Текст книги "Авиация и Время 2016 № 03 (153)"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 8 страниц)

На больших углах атаки

Продолжение. Начало в «АиВ», №2 2016.

В конце 1967 г. Ан-22 сер. № 01-03 стали готовить к летным испытаниям на больших углах атаки, которые считались наиболее ответственными и трудными в исполнении. Опыт подобных испытаний у нас уже сформировался на Ан-8, Ан-10, Ан-12 и Ан-24 в виде методики достижения критических углов атаки, когда самолет терял управляемость в поперечном канале и самопроизвольно уходил в глубокий крен, оставляя возможность вывода из режима сваливания с помощью отклонения руля высоты, который еще сохранял какую-то эффективность.

Перечисленные машины имели механическую систему управления, а у Ан-22 она была необратимая бустерная, впервые установленная на советском транспортном самолете, и поводов усомниться в ее надежности было достаточно. При проведении конструкторской разработки контролю отслеживания отклонения рулей экипажем почему-то не придали должного значения, и контроль оказался «слепым», поскольку механическая проводка от штурвала заканчивалась не рулем управления, а золотником бустера, после которого работала уже гидравлика, которая и отклоняла рули. Объяснение конструкторов было простым: следите за давлением в бустерной системе, и она будет работать как орган управления.

Такая «информативность» меня, как ведущего летчика-испытателя, не устраивала. Надо было видеть движение руля за движениями штурвала, и я настаивал на том, чтобы на приборной доске были указатели положения рулей. О.К. Антонов поддерживал меня, но ни датчиков, ни указателей не было, и конструкторы предложили препарировочные «мушки»[*Датчик перемещений МУ-62.] и лабораторные гальванометры, которые и были установлены как нестандартное препарировочное оборудование.

Предсерийный указатель углов атаки дополнил нашу информационную модель выхода на большие углы атаки. Необходимо отметить, что опытный указатель углов атаки мы впервые опробовали на Ан-8 в 1960 г., опередив американцев лет на 50.

Я хорошо понимал примитивность нашего оружия в борьбе с неизвестными «большими углами атаки», но это было хоть какое-то средство, чтобы выступать в роли первопроходцев. Как сказал О.К. Антонов: «Кто-то должен быть первым».

Методическую подготовку к выводу из штопора я вместе со своим коллегой В.И. Терским проходил на истребителях в ЛИИ под руководством лучшего методиста авиапрома А.А. Щербакова, который защитил кандидатскую диссертацию по этой теме.

В сокращенном до двух человек составе экипажа мы тоже успели поработать. Это давало нам возможность снизить расчетную высоту начала покидания, которая определялась как произведение времени покидания каждого члена экипажа на их количество, что при вертикальной скорости штопора 100-150 м/с и времени покидания каждого 5-7 с была довольно большой и требовала сокращения экипажа до минимума. Учитывая размеры и сложность конструкции Ан-22, мы добавили бортинженера Владимира Воротникова, который и прошел с нами все первые трудные моменты, случавшиеся при испытаниях «Антея». Вторым летчиком-испытателем был назначен Юрий Николаевич Кетов, с которым я дружил еще с юношеских лет.

Основным, радикальным методом выхода из штопора был назначен (именно так, но неизвестно, кем) противоштопорный парашют (ПШП) площадью около 300 кв м. с расчетной тягой в 40 т. Для его установки отвели заднюю часть обтекателя фюзеляжа – «бобровый хвост», куда поместили силовую раму и контейнер с ПШП, который в сложенном виде набрал веса около тонны.

Для убедительного доклада методсовету авиапрома СССР это радикальное средство вывода из штопора решено было проверить на земле и в полете. Наземные испытания состояли из разгона по ВПП до штопорной скорости (250 км/ч) и введения ПШП в действие. Ничего предосудительного парашют не сделал, и мы решили, что можно отработать его в полете.

В зоне ташкентского авиапредприятия набрали высоту 3000 м, сопровождающий Ан-8 пристроился к нам, и находившийся на его борту оператор начал киносъемку. Я нажал кнопку ввода ПШП в действие, ожидая, что самолет получит импульс на опускание носа, как это «задумывалось по идее». Появились ощущения, что что-то слегка тянет самолет за хвост, и через 3-5 с он очень энергично начал задирать нос вверх, грозя затормозиться и свалиться в штопор по-своему. Могучие рули «Антея» при их полном отклонении не позволили возникнуть настоящему штопору, у меня хватило духа перевести самолет в довольно крутое снижение и отсчитать 20 с буксировки парашюта для записи тягового усилия. После нажатия на кнопку отцепки ПШП и ощущения его отделения я почувствовал огромное облегчение оттого, что мы ушли от неожиданной аварийной ситуации, которая была очень близко!

Разгадка оказалась очень простой: 800-килограммовая упаковка ПШП не могла открыться мгновенно, а за 5-6 с успела упасть довольно низко и поменять вектор тяги парашюта, до чего мы, умные и опытные, почему-то недодумались, за что и поплатились хорошим стрессом. Но получили награду – высокую оценку методсовета за качественную подготовку к испытаниям на БУА.

Первый полет на сваливание состоялся 23 февраля 1968 г. и прошел успешно, без сюрпризов. И техника (самолет и двигатели), и методика, и регистрация режимов – все работало штатно. Особенно порадовал лабораторный гальванометр, отмерявший угол отклонения рулей высоты. Его тонкая стрелочка всегда была у отметки 4" вверх в момент начала сваливания, что во всей работе оказалось самой важной величиной. Дальнейшее ее отклонение вызывало только увеличение тряски и снижение самолета, что свидетельствовало о том, что мы вышли на закритические углы атаки крыла.

Освоившись с помощью гальванометра в этом диапазоне углов атаки, мы очень качественно «выбрали» все возможности антоновского крыла во всех конфигурациях. С закрылками, отклоненными на 45”, самолет почти останавливался, удерживая горизонт до скорости 210 км/ч, а затем «падал» на правое крыло, проявляя первые признаки управляемости по крену через 2-3 с неуправляемого падения.

Об этой особенности я вспоминал как о ключе, которым не воспользовались экипажи Ту-154 под Учкудуком и Донецком – они пропустили эти спасительные секунды и влетели в штопор «по самые уши». Тяжелый из трех двигателей зад Ту-154 именно в эти секунды начинал свою смертельно опасную раскрутку, из которой не мог вывести его недоразмерный руль направления, и ситуация быстро переходила из аварийной в катастрофическую. Коллеги-туполевцы наверняка знали об этом, но «честь мундира» не позволяла сказать об этом открыто и оттренировать экипажи на тренажерах. Расплата за такую скрытность – три сотни погибших пассажиров, два экипажа и два самолета, не считая потерянного имиджа. По-украински это можно выразить так: «Брехня не зустріне, так дожене». Спрятать от экипажа такую информацию – тяжкое преступление ответственных лиц. Но это одна из характерных черт нашего советского наследства.

Заключительный полет по программе БУА на Ан-22 состоялся в конце марта 1968 г. после обмера и взвешивания самолета № 01-03. Это был букет нагрузок из четырех Максов, на выполнение которого давалась одна попытка, т.к. аэродинамические нагрузки на самолет составляли абсолютный максимум.

С высоты около 9 км самолет разгонялся до М_max = 0,7 и на этом махе выходил на максимальный скоростной напор (500 км/ч). Затем выводился на максимальную перегрузку n_y= 2,3 с достижением критического угла атаки. Тряску самолета при этом я оценил, как самую большую за всю мою практику. Главной фигурой в этом издевательстве над конструкцией транспортного тяжеловеса была все та же тоненькая стрелка гальванометра, установленного на козырьке приборной доски. За время испытаний на БУА она заслужила мое полное доверие и в этот раз позволила нагрузить конструкцию совершенно точно. Послеполетный осмотр и теодолитный контроль реперных точек самолета показали, что нагрузки были заданными и остаточных деформаций нет.

ГК НИИ ВВС в лице пожилого полковника, который уже оформлял пенсию, давал оценку нашей работе по БУА, проверяя выборочно по точкам. Все хорошо совпадало. Когда их программа подошла к четырем максам, полковник сказал мне: «Режим трудный и очень ответственный. Я таких режимов не делал, а на него дается одна попытка. У тебя уже есть опыт – ты сделай, а я посмотрю и оценю. Мы ведь оцениваем самолет, а не летчика».

Я с ним согласился и, пользуясь показаниями тоненькой стрелочки, точно вывел самолет на режим сумасшедшей тряски, боковым зрением наблюдая за реакцией полковника. Сам он достойно выдержал испытание стрессом, а вот самолет после вывода из перегрузки стал вести себя очень странно – то неожиданно задирал нос вверх, доходя до тряски крыла, то нырял вниз, быстро набирая скорость снижения. Такого явления я никогда не видел и сразу подумал – а как же выполнять посадку? Дал задание бортинженеру осмотреть самолет из окон и постараться определить причину его ненормального поведения по тангажу. Пока мы снижались до высоты 3000 м, Владимир Михайлович обошел все отсеки и доложил: «Я ничего не вижу и ничего сказать не могу!»

Ну что же, будем делать имитацию посадки на 3000 м и посмотрим на поведение «Антея». После выпуска шасси и закрылков во взлетное положение 25° ненормальность исчезла, и проверка управления по трем каналам показала, что самолет ведет себя послушно.

Посадка прошла совершенно нормально, и после останова двигателей я внимательно осмотрел самолет снаружи. Никаких повреждений не было! Однако при осмотре сверху в районе третьей мотогондолы увидел открытый смотровой лючок, размером примерно 20x30 см. Провизировав линию от лючка до стабилизатора, определил, что возмущения потока от открытого лючка могут попадать на стабилизатор и руль высоты и формировать турбулентную струю или сверху или снизу, в зависимости от скорости полета. Выпуск закрылков сразу опустил вихревой шнур вниз и прекратил воздействие на поведение самолета. Подобную картину мы когда-то анализировали после двух катастроф Ан-10, которые «клюнули носом» при заходе на посадку в аэропорту Львова и унесли два экипажа и две сотни пассажиров на тот свет. Крепление смотровых лючков, оказывается, надо тоже проверять «на прочность».

Тогда, в 1968 г., при испытаниях на БУА четыре макса мне показались нарочно придуманной сложностью, чтобы жизнь не казалась слишком легкой. Однако не прошло и полугода, как пришлось убедиться, что я ошибался, и четыре макса абсолютно необходимы в эксплуатации каждого самолета.

В июне того же 1968 г. в Турине было запланировано проведение авиационного салона с участием Ан-22. Для демонстрации был назначен самолет опытной серии № 01-08, который проходил сдаточные испытания в Ташкенте. Экипажем мы прибыли в Ташкент, за 4 дня облетали «Антей» и на пятый день двинулись на нем по маршруту Ташкент-Киев-Турин. При вылете из Ташкента в 300 км от него двигался мощный холодный фронт с присущими ему грозовыми явлениями. Самолет был довольно легким, холодный фронт не самым страшным, и я подумал, что мы можем его пройти «повыше и между засветками».

Локатор был только у штурмана, а штурман был опытный и ни разу не ошибался в своей работе. Мы вошли в мощнокучевую облачность, я напомнил штурману, что холодный фронт – это серьезно. Он ответил, что у него все включено и работает, но засветок он не наблюдает. Однако сильнейшая турбулентность, грохот града по лобовым стеклам кабины экипажа, разряды молний «перед самым носом» убедили меня, что тут что-то не так, как мы понимаем.

В кабине «Антея». Слева направо: командир экипажа Ю.В. Курлин, бортинженер П.Д. Игнатенко и второй летчик И.П. Титаренко

Менять курсы, разворачиваться обратно на Ташкент или предпринимать что-то еще было бессмысленно, мы уже влезли «по самые уши» в грозу. Самое простое – не дергаться, а держаться достойно, что означало установить два макса, т.е. максимальную скорость при максимальном расчетном порыве (An_ymax), и молить Бога, чтобы он не послал нам третьего макса, который выведет самолет на сваливание.

После прохождения первого очага, с небольшим интервалом по времени мы прошли второй и третий, вскоре оказались за фронтом, где облачность стала редеть. Появилась возможность осмотреть самолет и двигатели. Все выглядело неповрежденным, двигатели выдавали нормальные параметры. Я спросил штурмана – как же засветки, были они или нет? Он доложил, что перед подходом к опасной зоне он упустил включение высокого напряжения на РЛС, что и явилось причиной наших сильных эмоций. Я понимал, что он чувствовал в этот момент, но все уже произошло, и обвинять его в допущенном промахе совершенно бессмысленно, а то, что мы неожиданно благополучно прошли через мощные грозовые очаги – это наша большая удача. «Антей» это осилил, и испытания на БУА были совершенно необходимы, т.к. без них в данной ситуации было бы просто очень страшно!

Сейчас, через много лет после испытаний на БУА, анализируя аварии и катастрофы, которые случились с Ан-22 и другими самолетами, можно сказать: к испытаниям на БУА надо относиться серьезно, готовиться основательно и проводить их осмотрительно и аккуратно. Это абсолютно необходимая работа для каждого типа самолета, и при ее проведении могут возникнуть неожиданные ситуации. Отсутствие полной информации о поведении самолета на БУА, так же как и случайное попадание в запретную для эксплуатации область, могут создать угрозу для безопасности полета и не должны иметь места в летной практике.

Александр Чечин/ Харьков

Победить Геркулеса

Окончание. Начало в «АиВ», №2 2016.

История создания AW.660 Argosy чем– то похожа на историю Ан-8/12. Как и в ОКБ Антонова, британские конструкторы начали с двухдвигательного военного самолета AW.66. Но построить его не удалось ввиду прекращения финансирования, и тогда AW начали делать гражданский грузо-пассажирский четырехдвигательный самолет. Для него конструкторы выбрали двухбалочную схему, обеспечивавшую свободный доступ в грузовой отсек и позволявшую при минимальных дополнительных затратах менять размеры и форму фюзеляжа для различных вариантов самолета: военнотранспортного, грузового или пассажирского. Принцип универсальности самолета исповедовали и в ОКБ Антонова с парой Ан-10/12.

Для ускорения работы в конструкции использовалось много готовых узлов и агрегатов от других самолетов. Например, крыло взяли от бомбардировщика Avro Shackleton. Всего через год, в 1956 г., проект самолета закончили и дали ему обозначение AW.b50. Машина оснащалась четырьмя ТВД Rolls Royse Dart RDa.7/2, мощностью по 1910 л.с. Самым интересным в AW.650 был фюзеляж со сквозным грузовым отсеком, имевшим передний и задний грузолюки, при этом кабину летчиков и пассажиров вынесли наверх, чтобы не мешала. Конструкторам пришлось решать проблему с уборкой носовой опоры шасси, ведь под полом грузовой кабины отсутствовал необходимый объем, поэтому они всерьез изучали возможность установки стойки сбоку, но в окончательном варианте остановились все же на центральном положении, упрятав ее в обтекатель.

После успешных летных испытаний, в 1960 г. цивильная машина пошла в небольшую серию, а фирма вновь вернулась к военному варианту AW.660 и все– таки протолкнула его на вооружение под обозначением Argosy C.Mk.l. Грузовой отсек гражданской и военной версий был герметичным. На военном варианте предусмотрели хвостовую рампу и возможность воздушного десантирования грузов, а его взлетную массу увеличили до 44000 кг (т.е. на 4000 кг). На нем стояли двигатели RDa.8 мощностью по 2240 л.с. Построили 56 самолетов этого типа.

По весовой отдаче и грузоподъемности «Аргоси» соответствовал Ан-12. По характеристике груз-дальность он превосходил Ан-8 на дальностях менее 3300 км, но полностью проигрывал С-130. Ан-12 был лучше британского самолета на дальностях менее 2700 км.

Неудовлетворенные характеристиками «Аргоси», англичане решили закупить «Геркулесы». Американский самолет быстро занял лидирующие позиции в Британии и фактически сделал нецелесообразным создание собственных машин такого класса.

Сравнительные характеристики груз-дальность Ан-8, Ан-12, С-130, С-160 и Argosy

Сравнительные характеристики европейских транспортных самолетов
Тип	Noratlas	Argosy C.Mk.I	С. 160 Transall
Длина, м	21.96	26.44	32.40
Размах крыла, м	32.5	35.05	40.00
Высота, м	6.0	8.92	11.65
Площадь коыла. м'	101.2	135.8	160
Размеры груз.кабины, м: – длина	9,9	14,3	13,5
– ширина	2,4	3,05	3,15
– высота	2.95	2.03	2.98
Площадь пола, м²	23.76	43.62	42.5
Нормальная взлет, масса, кг	19500	42200	44200
Макс, взлетная масса, кг	20603	44000	51000
Масса пустого, кг	13302	25401	29000
Запас топлива,л		15500	19050
Масса груза, кг	8458	14200	16000
Количество десантников, чел	36	54	88
Длина разбега, м	-	1550	800
Длина пробега, м	-	1770	360
Скорость макс., км/ч	440	433	513
Скорость коейс.. км/ч	320	407	510
Весовая отдача	0,35	0.42	0.43
Критерий Бартини	0.23	0.32	0.27

На современном этапе

К началу 1980-х годов взгляды советских военных на средний ВТС существенно изменились, и требования намного превзошли предъявляемые к Ан-12. Теперь заказчик хотел получить самолет не просто с улучшенными ЛТХ, но и с куда более широкой номенклатурой перевозимых грузов, а также способный действовать с коротких ВПП. Работы над такой машиной в ОКБ Антонова растянулись почти на полтора десятилетия, и только 16 декабря 1994 г. в воздух поднялся настоящий Бог военно-транспортной авиации —Ан-70.

Военно-транспортных самолетов «Аргоси» C.Mk.l построили 56 экземпляров

Бразильский КС-390 и украинский Ан-178 только начинают свой путь

Сравнительные характеристики транспортных самолетов
Тип	Т-117	Ил-12	Ан-8	Ан-12 (1-й) АН-12БК	С-130А	C-130J-30	Ан-70	А400М
Длина, м	25.5	21.31	30.74	33,1	29,8	34.37	40.73	45,1
Размах крыла, м	35.0	31.7	37.0	38,0	40.38	40.38	44.06	42,4
Высота, м	5.31	7.8	10.05	11,44	11.66	11.66	16.38	14.7
Площадь крыла.	128	103	117.2	121,73	162.3	162.3	204	225.1
Размеры груз.кабины, м:
– длина	17,0	10,7	11,0	13,5	12,2	16,78	19,1	17,7
– ширина	4,8	2,8	3,6	3,5	3,05	3,05	4,0	4,0
– высота	2.5	1.9	2,9	2.3	2,74	2,74	4,1	3,8
Плошадь пола, м'	81.6	29.96	39.6	40.5		37.21	51.18	76,4	70.8
Нормальная взлет, масса, кг	22500		38000	51000	55100	54650	70305	123000	120000
Макс, взлетная масса, кг	25000	16100	41000	54000	61000	56350	74390	130000	141000
Масса пустого, кг	11800	11000	24300	31260	35500	28450	34270	73000	76500
Запас топлива, л			12850	14500	19500	25640*	26636	48387	65161
Количество десантников, чел	80	38	40	58	70	64	92	110	116
Масса груза, кг	8800	3500	11000	14200	20000	15800	18140	47000	37000
Длина разбега, м		500	700	950	1100	460	953	800	980
Длина пробега, м		700	450	1100	1200	305	777	600	770
Скорость макс., км/ч	449	407	561	686	690	620	671	780
Скорость крейс., км/ч				570	600	520	643	700-750	781
Весовая отдача	0.53	0.32	0.41	0.42	0,42	0.50	0,49	0,44	0.46
Критерий Бартини	0.63	0.29	0.34	0.31		0,22	0.32	0,37	0,31
* Без подвесных баков

Ровесником «семидесятки» можно считать самолет C-130J. Первый полет Ан-70 состоялся 16 декабря 1994 г., а С-130J поднялся в воздух почти на полтора года позже – 5 апреля 1996 г., и фактически стал новой машиной. Дело в том, что на «Супер Геркулесе» все оборудование, силовая установка и самолетные системы были разработаны заново. Для некоторых эксплуатантов это оказалось неожиданностью. Так, закупая C-130J, британцы считали, что приобретают новую модификацию старого доброго С-130, поэтому сэкономят на обучении персонала и обслуживании, но оказалось это не так. Случился даже небольшой скандал.

Не приходится удивляться, что больший по взлетной массе почти в 2 раза Ан-70 превзошел «Геркулес» по всем ЛТХ. Важной составляющей превосходства Ан-70 стала винто-вентиляторная силовая установка с украинскими двигателями Д-27, созданными ЗМКБ «Прогресс» им. А.Г. Ивченко. Если на «Супер Геркулесе» установлены четыре ТВД Allison АЕ 210D3 мощностью по 6200 л.с., то мощность каждого Д-27 достигает 14000 л.с. «Аллисон» вращает воздушный винт с шестью лопастями саблевидного типа из композитных материалов. Д-27 оснащены соосными винтовентиляторами, характеристики которых позволяют летать на больших скоростях, а КПД выше, чем у простых винтов.

Еще одним преимуществом силовой установки Ан-70 стала высокоэффективная обдувка крыла, что в сочетании с мощной механизацией принесло превосходство над C-130J по ВПХ и позволяет отнести «семидесятку» к самолетам с коротким взлетом и посадкой.

По электронной «начинке» самолеты приблизительно равны и оснащены цифровыми системами, включающими САУ, навигационное, связное и прочее оборудование. Однако сегодня на Ан-70 отсутствуют бортовой комплекс обороны, который непременно предстоит установить, если самолет когда-либо начнут выпускать серийно.

По состоянию на 1 июня 2016 г. было построено 20 экземпляров европейского самолета А400М

Ан-70 хоть и принят на вооружение Воздушных Сил Украины, но пока остается в одном экземпляре

Сравнительные характеристики груз-дальность Ан-70, А400М и C-130J-30

Что касается европейского военнотранспортного самолета А400М, то он превосходит C-130J по всем характеристикам. Он также несколько лучше Ан-70 по весовой отдаче, но уступает по характеристике груз-дальность на расстояниях до 7000 км, имеет худшие ВПХ и меньшую полезную нагрузку.

Фактически и Ан-70, и А400М, и японский Kawasaki С-2 переросли нишу «Геркулеса», в которой он остается несомненным лидером. Однако в XXI веке у С-130 появился и прямой конкурент – новейший «транспортник» КС– 390, о котором «АиВ» подробно писал в № 1 ’2015. Сможет ли это детище бразильского авиапрома потеснить «Геркулес» с занимаемых позиций, покажет только время.

14 мая 2013 г. на заводе в г. Мариетта шт. Джорджия, который сейчас выпускает «Геркулесы», состоялось празднование 1000000 летных часов самолетов C-103J. В адрес создателей машины, пилотов и техников было сказано немало добрых слов. Главное резюмировал вице-президент фирмы Lockheed Martin Джордж Шульц, он сказал: «Есть миллион причин, чтобы выбрать для себя С– 130J, «Геркулес» продолжает демонстрировать свою способность к выполнению любой задачи, в любое время. ... Семья «Супер Геркулеса» продолжает доказывать, что гибкость и универсальность C-130J не имеет себе равных».

В целом, необходимо отметить, что на наших глазах разворачивается новый этап развития средних ВТС. На арену вышли более тяжелые, чем «Геркулес», самолеты Ан-70 и А400М, машины такой же, как он, размерности Y9 и КС-390, а также более легкий Ан-178. Не все они еще строятся серийно, но их производители рассчитывают завоевать часть рынка. Однако пока позиции С-130 очень прочны, и задача «Победить Геркулеса» остается актуальной.

Андрей Совенко/ «АиВ»