Навигация:
Переход на трехфазное питание для М-50
Рабочая обстановка в ОКБ А.С. Яковлева
Слияние заводов № 482 (В.М. Мясищева) и № 240 (С.В. Ильюшина)
Возрождение ОКБ В.М. Мясищева
Появление велосипедного шасси
Привлечение дипломников из МАИ для проработки узлов бомбардировщика М-4
Катастрофа Ла-Х
Шариковый подьемник в системе управления М-50
Правильно оценив необычность нашего самолета М-50 и поняв, что 9 привычными для авиаторов электросистемами постоянного тока напряжением 28 вольт здесь не обойтись, Владимир Павлович и его сотрудники использовали такую новинку, как применение на борту нашего самолета переменного трехфазного тока напряжением 208/120 вольт и частотой 400 герц, в качестве основного электрического тока на самолете. Наши конструкторы увлекли своими смелыми решениями специалистов ОКБ товарищей А.Ф. Федосеева и Ф.И. Голгофского, взявшихся за разработку специальных авиационных генераторов переменного тока невиданной в авиации мощности - 90 киловатт, а также электромоторов и других устройств для исполнительных механизмов на борту М-50.
Государственная макетная комиссия утвердила предложенную нашим ОКБ электросистему переменного тока на самолете М-50, и она успешно реализуется. Расчеты показывают, что только на бортовой электропроводке "пятидесятки" благодаря применению переменного тока выигрыш в весе составляет около семисот килограммов.
Наряду с интересным делом, нам импонировала и рабочая обстановка в ОКБ А.С. Яковлева, - вспоминает В.Н. Некрасов. -Большие конструкторские залы: просторно, светло, чисто. Белые халаты действительно белы и хорошо выглажены. Во время работы тишина. Курение на территории ОКБ запрещено. Закончив работу, каждый прибирает свой рабочий стол и аккуратно накрывает его специальной шторкой. Во всем идеальный порядок. Например, такая деталь: сняв халат, полагалось повесить его на свой стул так, чтобы хлястик лег на спинку стула и не было складок. Словом, - улыбается Некрасов, - работай себе спокойно, а начальство, кажется, только и озабочено тем, чтобы твой труд оплатить или отметить получше.
- Необходимо также упомянуть и о том, что облегчало и упрощало труд конструктора, - уже серьезно продолжает Виктор Николаевич. -Чертежи мы выполняли на пергамине карандашом. С этого пергамина без перекопировки снимались светокопии чертежей для производства. Это ускоряло процесс изготовления чертежей, а также избавляло от ошибок при копировке. Далее - чертеж подписывали только двое: конструктор и начальник бригады. Никаких других подписей не требовалось.
Если в производстве обнаруживали ошибку или неувязку в чертеже, туда по телефону вызывали конструктора, и тот исправлял ошибку чернилами на светокопии чертежа, расписывался на ней и делал соответствующую запись в журнале учета ошибок. Позже он вносил исправление в пергамин - оригинал этого чертежа. Такой порядок не только упрощал процесс выпуска чертежей и взаимоотношения конструктора с производством, но и убедительно подчеркивал ведущую роль конструктора в создании машины.
14 марта 1946 года директор и главный конструктор завода № 240 С.В. Ильюшин, выполняя указание НКАП от 20 февраля того же года о слиянии заводов № 482 (В.М. Мясищева) и № 240, выпустил приказ, организационно оформлявший это слияние. Формальная сторона вопроса была достаточно ясна, но имелись и трудности, например территориальные. Хоть и недалеко один от другого находились эти заводы, как говорится, рукой подать, но объединить их территории физически не представлялось возможным.
Так они и остались: территории "А" и "Б". Но главным было отношение к людям со свойственными им привязанностями, сработанностью, квалификацией и прочими особенностями, во многом определявшими эффективность их труда в объединенном коллективе. С.В. Ильюшина не могла, в частности, не волновать опасность возникновения антагонистических настроений между ильюшинцами и мясищевцами. А опасность такая была, так как внезапное закрытие ОКБ Мясищева и передача его коллектива и базы заводу № 240 у многих мясищевцев невольно связывались с именем С.В. Ильюшина...
Необходимо сделать так, - говорил Ильюшин, - чтобы этот момент, в общем-то довольно неприятный для большинства людей, _ переход в новый коллектив - прошел для них наименее болезненно. Каждый сотрудник мясищевского ОКБ должен с первых же часов прихода к нам почувствовать, что мы ему очень рады и надеемся на его помощь и вклад в осуществление порученных нам, а теперь и ему сложных, но и очень интересных заданий.
- Мне доложили, - говорил Ильюшин, - что группа конструкторов завода № 482 уже перешла на работу в ОКБ А.С. Яковлева еще до выхода приказа Наркомата. Какими соображениями руководствовались эти люди, мне не известно, но ясно, что мы их прозевали и больше таких случаев допустить нельзя.
Настал день, когда проект решения правительства о возрождении ОКБ В.М. Мясищева и создали СДБ после соответствующих согласований и увязок был доложен на заседании правительства. Позднее стало известно, что Сталина особенно заинтересовала предлагаемая проектом производственная база - подмосковный авиазавод. Расспросив Хруничева об этом заводе, поинтересовавшись, был ли сам Михаил Васильевич там и каково его впечатление, Сталин сказал примерно следующее:
- Такое большое дело, которое затевает профессор Мясищев, требует солидной производственной базы, расположенной в Москве, обеспеченной надежной, быстрой связью с ЦАГИ, министерством, управлением ВВС и смежными предприятиями. Есть такой завод в Москве?
- Да, такой завод есть, - отвечал Хруничев, - это завод № 23, где в настоящее время серийно строится самолет Ту-4.
- Вот и хорошо, - отреагировал Сталин.
- Поначалу этот завод послужит временной опытной базой для ОКБ Мясищева, а затем будет серийно строить его стратегический самолет. Ведь, как я понимаю, для серийного производства такого небывалого самолета потребуется очень солидное, не рядовое предприятие.
Напомним читателям, что до появления велосипедного шасси с равнонагруженными тележками-стойками, основной вес самолета с трехколесным шасси с носовым колесом тогда приходился на задние стойки шасси. При малонагруженной передней стойке летчик по достижении самолетом взлетной скорости отклонением руля высоты "отрывал" от земли переднюю стойку, увеличивая угол атаки, и самолет взлетал. При равнонагруженных стойках велосипедного шасси такой способ взлета уже не годился. Требовалась иная техника пилотирования на взлете. При этом могло быть два варианта взлета.
Первый - когда стояночный угол самолета близок к взлетному углу. С этим углом атаки самолет разгоняется по ВПП до взлетной скорости и взлетает. Так, например, взлетал упоминавшийся выше самолет "150". При этом имело место повышенное аэродинамическое сопротивление самолета и увеличенная длина разбега.
Второй вариант. Самолет разгоняется по ВПП в положении горизонтального полета при минимальном аэродинамическом сопротивлении. По достижении скорости, близкой к взлетной, с помощью специального устройства передняя стойка шасси самолета удлиняется, увеличивая угол атаки. Подъемная сила крыла нарастает, и самолет взлетает. Второй вариант заманчив сокращенной длиной разбега, но требует "какого-то устройства", автоматически увеличивающего длину передней стойки шасси или уменьшающего длину задней стойки, для увеличения угла атаки самолета в конце разбега.
Американцы на самолете В-51 пошли на такой сложный вариант, как поворот всего крыла на взлетный угол в конце разбега. В. К. Карраск и Г. И. Архангельский получили авторское свидетельство за оригинальное решение и этой задачи. Балку передней тележки шасси они использовали в качестве рычага, связанного с амортизатором стойки так, что при уменьшении нагрузки на нее на скоростях, близких к взлетной, тележка под действием упругих сил амортизатора поворачивалась, "вздыбливалась". Это приводило к автоматическому удлинению передней стойки шасси и увеличению угла атаки самолета в конце разбега. Самолет взлетал.
Для обеспечения поперечной устойчивости самолета при движении его по земле с боковым ветром на концах крыльев СДБ были установлены небольшие опоры, убиравшиеся в обтекатели, игравшие роль аэродинамических шайб, улучшающих аэродинамику крыла. Так было создано велосипедное шасси с равнонагруженными стойками с четырехколесными тележками, с управляемой и "вздыбливающейся" передней тележкой. Оно с успехом применялось на всех 72 СДБ Мясищева. Комплекс работ по выбору и обоснованию этих решений лег в основу кандидатской диссертации В. К. Карраска.
11 июня 1951 года группа студентов-дипломников МАИ, руководителем которой был профессор В.М. Мясищев, прибыла в ОКБ-23 для выполнения своих дипломных проектов. В состав группы входили староста группы Ю.П. Бобровников, В.М. Максимов, B.C. Шишов, М.Н. Петров, В.Д. Волохин и А.С. Липко, ставший позднее летчиком-испытателем ОКБ. Им отвели отдельную комнату и вскоре объявили, что каждый их рабочий день будет состоять из двух частей: первая половина - работа над дипломным проектом, а вторая - работа по заданию начальника бригады. В ОКБ тогда стремительно развертывалась конструкторская разработка СДБ 103М и дороги были каждая голова и пара рук.
- Моей первой самостоятельной; конструкторской работой, вспоминает Ю.П. Бобровников, - было конструирование створок бомбоотсека нового самолета. Совершенно уникальный бомбоотсек самолета-гиганта имел длину около шести метров при ширине около двух метров. Две громадные створки, как два крыла, должны были открываться при скорости полета 850 км/ч, испытывая огромные аэродинамические нагрузки, одновременно "вмешиваясь" в стабилизацию и управление полетом самолета. В этой задаче вопросы прочности и веса, аэродинамики и динамики, переплетаясь, образовывали довольно сложный комплекс. Трудности их решения усугублялись тем, что створки должны были быть сравнительно тонкими.
Помнится, первые варианты конструкции створок из традиционного дуралюмина оказались неприемлемо тяжелыми, - продолжает рассказ Бобровников.
- Начались поиски более легкой конструкции, которые привели к "сотовому" варианту из электрона. На бумаге конструкции выглядела заманчиво, но технологи и специалисты завода цветных сплавов отнеслись к этому предложению весьма настороженно. Опыта применения электрона в силовых конструкциях в то время еще не 102 было, а тут еще требовалась штамповка с большой вытяжкой материала. Стали экспериментировать и, на мое счастье, задачу успешно решили.
Впервые в практике отечественного самолетостроения "соты" из электрона с ячейкой 90x90 мм были освоены в производстве, и моя конструкция была принята. Конечно, я был безмерно счастлив и внутренне горд. Створки бомболюка, вероятно, казались мне тогда едва ли не главным элементом конструкции самолета 103М...
Поиски упавшей и, очевидно, взорвавшейся машины отложили до утра. На кратком техническом совещании в ангаре ТП ведущий доложил, что в районе стартового стола обнаружены "газовые рули" машины Ла-Х, по какой-то причине сброшенные с нее в момент старта. Это сделало полет машины неуправляемым, и только по счастливой случайности аппарат не упал на СП и не "накрыл" командный бункер...
С. А. Лавочкин предложил всем специалистам тщательно обдумать случившееся и следующим утром представить технически обоснованные версии, объясняющие происшествие. Конструкторы-лавочкинцы быстро разобрались в причинах происшествия. И вот что оказалось.
Известно, что мгновенное освобождение от силы, удерживающей какую-либо конструкцию, равносильно приложению к ней такой же силы, рождающей волну возмущения, "прокатывающуюся" по этой конструкции. Как раз такой случай имел место при пуске Ла-Х. Мгновенное раскрытие замков, удерживавших машину на стартовом столе, от которого ее стремилась оторвать нарастающая тяга двигателей, породило упомянутую силовую волну. Под действием ее сработали реле в системе управления газовыми рулями. Рули были сброшены, и машина стала неуправляемой буквально с первых же секунд после схода ее со стартового стола.
При изучении этого случая было обнаружено, что злосчастные реле сработали потому, что при установке и закреплении на обшивке ускорителей их рабочие оси пришлись как раз вдоль упомянутой волны возмущения. Достаточно было установить реле поперек этой волны, и катастрофа была бы исключена...
Первопричиной отказа от применения в системе управления самолета М-50 гидравлических бустеров с поступательным движением рулевых тяг и замены их быстро вращающимися валами с винтовыми подъемниками с большими передаточными числами явилось требование обеспечения безопасности конструкции от флаттера. При этом необычность примененной винтовой пары заключалась в том. что "нарезка" винта образовывалась плотно уложенными друг к другу шариками от шариковых подшипников. Сама винтовая пара представляла 157 собой своеобразный шариковый подъемник.
Применив такое устройство, конструкторы бригады Я.И. Валаева достигли большого успеха. Благодаря резкому снижению потерь на трение был получен небывало высокий коэффициент полезного действия винтовых подъемников. Они отлично работали в системе управления "пятидесятки". - Знакомиться с нашими "чудо-подъемниками" приезжали из ЦИАМ и других организаций, просили чертежи. Эта конструкция была гордостью нашей бригады, - вспоминает Ярослав Иванович Валаев.
Здесь что ни самолет, то свои особенности, свои "загадки" в системе управления, - подчеркивает Валаев. - На 103М были гидравлические усилители-бустеры. О "пятидесятке" уже говорилось. А вот на "сороковке", где мы также применили вращающиеся валы и винтовую пару, наши шариковые подъемники не "пошли" из-за высоких температур аэродинамического нагрева аппарата в сверхзвуковом полете. Пришлось нам пойти на применение "классических" винта и гайки, но из жароупорной стали, а также жаростойкой смазки. И то и другое по нашим заданиям было создано металлургами и химиками.
... одним из определяющих критериев при создании тяжелого самолета является удельная нагрузка, передающаяся через колеса шасси на ВПП аэродрома. Прочность покрытия ВПП строго нормирована. Обеспечивая выполнение этого требования, создатели самолета М-50 были вынуждены устанавливать по четыре огромных колеса на каждую тележку велосипедного шасси и возить эти колеса на борту самолета на протяжении всего полета. Они прекрасно понимали, что четыре колеса из восьми, т.е. по два колеса на каждой тележке, необходимы только для взлета тяжелой машины, а на посадке самолета без груза и большей части горючего они не нужны.
Появилась идея сбрасывания "лишних" четырех колес сразу же после взлета самолета. Предложение подробно изучалось, делались необходимые расчеты. В частности, выяснилось, что сброшенные колеса могут очень высоко отскакивать от земли и даже настигать свой самолет...
- С той же целью - освобождения самолета от громоздкого и тяжелого шасси, - продолжает Дермичев, - у нас появилась идея старта самолета М-56 с воды, с плавающей платформы. После взлета самолета она оставалась на воде. Для посадки самолета без груза и топлива предусматривалось шасси облегченного типа. Этим вариантом, помнится, довольно настойчиво занимался Ю.Н. Труфанов.
Еще пример. О.А. Сидоров подсчитал, что можно получить солидный выигрыш в весе шасси, если его огромные - в рост высокого человека - колеса заполнять не воздухом, а гелием. Подробно прорабатывался также старт самолета М-56 с мощными стартовыми ускорителями...