Невесомость и перегрузка
Я рассказал ряд эпизодов, связанных с совершенствованием основных летных качеств боевого самолета. Но круг летных испытаний широк. Испытания на штопор — падение самолета с самовращением, испытания на прочность, невесомость занимают исключительно важное место в работе летчиков-испытателей.
В летные испытания все больше и больше проникает кинокамера. Возможности пытливого глаза кинообъектива трудно переоценить. Уникальный эксперимент, выполненный всего раз, в просмотровом зале становится повторимым.
Мы смотрим небольшой фильм, он еще не озвучен, его на днях отсняли. Интерес к нему необычайный: человек летает без крыльев! Да, крупным планом с экрана на вас двигается человек. Слегка подпрыгнув, он поднимает ноги и, коснувшись стены, шагает по ней, затем по потолку вниз головой, слегка размахивая свободными руками. Вдруг отделяется от потолка и летит по комнате, раскинув в стороны руки и ноги. Лицо спокойно; улыбаясь, он приглашает зрителей последовать его примеру.
Кинотрюк? Нет. Натурная съемка.
Объяснение всему — невесомость. С легкой руки космонавтов это слово стало довольно популярным. О том, что прикосновение к невесомости испытал каждый человек еще в детстве, никто как-то и не задумывался. Однако это так.
Качели — нехитрое устройство; они могут познакомить [218] вас с ощущением невесомости. На старинной картине фламандской школы художник уловил и запечатлел состояние девушки, взлетающей вверх на качелях. Глаза в испуге расширены. От страха она судорожно вцепилась в канаты... Парень, согнув колени, раскачивает перекладину. Качели взметнулись высоко и здесь застыли на короткое мгновение... Вот она, невесомость! Короткий миг. Это самое острое ощущение, оно и отразилось в глазах девушки.
Но вернемся к фильму. Как он заснят?
Чтобы понять, обратимся к житейскому примеру: представим, что катимся с горы на санках; внизу, у подножья, устроен трамплин. Сани мчатся, развивая большую скорость, ветер бьет в лицо, слезятся глаза. Вот начинается трамплин. Сани взлетают на бугор, и в этот момент ощущаем, как сильно тебя прижимает к саням. Это действует перегрузка. Но вот трамплин, сани отрываются от земли... Наступает невесомость! Всего лишь на мгновение, и опять сани на снегу. Тут только бы удержаться!
Совершенно аналогичное происходит и в воздухе. По подобному профилю выполняется полет на создание искусственной невесомости. В воздухе самолет разгоняется, снижаясь. Крутизну разгона пилот может задать любую. Помогают двигатели, работающие на полном газу.
Когда скорость достигнута, начинается выполнение «трамплина». Пилот берет штурвал на себя, и самолет делает горку. В криволинейном полете действуют перегрузки; летчик и все присутствующие на борту ощущают сильное увеличение собственного веса{12}, шея напрягается, чтобы удержать отяжелевшую голову.
Это ощущение тяжести длится недолго, пока самолет описывает дугу, выбираясь на подъем. Дальше самолет набирает высоту, и перегрузка исчезает. Но вдруг пассажиры судорожно хватаются за ремни, которыми они привязаны к креслам. Оказывается, летчик [219] отдал штурвал от себя, и самолет в это время как бы пролетает в воздухе пространство за «трамплином». Тут весь экипаж, все предметы на борту подвергаются действию невесомости. Она может длиться в эксперименте секунд 35–40. А пассажиры, если они не привязаны, могут плавать по салону.
Вот в это время и снимался упомянутый фильм. Так впервые исследовалась работоспособность человека в условиях невесомости, что было чрезвычайно важно для подготовки космических полетов.
Летчикам, особенно пилотажникам, давно знакомо кратковременное состояние невесомости. Однако прежде на этом не сосредоточивали внимания. В авиации всегда больше занимались изучением перегрузок. Это и понятно — с ними приходится считаться, оглядываясь на прочность самолета.
Прочностные испытания многогранны. В их числе важнейшее — достижение максимальных эксплуатационных перегрузок в полете.
Сомнение появилось в воздухе, пока самолет спокойно планировал на посадку. Когда же, приземлившись, я подруливал на стоянку и увидел механика, движением рук словно манящего нас с машиной к себе, это сомнение возросло куда больше.
Взгляд упал на крылья: они блестят светлым лаком и чуть вздрагивают от движения по неровной почве. Мотор басовито воркует ритм вальса: трах, тах, тах... трах, тах, тах... Перебирает малые обороты.
«Абсолютно ничего не видно... А ведь было же... Явно было!» — убеждал я себя.
Подрулил. Скрещенные руки механика повелевают выключить мотор — самолет на месте.
Вылезая из кабины на крыло, как бы невзначай осматриваю центроплан слева, справа и сверху. Ничего не видно. Все как будто монолитно, нерушимо.
Спрыгнул вниз, зашел спереди крыла и, снимая парашют, нагибаюсь к выемкам для шасси в крыле, стараясь не показать виду механику. [220]
Увы! Опять ничего не вижу, никаких следов разрушения.
«Черт возьми! Но ведь так ясно слышен был деревянный треск», — снова убеждаю себя.
Механик отвлек меня:
— Командир, вы прилетели чуть раньше. Как задание?
— Не полностью. У меня сомнения в акселерометре. Вызовите прибориста.
— Он обедает, будет минут через пятнадцать.
— А Кожурин?
— Тоже в столовой, должен вот-вот быть. Замечания есть?
Я помедлил. Что ему сказать? А вдруг ничего не найдут, и я буду выглядеть довольно глупо? Надо подумать. Кожурину сказать можно — он групповой инженер, ему я очень доверяю, даже свои сомнения.
— Пока нет, — неопределенно ответил я.
— Готовить к полету?
— Гм... Готовьте.
Сунув шлем и очки в широкий карман кожанки, я направился аллеей сильно раскудрявившихся молодых липок к столовой.
Оставшись один со своими мыслями, стараюсь по порядку разобраться во всем...
Значит, так. В задании было шесть пикирований с перегрузками от 5 до 8 при скорости от 500 до 650 километров. Затем четыре бочки — две влево, две вправо, вот и все. Я выполнил пятое пикирование, достигнув 600 километров, и довел при выходе перегрузку до 7. Следующая должна быть 8 на скорости 650 километров. Я стал энергично тянуть ручку на себя, но стрелка остановилась на 7 — сдвинуть ее дальше так и не удалось. Решил повторить и, набрав вновь исходящую высоту 5000 метров, пошел на пикирование в седьмой раз. Когда скорость достигла 650 километров, потянул ручку так решительно, что почувствовал, как огромная силища стремится сложить меня пополам. Шея как бы ушла в туловище, веки почти закрыли глаза, я весь как-то сник и опустился. Взгляд падал на одну приборную доску и видел все ту же цифру [221] 7 на акселерометре, не больше. Оставалось еще резче потянуть ручку на себя... Тут глаза на мгновение закрылись, и раздался характерный деревянный треск, заглушивший бешеный рев мотора и самолета.
— Ого! — шепнул я и поспешил вывести машину, стараясь не делать резких движений и уменьшая скорость.
Вопреки ожиданию разрушений не последовало. Самолет вел себя спокойно и слушался рулей. Осмотревшись на высоте трех тысяч метров, я освоился настолько, что даже подумал: не продолжить ли программу и не сделать ли бочки.
«Нет, надо разобраться», — подсказало благоразумие...
Медленно шел я по тротуару, вдыхая аромат цветущих лип. Воздух теперь, казалось, особенно благоухал.
Да, треск ломающейся фанеры в районе центроплана...
Эта мысль толкнула на какую-то ассоциацию. Я вспомнил веселую историю, рассказанную Владимиром Малюгиным из времен его работы летчиком-испытателем планерного завода.
Как-то в 1936 году, будучи уже пожилым, летчик Центрального аэроклуба Готгарт возгорел желанием испытывать планеры из чисто материальных соображений: планеры он терпеть не мог и относился к ним скептически. Может быть, поэтому Малюгин и решил над ним «слегка» пошутить.
В первом для нового испытателя полете они летели вдвоем на планере Ш-5{13}. Готгарт сел в переднюю кабину, Малюгин — огромнейшего роста — с трудом втиснулся в заднюю. Набрав высоту и отцепившись от самолета, Малюгин предложил Готгарту сделать программный пилотаж.
— Ну, гоните до 130 километров, — сказал Малюгин. [222]
Готгарт прижал машину.
— Пошли на петлю.
Готгарт потянул ручку плавно и умело. Планер начал петлю. Когда достигли верхней точки и чуть зависли вниз головой, все шумы стихли. Вдруг Готгарт отчетливо услышал где-то у себя за спиной страшный треск ломающейся фанеры...
«Черт возьми! Этого только не хватало, — подумал он, трепещущей рукой выводя планер из петли. — Всю жизнь пролетал, а тут на тебе, на таком дерьме...» Машина вышла из фигуры. Готгарт пришел в себя, повернулся назад к Малюгину и спросил:
— Ты слыхал?
— Что?
— Треск.
— А... Это пустяки.. Что вы хотите? Дерево есть дерево! Часто так бывает. Пошли на иммельман.
— Ты в своем уме? — в отчаянии вскрикнул Готгарт. — Нет, шабаш!.. С меня хватит! «Деревянная шуба». Чтобы я еще сел в нее!.. На посадку!..
Малюгин хохотал, пряча под сиденьем кусок фанеры, переломленной им о коленку в самый подходящий момент, в верхней точке петли. Больше Готгарт к планерам не подходил.
«Однако за моей спиной Малюгина не было!» — вернулся я снова к своему полету.
Около проходной меня окликнул Кожурин:
— Ты что улыбаешься? Видно, хорошо слетал?
— Да нет. Вспомнил кое-что, Роман Кузьмич, — начал я уже серьезно. — Просьба: осмотри очень внимательно машину. Понимаешь, на последнем режиме услышал деревянный треск... Бочки уж не стал делать.
Кожурин пристально смотрел на меня, но, поняв, что я не шучу, сказал:
— Добро, сейчас все перероем. Обедай, не бесипокойся. Постараемся найти.
— Видишь ли... Я сам взглянул, правда, наскоро — ничего не видно.
— Ты что, сомневаешься, был ли треск? — с улыбкой спросил Кожурин. [223]
— Треск был... Но мне как-то неловко: может, преувеличиваю? Задание не закончил.
— Ну, это ты брось...
Часа через два Кожурин позвонил:
— Какая перегрузка была у тебя максимальной?
— Семь.
— Увы — по прибору, но стрелку заело на этой цифре. На самом деле по записи ты достиг перегрузки 9,5. — Роман Кузьмич сделал паузу, видимо желая произвести максимальный эффект. — И этого хватило, чтобы сломать машину...
— Как это?
— Или надломил так, что ремонту не подлежит. Иди полюбуйся.
Понятно, с каким волнением подбежал я к самолету и впился в него глазами. Механики уже вскрыли обшивку в одном месте. Теперь стало отчетливо видно: обшивка оторвалась от каркаса и сдвинулась повсеместно сантиметров на пять.
Кожурин победно улыбался.
— Мы уже телеграфировали на завод. Эта машина последней серии, и товарищи засуетились, будут проверять технологию склейки. Тебя поздравляю. Еще одна бочка — и крылышки в разные стороны.
Я благодарил механиков за тщательный осмотр самолета и думал: «Хорошо, что не поддался соблазну закончить задание и вовремя прекратил полет».
Если бы тщеславие одержало верх над опытом, катастрофа была бы неминуема.
Конечно, полет после обеда не состоялся. Не было его и в последующие дни — свой самолет ЛА-7 я еще долго видел близ эстакады, где скапливался всякий авиационный лом для отправки на переплавку.
Совсем иначе было дело с другим самолетом.
В летно-исследовательской работе, особенно при выполнении ответственных заданий, «спаренной езды» стараются не практиковать. Подмена основного летчика [224] бывает вызвана либо болезнью, либо необходимостью облета там, где нужна сравнительная оценка нового явления.
Иногда бывают и отступления от стройного порядка, вероятно в силу организационных осложнений. Тогда происходит экстренная переброска летчиков с одной работы на другую, чтобы сэкономить время, выиграть погоду и т. д. Так бывает не часто — практика показала, что эта оперативность не дает хороших результатов.
В мае 1945 года двое наших летчиков-испытателей летали на одном и там же ЯК-3 с испытанием на прочность.
Первым по сложной программе вплоть до максимальных эксплуатационных перегрузок слетал Игорь Владимирович Эйнис.
Выполнив ряд пикирований и фигур, летчик заметил какие-то нарушения жесткости в самолете. Приземлившись, он объяснил свои опасения механику. При проверке самолета, к сожалению, дефекты не были обнаружены — нарушение прочности оказалось внутренним. Проще всего в таком случае подумать: «Летчику показалось», — и, убедив себя в этом, подготовить самолет к следующему полету.
Летчик-испытатель Сергей Николаевич Анохин вылетел в один из следующих дней на том же ЯК-3, имея в своем планшете двенадцать разграфленных клеток, где были вписаны заданные скорости и перегрузки.
На четвертом заходе, дойдя до скорости 600 километров в час, Анохин забыл включить самописцы и подумал, что придется теперь делать тринадцатый ражим.
«Нелепость, чистейшее суеверие, — он отогнал непрошеную мысль прочь, но слово «тринадцать» вызывало неясное беспокойство. — Да что там! Сделаю лишний режим — будет четырнадцать!» Но...
Он пошел на пятый режим, взял скорость 600 километров на крутом снижении с мотором, накрутил на себя триммер, чтобы легче было тянуть ручку, и энергично взял ее на себя, наблюдая акселерометр — стрелка ползла по кругу, приближаясь к 7. [225]
Вдруг раздался треск, заглушивший шум пикирования. Анохин увидел поднимающийся слева элерон, за ним крыло — тень крыла взметнулась вверх и отпрянула назад. Показалось, что самолет на миг замер... Потом летчик ощутил сильный удар по голове и потерял сознание.
По счастью, он быстро пришел в себя: самолет, кувыркаясь буквально на одном крыле, падал. Нужно выбираться. Едва он отстегнул ремни, как его выбросило за борт... Прошли секунды, и парашют раскрылся над пилотом.
На фоне повседневных многочисленных испытательных полетов, проходящих вполне нормально и дающих обильный материал авиационной науке, летные происшествия случаются не часто. И все же бывали «урожайные» дни.
Когда Сергей Анохин спускался на парашюте, мы с экспериментатором были в воздухе на штурмовике ИЛ-2.
Машина нам досталась «пожилая». Мы делали на ней пикирования и при одном из выводов заметили, как клочья обшивки полетели с элерона — его стало «раздевать». Высота около трех тысяч... Можно было ждать, что в следующие секунды потоком сорвет и остаток обшивки с элерона, и тогда будет весьма скверно и машине и нам.
Пока была большая скорость, самолет сильно кренился, но на малой скорости еще кое-как его можно было держать. Так стали мы планировать какое-то время с отклоненными рулями вперекос.
Нужно было ждать. Я предупредил экспериментатора, чтобы он был готов в любой момент... Элерон большей своей частью показывал нам свое внутреннее устройство: он состоял из тонких профилей в ажурном переплетении.
Прошло минут десять. Остаток обшивки на элероне все еще держался, и я стал осторожно снижаться. К счастью, приземлились мы без приключений.
Все обошлось хорошо и, подруливая к стоянке, я [226] чувствовал себя в некотором роде «героем дня». Но меня сразу же озадачил инженер Николай Петрович Сувиров. Еще из кабины самолета, едва успев выключить двигатель, я заметил его расстроенное и возбужденное лицо.
«Должно быть, недоволен облезлым элероном», — мелькнула мысль, но тут же сообразил, что Сувиров стоит впереди и элерона видеть пока не может, — здесь что-то не то.
И действительно, разрушение самолета Сергея Анохина поглотило всех, и в том числе и меня, — маленькая радость от удачи растопилась в тревоге за товарища. [227]