4 ноября 1972 г. — самолет МиГ-23 № 604, полетов — время — 0 час. 40 мин. Определение балансировочных характеристик.
4 ноября 1972 г. — самолет МиГ-23 № 604, полетов — время — 0 час. 40 мин.
Определение балансировочных характеристик.
В этот погожий осенний день я взлетел с нашего аэродрома в Жуковском, чтобы выполнить несколько режимов для определения зависимости угла атаки от отклонения стабилизатора, так называемых балансировочных характеристик самолета.
Я часто употребляю это выражение «угол атаки» и надеюсь, что большинство моих читателей знают, что это такое, но не лишним будет напомнить, что это одно из важнейших аэродинамических понятий, представляющее собой угол, под которым несущая поверхность летательного аппарата встречается с набегающим потоком. Это весьма упрощенное определение, но достаточно верное. От того, с каким углом атаки летит самолет, зависят его подъемная сила и сопротивление; чем больше этот угол, с которым может держаться в воздухе самолет, тем этот самолет безопаснее.
Каждый самолет имеет свои допустимые углы атаки, на которых возможна его нормальная эксплуатация. Что касается МиГ-23, то он с крылом, установленным в «маневренное положение», мог выходить на угол атаки 24–26° без признаков нарушения устойчивости. Военные испытатели, в частности, С.А. Микоян, считали, что лучше придерживаться первой цифры, мы же, «фирмачи», заинтересованные в расширении боевых возможностей нашего самолета, настаивали на второй.
Казалось бы, мелочь, какие-то два градуса, но это не так: буквально каждый градус увеличения угла атаки дает не один десяток метров уменьшения радиуса разворота, что может оказаться решающим в воздушном бою. Чтобы доказать свою точку зрения, нужно было подтвердить её экспериментально, поэтому все режимы полета, связанные с выходом на большой угол атаки, мы выполняли, стараясь достигнуть угла 26°. В этом полете мне не требовалось делать какие-то маневры на большом угле атаки, необходимо было только снять эту самую балансировочную кривую.
Сам выполняемый режим для определения этой кривой представляет известную сложность: на достаточно большой высоте самолет вводится в плавный разворот с постепенно увеличивающимся креном, ручка выбирается на себя, причем по требованию аэродинамиков нашей фирмы нужно отклонять ручку не непрерывно, а «ступеньками», удерживая её неподвижной в течение 2–3 сек. В процессе выполнения этого режима уменьшается высота, растут приборная скорость и перегрузка, но обязательно должны оставаться постоянными число М и тяга двигателей, нельзя «смыкать» педалями и ручкой управления.
В конце режима оказываешься, как правило, вниз головой и на приличной перегрузке, если режим положено выполнить на достаточно большом дозвуковом числе М и с выходом на предельные углы атаки. На «сверхзвуке» выполнить этот режим проще, т. к. углы атаки в сверхзвуковом полете небольшие. Хорошо сделать «вираж-спираль», как называется этот маневр, непросто, требуется высокая техника пилотирования и достаточный опыт. Испытатели стараются оттренировать свое умение выполнять «виражи-спирали» и в тренировочных полетах уделяют им особое внимание.
После этого предисловия продолжу рассказ о том полете. Набрав положенную высоту, я выполнил первый режим, снова набрал высоту повторил «вираж-спираль» на большем «махе». Так я сделал несколько режимов, каждый раз немного увеличивая число М. Все шло нормально, угол атаки во всех режимах доходил до 26°, и я мог точно его выдерживать без особого труда.
Наконец, последний режим на максимальном по заданию числе М. Вывожу двигатель на полные обороты, одновременно с увеличением крена тяну ручку на себя. Вот уже подходит заданный угол атаки, но появляется небольшое скольжение на крыло. Плавно отклоняю педаль для его устранения… Р-р-раз! Меня бросает к стенке кабины, нос самолета лихо идет в сторону, земля закрутилась, как патефонная пластинка… Штопор!
Рука сама выключает двигатель: «горячий», работавший на максимальных оборотах двигатель при штопоре обязательно спомпирует, правая нога до упора отклоняет педаль, ручка упирается в приборную доску… Все, кажется, сделано правильно, остается ждать, когда самолет выйдет из штопора.
Самолет быстро крутился, резко опуская нос на каждом витке, как бы их отсчитывая, а я сидел, упершись в ручку и педали, и думал. Ну, «думал» не то слово: скорее всего, вспыхивали в мозгу отдельные мысли, не относящиеся непосредственно к моим действиям. Удивительно, как много приходит в голову человеку в экстремальной ситуации, причем за сравнительно короткое время.
Когда-то в детстве случилось мне тонуть: брел по мелководью светлой сибирской речки Берди, засмотрелся на близкий противоположный берег, предвкушая удивление моих друзей, когда они увидят, что я перешел реку, не замочив трусишек, перестал смотреть под ноги и ухнул на глубину… Плавать я немножко умел, когда знал, что могу достать дно ногами, а тут, неожиданно очутившись на стремнине, с перепугу забыл все свое умение и пошел ко дну.
Прошло много лет, но я помню, как темнела вода, когда я погружался, как становилось светлее, когда я, оттолкнувшись от дна, всплывал на свет божий, и помню, как прокрутилась в мозгу вся моя коротенькая жизнь…
Тогда меня вытащил из реки оказавшийся поблизости рыбак, надавал по заднице и отправил, шатающегося от пережитого, домой, а сейчас вытащить меня из этого «водоворота» было некому, да и мысли мои шли в другом направлении.
Были они о том, какой позор ожидает меня на земле, если не выйду из штопора, сорвался ведь нечаянно, где-то переоценил себя, не почувствовал изменившегося поведения машины; о том, что мне за это будет; о том, что скоро праздник, а людям придется копаться в земле, отыскивая части самолета и КЗА; о том, что как бы мне не повторить ошибку Саньки Кузнецова, сорвавшегося в штопор на МиГ-25 и при очередном опускании носа к земле бравшего ручку на себя, что вовсе не способствовало выходу из штопора и ему пришлось катапультироваться. О том, что мое катапультирование может быть неудачным, я не думал…
Мысли мыслями, но я пытался сохранить самообладание и наблюдать за приборами и поведением самолета. Самолет тем временем «клевал» каждый раз все энергичнее, скорость металась между нулем и 200 км/ч, высота быстро уменьшалась. Вот уже и 3000 м, пора браться за ручки катапульты…
Машина в очередной раз «клюнула», но скорость замерла на 200 км/ч и пошла на увеличение! Все, вышел… Плавно-плавно, чтобы, не дай бог, снова не сорваться, вывожу самолет из пикирования, хотя земля уже близко. Скорость разогнал приличную, по инерции набрал высоту, запустил двигатель и полетел домой.
Специально на штопор на МиГ-23 летал только признанный мастер по этому делу А.А. Щербаков, даже Федотов еще не «штопорил» на этом самолете. Я, тем более, не думал, что придется этим заниматься, и не собирался срываться в штопор на угле атаки около 26°, т. к. из материалов испытаний, проведенных Щербаковым, знал, что самолет срывается где-то на угле 35–36°. Все случаи непреднамеренного срыва в штопор на МиГ-23 до этого кончались или катапультированием экипажа, или его гибелью, поэтому реакция Федотова на мой доклад о случившемся была такова: он сначала не поверил, что я действительно штопорил и вывел машину из настоящего штопора, но после просмотра записи КЗА предложил отметить это событие, хотя не преминул указать, что я, по существу, допустил брак в работе.
Дружный коллектив горячо поддержал инициативу шефа, и мы до поздней ночи кочевали из квартиры в квартиру, все больше проникаясь братскими чувствами друг к другу, и дома у Меницкого Алик Фастовец объяснял трехлетнему Лехе, сыну хозяина, что, мол, у дяди Бори самолет захотел сделать вот так, а дядя Боря сделал вот эдак, «а земля-то, брат, не сжи-ма-емая!», заключал Гаврилыч…
Что же произошло, почему самолет сорвался в штопор на значительно меньшем угле атаки, чем ему положено? Большинство самолетов срываются при потере путевой устойчивости на определенном угле атаки: хуже работает киль, затененный фюзеляжем, появляется скольжение, подъемная сила на одном крыле падает раньше, чем на другом, создаются условия для авторотации крыла, и самолет штопорит. Если б можно было сохранить путевую устойчивость вплоть до очень больших углов атаки, то в идеале летательный аппарат и не входил бы в штопор, падал бы плашмя, и все. Конечно, я упрощаю сей вопрос, есть и другие факторы, влияющие на поведение машины при срыве, но потеря путевой устойчивости является основным, по крайней мере, для большинства современных самолетов.
МиГ-23 срывался в штопор на угле 34–36°, когда летчик подходил к этому углу плавно, удерживая самолет от скольжения с помощью педалей, но если не очень внимательно следить за скольжением и еще пытаться убрать крен, почти всегда возникающий при выходе на большой угол атаки, то срыв произойдет на значительно меньших углах. Запись КЗА подтвердила, что я при выполнении последнего режима чуть отклонил ручку против крена и немного больше, чем требовалось, надавил на педаль, убирая замеченное мной скольжение. Этого было достаточно, чтобы «загреметь» в штопор.
Мой случай, видимо, подтолкнул руководство КБ к проведению обширной программы испытаний МиГ-23 на штопор. Несмотря на то, что традиционно все «штопорные» испытания проводил ЛИИ, Федотов сумел уговорить наше начальство поручить эту работу летчикам фирмы. Кстати, с тех пор испытания на штопор всех самолетов нашего КБ проводили наши летчики. Конечно, летчики и специалисты ЛИИ все время были в курсе наших дел, выполняли полеты и по своим программам, и по программам КБ, проверяли полученные нами результаты, предлагали свои методы и решения по выводу наших самолетов из штопора.
Испытания самолетов на штопор — дело серьезное и по праву считается наиболее сложным видом летных испытаний. В чем здесь причина? Выскажу свою точку зрения.
Штопор, когда-то бывший бичом авиации и унесший жизни многих летунов, начиная с 20-х годов, был и изучен теоретически, и освоен практически всеми летчиками маневренных самолетов. Умение ввести машину в штопор и вывести ее из этого режима считалось обязательным в программах обучения любого летчика и планериста, приступать к освоению фигур даже простого пилотажа полагалось только после усвоения техники ввода и вывода из штопора. Я тоже начинал с этого, и потом, став инструктором, учил курсантов грамотно штопорить, прежде чем допустить их к самостоятельному полету на пилотаж. Летчики-истребители выполняли штопор, как обычную фигуру пилотажа, использовали его в воздушном бою. Поэтому для всех летчиков маневренных самолетов это дело было достаточно привычным.
Конечно, имелись самолеты и планеры, неохотно выходящие из штопора, и даже совсем не выходящие из него; можно привести немало примеров, когда летчики или покидали свой аппарат с парашютом, или разбивались. Но, в основном, все самолеты и планеры, допущенные к массовой эксплуатации, имели нормальные штопорные характеристики и при грамотных действиях летчика выходили из любого штопора.
С появлением реактивных скоростных самолетов со стреловидным или треугольным крылом отношение к штопору постепенно изменилось. Иные, чем на поршневых машинах, формы и профили крыльев, другие весовые и, особенно, инерционные характеристики, отсутствие обдува рулей от воздушного винта, многие другие особенности — все это изменило поведение самолета в штопоре, сделало его более непредсказуемым, что ли, хотя достаточно быстро определились и свои закономерности, позволяющие вполне уверенно выполнять штопор на современных скоростных самолетах.
В первое время, когда началась массовая эксплуатация реактивных самолетов, летчиков-истребителей еще обучали штопору, в каждом полку имелись специально подготовленные инструкторы. Но потом, видимо решив, что умение штопорить вряд ли пригодится летчику современного самолета, да и опасаясь того, что учебные полеты на штопор могут закончиться катапультированием, в армии даже перестали показывать, как ведет себя самолет в этом режиме.
Конструкторам было поставлено условие: самолет не должен срываться в штопор ни в каком случае! Требование, конечно, справедливое, но вот как-то не получается, чтобы аэроплан был абсолютно безопасным: как ни стараются конструкторы и ученые, но машина нет-нет да и «выкинет фортель», с каким справится только летчик, всесторонне подготовленный и умеющий не растеряться даже в лихой круговерти штопора.
Вот так и получилось, что на штопор продолжали летать только летчики-испытатели. Впрочем, справедливости ради надо сказать, что специальными штопорными испытаниям и в прежние времена занималось очень небольшое количество летчиков, а сейчас испытателей-«штопорников» современных самолетов совсем мало.
Причин здесь, по-моему, несколько. Одна из них та, что штопор — специфичный режим полета, и, чтобы его хорошо освоить, нужно заниматься этим регулярно, а не от случая к случаю. Испытаний на штопор не так уж много, вот поэтому специализируются на них немногие летчики. Стать же «штопорником» сходу, как правило, не удается, т. к. в поведении самолета на штопоре имеется множество нюансов, разобраться в которых можно, только накопив определенный опыт.
Поведение же современного скоростного самолета в штопоре бывает весьма своеобразным: он или равномерно вращается, или вращение сопровождается значительными колебаниями; может неожиданно измениться направление вращения, так же неожиданно нормальный штопор может перейти в перевернутый. Кстати, самый неприятный вид штопора это как раз равномерный, из него самолеты выходят обычно неохотно, иногда приходится применять противоштопорные ракеты или парашюты. В штопоре частенько останавливаются двигатели или их приходится останавливать самому во избежание возможного перегрева и выхода из строя, что тоже вносит определенную сложность.
Один и тот же самолет может вести себя по-разному в одних и тех же условиях: например, казалось бы, безобидный МиГ-21, как правило, не желающий устойчиво штопорить, иногда «взбрыкнет» и так завертится, что вывести его из штопора затруднительно. А.А. Щербаков раз попал в плоский штопор и приложил все свое умение, чтобы из него выйти, а полетевший после него С.Н. Анохин (уже с подвешенными противоштопорными ракетами) был вынужден воспользоваться ракетами, хотя до этого он не раз штопорил на МиГ-21, выводя его совершенно свободно.
Скажу, что и МиГ-23, вроде бы со временем неплохо нами изученный и освоенный, способен «выкинуть коленце»: при недостаточно четких действиях по выводу из штопора может бешено закрутиться в каком-то непонятном вращении. Непонятном, потому что скорость при этом составляет около 300 км/ч, в то время как в обычном штопоре скорость или почти не меняется (стрелка прибора колеблется где-то около нуля), или изменяется от нуля до 150–200 км/ч. Вывести самолет из этого штопора удается только точной постановкой рулей в определенное положение и обладая достаточным терпением, чтобы дождаться нужного результата.
Другая причина малого количества летчиков-штопорников, заключается в том, что абсолютное большинство нынешних летчиков-испытателей в прошлом были военными летчиками и, естественно, практически не имели «штопорного» опыта. Когда такой летчик приступает к освоению штопора, то ему трудно все делать правильно, он напряжен и недостаточно хорошо ориентируется в плохо знакомом ему режиме. Отсюда и неудачи: летчик порой не может самостоятельно вывести самолет из штопора, приходится вмешиваться инструктору; у летчика появляется чувство опаски, неуверенности, и требуется изрядное количество полетов, чтобы ему освоиться и продолжать новое для себя и действительно непростое дело.
Мне, «накрутившему» не одну тысячу штопоров в аэроклубе, хорошо знакомому и с плоским, и с перевернутым штопором, и с различными штопорными вращениями, казалось, наверное, не без основания, что я смогу штопорить и на истребителях. В ШЛИ мы летали на штопор на МиГ-15УТИ с инструктором, и я не находил ничего сверхъестественного в поведении этого самолета: ну, крутится МиГ несколько не так, как привычные Як-18 и «Тренер», конечно, теряет при этом значительно больше высоты, больше запаздывает с выходом после дачи рулей на вывод, но я-то все это вижу, все достаточно привычно и не кажется особенно сложным. Поэтому еще в первый год работы на фирме, после очередной проверки техники пилотирования на МиГ-21У с выполнением штопора, я спросил у Федотова, можно ли мне «поштопорить» в тренировочных полетах. Саша посмотрел на меня с удивлением и сказал, что мне еще рано об этом думать. Видимо, он считал, что столь сложный режим полета молодому испытателю осваивать рановато, не принимая в расчет того, что моя аэроклубовская подготовка может дать мне кое-какое преимущество в этом отношении…
Моим однокашникам по ШЛИ, работавшим в ЛИИ, повезло больше. Довольно быстро стал проводить испытания истребителей на штопор Лойчиков; Игорь Волк, до школы летавший на бомбардировщике Ил-28 и, естественно, мало знакомый со штопором, прибавив к своим незаурядным летным способностям завидную настойчивость, добился права проводить штопорные испытания всех самолетов, Петр Левушкин, тоже до ШЛИ отнюдь не пилотажник (летал на Ту-104), вскоре был допущен к инструкторской работе с правом показа штопорных режимов слушателям школы. Бывший летчик-спортсмен Виктор Константинов, окончивший ШЛИ в 1967 г., чуть ли не через год после начала своей испытательной работы стал участвовать в испытаниях на штопор истребителя Як-28. Так что, я думаю, и ко мне можно было бы подойти с несколько иной меркой…
Ну, как бы мне ни хотелось, а получилось так, что я на штопор не летал, кроме выполнения этого режима на МиГ-21У при очередных проверках один-два раза в год, и тот неожиданный срыв явился для меня серьезным испытанием. Но навыки, въевшиеся, так сказать, в печенку, здорово мне помогли: хотя мои действия по выводу из штопора, как потом оказалось, не были оптимальными, главным все-таки было то, что я не стал метаться, беспорядочно «шуруя» рулями. Терпения у меня хватило…
Возможно, именно после этого случая Федотов решил, что я смогу проводить испытания на штопор, пройдя соответствующую подготовку. Полетал я с ним и с Остапенко на МиГ-23УБ, получил допуск к этой работе и с тех пор стал участвовать в испытаниях всех самолетов нашего КБ, а испытания МиГ-25Р провел полностью.
Что же требуется от испытателя-штопорника? Мне кажется, особое хладнокровие и выдержка. Не так просто сохранить присутствие духа в стремительно падающем, быстро вертящемся или кувыркающемся самолете, чтобы, держа в поле зрения все приборы, по едва заметным признакам уметь определить, как поведет себя самолет дальше, эффективны ли твои действия. Как правило, в штопоре реакция самолета на отклонение рулей замедленная, приходится ждать иногда до полминуты, пока самолет отреагирует. Если летчик чуть растерялся, не дотерпел, начал не так работать рулями, то можно считать, что самолет из штопора, если и выйдет, то только случайно.
Необходимо как можно больше летать на штопор, желательно на разных типах самолетов; большую пользу дают тренировки на легких спортивных машинах. В свое время я подталкивал Федотова на приобретение какого-нибудь учебного пилотажного самолета, типа Як-52 или «Тренера», на которых можно вволю накрутиться в самых разных штопорах, не вводя фирму в большой расход. Польза от такой тренировки была бы огромная, но как-то все получалось, что на словах Саша со мной соглашался, но на деле ничего не предпринимал; может быть, имелись какие-нибудь организационные трудности, о которых я не знал.
Ну, и пожалуй, самое главное — летчик-испытатель, желающий стать «штопорником», должен очень этого хотеть. Тогда он преодолеет и себя и, бывает, весьма консервативного и недоверчивого командира, от которого зависит профессиональное становление летчика.
Вот так и получается, что испытаниями самолетов на штопор занимаются немногие летчики-испытатели, хотя, в отличие от летчиков строевых частей, почти все летчики-испытатели знакомы с этим сложным, но очень интересным режимом полета.