Текст книги "Человек летающий"
Автор книги: Анатолий Маркуша
сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 13 страниц)
Мне довелось комментировать тот воздушный парад по телевидению и по праву свидетеля могу подтвердить: вертолетная программа была выполнена полностью, точно и, что называется, без сучка и задоринки.
Немецкий историк авиации Иллинг не без юмора заметил однажды: «Честь составления тактико-технических требований на первый летательный аппарат, именуемый теперь вертолетом, несомненно, принадлежит великому Иоганну Вольфгангу Гете, и привел слова Гете из его швейцарских писем: «Какое я испытываю искушение броситься в неоглядное воздушное пространство, вознестись над ужасными безднами и опуститься на неприступную скалу».
Действительно, чтобы пересечь ужасные бездны и приземлиться на неприступной скале, нужен вертолет.
Уже на первых шагах своего практического существования бескрылые летательные аппараты показали, как много они могут. И пусть строить их не просто, но…
Какой еще летательный аппарат, показывая точность приземления, может наступить колесом шасси на пачку «Казбека»?
или, маневрируя, подобно автомобилю, аккуратно сдать назад в воздухе?
или приземлиться на осколок льдины, а окажись тот слишком мал, зависнуть над ним и спасти унесенных в открытое море людей, подняв их на борт по веревочной лестнице?..
Возможности вертолета многообразны, общепризнанны и… далеко не исчерпаны.
«Не пора ли конструкторам Министерства авиационной промышленности и Министерства геологии СССР всерьез подумать о создании вертолета-буровой?» – спрашивала газета «Труд».
«…ряд министерств и ведомств изучает сейчас возможность использования вертолетов Ми-10К на строительно-монтажных и других работах… организуются подразделения вертолетов гражданской авиации, в которых летно-технический состав готовится по специальным программам.
Вертолетный монтаж все более широко используется в ГДР, ПНР, ЧССР. Авиаторы ГДР, например, ежегодно монтируют вертолетами более двух тысяч конструкций», – рассказывала газета «Советская Россия». А несколькими месяцами позже та же газета писала:
«Еще в 1967 году специально оборудованные советские вертолеты успешно вели борьбу с пожарами во Франции. Считаем, что следует продолжать работу над созданием различных летательных аппаратов для противопожарной охраны лесов… И первым шагом на этом пути должен стать запуск в серийное производство противопожарного варианта вертолета на базе Ми-6».
Вертолеты живут, успешно совершенствуются и, надо думать, еще послужат людям. Прежде чем завершить тему, мне бы хотелось остановиться еще на одном барьере, счастливо преодоленном вертолетом. Когда летчики моего поколения знакомились с первыми бескрылыми машинами, довольно уверенно отрывавшимися от земли, вполне удовлетворительно маневрировавшими, они все-таки не могли так сразу преодолеть недоверие к этому непривычному созданию авиастроителей. И главное – беспокойство, донимавшее всех летчиков, воспитанных самолетами:
– Ну, летает он, летает, а если двигатель… откажет…
Короче говоря, вертолет должен был доказать свою надежность, продемонстрировать свою безотказность и способность благополучно приземляться в аварийных ситуациях. Теперь, спустя годы эксплуатации, после того как вертолеты побывали на обоих полюсах земли, поработали в тропиках, прошли испытания в горах, никому в голову не приходит спрашивать: а надежная ли машина вертолет?
Все это в значительной степени способствовало формированию и укреплению другой, не новой идеи – идеи вертикального взлета самолета.
В 1968 году А. С. Яковлев опубликовал книгу: «50 лет советского самолетостроения». В частности, в этой книге есть такие любопытные строки: «Проблема вертикального взлета и посадки давно занимает умы авиационных инженеров всего мира. Существует множество различных схем самолетов, способных взлетать с ограниченных площадок, но в мировой практике осуществлено пока всего лишь 3–4 проекта. Возможность создания таких самолетов была обеспечена появлением достаточно мощных двигателей: для вертикального взлета нужно, чтобы тяга двигателей превышала вес самолета». И дальше Яковлев рассказывает, как реализована эта задача в самолете, построенном его конструкторским коллективом. Суть конструкции становится понятной из следующих слов: «…реактивная струя двигателя отклоняется специальными поворотными соплами вниз, создавая при этом вертикально направленную тягу. После вертикального набора достаточной высоты летчик постепенно поворачивает сопло в горизонтальное положение, изменяет направление выхлопной струи, разгоняя таким образом самолет. При посадке все происходит в обратном порядке».
А всего двумя-тремя годами позже во всех авиационных словарях и справочниках появилась такая ходовая аббревиатура – VTOL. По-английски она расшифровывается так: Vertical Takeoff Landing, что означает – самолет вертикального взлета и посадки. Сокращенное название – верный признак популярности, массовости объекта.
К числу самолетов VTOL относится английский «Хауккер Сидлей» Р-1127. Он совершил свой первый полет 21 октября 1960 года. Оснащена машина была одним реактивным двигателем с тягой 1700 килограммов. Работал двигатель на четыре управляемых сопла. Во время испытаний самолет двигался в любом направлении: в стороны со скоростью 110 километров в час, «пятился» со скоростью 45 километров в час, а максимальная горизонтальная скорость в нормальном, так сказать, направлении – вперед – соответствовала числу М = 1,05, то есть несколько превосходила скорость распространения звука.
Позже эта машина получила дальнейшее развитие и к августу 1965 года имела такие характеристики: размах крыла – 7,7, длина фюзеляжа – 13,92 метра, стреловидность – 40°. Взлетный вес в режиме вертикального отрыва от земли – 7260 килограммов. Максимальная скорость – М = 1,25. Рабочий потолок 15300 метров.
Французский «Мираж III–V-01» совершил свой первый полет 12 февраля 1965 года. Машина строилась многоцелевой – истребитель, разведчик, носитель атомного оружия.
Американский самолет ХС-142 выкатили из цеха 17 июля 1964 года.
В отличие от схемы, описанной А. С. Яковлевым, в этой машине поворачивается из горизонтального в вертикальное положение все крыло, несущее на себе четыре турбовинтовых двигателя. Таким образом, одни и те же винты работают и как взлетные, создающие вертикальную тягу, и как обычные тянущие – в горизонтальном полете.
Первоначально самолет летал, как обычный турбовинтовой самолет, и лишь 11 января 1965 года выполнил свой первый вертикальный взлет.
Вес ХС-142А – 10 250 килограммов, полезная нагрузка в режиме вертикального взлета – 3629 килограммов, максимальная скорость – 667 километров в час.
На воздушном параде в Домодедове в июле 1967 года широкой публике была впервые показана машина, оснащенная двумя двигателями, с отклоняющимися на 90° выходными соплами и оригинальными газовыми рулями. Машина вертикально отрывалась от земли и возвращалась на аэродром, подобно вертолету…
Как видно из этого короткого перечисления, самолеты вертикального взлета – во всяком случае в их первых вариантах – появились по заказу Военно-воздушных сил. Впрочем, так бывало не раз – начинали военные, а там, глядишь, новая машина и строителям служила, и рыбакам, и горноспасателям…
Самым важным, однако, мне представляется вот что: VTOL'ы залетали: они поднимаются сегодня с палуб авианосцев, могут действовать с ничтожных полевых площадок, приземляться буквально на платформу грузового автомобиля. И они, несомненно, принесут огромный опыт самолетостроителям, который несколько раньше или чуть-чуть позже не сможет миновать гражданскую авиацию.
Это очень сложно – взлетать вертикально.
Но!.. это должно избавить нас от проблемы создания аэродромов, а в конечном счете – «развязать нам крылья». Такая игра стоит свеч!
Осторожно рискуя
Альфонс Пено был сыном французского адмирала. По давней национальной традиции его ожидала отцовская судьба – стать моряком. Но не позволило здоровье. И девятнадцатилетний Пено принимается за изучение молодого, весьма модного и очень еще туманного дела – воздухоплавания.
Нет-нет, он не летает ни на воздушных шарах, ни на змеях, он только размышляет, производит вычисления и… моделирует. Моделирует Пено особенно успешно.
В 1871 году он строит занятную игрушку, получившую тогда название планофор. По-современному ее следовало бы именовать схематической моделью самолета.
Планофор Пено имел крыло размахом 45 сантиметров, рейку-фюзеляж в 50 сантиметров длиной, был оснащен хвостовым оперением. Воздушный винт модели приводился в движение резиномотором совершенно новой конструкции: Пено использовал заплетавшиеся в жгут тоненькие резиновые нити, что резко снизило вес его двигателя и увеличило мощность.
Об искусстве Пено – моделиста можно судить по весовой характеристике его игрушки – планофор весил на все про все – 16 граммов и 5 из этих ничтожных граммов приходились на долю резиномотора!..
Год спустя, проделав множество опытов с надежно летавшей моделью, построив не одну копию своего планофора, Пено писал в журнале «Аэронавт»: «После того, как винт закручен на 240 оборотов, надо выпустить аэроплан из рук, сохраняя его в горизонтальном положении. В первый момент он снижается, затем, по мере набора скорости, приподнимается и равномерно движется, покрывая расстояние до 40 метров за 11 секунд. Я даже наблюдал полет на 60 метров, продолжавшийся 13 секунд. За все это время руль, предназначенный для изменения наклона полета, действовал совершенно уверенно».
«Игрушечный аппарат Пено, несмотря на свою простоту, – писал Лэнгли, – является отцом будущей летающей машины…»
«Хвост Пено» – эти слова стали термином. На заре авиации термин этот был весьма ходовым. Позже в авиационной литературе все чаще и чаще упоминалась «кривая Пено» – график, показывающий зависимость меду потребной и располагаемой тягой самолета. Кривая Пено – тоже термин, не исчезнувший и из ныне действующих авиационных словарей и справочников.
Но Альфонс Пено проектировал не только модели.
18 февраля 1876 года он получил французский патент № 111574 на самолет. В этом удивительном проекте предусматривались такие, я бы сказал, великолепные подробности, как поперечное V крыла, весовая компенсация рулей, остекление кабины, фюзеляж-лодка (по типу будущих амфибий); проектом были предусмотрены не только приборы, указывающие высоту и скорость полета, но и… автопилот!
Проект Пено реализован не был.
В нем, как показывает более позднее тщательное изучение, рядом с блистательными озарениями и предвидениями высшего порядка, соседствовали грубейшие просчеты. Особенно – в выборе двигателя…
В тридцать лет, измученный болезнью, разочарованный Альфонс Пено покончил с собой.
Один из биографов этого удивительно одаренного человека грустно заметил: «Так в силу неудачно сложившихся обстоятельств не состоялась еще одна талантливая жизнь…» – и пытался объяснить, почему же так случилось. Но, позвольте! Справедливо ли столь безоговорочно утверждать, что жизнь не состоялась?..
Минуло сто лет, имя Пено живо в авиации, его трудами и успехами начат успешно процветающий сегодня авиамоделизм, так ли уж это мало?
Схематическая модель планера… модель самолета с резиновым моторчиком, самолетная модель с бензомотором… фюзеляжные, кордовые, модель-копии, радиоуправляемые модели… Арсенал!
Но что греха таить, в большинстве своем люди не очень-то серьезно взирают на эту отрасль авиации, давно и несколько пренебрежительно нареченной «малой».
Как рассуждают непричастные к моделизму люди?
– А-а-а, чем бы дитя не тешилось, лишь бы не плакало. Дескать, занятие это, может, и полезное, но все-таки – игра.
Так ли это? И есть ли у «малой» авиации выход, так сказать, из собственного круга – состязаний, достижений, рекордов, регистрируемых, правда, ФАИ, но никакого практического приложения не имеющих.
Несколько строк из газетного сообщения: «…английская фирма изготовила управляемый по радио геликоптер, выгоды применения которого сразу обратили на себя внимание многих специалистов в различных областях промышленности и сельского хозяйства. Портативная радио– и телевизионная аппаратура, установленная на борту малогабаритного летательного аппарата, контролируется с земли и позволяет вести наблюдение за объектами, расположенными на большом удалении либо в труднодоступных районах».
Видите, игрушечный вертолетик с дистанционным управлением, превращенный, так сказать, в «выносной глаз» оператора, – это уже вовсе не игрушка. И можно быть совершенно уверенным: у такой идеи должно быть непременно большое и серьезное будущее.
«Малая» авиация нацеливается сегодня на весьма большие дела. Явление это повсеместное и прогрессирующее.
Вот любопытный пример из нашей отечественной практики: науке потребовалось покрыть поле наилегчайшими капсулами с трихограммами (смертельными врагами многих полевых вредителей). Разбросать капсулы надо было быстро, равномерно и точно… Делать это вручную – неэффективно, использовать трактор – но смешно же возить на здоровенной машине полкилограмма груза!
А если приспособить летающую модель?
Сконструировали самолетик в 2,5 килограмма весом, способный летать на скорости 60-100 километров в час, автоматически повторяя все неровности почвы, как бы огибая рельеф, и точнейшим образом рассыпать полкилограмма капсул на площади в десять гектаров. Именно то, что было нужно ученым, работающим в интересах сельского хозяйства.
Еще любопытный факт совсем из другой, правда, области, но тоже связанный с возможностями «малой» авиации.
Первая авиакатастрофа по вине птицы произошла в 1912 году в Калифорнии. Чайка ударилась о плоскость самолета, заклинила рулевое управление… С тех пор несчастий такого рода просто-таки не счесть. И вот читаем: «С недавних пор над полем Ванкуверского международного аэропорта (Канада) кружит радиоуправляемая авиамодель, формой крыльев и расцветкой напоминающая сокола. Ее назначение – отпугивать птиц, столкновение которых с самолетами часто приводит к катастрофам».
Первые опыты оказались удачными, но сотрудников аэродрома волнует вопрос: не привыкнут ли птицы через некоторое время к страшному на вид, но безопасному пугалу?
Несколько лет назад в США был построен телеуправляемый самолет «Аквила». Это весьма любопытная машина, и с ней стоит познакомиться хотя бы чуточку подробнее.
«Аквила» имеет размах крыла 3,6 метра, длину 1,8 метра и вес 54 килограмма. Аппарат развивает скорость до 180 километров в час на высотах до 3600 метров, – сообщала «Красная звезда». – В зависимости от назначения самолет можно снабдить фото– и телекамерой или лазерным целеуказателем… Управление полетом ведут два оператора с помощью оборудования, смонтированного на автомобиле. Беспилотный самолет способен летать и по заданной программе, по командам бортового автопилота».
И вот уж совсем неожиданное «преображение» «Аквилы»: «…самолет, оснащенный мотором мощностью всего в 15 лошадиных сил и выведенный на орбиту Марса вместе с космическим кораблем, впоследствии отделится от него и начнет автономный полет в непосредственной близости от поверхности «красной» планеты… Телекамера с большой разрешающей способностью, установленная на его борту, способна будете высоты в несколько сотен метров фотографировать объекты величиной с мяч».
Слов нет, любой из приведенных примеров свидетельствует о достижениях авиамоделизма, родившегося, если можно так выразиться, отсоединения двух начал – игрового и делового: строили, строили модели, чтобы доказать их возможности, и это была игра. А подошло время, изменилась ситуация, и задачу сформулировали по-другому, а давайте-ка поглядим, на что серьезное способны эти игрушки? Ну-ка, ну-ка разберемся, какая от них может быть польза…
Но я бы хотел подчеркнуть в первую очередь как раз другое: еще Готфрид Лейбниц сказал в свое время: «Настоящее всегда чревато будущим».
Едва ли Альфонс Пено, человек незаурядного таланта, мог предвидеть, во что вырастут его опыты с планофором. А ведь выросли! И как замечательно обогатилась старая идея!
Сделаем из этого закономерный вывод: значит, и в сегодняшних, порой незаметных, порой смелых, но всегда непривычных проектах надо искать наше завтра; если не в полном его объеме, то в важнейших подробностях, в определяющих чертах; искать, не пренебрегая малым, потому что все восемьдесят лет практического летания свидетельствуют: подробности – великая сила! Летное дело не знает мелочей.
А теперь позвольте несколько отвлечься.
Доктор военно-морских наук, капитан первого ранга В. Абчук написал несколько лет назад статью под таким заголовком – «Теория мудрой отваги».
Начиналась статья довольно неожиданно: «Попробуйте объяснить, что такое риск. Вы вскоре убедитесь, что это не так просто сделать. Понятие риска противоречиво.
С одной стороны, риск – это вроде бы хорошо. Ведь говорят же: «Риск – благородное дело». С другой, тот, кто рискует, часто подвергается осуждению. «Рискованный поступок», «рискованный шаг» – звучит уже с явным оттенком неодобрения»… И дальше, разбирая все аспекты риска, обосновывая и показывая его суть графически, с позиций математика, автор приходит к выводу: «Риск – это вынужденный образ действий в условиях неопределенности, ведущей в конечном результате к преобладанию успеха над неудачей.
В таком понимании риск – это не безрассудный поступок отчаявшегося, не из ряда вон выходящее действие в чрезвычайных обстоятельствах, а нормальная линия поведения в особых условиях, когда обстановка неопределенна…
Всякое отклонение от расчетливого риска приводит либо к авантюризму, либо к перестраховке, если мы боимся рисковать. И то, и другое сулит в конечном счете проигрыш. Поэтому быть смелым, уметь правильно рисковать – значит, оказаться сильнее, чем ты есть».
Это отступление я сделал не случайно. Прежде чем познакомить читателя с несколькими фрагментами из истории авиации, необходима некоторая подготовка. Если угодно, психологическая подготовка. А фрагменты, что впереди, направлены на одну цель – показать: все новое в небе дается с трудом, каждая удача подготовляется исподволь, редкое начинание обходится без риска, оправданного, вынужденного и, если это только возможно, осторожного!
Есть в истории авиации такие строчки: «В 1944 году в Германии построен истебитель-перехватчик одноразового действия – Бахем «Наттер», снабженный жидкостно-ракетным двигателем «Вальтер» и стартовыми ускорителями. (Вдумайтесь только – самолет одноразового действия!) Самолет перед взлетом устанавливался в вертикальном положении (на специальной стартовой ферме – А. М.), разгонялся до скорости 100–150 км/час, на которой он уже мог управляться аэродинамическими рулями. После выполнения боевого задания летчик должен был покидать самолет и приземляться на парашюте».
Слов нет, подобный летательный аппарат от хорошей жизни не построишь. И сейчас даже трудно сказать, о «божественном ли ветре с востока», породившем японских летчиков-самоубийц – камикадзе, напоминает эта идея или о той самой соломинке, к которой неудержимо влечет утопающего…
Бахем «Наттер» не помог фашистской Германии «удержаться на плаву», как не могли помочь никакие иные ухищрения. Однако свой след в истории эта машина оставила – Бахем «Наттер» взлетел с места, взлетел вертикально. И это важно!
Большие исследовательские работы на специальных летающих стендах велись практически во всех развитых странах – и в Англии, и в США, и во Франции, и у нас. В СССР такой летательный аппарат получил название «турболет».
Построили турболет под руководством А. Н. Рафаэлянца и В. Н. Матвеева. Аппарат представлял собой металлическую ферму, на ней стоял вертикально расположенный двигатель. Рядом с двигателем помещались закрытая кабина летчика и топливные баки. Шасси было четырехногое, с небольшими колесиками.
Для управления этим диковато выглядевшим со стороны аппаратом в выходном сопле турбореактивного двигателя были установлены два газовых руля. Отклоняясь в разные стороны, они обеспечивали продольное и поперечное управление турболетом. Кроме того, аппарат имел еще струйные рули, вынесенные на четырех длинных фермах, которыми осуществлялось путевое управление. При необходимости струйные рули могли действовать и вместо газовых продольно-поперечных рулей.
На этом турболете много и успешно летал известный летчик-испытатель Ю. А. Гарнаев.
«Вскоре Гарнаев освоил созданную им же методику пилотирования турболетатак, что выделывал на нем эволюции, напоминавшие не столько полет нормального летательного аппарата, – свидетельствует коллега Ю. А. Гарнаева, летчик-испытатель М. Л. Галлай, – сколько танцы, причем, танцы не бальные, а скорее так называемые эксцентрические».
В конце пятидесятых годов появилось много сообщений о новом типе вертикально взлетающих самолетов, получившем название «колеоптер». «Колеоптер» в дословном переводе с французского означает – жесткокрылый.
«Колеоптер» отличается от обычного самолета кольцевым крылом, которое может использоваться не только как несущая поверхность, создавая подъемную силу при горизонтальном полете, но и как корпус прямоточного двигателя».
«Колеоптер» взлетает и садится, используя тягу турбореактивного двигателя, а выйдя на режим больших скоростей, переключается на тягу более экономичного прямоточного двигателя.
Идея «колеоптера» предусматривала вертикальный взлет, максимальную скорость порядка 2500 км/час, набор высоты 20 000 метров за три минуты и приземление на площадке предельно ограниченных размеров.
«Во Франции для исследования кольцевого крыла, как несущей поверхности на разных режимах построен экспериментальный вертикально взлетающий самолет SNЕСМА С-450 «Колеоптер», снабженный турбореактивным двигателем тягой 3700 кг, установленным в фюзеляже. Взлетный вес самолета составляет 3250 кг. Кольцевое крыло самолета, имеющее диаметр 4,15 м и хорду 3,8 м, прикреплено к фюзеляжу четырьмя профилированными распорками. В носовой части расположена кабина летчиков с большим фонарем. Сиденье летчика может поворачиваться».
Все экспериментальные летательные аппараты, о которых я только что рассказал, с большим или меньшим успехом летали. Но ни один не стал прототипом серийного массового самолета.
Возможно, кто-то поэтому спросит: так стоило ли рисковать и тратиться?
Отвечаю без колебаний: стоило!
Эти странные, непривычные, ни на что не похожие, штучные машины подобны разведчикам, пробирающимся сквозь враждебную неизвестность, разыскивающим путь к цели, расставляющим предупредительные знаки в местах повышенной опасности, радостно сигналящим о счастливых открытиях, облегчающих дорогу…
И тут любопытно заметить: усиленный поиск новой, неисхоженной еще дороги непременно стимулирует – это закон! – усовершенствование, улучшение, казалось бы, давно изведанного и до конца пройденного пути.
Стоило заняться вертикальным взлетом, как мгновенно оживились все, кто был хотя бы только чуть-чуть причастен к классическим схемам укороченного взлета и посадки.
И оказалось: механизация крыла, давно уже используемая в авиации, может быть значительно развита; ракетные ускорители, с помощью которых резко сокращается разбег, вовсе не изжили себя; и тормозные посадочные парашюты – тоже еще не вчерашний день; и есть еще возможность, управляя пограничным слоем крыла, добиться лучших характеристик взлета и посадки; вполне актуальна самолетная схема с изменяющейся геометрией крыла – прямого на малых скоростях и стреловидного на больших…
Так наряду с понятием «самолет вертикального взлета и посадки» возникло и другое – «самолет укороченного взлета и посадки».
Разумеется, летательный аппарат укороченного взлета и посадки – дитя компромисса; но, мы уже говорили об этом: авиация с первого дня существования держится на разумных компромиссах.
И сегодня самолеты, взлетающие с небольших площадок, встречаются чаще тех, что способны уходить в зенит с места…
«И в риске есть своя мудрость и даже осторожность, – давно заметил Клаузевиц, – только измеряются они особым масштабом – целесообразностью».
Как бы там ни было, игра начата, игра набирает силу, и авиация, осторожно рискуя, продвигается к избавлению от аэродромной зависимости. Зависимость эта, прежде всего, слишком дорого стоит людям, вот почему трудно сомневаться в том, что ее в конечном счете не удастся преодолеть. А преодолеем – какие выгоды! И, главное, – всем, не только авиаторам.
Есть основания полагать, что путь этот будет не близким, но мы уже в пути…
