«Аэродинамическая ложка»

«Аэродинамическая ложка»

Раннее летнее утро. На аэродром я иду не асфальтированной дорогой, обсаженной по краям стройными тополями, а тропинкой через лес. Мне хочется побыть одному, собраться с мыслями. Время ещё есть, и я присаживаюсь на пенёк, закуриваю. Следя, как медленно растекается в неподвижном воздухе сизый дымок, думаю о предстоящем полёте.

А полёт обещает быть особенным. Авиаконструктор, знакомя меня со своим детищем, сказал:

- Этот самолёт может развить скорость, равную скорости звука. Мощность двигателя достаточная.

Конструктор говорил правду. Машина обладает отличными аэродинамическими качествами, и испытания проходят очень успешно. А сегодня я попытаюсь развить в горизонтальном полёте максимальную скорость. Это сулит некоторые неожиданности. Известно, что относительно воздуха самолёт не весь целиком имеет одинаковую скорость. Машина ещё только подходит к звуковому барьеру, а её выпуклые части уже обтекаются сверхзвуковым потоком воздуха. Появляется так называемая местная скорость звука. Она может существенно повлиять на управляемость и устойчивость самолёта, поставить испытателя в очень сложное положение. Это нам, лётчикам-испытателям, хорошо известно.

Я смотрю на часы, поднимаюсь и иду на аэродром. К испытаниям всё готово. Надеваю парашют, сажусь в кабину и закрываю фонарь. Теперь уж меня ничто не отвлекает от выполнения полученного задания. Оно записано в планшете, пристёгнутом к правому бедру, возле колена. В планшете и карандаши, заточенные с двух сторон: в полёте надо сделать много записей.

Получаю разрешение на взлёт, поднимаю машину в воздух. Как хорошо она слушается рулей! От такого самолёта надо ожидать многого.

Кабина опытного самолёта для испытателя является как бы своеобразной лабораторией. Только за окном этой лаборатории с огромной скоростью мчится встречный воздушный поток. Он подобен гильотине - выстави палец, и его отрежет, словно бритвой. Но о таком опасном соседстве думать некогда.

Высоту набираю стремительно. Вижу, как внизу тёмно-зелёные квадраты полей будто сжимаются, а черта горизонта отступает всё дальше и дальше. Альтиметр показывает десять тысяч метров.

- Ну что ж, можно начинать, - говорю я себе.

Прекращаю набор высоты. Делаю площадку, даю двигателю максимальные обороты и разгоняю самолёт по горизонту, а когда скорость будет близка к максимальной, включу приборы-самописцы, которые её зафиксируют. В это время самолёт следует пилотировать исключительно чётко, выполнять, как у нас говорят, «академический полёт». Если в течение пяти минут изменится скорость, высота или курс, испытание считается неудовлетворительным.

Скорость быстро возрастает, а вместе с ней, как и обычно, увеличивается и подъёмная сила. Чтобы не дать самолёту задрать нос, удержать машину на одной высоте, я понемногу отжимаю ручку управления от себя. Вдруг давление на ручку само собой начинает ослабевать. Нет, это мне не кажется. Лётчик-испытатель определяет величину усилия, прилагаемого к ручке управления, почти безошибочно, с точностью до 300-400 граммов. Вот ручка в нейтральном положении, а самолёт вопреки законам аэродинамики с увеличением скорости стремится опустить нос.

«Затягивает в пикирование», - думаю я.

С этим опасным явлением мы уже были знакомы. Оно одно из существенных препятствий на пути к достижению скорости звука. Знакомство с ним может стоить жизни. Ведь если лётчик не удержит самолёт в горизонтальном полёте, то его затянет в отвесное пикирование, из которого не выйти до земли. Те лётчики, которым каким-то чудом удавалось спастись, рассказывали удивительные вещи. Одни говорили, что в пикировании у самолёта заклинивало рули и ручку управления нельзя было сдвинуть с места. Другие утверждали, что рули попадали в затенение, то есть в разреженное пространство, создаваемое фюзеляжем самолёта, и не действовали, хотя ручка управления двигалась свободно. Но все сходились в одном - самолёт становится неуправляемым.

Моя машина с каждой секундой всё более стремится перейти в пикирование. Удерживая её, я тяну ручку с силой не меньше двадцати килограммов. Положение опасное, и, чтобы не искушать судьбу, я убираю обороты двигателя. Постепенно скорость уменьшается, давление на ручку спадает. Я снижаюсь и беру курс на аэродром.

Этот полёт послужил началом специальных испытаний. Дело в том, что по теоретическим расчётам самолёт на предзвуковых скоростях может сначала сам перейти в пикирование, потом на каком-то отрезке пути прекратить его и начать кабрировать, то есть поднимать нос и набирать высоту. Вот я и получил задание проверить правильность этих расчётов в отношении нового самолёта.

Для этого ни в коем случае нельзя давать самолёту переходить в пикирование, которое может кончиться катастрофой. Лётчик должен рулями удерживать машину в горизонтальном полёте. То есть сначала он будет тянуть ручку на себя, потом держать её нейтрально и, наконец, двигать от себя, чтобы самолёт не стал набирать высоту. Усилия лётчика, записанные прибором и выраженные графически, представят собой кривую, которая сначала падает вниз, потом делает площадку, дальше круто лезет вверх. Такая кривая получила название «аэродинамической ложки».

Опасность предстоящих мне испытаний заключалась в том, что могло «не хватить запаса рулей» для горизонтального полёта. Я возьму ручку управления на себя полностью, а самолёт будет продолжать опускать нос. Тогда, постепенно «опускаясь» по отвесному отрезку «аэродинамической ложки», самолёт неизбежно будет затянут в пикирование. В каждом новом полёте я дольше, чем в предыдущий раз, летел по горизонту, всё больше выбирая ручку управления на себя. Интуиция подсказывала, что затягивание в пикирование вот-вот прекратится, но и «запас рулей» подходил к концу.

Надо сказать, что такие испытания сильно действуют на нервы. Мысль о затягивании в пикирование не покидала меня и на земле. На прогулке, за обедом, за чтением газеты я подсознательно думал о предстоящем полёте. С этой мыслью ложился спать и с нею вставал.

Нервное напряжение усиливалось с каждым полётом. Когда я в чётвёртый раз поднялся в воздух, то было ясно, что это - последнее испытание. Если затягивание в пикирование не кончится, то больше рисковать нельзя.

Очень трудно передать словами ощущения, испытанные мною в этом заключительном полёте. Как и прежде, я разогнал самолёт по горизонту и начал выбирать ручку управления на себя, борясь с затягиванием в пикирование. И чем меньше оставался «запас рулей», тем больше мной овладевало желание победить слепую силу, которая стремится опустить нос моего самолёта, привести к гибели.

Эта сила представлялась мне почти живым существом, тупым и жестоким, которое уверено, что победит лётчика, испугает его, заставит прекратить борьбу. И я, стиснув зубы, тянул и тянул на себя ручку. Настал момент, когда «запас рулей» был использован полностью, ручка управления почти до отказа взята на себя. Это была моя последняя ставка, последняя и окончательная попытка...

На миг мне показалось, что ничего не изменилось, что самолёт по-прежнему стремится сорваться в бездну и я не в состоянии его удержать.

«Неужели конец?» - мелькнула тревожная мысль, и по спине пробежал холодок.

Но тут я почувствовал, что давление на ручку ослабевает. Самолёт перестал стремиться опустить нос. Чтобы удержать его в горизонтальном полёте, мне уже пришлось двигать ручку управления от себя, так как самолёт стал кабрировать - он как бы вопреки усилиям лётчика «поднимается» по кривой вверх. Потом это прекратилось, и я повёл самолёт, держа его рули в нормальном положении.

Не скрою, тогда я испытал огромное чувство радости, удовлетворения собой - «аэродинамическая ложка» была пройдена. В борьбе со слепой силой стихии человек вышел победителем.

Испытательные полёты наших лётчиков позволили учёным найти причину, вызывающую затягивание самолёта в пикирование, найти такую форму крыльев самолёта, при которых «аэродинамическая ложка» бывает минимальной и практически не влияет на пилотирование.