Ловушка для воздушных вихрей

28 июля 1970 г. стояла великолепная погода. В то время в Летно-исследовательском институте им. М.М. Громова (ЛИИ) летчики-испытатели отрабатывали элементы высшего пилотажа на самолете МиГ-21 для показа на Парижском авиасалоне в аэропорту Ле Бурже.

Летчик-испытатель B. C. Константинов в совершенстве отрепетировал на самолете МиГ-21 эффектный номер, заключающийся в выполнении на истребителе «петли» на малой высоте, заканчивающейся «полубочкой» и полетом над землей на боку. Он многократно выполнял его на самолете МиГ-21 и довел все свои действия до автоматизма.

Получив разрешение на полет на другом, экспериментальном, истребителе  МиГ-21И — аналоге Ту-144 и, выполнив полученное задание, Константинов решил повторить свой коронный номер на нем, но летчик не учел различий в пилотажных свойствах серийного истребителя и экспериментального самолета.

А они были весьма существенны, тем более что на первом самолете МиГ-21И система управления была модифицирована таким образом, что отклонение ручки вперед создавало больший, чем обычно, момент на пикирование.

В результате, сделав «петлю» и «полубочку» и привычно сильно отклонив ручку от себя, чтобы сбалансировать самолет, летчик создал очень большую отрицательную перегрузку, которая травмировала его. Действия летчика стали бессознательными. Аналог свечой взмыл вверх и, потеряв скорость, стал плашмя падать вниз. При катапультировании основной парашют раскрыться не успел, и летчик погиб.

Аналог Ту-144.

До начала летных испытаний опытного самолета Ту-144 было необходимо утвердиться в правильности некоторых принятых конструкторами решений. Ту-144 имел так называемое оживальное крыло, являющееся модификацией крыла треугольного. Его особенностью являлась передняя кромка с плавно изменяющимся углом стреловидности вдоль размаха.

Преимущество такого крыла заключалось в том, что при малых скоростях полета работает его основная треугольная поверхность с закругленными концами. На сверхзвуке эффективной становится дополнительная передняя часть (наплыв) малого удлинения и значительной стреловидности.

С оживальным крылом были получены более высокие аэродинамические характеристики, чем с обычным треугольным. Оно обеспечивало на крейсерской скорости характеристики сверхзвуковой, а на взлете — дозвуковой машины.

Но эти теоретические преимущества надо было подтвердить опытным путем. Для этого и построили специальный испытательный самолет — аналог Ту-144. Первый экземпляр создали на базе истребителя МиГ-21. От него он получил фюзеляж, вертикальное оперение и шасси. Уменьшенное крыло позволяло изучать особенности своего поведения на всех режимах, которые нельзя было выполнить на самом «сто сорок четвертом».

После продувок в аэродинамической трубе стало понятно, что самолет-аналог МиГ-21И по ряду параметров превосходит исходный самолет МиГ-21. Узнав об этом, министр авиационной промышленности П. В. Дементьев с присущей ему образностью сказал Микояну:

— Артем Иванович! Возьми ножовку и отпили хвостовое оперение на своем МиГе… на фиг!

Аналог поднялся в небо в 1968-м. Ведущим инженером от Летно-исследовательского института имени М. М. Громова был В. Молочаев, летчиком-испытателем — О. Гудков.

Реально самолеты-аналоги МиГ-21И стали первыми отечественными сверхзвуковыми самолетами схемы типа «бесхвостка». С 18 апреля 1968 года по декабрь 1968 года на самолете МиГ-21И выполнено 70 испытательных полетов (дозвуковых и сверхзвуковых), проведены тренировочные полеты первого экипажа СПС Ту-144 (Э.В.Елян, М.В.Козлов, С.Т.Агапов) и, кроме того, выпущены летчики-испытатели А.А.Щербаков, А.П.Богородский, И.П.Волк, А.В.Федотов, Э.П.Княгиничев, П.М.Остапенко, В.В.Подхалюзин и другие.

МиГ-21И был прост и удобен в пилотировании, и летчикам нравилось летать на нем. Вот, например, как отзывался о самолете Э.В. Елян:

- Я в свое время летал на истребителях с прямым крылом и должен заметить, что стреловидное крыло принесло летчику на взлетно-посадочных режимах полета, прежде всего, много неудобств, всякого рода срывов, раскачку. Так вот, самолет-«бесхвостка» на базе МиГ-21 на дозвуковой скорости стал очень походить по своим характеристикам на самолет с прямым крылом. У него управляемость была совершенно бесподобной...

Посадочная скорость на этой машине стала около 220 км/ч вместо 320 км/ч как у МиГ-21. Я получал огромное удовольствие, летая на аналоге. Были некоторые сложности на сверхзвуковой скорости - легкоустранимая неустойчивость машины типа «гусиный шаг» до М=1,7.

«Ловушка» для воздушных вихрей.

Второй экземпляр аналога предназначался именно для аэрофизических исследований крыла типа «бесхвостка». На нем устанавливалась своеобразная «ловушка» для воздушных вихрей.

Прежние методы изучения вихревого обтекания не давали полной картины этого явления. С их помощью описывались процессы только на крыле. Необходимо же было видеть натурное пространственное обтекание. Как же была устроена «ловушка»? Во-первых, все крыло аналога обклеивалось специальными ленточками, движение которых в полете фиксировалось кинокамерой. Во-вторых, десятки точных датчиков, установленных в несущих поверхностях, измеряли давление воздуха над и под ними. Все фиксировали приборы контрольно-записывающей аппаратуры.

Самолет-аналог Ту-144 № 2 создавался совместными усилиями ЛИИ имени М. М. Громова, ОКБ имени А. Н. Туполева и ОКБ имени А. И. Микояна. Крылья препарировал Воронежский авиазавод. Изготовление других частей самолета и сборку выполнил Горьковский завод.

Шпионские страсти по аналогу.

В ЛИИ и ОКБ имени А. И. Микояна приняли решение провести первый полет аналога в Горьком (ныне Нижний Новгород) на летном поле авиазавода. Туда отправилась бригада техников во главе с инженером И. Жиденко. Ведущим летчиком назначили молодого испытателя Игоря Волка, будущего Героя Советского Союза, летчика-космонавта.

Ведущий инженер по испытаниям В. Старцев и И. Волк отправились в Горький поездом. Старцев вез с собой секретные полетные листы с большими гербовыми печатями и не менее важными подписями. Поэтому он всю дорогу боялся, как бы их не потерять или того, чтобы, не дай бог, их у него украли.

Волк взял с собой только гермошлем во фланелевом мешочке. Соседи по купе подозрительно смотрели на его багаж. Старцев косился на них, судорожно прижимая папку с листами к груди. Тут Волк сказал попутчикам, что он работает «шофером-испытателем» и едет на Горьковский автомобильный завод. В купе воцарилась нормальная дорожная обстановка.

В конце января 1970-го Волк осторожно вырулил на старт. Его сопровождал на самолете-лидере шеф-пилот Горьковского авиазавода В. Гордиенко. И вот — взлет. Вскоре Волк «отработал» всю программу и попросил: «Разрешите выполнить „бочку“!» Что ж, разрешили.

Затем были другие испытательные полеты. Пройдя весь диапазон скоростей и углов атаки, безукоризненно выполнив все режимы полетов, предусмотренные по программе, Волк, наконец, довел аналог до сваливания и вошел в штопор. После пяти витков чисто вышел из него и благополучно приземлился.

Шло время. На аналоге проводились новые исследования. Их результаты сразу же передавались специалистами из ОКБ имени А. Н. Туполева.

Испытания показали, что аналог при дозвуковых скоростях обладал хорошими несущими свойствами до очень больших углов атаки, на которых величина подъемной силы остается практически постоянной. Вот тогда-то туполевцы и смогли выполнить важнейшую корректировку нагрузок и компоновки крыла Ту-144. Результаты летных исследований самолета-аналога были использованы как при подготовке СПС Ту-144 к первому вылету, так и в ходе последующих испытаний и доводки Ту-144.