Глава VIII. Геометрия замыслов… Крыло в полете меняет свою стреловидность. Дальность — больше, разбег и пробег — меньше. «Удивительно интересная машина». «Не снижайся так низко — дух захватывает!». Экспериментальный самолет — Сухой неспроста взялся за эту тему! Битва за титан в Рождение САУ. Это был
Глава VIII. Геометрия замыслов…
Крыло в полете меняет свою стреловидность. Дальность — больше, разбег и пробег — меньше. «Удивительно интересная машина». «Не снижайся так низко — дух захватывает!». Экспериментальный самолет — Сухой неспроста взялся за эту тему! Битва за титан в Рождение САУ. Это было жарким летом… ЭВМ помогает конструктору. «Смелость решений, молодость мышления — всю жизнь!»
В мае 1965 года генеральный, как обычно, делал свой традиционный обход бригады проектов — так теперь стала называться бригада общих видов.
Пригласив заместителя начальника бригады Александра Михайловича Полякова, Павел Осипович попросил его принести общий вид и компоновочную схему крыла Су-7Б. Сели за стол; рассматривая чертеж, Павел Осипович сказал: [202]
— Нам нужно, не создавая новой конструкции, сохранив фюзеляж, оперение, шасси, оборудование и его компоновку, все системы самолета, повысить его летные данные — увеличить дальность полета, уменьшить посадочную скорость. Думаю, что этого мы достигнем, если сделаем крыло, которое во время полета будет изменять свою стреловидность.
После небольшого раздумья генеральный продолжил:
— Но мы не будем поворачивать все крыло как кое-кто предлагает, а сделаем поворотной только часть его. Узел поворота консоли расположим правее оси крепления главной стойки шасси. Это сохранит кинематику и конструкцию шасси. Проверьте правильность такого расположения.
После расчетов аэродинамиков и весовиков выяснилось, что место для поворотного узла выбрано очень удачно, изменение центровки небольшое, а главное, смещение центра давления оказалось всего лишь на два процента. В бригаде крыла В. Крылов, Б. Вахрушев, Б. Рабинович, Р. Емелин приступили к разработке нового замысла Сухого. Началось создание одной из самых лучших и оригинальных модификаций Су-7.
Почему возникла идея создать самолет с изменяемой в полете стреловидностью, или, как еще говорят, — с изменяемой геометрией крыла? Дело в том, что различные режимы полета предъявляют к крылу весьма противоречивые требования. Для полета на больших скоростях нужны крылья большой стреловидности, а для взлета, посадки и полета на большую дальность стреловидность крыла нужна минимальная.
Крыло с компромиссной умеренной стреловидностью не обеспечивает выполнения лучшим образом ни одного из этих требований. Поэтому самолет с изменяемой геометрией крыла должен выступить как бы один в нескольких лицах, что существенно расширило бы диапазон его применения.
Для упрощения постройки такого самолета Павел Осипович создает его на базе серийного самолета Су-7Б, имеющего большую стреловидность крыла, на котором все другие системы уже отработаны, и он хорошо показал себя в строю.
При создании поворотного крыла сразу возникло множество различных проблем. Отечественного опыта [203] в подобном деле в то время еще не было, а зарубежная информация была слишком скудна.
Разработкой самолета с поворотным крылом руководил Николай Григорьевич Зырин, талантливый соратник Сухого. Многочисленные модификации Су появились с его активным участием.
Да и сам Павел Осипович не оставлял без внимания новый самолет. Он два-три раза в неделю собирал совещания или сам приходил на рабочие места для обсуждения конструктивных решений по новому крылу, отвергая неудачные варианты и предлагая поработать над новыми. И так до тех пор, пока не были решены все ключевые вопросы. Особенно трудно было соединить неподвижную и поворотную части крыла.
На одном из совещаний Павел Осипович высказал смелую мысль — поворотную часть вдвигать внутрь неподвижной.
В этом случае нужно было делать тонкостенный пустотелый отсек довольно больших размеров. Когда проработали такой отсек, выяснилось, что для обеспечения прочности и жесткости необходимо увеличить толщину внешнего контура. Но это значительно увеличило бы вес.
Тогда генеральный предложил, не меняя толщины контура, по кромкам отсека установить аэродинамические перегородки, которые стали бы одновременно и несущими элементами отсека. Павел Осипович особо стремился к тщательной отработке обтекания крыла.
Однажды в кабинет Зырина, где стоял деревянный макет крыла, Сухой привел начальника одного из отделов КБ.
— Что это у вас тут? — спросил Павел Осипович, указывая на полку балки крыла.
Видимо, начальник отдела его не понял, потому что стал говорить о шарнире.
— Да нет, я не о шарнире вас спрашиваю. Вот эта ступенька так и останется?
Стало ясно: ему не понравился перелом, ступенька на полке балки около шарнира. А ведь внимание всех было приковано именно к шарниру, им занимались все, было предложено несколько вариантов шарнира, а Павел Осипович увидел другое: в полете огромные, в сотни тонн силы «потекут» по полке балки, наткнутся на крутой перелом и создадут здесь концентрацию напряжений. [204]
Он назубок знал азбуку конструирования. Наверное, в этом и была его главная сила. Про него говорили, что он шел «на острие науки», но это острие покоилось на гранитном фундаменте совершеннейшей инженерной грамотности.
Другим камнем преткновения был привод управления стреловидностью крыла. Первоначально для поворота консолей были установлены гидроцилиндры, которые могли фиксировать только два крайних положения крыла: максимальное и минимальное. Но Сухой и Зырин думали о приводе, при котором можно получить любую промежуточную стреловидность. И такой привод — гидромеханический — был спроектирован. После долгих поисков все проблемы казались удачно решенными. Но это только казалось. Все надо еще и еще раз проверить и испытать.
Вместе со специалистами ЦАГИ стали испытывать поворотное крыло на жесткость. Две недели продолжались частотные испытания. Крыло дрожит как осиновый лист. Жесткости не хватает на целый порядок. В чем дело? Разобрали полностью шарнир крыла, стали тщательно проверять каждую деталь. Причина обнаружилась до смешного простая. Шарнир, входящий в шлицы, не был затянут…
Перемонтировали шарнирное соединение, устранили дефект сборки. И получили те результаты, которые и ожидали. Крыло стало достаточно жестким.
Конструкторы бригады крыла и бригады проектов получили потом авторское свидетельство на изобретение компоновочной схемы конструкции поворотного крыла, которое появилось в КБ Сухого впервые в Союзе.
И все-таки общий вес крыла у самолета Сухого из-за шарнира увеличился на 400 килограммов. Да и жесткость так просто не далась. Дополнительные силовые элементы что-то весят! Встал вопрос: как эти лишние полтонны повлияют на летные возможности самолета? Ведь вес самолета стал больше, а горючего в крыло теперь вмещается меньше, потому что часть крыла заняли шарнир и опорный рельс. Значит, вместо того чтобы увеличить дальность полета, сна уменьшится? Оказалось, что нет. Не уменьшится. Все летно-тактические характеристики самолета… улучшились! II произошло это именно за счет крыла с изменяемым углом стреловидности, потому что при полете со средней стреловндностью [205] расходы топлива значительно меньше, чем на максимальной. И несмотря на то что вес самолета увеличился, а запасы топлива сократились, дальность полета все же стала большей.
Меньшая стреловидность уменьшила взлетную и посадочную скорости, у самолета стал короче разбег при взлете и пробег при посадке. И теперь он может взлетать и садиться на небольшие аэродромы.
Для надежной работы поворотного узла много значил правильный подбор смазки. К тому времени проблема смазки у нас и за рубежом еще не была решена. В США из-за отсутствия смазок с высокими несущими характеристиками была даже зафиксирована катастрофа нового самолета. Одно из крыльев при изменении его стреловидности не вышло, и самолет, потеряв аэродинамическую симметрию, разбился. Был поднят вопрос о целесообразности дальнейшего строительства самолетов с изменяемой геометрией крыла.
К этому времени у нас в стране ведущим инженером одного из институтов М. Н. Шепером была предложена новая смазка, которая еще не получила официальное «добро», но прекрасно зарекомендовала себя на стендовых испытаниях. И генеральный конструктор взял на себя ответственность применить новую смазку на своем самолете, не дожидаясь ее официального признания.
Летные испытания подтвердили высокие несущие способности новой смазки, производство которой быстро наладили, и она стала использоваться на самолетах не только Сухого, но и в родственных КБ.
Новое крыло вначале не было механизировано, на нем не было предкрылка. Да и многие другие самолеты механизированной передней кромки на крыле тогда не имели. Считалось, что на сверхзвуковом самолете эту кромку оснастить механизацией нельзя.
Мысль сделать предкрылок пришла, по словам инженеров из отдела крыла, при испытаниях «в аэродинамической трубе». Самолет стоит в ней под определенным углом атаки, на него с огромной скоростью набегает воздух, и машина стремится задрать нос и увеличить угол атаки.
При критическом угле атаки происходит срыв воздушного потока, и это хорошо всем видно. Самолет для испытаний в аэродинамической трубе покрашен в черный цвет, а шелковые ленточки, приклеенные к крылу, — белого [206] цвета. Сначала они неподвижны, а при угле атаки примерно 17° начинают «трепыхаться» — значит, произошел срыв воздушного потока, а это приводит к потере аэродинамического качества. И вот тогда-то и решили сделать предкрылок. Когда его выпускают или, точнее, выдвигают вперед, между ним и крылом образуется щель, которая стабилизирует поток, и ленточки теперь начинали трепыхаться только при угле атаки 22°, что означало: самолет может сделать маневр в горизонтальной или вертикальной плоскости при большем угле атаки.
Когда все проблемы были в основном решены, новый самолет привезли на аэродром для летных испытаний. Методический совет под председательством Героя Советского Союза летчика-испытателя М. Л. Галлая дал разрешение на вылет первого в Советском Союзе самолета с изменяемой стреловидностью крыла. Этот вылет назначили на 2 августа 1966 года.
Накануне заслуженный летчик-испытатель Владимир Сергеевич Ильюшин выполнял первую пробу самолета — скоростную рулежку с подлетом. Он вывел машину на взлетную полосу, раздвинул крылья в положение минимальной стреловидности, сделал очень короткий разбег, поднял переднее колесо, еще немного — и машина в воздухе! На высоте 3–5 метров самолет плавно прошел над полосой и так же плавно его колеса коснулись бетона. Заруливая на стоянку, Владимир Сергеевич сдвинул фонарь и высунул из кабины правую руку, сжатую в кулак с поднятым вверх большим пальцем. Суховцы, присутствующие на аэродроме, обрадовались этому жесту — поняли: скупой на похвалы Ильюшин машину одобрил.
Наступило 2 августа. Последние приготовления к первому вылету. Все, естественно, волнуются. Погода, как нарочно, портится: набегает низкая облачность, накрапывает дождь.
Руководитель полетов не выпускает самолет, но Ильюшин все же сумел его уговорить.
Машина выруливает на полосу, разбегается и отрывается от нее. В крутом наборе высоты она скрывается в облаках.
Проходит двадцать с небольшим минут томительного ожидания, и наконец из облаков показывается уже ставший столь знакомым силуэт самолета, он выполняет над аэродромом на малой высоте несколько проходов и виражей. [207]
Полет завершается отточенной ильюшинской посадкой. Н. Г. Зырин крепко пожимает руку Владимиру.
На разборе Владимир Сергеевич доложил:
«Машина устойчива и хорошо управляется по всем трем осям, во всем диапазоне стреловидкостей крыла. Выполнил несколько перекладок изменений положений крыла; они не вносят усложнения в технику пилотирования. Незначительные моменты на пикирование или кабрирование при изменении стреловидности легко парируются небольшим отклонением ручки. Но надо уменьшить скорость выпуска внешних закрылков, они чуть ли не выстреливаются, а машина при этом получает импульс момента на пикирование».
Потом начались полеты по программе испытаний на аэродинамику, устойчивость и управляемость, устойчивость двигателя на малых скоростях. Испытания проходили на редкость гладко. В лучшие дни, если не требовалось перестройки контрольно-записывающей аппаратуры, выполнялось по пять полетов в день. От полета к полету проявлялись все большие возможности машины.
Машину облетали многие ведущие летчики: Е. С. Соловьев, Е. К. Кукушев, С. А. Микоян, А. С. Девочкин, Э. И. Князев, В. Г. Иванов, А. А. Манучаров, Н. И. Коровушкин, Г. А. Баевский.
Полетать на первом отечественном самолете с изменяемой стреловидностью крыла приезжал летчик-космонавт СССР Герман Степанович Титов. Он сделал несколько вылетов. «Удивительно интересная и нужная машина», — сказал он суховцам.
Все летчики дали высокую оценку летным качествам первого советского самолета с изменяемой геометрией крыла и отметили его несомненные достоинства перед самолетом с неподвижным крылом.
На авиационном параде в Домодедове в 1967 году заслуженный летчик-испытатель Е. К. Кукушев пилотировал его, демонстрируя короткий взлет и посадку, изменение геометрии крыла при различных маневрах, серию фигур высшего пилотажа, полет на малой и большой скоростях.
По результатам акта летных испытаний, учитывая высокие летно-технические качества и те преимущества, которые приобрел самолет с изменяемой геометрией, было принято решение о запуске его в серийное производство. [208]
Но, как это нередко бывает в авиации, случилось неожиданное… В одном из учебных полетов при переучивании пилотов произошла авария.
Комиссия, расследовавшая ее причины, пришла к выводу: произошла нелепая случайность. Но это надо было еще доказать, надо было вселить в летчиков уверенность в надежности самолета.
Это поручают сделать летчику-испытателю Юрию Александровичу Эйсмонту. Несколько лет он служил в строевых частях, охранял южные границы на суховском перехватчике. Первоклассный военный летчик, он отлично знает авиационную технику, смел и находчив в критических ситуациях. После успешной посадки машины с остановившимся двигателем ему предложили перейти на испытательскую работу. Так он стал летчиком-испытателем машин Сухого.
Ю. А. Эйсмонта называли иногда воздушным акробатом. Его мужество, острый профессиональный взгляд сыграли важную роль при определении возможностей нового самолета.
Весна 1974 года. Один из военных аэродромов. На смотровой площадке командного пункта офицеры и генералы ВВС.
Маршал авиации Александр Николаевич Ефимов, ныне главком Военно-Воздушных Сил СССР, говорит Эйсмонту: «Покажи, на что способен самолет и как можно на нем летать».
О том, что произошло потом, трудно рассказать словами. Нужно было все видеть. На самолете весом более 15 тонн Юрий Александрович продемонстрировал каскад сложнейших фигур высшего пилотажа.
Со взлета, на высоте 50 метров, сделал полупетлю и два глубоких виража. Горизонтальную восьмерку «писал» с максимально допустимым креном. Потом была вертикальная восьмерка, за ней последовала двойная непрерывная полупетля. Спускаясь до высоты 5 метров, сделал четко три петли. Выпустив шасси, выполнил еще две петли и полупетлю. А на посадку пошел прямо с переворота.
Надо ли говорить, какое восхищение вызвали и самолет и летчик!
Один из генералов обратился к Эйсмонту после полета: «Не снижайся так низко, сердце начинает болеть и дух захватывает…» [209]
Второй демонстрационный полет был не менее сложным.
Взлетев опять полупетлей, летчик прошел над аэродромом на высоте 15 метров на боку с креном 90°. Вверх уходил, выполняя трех-четырехкратные бочки. Сделав переворот одновременно с двукратными бочками, повел самолет на взлетно-посадочную полосу и сел с укороченным пробегом.
«Ничего подобного тому, что выполняет этот боевой серийный самолет, мы никогда не видели, — сказали после показа даже опытные летчики. — На такой маневр, на такой виртуозный пилотаж способен только специальный спортивный самолет. А здесь серийный истребитель-бомбардировщик… Отличная машина. Мы будем с гордостью летать на ней».
Из журнала «Авиационное образование», ФРГ, № 4 за 1974 год:
«Когда вариант одноместного самолета с изменяемой геометрией крыла был публично показан в Домодедове в июле 1967 года, принято было считать, что этот вариант представляет собой не более чем технический эксперимент. Однако настойчивые слухи о том, что этот самолет был разработан для серийного производства и фактически находится в эксплуатации в ВВС, в настоящее время подтвердились.
Представляя собой сравнительно простую переделку самолета, находящегося в серийном производстве в течение 16 лет и широко экспортируемого, он, очевидно, является экономичным средством улучшения характеристик стандартного боевого самолета. Несомненно, самолет с изменяемой геометрией крыла привлечет внимание тех военно-воздушных сил, которые в настоящее время имеют на вооружении самолеты Сухого более ранней модели».
Герой Социалистического Труда, заместитель главкома ВВС, генерал-полковник, профессор М. Н. Мишук говорил:
«Дерзкую по своему замыслу идею — управлять аэродинамикой самолета непосредственно в полете — блестяще воплотил в своем самолете Павел Осипович Сухой.
Удивительно то, что этот новый тип самолета не был построен заново, как это сделали зарубежные и отечественные фирмы. Считалось, что все возможности Су-7Б уже исчерпаны. Но суховцы идут на очередное [210] изменение конструкции. Сложная конструкция поворотного крыла была «вживлена» в тело уже летавшего несколько лет и претерпевшего много модификаций самолета СУ-7Б.
Надо быть Сухим, чтобы решиться на такой смелый эксперимент для боевого самолета.
Идея оказалась дальновидной и практичной.
Применение крыла с изменяемой геометрией значительно расширило диапазон возможностей самолета. Оснащенные им машины могут совершать сверхзвуковые полеты как на малых, так и на больших высотах, широко использовать преимущества развернутого крыла при длительном патрулировании на дозвуковых скоростях, совершать укороченные взлет и посадку. Создание подобных машин, бесспорно, выдающееся достижение КБ Сухого и всего советского самолетостроения».
* * *
В начале 60-х годов КБ Сухого приступило к проектированию нового экспериментального самолета. Технические требования к этому самолету были сформулированы предельно четко: он должен обладать способностью совершать длительные полеты на сверхзвуке.
Скорость в данном случае имела принципиальное значение, была одним из краеугольных камней проекта. Павел Осипович пришел к твердому убеждению: для выполнения поставленных задач нужен качественный скачок в приросте скорости — осторожное количественное ее наращивание ничего не даст.
И вот проблема — из чего строить такой самолет? Ведь при высокой скорости в продолжительном полете некоторые его части будут нагреваться до 300° и выше! Алюминий такой нагрев не выдержит, его предел — 150°. Сталь может отодвинуть этот предел. Но сталь — это слишком большой вес. Тогда что же? Титан? Да, этот материал может выдерживать высокие температуры, и удельный вес его меньше стали. Но из-за большой вязкости его трудно обрабатывать, и неизвестно, как он поведет себя в длительной эксплуатации…
Но разве впервые собрался шагать Павел Осипович по непроторенному, трудному пути? Не испугался он трудностей и на этот раз.
— Небольшой опыт применения титановых деталей у нас уже есть, — говорил Павел Осипович своим ближайшим [211] помощникам. — Вспомним наш последний перехватчик и заново осмыслим прошлый опыт. Работы по этому перехватчику в свое время были прекращены «за ненадобностью». Но, может быть, его детали еще сохранились?
Объявили «розыск» деталей — и они нашлись! Сохранившаяся хвостовая часть самолета из титановых сплавов немедленно стала предметом серьезных исследований: вырезались образцы металла, проверяли их на прочность, выносливость, проводили рентгеноструктурный анализ. Особенно тщательно исследовались сварные соединения, так как именно сварка сулила титану большое будущее в самолетных конструкциях. Правда, тут же нашлись и скептики: после сварки внутри швов оставался водород, и титан становился хрупким. Чтобы этого избежать, нужно было создавать огромные термические вакуумные печи, усложнять технологический процесс. В итоге конструкция из титановых сплавов могла стать настолько дорогой, что не смогла бы конкурировать с конструкцией из стали.
Да, противников у титана много, но уж слишком заманчивы его преимущества. И Павел Осипович после долгих обсуждений проблемы с работниками институтов и своими конструкторами, после мучительных раздумий принимает твердое решение — делать самолет из титана!
— Все понимали, что судьба самолета во многом зависит от того, сумеют ли освоить технологию изготовления титановых узлов и деталей. Методы его обработки были тогда сплошной неизвестностью.
Началась «битва за титан». Был создан штаб, в который вошли специалисты ВИАМ, других НИИ и предприятий, а возглавил его главный конструктор Н. С. Черняков, вместе с ним были: директор опытного завода М. П. Семенов, главный инженер А. С. Зажигин, начальник отдела КБ О. С. Самойлович, ведущий инженер А. С. Титов, производственники Г. Т. Лебедев, А. В. Курков, В. В. Тареев и другие.
— Чтобы получить легкие ажурные детали, — вспоминает Н. С. Черняков, — пришлось пройти через большие трудности.
Технологию литья и сварки титановых сплавов только предстояло освоить, а пока приходилось переводить металл в стружку. Не буду говорить обо всех наших [212] трудностях, скажу, что «битва за титан» окончилась нашей победой. Титан не только научились обрабатывать, но и добились высокого коэффициента его использования. Почти всю сварку автоматизировали. Освоили и совершенно новый вид сварки — сквозным проплавлением.
Но самолет строится не только из металла. В его конструкции имелось много деталей из неметаллических материалов: пластмасс, резины, текстолита… Ученые — химики и материаловеды, руководимые академиком Андриановым, в кратчайший срок создали новые материалы на основе полимеров, способные преодолеть «тепловой барьер».
Создание новых материалов и комплектующих готовых изделий сопряжено не только с техническими, но и с большими организационными трудностями. В этой работе участвовало много научно-исследовательских, конструкторских организаций и предприятий многих министерств и ведомств.
От генерального конструктора, его заместителей и всех помощников требовались настойчивость, глубокое знание дела и умение строить деловые взаимоотношения с многочисленными соразработчиками.
Самые ответственные и сложные вопросы и проблемы Павел Осипович брал на себя. Он их не боялся.
— Проблемы на то и существуют, чтобы их решать, — не раз говорил он своим помощникам.
И это была не просто фраза. Менее всего был расположен Павел Осипович к браваде, легковесным заявлениям. Он понимал и старался внушить своим сотрудникам, что «единственный путь технического прогресса — идти не от возможностей сегодняшнего дня, а к потребностям дня завтрашнего, трезво оценивая степень риска и всем комплексом подготовительных работ сводя этот риск к минимуму» — так говорит о генеральном один из разработчиков проекта, Л. И. Бондаренко.
Скорость определила направление поиска аэродинамической компоновки самолета. Как добиться минимального сопротивления на «большом сверхзвуке»? Тонкое крыло трапециевидной формы в плане, с переломом по передней кромке — логично. Тонкий фюзеляж — экипаж в нем можно расположить по принципу «тандем», как в РД. И это подходит. А вот хвостовое оперение было отвергнуто сразу — оно создает большое балансировочное [213] сопротивление. Тогда что же «утка»{8}? Заманчиво, но и в этой схеме есть свои недостатки. Может быть, бесхвостка? Однако и тут возникали те же проблемы. А если то и другое вместе? Бесхвостка и небольшое переднее горизонтальное оперение для балансировки в крейсерском полете? Это уже лучше!
И так шаг за шагом, решение за решением, компоновка за компоновкой. Месяцы поисков, расчетов, продувок… Каждая компоновка по многу раз обсуждается у генерального конструктора, оценивается со всех сторон.
— Прорабатывая многочисленные варианты, не будем жалеть себя, — говорил своим соратникам П. С. Сухой.
Он понимал, что от правильно выбранной аэродинамической схемы в огромной степени зависит качество проекта и характеристики будущего самолета, поэтому не торопился принимать окончательное решение.
Всего за время проектирования было исследовано более тридцати различных аэродинамических компоновок. Было даже так: уже принято решение о постройке опытного образца, а бригады все еще искали «самый последний» вариант — думали, как разместить двигатели. Компоновщики до поздней ночи не уходили от кульманов… А Павел Осипович сохранял удивительное спокойствие. Он как будто знал, что решение обязательно придет. И даже не удивился, когда оно действительно пришло. И необычайно простое: двигатели собрать в один «пакет» и заставить их работать от одного воздухозаборника. Но легко сказать: заставить работать, а если они не хотят? Уживутся ли «два медведя в одной берлоге» (как образно охарактеризовал этот «пакет» один руководящий товарищ)? Газодинамикам пришлось вплотную заняться этой проблемой. Решили и ее. Одновременно решили и другую проблему — защиту воздухозаборников от выброса частиц бетона из-под передней ноги шасси. Выбор общей схемы самолета сразу снял массу других вопросов. Павел Осипович с редкостной своей интуицией поверил в нее и сразу запустил в проектирование без продувок.
Скупой на похвалы, он все же не смог скрыть тогда своего одобрения, и все поняли: дело сделано, конец мучениям! [214]
Конечно, до конца было еще далеко. Снова эскизный проект. Самолет постепенно обретает черты законченности. Исчезает все лишнее. «Лишним» агрегатом, как ни странно, оказался даже фонарь кабины. Многие этим были озадачены: как летчику пилотировать самолет, не видя ничего перед собой?
— А что он вообще видит при полете на высоте более 20 километров? — парировал Сухой. — Только темно-синее, почти черное небо. Машину летчик будет пилотировать там по приборам, а солнечный свет мы дадим ему через боковые окна. Но зато лобовое сопротивление снизится почти на пять процентов. А для такого самолета это очень и очень много. Но при этом сделаем носовую часть подвижной: на взлете и посадке летчик сможет склонить вниз носовую часть фюзеляжа. И вот тогда ему откроется отличный обзор.
Что такое отклоняемая часть фюзеляжа, читатель сможет представить, вспомнив Ту-144 по кинохронике и фотоснимкам конца 70-х годов. Есть, правда, некоторая разница: на Ту-144 после подъема носовой части фонарь, хотя и небольшой, все же заметен. А на самолете Сухого его вообще нет. И наконец, главное решение, которое было принято в то время Павлом Осиповичем, — это переход на принципиально новую систему управления самолетом. Такие системы появились на некоторых самолетах в середине 70-х годов. У Павла Осиповича эта система начала разрабатываться еще в начале 60-х!
А рождалась она так…
Еще на начальной стадии проектирования, после первых проработок и продувок моделей в аэродинамических трубах, стало ясно, что на этом самолете традиционными методами не удастся обеспечить необходимую устойчивость и управляемость. Для улучшения этих характеристик в КБ к началу 60-х годов накопился большой опыт использования в системах управления различных автоматических устройств. Но одно дело автоматика для улучшения характеристик, другое дело — автоматика, полностью обеспечивающая полет… Да, для применения автоматического управления надо было преодолеть не только серьезные технические трудности, но еще и психологический барьер. [215]
— Мы, конструкторы, ответственные за разработку системы управления самолетом, — рассказывает А. А. Кол-чин, — не находили мужества для преодоления этого барьера и конфликтовали с аэродинамиками, считая, что они не исчерпали поиск решений в традиционных системах управления. Конфликт затянулся, решения проблемы не находилось, и мы были вынуждены «выйти» на генерального конструктора.
Во время доклада и его обсуждения обстановка начала накаляться. Страсти, которые в течение нескольких месяцев бушевали между конфликтующими сторонами и которые были приглушены в начале разговора, выплеснулись наружу. Дело дошло до взаимных упреков, явно свидетельствующих, что вся деловая часть совещания исчерпана. И тут Павел Осипович, быстро поняв существо разногласий и позиции сторон, мягко и с улыбкой вмешался в спор:
— Мне приятно, что этот самолет вызывает у вас такой большой интерес, но зачем же копья ломать! Напрасно спорите, выполненный на сегодня объем работ вполне достаточен для принятия решения. И его надо принять. Ведь альтернативы применению автоматики нет! Сейчас надо только одно — проявить решительность и мужество. Не в первый раз нам принимать новые технические решения. Так не надо колебаться, раз такое решение созрело!
И затем в своей обычной манере, четко и ненавязчиво, логично и решительно, он изложил свою точку зрения на то, как надо идти дальше. Определил стержень проблемы — надежность системы автоматического управления — и потребовал от конструкторов уделить этой проблеме максимум внимания.
— Все остальное — наше ремесло, и мы легко справимся, — говорил Павел Осипович, — но при условии, если добьемся надежности, близкой к надежности наших обычных систем управления. Только при этом условии можно считать, что мы решили задачу. Главная линия обеспечения надежности — многократное дублирование. Было бы наивно, — продолжал генеральный, — делать ставку на надежность каждого элемента — это тоже задача, и ее решение потребует многих и многих лет, которых у нас нет. Надо научиться из недостаточно надежных элементов строить надежные системы. Надо найти такие конструктивные ходы, чтобы главная задача могла быть решена [216] в короткие сроки применением многократного дублирования.
— Мы ушли от Павла Осиповича с легкой душой, — говорит А. А. Колчин. — Сейчас, спустя много лет, ясно понимаешь, как смело действовал тогда Павел Осипович, взяв на себя всю ответственность и облегчив нам преодоление психологического барьера. Видимая легкость и быстрота столь ответственного решения объяснялась не только значительным объемом предшествующей проработки, а главным образом огромным опытом и талантом генерального конструктора, всей историей развития руководимого им КБ.
Поставленная генеральным конструктором задача потребовала напряженной многомесячной работы, большого объема расчетов, исследований, многократного моделирования. Но наступил день, и конструкторы представили генеральному принципиальную и структурную схему системы управления. В обычную гидромеханическую систему была встроена автоматика повышенной надежности с четырехкратным резервированием каждого канала управления.
По тому, как Павел Осипович слушал наше сообщение, — продолжает свой рассказ Колчин, — по вопросам, которые он нам тогда задавал, мы поняли, что наша работа вызывает у него удовлетворение. Он был явно доволен нами, а мы собой!
* * *
Экспериментальный самолет с новой, необычной системой управления готовился к первому вылету. За плечами был огромный труд конструкторов, инженеров, рабочих…
Летные испытания этого уникального самолета должен был проводить летчик-испытатель Владимир Сергеевич Ильюшин. Владимир Сергеевич уделял много внимания новой системе управления в процессе ее стендовой отработки и моделирования. И он поверил в нее даже в большей степени, чем конструкторы — ее создатели, которые с известной настороженностью поглядывали на свое детище, пришельца из будущего.
В. С. Ильюшин окончательно уверился в достоинствах и надежности новой системы в ходе рулежек самолета. А работа на старой, дублирующей системе удовольствия ему не доставляла, так как управление таким [217] большим самолетом с ее помощью было менее удобным и менее точным, да еще и физически трудным делом. И поэтому неудивительно, что Ильюшин предложил в первом же вылете самолета включить новую систему. Это предложение вызвало возражения со стороны конструкторов.
«Как же так? Первый вылет только на ней делать рискованно!»
Тогда летчик перенес решение вопроса к Павлу Осиповичу. Выслушав горячую, но аргументированную речь Ильюшина в защиту новой системы управления, Павел Осипович сказал:
«Да, это моя ошибка. Зря я принял решение об установке на самолет не только новой, но еще и старой, дублирующей системы. Засомневался вместе с инженерами… Но вы меня убедили. Решено — первый вылет делаем на новой системе управления».
И вот первый вылет… В то лето, необыкновенно сухое и жаркое, в окрестностях аэродрома горели торфяники. Видимость для первого вылета была недостаточной. Погоды ждали долго. На машине все было сотни раз проверено и перепроверено. Прошли первые рулежки, затем скоростная рулежка, которая чуть не закончилась полетом… Дымка стала лицом одушевленным. О ней говорили, ее ругали, ею пугали… Синоптики прятались от вопросов, будто сами были в сговоре с этой дымкой.
Вылет назначался почти каждый день, машина выводилась на старт, ждали хоть небольшого улучшения видимости, затем следовал отбой… Несколько раз приезжал на аэродром Павел Осипович, но долго ждать он не мог: ценил свое время.
Наконец 22 августа 1972 года, когда никто уже ни на что не надеялся, отбоя вдруг не последовало. Шеф-пилот КБ Владимир Сергеевич Ильюшин сел в кабину. Сказаны напутственные слова главным конструктором Н. С. Черняковым и ведущим инженером самолета А. С. Титовым. Запущены двигатели, и после недолгой проверки, как будто боясь, что синоптики снова передумают, машина в 8 часов 09 минут утра пошла на старт. Короткий разбег — и вот она уже в воздухе. Сорок минут напряженного ожидания, и на горизонте появилась быстро приближающаяся точка. Мягкая «ильюшинская» посадка, выпущены тормозные парашюты, и машина [218] подруливает к старту. Все, кто был в это время на аэродроме, собрались около машины. Настроение у всех приподнятое, праздничное. Смеялись, целовали и поздравляли друг друга, качали летчика.
— Внушительная, удивительно элегантная, красивая — такой выглядела наша машина, — влюбленно говорил о новом самолете ведущий инженер Александр Спиридонович Титов. — Не зря ее делало истребительное КБ.
Да, несмотря на свои солидные размеры, по своим аэродинамическим формам новый экспериментальный самолет был само совершенство.
В нем было сконцентрировано все новое, чего достигла авиационная, да и не только авиационная наука.
ЦАГИ был активным участником создания аэродинамической схемы и оригинальной системы управления самолета — вместе с КБ Сухого над созданием самолета работали известные ученые Г. С. Бюшгенс, Г. В. Александров, Р. И. Штейнберг, В. Г. Микеладзе, С. А. Наумов. Работа над экспериментальным самолетом помогла поднять на новую высоту многие отрасли нашей науки и техники. Самолет стал техническим университетом, через который прошли все участники его создания.
* * *
Когда-то самолет проектировали всего несколько человек, настолько проста была его конструкция. Сейчас над созданием самолета трудятся тысячи людей. Но даже таким коллективам требуются годы, чтобы дать путевку в жизнь своему детищу.
Но если стадия проектирования сильно затягивается, самолет может морально устареть еще в проекте. Где же выход? Павел Осипович увидел его в автоматизации труда конструкторов.
Один из руководителей разработки теории и методов систем автоматизированного проектирования, заместитель директора Вычислительного центра Академии наук СССР, академик АН СССР Никита Николаевич Моисеев рассказывает:
«Когда идея автоматизации проектирования еще только зарождалась, П. О. Сухой обратился в Академию наук с предложением начать совместную работу по созданию системы автоматизированного проектирования самолетов. [219]
Он исходил из того, что дальнейший существенный прогресс в машиностроении и во многих других отраслях промышленности без автоматизации процесса проектирования невозможен. Павел Осипович значительно раньше других понял: традиционные способы проектирования при возрастающей от поколения к поколению сложности самолетов устаревают».
Особенно Сухого утвердила в этой мысли работа над сложнейшим экспериментальным самолетом, о котором было рассказано выше; уяснив для себя огромные возможности электронных вычислительных машин, он пришел к убеждению, что они могут и должны эффективно служить конструктору.
Создание системы автоматизированного проектирования требует объединения усилий инженеров всех основных технических специальностей, конструкторов, математиков.
Но главное слово — все же за конструкторами. Только они могут решить, как лучше автоматизировать их труд. Может ли ЭВМ полностью заменить конструктора? Ответ однозначный: нет! Проектирование — процесс творческий. Это большое и настоящее искусство. Речь может идти только о содружестве конструктора с вычислительной техникой, которая призвана помочь ему в его творческой работе, оставив человеку интуицию, воображение, предвидение и взяв на себя всю механическую часть работы.
И именно это раньше других понял П. О. Сухой. Поэтому он не заказал разработку системы специализированным научно-исследовательским институтам, а предложил им начать совместную работу по созданию этой уникальной системы.
Работа была проделана большая, и результаты получили обнадеживающие. То, что вручную конструктор делал за многие месяцы, теперь вместе с системой автоматизированного проектирования ему удается сделать за несколько дней. Привлекая на помощь конструктору ЭВМ, Павел Осипович и на этот раз руководствовался инженерным видением и верой в технический прогресс…
* * *
В конце шестидесятых годов в нашей стране серьезное внимание обратили на дальнейшее развитие в промышленности стандартизации и унификации как на [220] эффективные средства ускорения научно-технического прогресса. Вышли соответствующие решения, были проведены совещания руководителей ведущих отраслей промышленности. Все знали ироническое отношение Павла Осиповича ко всякого рода шумным кампаниям, большим совещаниям, выставкам, где порой только ловкость и расторопность приносили высокую оценку. Но на этот раз он проявил серьезную заинтересованность, дал указание организовать в КБ специальную бригаду унификации и попросил держать его постоянно в курсе всех дел по этому вопросу.
Чтобы привлечь внимание руководителей КБ и заводов к стандартизации и унификации, решено было организовать выставку стандартных узлов и унифицированных деталей.
Эту выставку устроили в только что построенном, но еще не заселенном корпусе одного из КБ. Каждому из министерств досталось по этажу. Авиационной промышленности выделили третий этаж. Зал в несколько сот квадратных метров заполнился экспозициями ведущих конструкторских бюро — Туполева, Ильюшина, Микояна, Сухого, Антонова, Яковлева, а также конструкторов различного самолетного оборудования — двигателистов, гидравликов, электриков. Задача у всех была одна: продемонстрировать высокие качества вновь разрабатываемых конструкций и одновременно показать их преемственность от предыдущих.
Накануне открытия выставки Павел Осипович вызвал начальника бригады унификации и попросил показать ему выставку.
Рано утром старенький, но очень любимый генеральным ЗИМ уже стоял у подъезда КБ. Ровно в десять вышел Павел Осипович и пригласил сопровождающих его в машину.
На выставке Павел Осипович внимательно рассматривал экспонаты, многочисленные плакаты, диаграммы с показателями уровня стандартизации. «Тут важно не переборщить и не дойти до стандартного самолета», — с улыбкой заметил он.
Это его беспокоило больше всего. Извечная неприязнь ко всему окостеневшему, «штампованному» жила в его сердце — сердце конструктора. Истинный творец, изобретатель, всегда нацеленный на поиск, он боялся, что новое веяние приготовило прокрустово ложе для [221] конструкторской мысли. Но все увиденное убедило его в обратном: взятое направление было точным, перспективным! Конструктору хотели помочь, сэкономить его силы и время, дать ему в руки необходимый ассортимент массовых изделий, изготавливаемых на специализированных предприятиях.
Раздел своего КБ Павел Осипович осмотрел бегло, тут все было в порядке. На большом красочном щите расположились в сетке годов все самолеты Сухого. От базовых самолетов стрелки вели к многочисленным их модификациям, и было видно, что качественно новые показатели самолетов обеспечивались наиболее простыми способами: здесь целиком заимствовался фюзеляж, там — хвостовое оперение или фонарь.
У экспозиции кресел пилотов Павел Осипович задержался надолго. Почти все конструкторы самолетов выставили свои катапультируемые кресла, снабдив их этикетками, рекламирующими высокие качества этих кресел.
— Не много ли этих кресел? — задумчиво проговорил Павел Осипович.
Он еще раз прошелся по их ряду и остановился около унифицированного кресла конструкции специализированного КБ. Оно давно предлагалось министерством в качестве единого для всех КБ, но от него все отбивались.
— А наше кресло КС-1 еще не подвезли? — спросил он у начальника бригады стандартизации.
— Скоро привезут, Павел Осипович.
— Задержите его. За этот парад разнообразия нам вместе с другими может здорово влететь.
И он оказался прав. На совещании после выставки все так и было. А Павел Осипович, еще раз осмотрев экспонируемое кресло специализированного КБ, сказал:
— Хотя наше кресло пока лучше, но унифицированное перспективнее, оно, несомненно, будет иметь преимущества хотя бы потому, что им занимается специализированное предприятие.
И он опять оказался прав. Главный конструктор унифицированного кресла, продолжая работы по его усовершенствованию и облегчению, добился очень хороших результатов. Легкое и надежное кресло специального КБ обеспечило летчиков надежным средством спасения в аварийных ситуациях. С тех пор все самолеты Сухого [222] оснащаются только унифицированными креслами. Теперь их приобретают готовыми. В КБ же высвободился не один десяток конструкторов, ранее занятых проектированием кресел.
Последние скептически настроенные против унифицированного кресла были повержены, когда впервые произошел случай благополучного катапультирования с земли, со стоянки самолета, в обстановке подготовки к вылету. До тех пор считалось, что катапультируемое кресло обеспечивает спасение из самолета только на высоте не менее 50 м при скорости не менее 200 км/ч…
Обычный строевой самолет Су стоял в ряду других. Его приготовили к вылету. Летчик занял свое место. Закрыл фонарь. Включил двигатель. И вдруг раздался хлопок, кабина наполнилась легким дымком, и летчик с удивлением заметил, что куда-то летит. Спустя считанные секунды он приземлился на парашюте на расстоянии метров семидесяти от своего самолета. Конечно, это было ЧП. Летчик допустил неосторожность, невнимательность, и ему от начальства попало. Но факт удачного катапультирования с нулевой высоты при нулевой скорости был налицо.
Павел Осипович пригласил к себе провинившегося, расспросил о подробностях, а в заключение беседы вынул из стола коробочку с золотыми часами и вручил ему как премию.
— Нет худа без добра, — улыбаясь своей мягкой улыбкой, сказал он. — Благодаря вам мы теперь знаем о новом кресле кое-что такое, о чем раньше только догадывались…
Генеральный конструктор самолетов Павел Осипович Сухой не был провидцем или гениальным одиночкой, самолично создававшим новые самолеты и решавшим весь круг вопросов, возникающих при их создании. Это, разумеется, не под силу одному человеку, как бы ни был он гениален. Его сила была в коллективе, который он создавал и пестовал в течение многих лет, в его учениках, на воспитание которых он не жалел времени. Создание такого коллектива — высшее проявление таланта организатора.
Основное внимание Павел Осипович уделял, конечно же, своим ближайшим помощникам, заместителям генерального конструктора, главным и ведущим конструкторам. Рядом с Павлом Осиповичем всегда были его [223] единомышленники, люди, не только безмерно преданные авиации и влюбленные в нее, но и разделяющие в главном взгляды и отношение своего руководителя к проектированию новых самолетов — его постоянную устремленность вперед, в будущее, небоязнь идти на риск, готовность к смелым, оригинальным решениям.
В этой книге мы уже говорили о бывшем первом заместителе генерального конструктора, Герое, Социалистического Труда, лауреате Ленинской и Государственной премий Евгении Алексеевиче Иванове. Узнали вы о старейшем соратнике Павла Осиповича, работавшем с ним еще с начала 30-х годов, главном конструкторе, лауреате Ленинской и Государственной премий, Герое Социалистического Труда — Евгении Сергеевиче Фельснере. Рассказывали и о многих других ветеранах КБ П. О. Сухого.
Теперь хочется рассказать поподробнее еще об одном главном конструкторе КБ Павла Осиповича Сухого, пришедшем туда после войны. О Николае Григорьевиче Зырине.
Высокий, широкоплечий, он всегда оживлен, энергичен, подвижен. Его можно увидеть в КБ и ранним утром, и поздним вечером. Николай Григорьевич любит пошутить, посмеяться. Но за всем этим кроется необычайная зоркость, серьезное отношение к людям, к делу, к проектируемому ими самолету.
Н. Г. Зырин пришел в КБ Сухого еще совсем молодым инженером и быстро стал подниматься по ступенькам служебной лестницы. Сначала он работал над проектами различных агрегатов, планера, над другими локальными темами. Павел Осипович зорко наблюдал за талантливым молодым конструктором и наконец доверил ему разработку и конструирование нового самолета, знакомого уже читателям под индексом Су-7, или в просторечии «эска».
Данный текст является ознакомительным фрагментом.