Воспоминания военного летчика-испытателя
Шрифт:
Вернусь в начало 50-х и расскажу о появлении воздушно-реактивных двигателей с форсажем, существенно увеличивающим тягу, что было необходимо для преодоления звукового барьера.
Еще в академии, работая над дипломным проектом сверхзвукового самолета, я познакомился с актом государственных испытаний самолета Як-19, снабженного двигателем с форсажной камерой. Они проводились в ГК НИИ ВВС еще, кажется, в 1948 году. Испытания подтвердили, что скорость самолета заметно увеличилась. Однако сильно возрос и расход топлива, а его на Яке и так было мало. Продолжительность полета самолета в случае использования форсажа не соответствовала требованиям, и военные его забраковали, таким образом была отвергнута и прогрессивная идея (типичный пример формального отношения к новшествам в технике). Видимо, сочли также, что для дозвукового самолета необходимости в форсаже нет.
Спохватились только
Поясню, что такое форсаж, но прежде – как вообще работает турбореактивный (или иначе – воздушно-реактивный) двигатель. Воздух, входящий спереди в воздухозаборник самолета, попадает в компрессор двигателя (вращающиеся диски с лопатками), где происходит его сжатие (повышение давления). Затем он проходит через камеру сгорания, куда через форсунки непрерывно вспрыскивается топливо (керосин). В результате его горения создается горячий газ, который вначале отдает часть своей энергии турбине, вращающей компрессор, а затем с большой скоростью истекает из хвостового сопла двигателя. Выбрасываемый назад газ и создает реактивную тягу, которая тем больше, чем больше масса газа и скорость его истечения. (На поршневом самолете тяга тоже создается за счет отбрасываемой назад массы воздуха, но только не самим двигателем, а пропеллером.)
В струе газа еще остается кислород, и оказалось, что если за турбиной поставить форсунки и впрыскивать дополнительное топливо, то скорость истечения струи газа возрастает и тяга увеличивается. Такая система называется дожигание топлива, или форсаж. Она может увеличить тягу двигателя на 25–30 процентов и больше. И вот через некоторое время у нас появился МиГ-17Ф, имевший тот же двигатель ВК-1, но с форсажной камерой, над созданием которой в КБ уже некоторое время работали.
Самолет МиГ-17 отличался от исходного Ми Г-15 удлиненным фюзеляжем, что улучшило его устойчивость, и большей стреловидностью крыла (45 вместо 35 градусов), вследствие чего несколько увеличилась скорость, так как рост сопротивления при приближении к скорости звука наступал позже. На самолете МиГ-17Ф с форсажем (испытывал его Алексей Солодовников), благодаря большей тяге двигателя, намного возросла скороподъемность, а максимальная скорость доходила до 0,995 числа М. Но превысить скорость звука он мог только при пикировании (перед самой единицей числа М сопротивление воздуха на дозвуковых самолетах возрастает почти «стеной», поэтому «добрать» еще несколько тысячных не удавалось).
В некоторых источниках упоминается, что на опытном самолете МиГ-17Ф с форсажем летчик-испытатель ОКБ А.Н. Чернобуров немного превысил скорость звука в горизонтальном полете. Возможно, он летал при более низкой температуре воздуха, когда скорость звука меньше, а тяга двигателя больше. Однако при испытаниях принято все данные приводить к стандартным атмосферным условиям.
Мы провели на МиГ-17 испытания на пикирования, аналогичные проведенным на МиГ-15. На высоте около 15 километров выполняли переворот и пикировали отвесно с полным газом и форсажем до высоты около 3 километров, на которой начинали вывод из пикирования. И все же скорость ненамного превышала звуковую – фактическое число М было менее 1,1, хотя на приборе стрелка доходила до 1,17 (ошибка, возникающая при быстром изменении высоты полета из-за особенностей системы измерения скорости). А Жора Береговой как-то забрался еще выше – сделал переворот на высоте 16 километров, но результат был тот же. Интересно, что при пикировании скорость возрастала примерно до высоты 7–8 километров, а потом начинала уменьшаться из-за увеличения плотности воздуха.
Известно, что на самолете с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) скорость звука была достигнута раньше: 14 октября 1947 года ее впервые превысил в горизонтальном полете на самолете Bell Х-1 американский летчик-испытатель Чарльз Игер, с которым мне позже довелось встретиться.
Х-1 был не первым ракетным самолетом. В 1939 году летал немецкий ракетный самолет Не-176, в 1941-м начал летать Me-163, который немцы в конце войны применили в боевых действиях. А 15 мая 1942 года в нашей стране летчик-испытатель ГК НИИ Григорий Бахчиванджи совершил полет на самолете БИ-1 конструкции В.Ф. Болховитинова и А.Я. Березняка с ракетным двигателем конструкции Ф.М. Исаева. После войны в ОКБ Микояна был построен экспериментальный самолет с ЖРД, а в ОКБ Яковлева на истребитель Як-3 установили жидкостный ракетный ускоритель, но работы с этими самолетами после нескольких полетов были прекращены.
Ракетный или жидкостно-реактивный двигатель – ЖРД – отличается от воздушно-реактивного тем, что для него компоненты – горючее и окислитель – в жидком виде размещаются в баках самолета – кислород окружающего воздуха для горения ему не нужен. Бывают еще твердотопливные или пороховые ракетные двигатели.
Преимущество ракетного двигателя проявляется на очень больших высотах, где мало или совсем нет воздуха, а в более или менее плотной атмосфере выгоднее двигатели, использующие для горения кислород воздуха, то есть воздушно-реактивные. Хотя почти на всех ракетах, а также в качестве ускорителей взлета на самолетах, то есть в тех случаях, когда нужно в течение короткого времени получить большую тягу, используются ракетные двигатели – пороховые или жидкостные.
С конца 40-х годов ученые и конструкторы работали над созданием сверхзвукового самолета с турбореактивным двигателем. Им уже было ясно, что для преодоления звукового барьера необходимо, во-первых, изменить аэродинамическую компоновку самолета – увеличить стреловидность его крыла или делать его более тонким (как на Х-1) – тогда сопротивление при околозвуковой скорости возрастает не так сильно, и, во-вторых, увеличить тягу двигателя без существенного увеличения его размеров и веса. А это можно сделать, добавив к нему форсажную камеру сгорания.
В конструкторском бюро Александра Александровича Микулина (его затем сменил Сергей Константинович Туманский) разработали турбореактивный двигатель АМ-5Ф с осевым компрессором и с форсажем. В ОКБ А.И. Микояна решили установить два таких отечественных двигателя на свой новый истребитель с заводским названием СМ-2.
Наконец, в начале 1953 года из ОКБ Микояна на государственные испытания в наш институт передали этот первый советский самолет, максимальная скорость которого существенно превышала скорость звука. Стреловидность крыла самолета была 55 градусов. Потом двигатели заменили на доработанные – АМ-9ф, и тогда самолет стал называться СМ-9, а после государственных испытаний он получил наименование МиГ-19. Его максимальная скорость составляла 1430 км/ч (число М=1,34).
Испытания СМ-2 проводили Василий Гаврилович Иванов и Николай Аркадьевич Коровин, а руководил бригадой Владимир Викторович Мельников. Иванов и Мельников были специалистами высшего класса, да и Коровин, хотя технически менее грамотный, но летчиком был, что называется, от Бога.
Иногда, когда хотят подчеркнуть отличные чисто летные качества, в разговоре употребляют слово «пилотяга». Коровин был таким, но, кроме этого, обладал интуицией настоящего испытателя.
В.Г. Иванов – один из самых выдающихся в 50-х и 60-х годах летчиков-испытателей Советского Союза. Участник Отечественной войны, сбивший несколько самолетов противника, он в 1943 году попал на испытательную работу, участвовал в испытаниях первых советских реактивных самолетов. Имея неполное среднее образование, он был талантлив от природы, поистине самородок. В 1950 году Иванова поставили летным начальником испытателей самолетов-истребителей, и он бессменно оставался им до своей смерти от рака в 1969 году.
Иванов прекрасно летал (что очень важно, но для испытательной работы недостаточно) и очень хорошо практически разбирался в технике, обладал богатой интуицией и, приобретя опыт, стал отличным испытателем. В понимании технических проблем, возникающих при испытаниях, он часто не уступал инженерам, а то и подсказывал им. Иванов воспитал многих замечательных летчиков-испытателей.
Я тоже считаю его своим учителем, продолжал считать и тогда, когда он стал моим подчиненным.
Василий Гаврилович (его почти все называли за глаза ВГ), честный и прямой человек, всего себя отдавал работе, очень близко принимал все к сердцу. Он не был мягким, часто ругал за что-нибудь нас, летчиков, да и инженеров тоже, но на него не обижались – выговаривая, он никогда не унижал человека. Энергичный, волевой, требовательный командир и красивый человек, со всегда загорелым лицом и профилем, напоминавшим индейца, он пользовался беспредельным авторитетом как у летчиков, так и инженеров. Его уважали все работники института, в большинстве любили, а летчики любили и беспрекословно подчинялись. При этом он для них всегда оставался и товарищем, с которым можно было поспорить, а то и подшутить над ним. Он участвовал и в традиционных внеслужебных встречах летчиков по какому-либо поводу (чаще на природе, как говорили, «на пеньках»), но я ни разу не видел его при этом заметно выпившим.