Содержание

С.А.Микоян. «Воспоминания военного летчика-испытателя»

Глава 24

Изменяемая стреловидность

   В середине 1960-х годов в самолетостроении возникло новое направление - использование поворотных крыльев, позволяющих изменять в полете их стреловидность. Как уже говорилось, стреловидные крылья стали делать для того, чтобы при околозвуковых скоростях полета не так сильно увеличивалось сопротивление воздуха и не нарушалась балансировка. Однако при больших углах атаки (то есть на малых скоростях или при маневрировании) стреловидное крыло создает большее сопротивление воздуха, чем обычное крыло при той же подъемной силе, а значит аэродинамическое качество у него ниже. Это приводит к уменьшению дальности полета и к ухудшению маневренности. На посадке, при одинаковом угле наклона фюзеляжа (который ограничивается возможностью касания хвостом о землю), подъемная сила стреловидного крыла меньше, чем прямого, поэтому посадочная скорость больше. Так что для малых и средних скоростей, а также для взлета и посадки, нестреловидное крыло намного выгоднее.
   Отсюда и возникла идея изменения стреловидности крыла на скоростных самолетах с тем, чтобы взлет, посадку и крейсерский полет можно было выполнять при малой стреловидности крыла, а значит с более высоким аэродинамическим качеством.
   Первый самолет с изменяемой стреловидностью крыльев, получивший известность, был американский F-111. Он подтолкнул (как это часто бывало) нашу авиационную науку в этом направлении.
   Весной 1967 года у нас на аэродроме появился экспериментальный самолет ОКБ П.О.Сухого - С-22И. Это был обычный стреловидный Су-7Б, на котором концевые части крыла, находящиеся за стойками шасси (около 40% полуразмаха), можно было повернуть вперед, уменьшая их стреловидность. Первыми из военных летчиков-испытателей в апреле 1967 года его облетывали три генерала - А.А.Манучаров, Г.А.Баевский и я. Потом летали и другие наши летчики. Все ощутили положительный эффект уменьшения стреловидности консолей крыла на малых скоростях и на посадке.
   Стремясь сократить потребную длину ВПП, первый вариант самолета МиГ-23 снабдили двумя дополнительными подъемными двигателями, которые добавляли свою тягу к подъемной силе крыла и таким образом уменьшали взлетную и посадочную скорости. Ведущим инженером был назначен мой брат Ваня. Однажды генеральный конструктор Артем Иванович Микоян его вызвал, чтобы узнать как идет сборка. Ваня рассказал, а потом заявил, что схема самолета выбрана невыгодная - подъемные двигатели работают только на взлете и на посадке, а все остальное время являются бесполезным грузом, да еще занимают место, которое можно использовать для топливных баков. Выигрывается всего лишь 300 метров длины ВПП, а при отказе одного из двигателей самолет будет разбит. Генеральный конструктор (его дядя) на это сказал: «Ты не веришь в самолет, значит не можешь быть ведущим инженером. Отстраняю тебя от работы». Четыре месяца Ваня был не у дел. Но однажды Артем Иванович вызвал к себе всех руководителей по этому самолету. Пригласил и Ваню. Генеральный конструктор объявил, что работы по этому варианту прекращаются и будет разрабатываться самолет с изменяемой стреловидностью крыла. А ведущим инженером снова назначили Ваню.
   На МиГ-23 поворотным сделали почти все крыло, за исключением его корневой части. У первого нашего сверхзвукового самолета МиГ-19 стреловидность крыла составляла 57°. Появившаяся возможность уменьшать угол стреловидности при взлете и посадке позволила иметь в полете большую, чем это было возможно прежде, максимальную стреловидность. На МиГ-23 максимальная стреловидность была 72°, а в посадочной конфигурации - 16°. При большой стреловидности самолет легче преодолевает звуковой «барьер» и быстрее достигает максимальной скорости.
   Посадочная скорость МиГ-23 равна 250-255 км/ч против 290-300 км/ч на МиГ-21 (с системой СПС). Если бы на МиГ-23 сделали фиксированное крыло со стреловидностью 72°, его посадочная скорость была бы, наверное, близка к 400 км/ч.
   Посадочная скорость зависит еще и от удельной нагрузки на крыло, а также от закрылков и других устройств, повышающих подъемную силу. На МиГ-23 для взлета и посадки отклоняются вниз не только закрылки на задней кромке крыла, но и носки крыла, увеличивая таким образом кривизну профиля крыла, что еще увеличивает подъемную силу.
   На режимах маневрирования, например в воздушном бою или при высшем пилотаже применяют стреловидность 35-40°. А наибольшая дальность полета достигается при малой стреловидности.
   Конечно нельзя утверждать, что преимущества изменяемой стреловидности абсолютны. Есть и недостатки, связанные с усложнением и утяжелением конструкции, а также трудностями обеспечения приемлемых устойчивости и управляемости при различных положениях крыла.
   Элероны при сильно отклоненном назад крыле неэффективны. Поэтому на самолетах с изменяемой стреловидностью для управления креном применяется так называемый дифференциальный хвостовой стабилизатор: его левая и правая половинки могут отклоняться не только вместе - для управления в продольной плоскости - но и в разные стороны или на разные углы - для управления креном. А при малой стреловидности для этого используются еще и интерцепторы (выдвижные пластины) на консолях крыла.
   На испытания опытного МиГ-23 ведущим летчиком был выделен Геннадий Филиппович Бутенко, и он первым из нас сделал полет в процессе заводских испытаний. Немного позже (9 июля 1968 г.) также на летно-испытательной станции ОКБ в г.Жуковском, сделал полет и я. У нас в Ахтубинске первый вариант этого самолета появился только через год. Бутенко вскоре перевели в бомбардировочное Управление, а последующие испытания проводили А.В.Берсенев, А.В.Кузнецов, С.С.Медведев, В.С.Жуков, Н.В.Казарян, Ю.Н.Маслов, В.В.Соловьев, С.А.Топтыгин, В.В.Мигунов, Е.С.Коваленко, Г.Г.Скибин, Ю.В.Арбенев. В число ведущих летчиков входил и я.
   Такое большое количество летчиков объясняется тем, что эти испытания были очень объемными и длительными и велись на нескольких экземплярах самолетов. За время почти четырехлетней работы по программе совместных государственных испытаний и по дополнительным программам была фактически проведена глубокая модификация машины. Дважды обновлялись крыло, двигатель и радиолокационная станция, существенно дорабатывалась система управления. Акт по государственным испытаниям был выдан на образец, во многом отличавшегося от первоначального варианта. На нескольких этапах испытаний было выполнено около 1300 полетов на десяти или одиннадцати экземплярах самолетов.
   Незадолго до начала этих испытаний я летал на МиГ-21 на заводские испытания новой ракеты, предназначавшейся для истребителя МиГ-23. Надо было пустить две ракеты поочередно на максимальной высоте (без цели, «в белый свет»), для чего, разогнав самолет, я ввел его в крутую горку. На высоте около 18000 м пустил ракету, а единственный двигатель самолета из-за воздействия струи газов ракетного двигателя спомпировал и выключился. Мой самолет остался без тяги, но по инерции еще шел вверх. Я решил не прекращать задания и на высоте 20000 м пустил вторую ракету. Когда уже перевел самолет в снижение, доложил руководителю полетов об остановке двигателя. Он заволновался - дело было под вечер, и внизу уже приближались сумерки, без двигателя зайти на посадку будет труднее. Но ниже 9000 м двигатель легко запустился.
   Первым, как бы предварительным вариантом, поступившим на совместные государственные испытания, был МиГ-23С - буква «С» означала, что на самолете стояла радиолокационная станция «Сапфир» с самолета МиГ-21С. Более современная РЛС, предназначенная для МиГ-23, еще не была готова. Уже на этом варианте самолета мы вскоре столкнулись с некоторыми неприятными характеристиками управляемости.
   Как я уже писал, на современных самолетах все рули отклоняются с помощью гидроусилителей (бустеров), а летчик управляет только золотником, перепускающим давление жидкости в ту или иную полость гидроусилителя. Усилия от воздействия потока воздуха на рулевые поверхности самолета, то есть шарнирный момент, летчиком не ощущаются, поэтому приходится устанавливать специальные механизмы загрузки с пружинами, создающими усилия на ручке управления в зависимости от ее отклонения, чтобы летчик мог ощущать величину отклонения ручки, «чувствовать» управление.
   На МиГ-23 механизм загрузки имел двухступенчатую пружину. Разница в градиенте усилий при малых и больших отклонениях ручки оказалась слишком большой. Летчик тянул на себя ручку, увеличивая усилие, и соответственно увеличивалась перегрузка. И вдруг, при дальнейшей небольшой добавке усилия, перегрузка скачком возрастала из-за резкого уменьшения градиента упругости пружины. Дозировать и сохранять перегрузку постоянной при этом было трудно. Летчики-испытатели решили, что строевым летчикам предлагать подобный самолет нельзя. Я вместе с другими подписал летную оценку, содержащую такое мнение. Конструкторам пришлось ввести в систему управления демпфер для предотвращения забросов перегрузки, а мы впервые в нашей практике записали в инструкции летчику требование выполнять фигуры пилотажа и энергичные маневры только с включенной системой автоматизированного управления (САУ), чтобы обеспечить демпфирование.
   В связи с особенностью аэродинамики МиГ-23, у него имелся еще один недостаток, который, увы, проявился трагически. В сентябре 1970 года мы готовили показ авиационной техники для высшего руководства Министерства обороны. Генеральную репетицию летного показа приурочили ко дню пятидесятилетия нашего Института. На празднование юбилея и на техническое совещание, которое накануне проводил Главнокомандующий ВВС П.С.Кутахов, приехали несколько генералов ВВС, руководители министерств, связанных с авиацией, и некоторые главные конструкторы. Приглашенные на репетицию показа во главе с Кутаховым находились на трибуне вблизи боевого поля, на котором проводились боевые пуски ракет по летающим мишеням, бомбометания и стрельбы по наземным целям.
   Метрах в ста от трибуны на насыпном холмике располагался наш командный пункт. Летчиками по радио руководил Вадим Петров, а я вел репортаж для гостевых трибун через динамики. На КП еще находились Г.А.Баевский, А.А.Манучаров и штурман Н.А.Иванов.
   Одним из номеров этого показа была имитация воздушного боя между самолетами МиГ-23С и МиГ-21 для демонстрации преимущества нового самолета. Александр Кузнецов на МиГ-21 прошел на малой высоте вдоль трибуны в направлении на наш КП и ввел самолет в вираж. За ним шел Виталий Жуков на МиГ-23. Когда они прошли над нами и шум отдалился, я продолжил по громкоговорителю рассказ об этих самолетах. Вдруг услышал голос Петрова: «Выводи!». В первый момент это меня не встревожило - подумал, что он имеет в виду вывод из виража. Но сразу вслед за этим он крикнул «Катапультируйся!». В мгновенно вспыхнувшей тревоге я посмотрел вправо и увидел на высоте около 200 метров, километрах в двух от нас, штопорящий под углом к земле МиГ-23. Перед самой землей, на высоте не более двадцати метров, в районе кабины возникла огненная вспышка, и тут же - взрыв самолета на земле. Несколько секунд горестного молчания, затем я нажал кнопку микрофона и медленно произнес: «Погиб летчик-испытатель майор Виталий Жуков».
   Сомнений в трагическом исходе не было, хотя оказалось, что вспышка, которую мы видели, была от пиропатрона катапультного кресла, приведенного в действие Жуковым, но высота при крутом угле снижения самолета была слишком мала для раскрытия парашюта, и Виталий упал в зону взрыва самолета.
   Баевский и я пошли к вертолету, стоявшему недалеко от КП и уже запустившему двигатели для полета к месту падения.
   Никогда не забуду оголившуюся при взрыве загорелую мускулистую спину Виталия, только и оставшуюся целой в месиве взрыва.
   Хотя Жуков был намного младше меня как по возрасту, так и по званию, я считал его своим товарищем. Я был в товарищеских отношениях со многими летчиками, особенно истребителями, совершенно не делая вне службы различий в нашем положении, но Жуков входил в число нескольких летчиков, с которыми я в тот период дружил более тесно, часто бывая вместе в компаниях, у них и у меня дома. Четверо из них, включая Жукова - «мушкетеры» - особенно дружили между собой. Саша Кузнецов, Николай Рухлядко и, наконец, Коля Стогов - все они погибли после Жукова в течение двенадцати лет. Как будто рок преследовал эту четверку друзей. Я о них еще расскажу.
   Сначала предположили, что причиной срыва Жукова в штопор было перетягивание ручки, то есть выход на критический угол атаки, хотя казалось странным, что он мог допустить такую ошибку на опытном самолете - он должен был пилотировать с запасом, не на пределе. Просмотрели записи КЗА при тренировочных полетах - запасы до угла атаки сваливания везде были достаточные.
   Вспоминаю совещание, когда только обсуждалась программа этого трагического показа. Я тогда высказал мысль, не рано ли выполнять боевые маневры на малой высоте на МиГ-23 - мы только начали испытания самолета, еще далеко не все о нем знаем. Увы, я оказался прав.
   Полеты на МиГ-23 на несколько дней были прекращены. Но через день после катастрофы, на аэродроме ко мне подошел заместитель генерального конструктора Г.А.Седов и сказал: «Степан Анастасович, нам очень нужно сделать один полет на заводском МиГ-23, не могли бы Вы слетать?» Он знал, что никому из летчиков их начальники до похорон Жукова летать не разрешат, а я мог принять решение сам. Я согласился.
   Выполнив задание, на пути к аэродрому, я решил повторить маневр, приведший к срыву в штопор Жукова, но на большей высоте. Никаких неприятных особенностей не заметил.
   Позже, попав в штопор, погиб летчик-инструктор в Липецком Центре переучивания ВВС, а потом катапультировался после срыва в штопор генерал М.П.Одинцов, командующий ВВС Московского военного округа. В ноябре 1972 года в штопор сорвался летчик-испытатель ОКБ Микояна Борис Орлов, но успешно вывел.
   1 августа 1973 года подобный случай произошел и со мной на МиГ-23Б. Этот полет был одним из критичных в моей летной жизни. Для определения характеристик маневренности самолета с четырьмя подвешенными бомбами я выполнял пилотаж на малой высоте (при стреловидности крыла 45°). Начав петлю на высоте 1000 м, я выдерживал перегрузку около 5,5 единиц, а когда по мере падения скорости угол атаки увеличился до максимально допустимого - 26°, стал выдерживать этот угол. Прошел верхнюю точку, самолет в перевернутом положении уже наклонился носом в сторону земли. Я взглянул на указатель - угол атаки был, как и надо, 26. Высота приближалась к 1500 м. Только я отвел взгляд, как самолет резко крутанулся вокруг продольной оси. Штопор! Не было никаких предупреждающих признаков, как будто кто-то независимо от меня сразу отклонил рули. Немедля, можно сказать рефлекторно, я дал ногу против вращения и ручку от себя до упора. Самолет тут же остановился, к счастью, кабиной вверх, что облегчило вывод из пикирования. Спасло то, что штопор не успел развиться - самолет сделал только полвитка. Если бы он сразу не прекратил вращения, или оказался бы в перевернутом положении, высоты на вывод уже бы не хватило, оставалось бы только катапультироваться. (По инструкции, если самолет на высоте ниже 4000 м еще находится в штопорном вращении, летчик должен катапультироваться).
   Показалось странным, что самолет сорвался в штопор при угле атаки 26°, хотя критический угол атаки самолета больше 30-ти. По данным бортовой записывающей аппаратуры удалось определить, что возникло скольжение. Оказалось, что на самолете типа МиГ-23 при выходе на большой угол атаки (при стреловидности крыла 40-45°) иногда теряется путевая устойчивость и возникает боковое скольжение - нос «заносит» в сторону. Это и было причиной срывов в штопор на вполне допустимых углах атаки.
   А в марте 1974 года, при таких же примерно обстоятельствах, сорвался в штопор Аркадий Берсенев и ему пришлось катапультироваться.
   Как-то я прочитал в американском журнале «Безопасность полета» статью о случаях срыва в штопор самолета F-4 «Фантом». Оказалось, что на нем, так же как и на МиГ-23, иногда незаметно для летчика развивается скольжение, приводящее к резкому сваливанию. По этой причине к моменту выхода журнала разбилось 43 «Фантома», а статья заканчивалась словами: «Пока статья готовилась к печати, разбился 44-й. Кто следующий?»
   После этого моего полета максимально допустимый угол атаки уменьшили до 24°. В строевых частях на некоторое время даже запретили выполнение сложного пилотажа.
   Для исправления этого недостатка в систему управления самолета ввели демпфер рысканья, препятствующий развитию скольжения, а также перекрестную связь, при которой отклонение летчиком ручки управления по крену вызывает и отклонение руля направления, действующее против скольжения.
   Кроме сигнальных лампочек, предупреждающих о приближении к критическому углу атаки, ввели еще так называемый тактильный сигнализатор - рядом с тормозным рычагом на ручке управления установили еще один рычажок, который одновременно с загоранием лампочек начинал стучать по пальцам кисти летчика. Еще позже его заменили системой принудительного отталкивания ручки вперед и тогда допустимый угол атаки увеличили до 28°.
   В инструкцию летчику записали, что при маневрировании ручку можно брать на себя вплоть до срабатывания толкателя, не боясь сваливания, но увы, - в строевых частях командиры стали считать выход самолета на углы срабатывания толкателя нарушением со стороны летчика, относящимся к графе «предпосылка к летному происшествию». Это еще один пример того, как из-за перестраховки ограничивают фактические возможности техники.
   За неделю до гибели Виталия Жукова на летно-испытательной станции ОКБ разбился на МиГ-23С летчик фирмы Михаил Комаров - это были первые катастрофы в истории самолета МиГ-23 (две катастрофы самолета Су-24, тоже первые в его истории, произошли в один и тот же день). Комаров потерял сознание в разгоне до максимальной скорости, не успев выключить форсаж. Самолет перешел в снижение, превысил допустимую по прочности скорость и разрушился в воздухе. (Подобный случай произошел и на самолете МиГ-25 на авиазаводе в городе Горьком, а еще за десять лет до этого - с летчиком ОКБ Сухого Леонидом Кобищаном на Су-9).
   В истории авиации известны случаи, когда при заправке самолета газами перепутывали баллоны кислорода и азота. Однако причина потери сознания Комаровым не была выяснена. (А в случае в Горьком кажется не был открыт кран баллона, из которого подается кислород в гермошлем летчика).
   Комарова хоронили в Жуковском, под Москвой, а в Ахтубинске мы, несколько военных летчиков, пришли в этот субботний вечер в домик летчиков «микояновской» фирмы и вместе с ними поминали Михаила. В разговоре Коля Стогов, занимавшийся любительской киносъемкой, сказал: «Вот ведь, какое совпадение - Комарова, как и Рогачева я только раз снимал на кино, и оба они погибли!». На что Виталий Жуков сразу отреагировал: «Ты и меня только раз снимал, что ж я тоже, значит, погибну?» Он погиб через день, в понедельник.

<< Глава 20. Злой гений авиации - штопор (часть 2). Глава 24. Изменяемая стреловидность (часть 2). >>