Крылья Родины

Гумилевский Лев Иванович

Работы В. П. Ветчинкина в этой области являют собой живой пример одного из решений многостороннего вопроса о связи науки и техники. Его работа «Динамика самолета» в свое время была крупнейшим в мировой литературе исследованием, в котором автор излагал главным образом задачи, им самим решенные. В. П. Ветчинкин рассматривает упрощенную схему самолета, представляемую его центром тяжести, и с точки зрения «динамики точки» изучает движение самолета. Благодаря такой упрощенной схеме ему удалось решить большое количество чрезвычайно интересных задач, относящихся к неустановившемуся движению самолета в воздухе.

Такие переводы трудов Жуковского и своих собственных с языка теоретической науки на язык инженерной практики В. П. Ветчинкин делал много раз с великой пользой для дела науки и техники, но

сам он остался навсегда истинным представителем «чистой» науки, хотя и очень своеобразным.

Человек большого дарования, Владимир Петрович Ветчинкин вырос в старой русской офицерской семье, вынужденной вести много лет полупоходную, полубивуачную жизнь.

Окончив курскую гимназию, В. П. Ветчинкин поступил в Московское высшее техническое училище в 1908 году и поселился в студенческом общежитии, где царил тот же полупоходный, полубивуачный быт. Он занимался астрономией, физикой, математикой, проводил много времени в Воздухоплавательном кружке. Мало считался он с общепринятым образом жизни, неуклонно следуя своему собственному: не носил ни калош, ни шапки, ездил неизменно на велосипеде и зимой и летом, в полночь выходил на улицу проверять часы по Полярной звезде при помощи собственноручно изготовленного им какого-то сложного приспособления.

Велосипед составлял такую же неотъемлемую его принадлежность, какую составляют для нас шапка, калоши или сапоги. Если его останавливал на улице товарищ или знакомый, он и тогда не сходил с велосипеда, а разговаривал, делая круги около своего собеседника, так что тот вынужден был, слушая или отвечая, в свою очередь вращаться на месте, и так могло продолжаться пять, десять, пятнадцать минут.

Человек спартанского образа жизни, Ветчинкин в отношении к науке не знал ни меры, ни выдержки. Наука стала поистине его «вторым дыханием». Если он переводил ее откровения на язык инженерной практики, то лишь для того, чтобы могли дышать и другие, как он сам.

Преданнейший ученик Жуковского, он записывал его лекции, редактировал и издавал их с такой тщательностью, на какую способен не всякий автор. Из уважения к гению он привел в практически удобный инженерный вид многие теории Жуковского, расширил решения многих его задач. Он распространил вихревую теорию на случай сбегания вихрей не только с концов лопастей, но и по всей их длине.

В аэродинамической лаборатории С. А. Чаплыгина Ветчинкин много лет возглавлял общетеоретическую группу, но и влиянию авторитетнейшего ученого не могла поддаться душевная независимость руководителя группы. У него каждый выводил свои формулы, не считаясь с единым направлением лаборатории. Тем не менее общетеоретический отдел под руководством Ветчинкина в 1925/26 году закончил работу по аэродинамическому расчету, динамике и нормам прочности самолета. Для полной законченности всей работы требовалось лишь произвести значительное количество лётных испытаний на специально оборудованном самолете.

Никакой материальной части и даже своей лётной станции ЦАГИ в то время не имел. Это обстоятельство не смутило Ветчинкина. Еще в 1918 году он прошел курс пилотажа в Московской авиационной школе и получил звание пилота.

Став пилотом, Ветчинкин решил сам взяться за организацию лётно-исследовательской работы, чтобы лично и непосредственно узнать, подчиняется ли натуральный самолет в полете тем формулам, которые выводили он, его товарищи и их учитель.

Первые натурные опыты по динамике самолета Ветчинкин производил, так сказать, на свой риск и страх. Он отправлялся на аэродром, захватив с собой обыкновенные пружинные весы из домашнего хозяйства своей матери и гири. На самолете он занимал место наблюдателя, имея перед собой весы с подвешенными гирями, в общей сумме составляющими 3,5 фунта. К пуговицам пальто он подвязывал карандаш на длинной веревочке и блокнот. Блокнот прокалывался дыроколом в шести местах и через все шесть отверстий опять-таки подвязывался к пуговицам пальто. Эти предосторожности были не лишними, потому что Владимир Петрович для исследования занимавшего его вопроса заставлял летчика проделывать в воздухе все фигуры высшего пилотажа, начиная от «мертвой петли» и кончая переворотом через крыло.

«Весовой

прибор» В. П. Ветчинкина.

С такой аппаратурой В. П. Ветчинкину удалось установить, что, скажем, на вираже весы с гирями в 3,5 фунта показывали вес в 6–8 фунтов, а на петлях — до 14 фунтов.

В результате опытов экспериментатор нашел, что при всех положениях самолета в полете перегрузка никогда не бывает больше четырехкратной.

В 1926 году общетеоретический отдел под руководством Ветчинкина создал у себя экспериментальную группу и взялся за организацию лётных испытаний в больших размерах.

Экспериментальная группа начала действовать 1 декабря 1927 года. В этот день был доставлен на аэродром первый самолет для исследования в натуре. Это был «АНТ-3». Затем началась постройка ангаров, конструирование различных приборов для исследований и поверочной лаборатории для них.

Сначала при выработке методики испытаний пользовались самыми простыми приборами. Большой точностью они не отличались, а показания их записывались от руки экспериментатором, помещавшимся в самолете.

С таким положением дела мирились недолго. Постепенно начали создавать новые, очень точные приборы, а когда выяснилась необходимость одновременной записи показаний всех приборов, решили воспользоваться киносъемкой. Это была большая находка. На самолете позади летчика на специальной арматурной доске монтировались все приборы, показания которых одновременно и фиксировались киноаппаратом на обыкновенной киноленте. При просмотре ленты можно было видеть показания приборов и по ним судить о том, что происходило с самолетом в воздухе.

Приборы показывали не только время, высоту, скорость, положение самолета, но и температуру воздуха и барометрическое давление. Расшифровывая снимки, опытный исследователь по заснятым кадрам восстанавливал полную и верную картину того, как вел себя самолет в воздухе при тех или иных условиях.

Киноаппарат для данной цели был особенно оценен, когда начались работы по исследованию штопора на одноместном истребителе, где экспериментатору не было места. Киноаппарат автоматизировали, и приводил его в действие пилот. Он нажимал гашетку, и киноаппарат делал нужное количество снимков.

Исследования в натуре внесли ясность во многие вопросы аэродинамики и динамики самолета, доселе остававшиеся без ответа.

Пожалуй, эти работы представляют для нас наибольший интерес, и стоит по ним проследить это постоянное, хотя и не сразу видимое воздействие авиационной науки на конструкторскую мысль.

В те годы весь мир занимался проблемой безопасности самолета в штопоре: так было названо снижение самолета по спирали при наличии быстрого вращения около его вертикальной оси. В опасное положение штопора самолет может войти сам по себе, при наличии некоторых обстоятельств, без всякого желания со стороны летчика. Если самолет не выйдет из опасной фигуры, несмотря на все принятые летчиком меры, гибель машины неизбежна, причем гибель катастрофическая, ибо самолет врезается в землю с большой силой. Долгое время практики лётного дела не знали средств, как предотвратить катастрофу в результате невыхода самолета из штопора. А катастроф такого рода было очень много, и чем дальше, тем они становились все более и более необъяснимыми.

Некоторое время считалось даже, что самолет, попавший в положение штопора, вообще не может выйти из него. В авиационных школах всего мира учили, что летчик должен всеми силами избегать срыва самолета в штопор, указывая, что все случаи такого рода оканчивались неизбежными катастрофами. Особенно много таких катастроф происходило в годы первой мировой войны, когда военным летчикам приходилось выполнять резкие маневры при встречах с противником.

Жертвами таких катастроф чаще всего становились самолеты-истребители. Однако для тонких и глубоких мастеров пилотажа становилось все более и более ясным, что положение штопора для самолета и летчика вовсе не является роковым, а зависит, с одной стороны, от конструкции машины, а с другой — от понимания дела пилотом. Надо было теоретически разобраться в сложном явлении штопора и выхода из него.