, все номера болтов соединения были завернуты с одинаковым моментом. Так как все болты и их посадочные места сделаны с высоким классом точности, то, практически с минимальным разбросом, усилия прижатия были одинаковыми. Все эти три факта, даже четыре — точность болтов, следствие работы службы качества.
Скажу несколько слов о внешнем облике А. Н. Туполева. Многие, вспоминая Андрея Николаевича, пишут, например, о его пренебрежении к тому, как он был одет. Рассказывают, что кто-то из военных, пришедших на завод, однажды принял его за рабочего. У меня мало опыта наблюдений за одеждой Андрея Николаевича до 1941 г., но, конечно, я видел фотографии заседаний коллегии ЦАГИ и встреч с руководителями армии, воздушного флота, промышленности, на которых он был одет в толстовку. В сугубо демократической обстановке, например, в кабинете Б. М. Кондорского, в котором совершалось таинство творчества, Андрей Николаевич одевался в свою любимую, свободную толстовку. Мой опыт подсказывает мне, что А. Н. Туполев никогда и ничего не делал небрежно.
Полагаю, что в период, когда Андрей Николаевич, «не снимая» носил толстовку и ходил в «мятых» брюках, был периодом его чрезвычайной активности: осмотра изнутри и снаружи строящихся самолетов, осмотра сооружаемых зданий ЦАГИ. Для этого ему нужна была одежда, не связывавшая движений, легко поддающаяся стирке от пыли, масла, стружки, неизбежно остающихся на одежде после осмотров. Так как эти занятия занимали большую часть его рабочего времени, он не считал рациональным по много раз в день переодеваться. Я помню, что Андрей Николаевич отличался от некоторых «больших» руководителей, имевших «брюшко» и носивших галстук и брюки, пояс которых находился на месте, которое принято называть талией. Вне зависимости от того, что на нем было надето (блуза, пиджак или генеральский мундир), брюки Туполева никогда не висели «под брюшком». Это создавало вид собранности, подтянутости и готовности к работе.
Однажды его внешний вид в генеральском мундире вызвал курьезную ситуацию. В 1945 г. отопление наших зданий переводили на централизованное от ТЭС. Трубы во дворе завода прокладывали военнопленные немцы. По свойственной им дисциплине при виде генерала они все дружно отдали ему честь. Я был свидетелем, как Андрей Николаевич начал им отвечать, но, быстро спохватившись, руку опустил и тут же «разрядился» на одном из попавшихся ему начальников наших строителей. Чем дальше, тем реже Андрей Николаевич надевал свою генеральскую форму.
Для Андрея Николаевича важнейшим фактором было самому понять, т. е. представить физическую схему явления. Если кто-то из ученых говорил ему, например: Здесь вектор приобретает такое-то значение и потому. .. Андрей Николаевич тут же прерывал его и говорил: Засунь свой вектор себе в жо... и расскажи, что там происходит. Ученых такая манера обращения приводила в замешательство. Ученый, не считавший необходимым давать объяснение особенности какой-либо темы (вектора, интеграла, ряда и т. п.) по-простому (как говорится, «на пальцах»), в ответ начинал что-то мямлить ...
Тогда Андрей Николаевич обращался к его начальнику (руководителю): А ты что скажешь? Если тот также мямлил, ссылаясь на математическую особенность, то Туполев говорил: Ни хрена вы не поняли. Откладываем обсуждение. Когда поймете, соберемся. Он был твердо убежден, что если человек понимает явление, то он может объяснить его «на пальцах» любому, находящемуся на «уровне» знаний ниже его, и чем глубже понимает, тем больше этих «уровней» вниз можно преодолеть.