Мы - дети войны. Воспоминания военного летчика-испытателя - Степан Микоян

Это явление было названо «колебаниями, вызванными летчиком» (за рубежом используется английская аббревиатура PIO — pilot induced occilations), хотя в основе их лежат недостатки контура управления «летчик — самолет». Летчики называют это «раскачкой».

Мы встречались с этим явлением еще на МиГ-19 и пришли к выводу, что в этом случае надо задержать ручку, т. е. остановить ее примерно в нейтральном положении. Колебания сразу же прекращаются. Но в то же время мы убедились, что даже знающий природу этих колебаний и ожидающий их возникновения летчик вначале рефлекторно делает два-три движения по их парированию, усугубляя раскачку, и только потом останавливает ручку управления. На самолетах-истребителях, рассчитанных на большую перегрузку, это обычно не приводит к неприятностям (хотя у нас однажды Эдуард Колков, попав в раскачку на малой высоте, катапультировался из самолета Су-17). Однако на тяжелых самолетах, у которых предельная по прочности перегрузка намного меньше, возрастание ее при увеличении амплитуды колебаний может привести к разрушению конструкции.

Для предотвращения раскачки часто устанавливают демпферы, гасящие колебания. Когда на Ту-128 еще не было демпфера, в режим раскачки попал летчик-испытатель Игорь Довбыш. Он допустил три колебания, после чего сообразил, что надо задержать ручку. Перегрузку около 5 единиц самолет выдержал. А на ракетоносце Ту-22, имеющем меньший запас прочности, в подобных обстоятельствах в нашем Институте произошел трагический случай. Этот самолет спроектирован неустойчивым на дозвуковой скорости, чтобы на сверхзвуке, где устойчивость всегда повышается, она не была бы чрезмерной, мешающей управляемости. А на дозвуке устойчивость обеспечивалась демпферами, которых для надежности было два. Экипаж выполнял полет на оценку устойчивости с одним работающим демпфером. По заданию они выключили один демпфер, а второй оказался неисправным! Самолет вошел в режим колебаний; и на третьем «качке» стал разрушаться. Штурман Виталий Царегородцев успел катапультироваться и спасся, летчик Владимир Черноиванов катапультировался поздно, и его парашют не успел открыться, а радист Алексей Лузанов остался в самолете и разбился. После этого, кроме демпферов, на Ту-22 установили еще и ограничитель скорости перемещения штурвала, чтобы препятствовать слишком резким движениям летчика при парировании колебаний самолета.

Самолет Ту-128 обладал еще одним недостатком, характерным для стреловидных самолетов с крылом большого удлинения, жесткость которого меньше, чем более короткого крыла. На большой приборной скорости отклонение элеронов приводит к «закручиванию» консолей в стороны, противоположные отклонению элеронов (силой потока, действующей на элерон), что уменьшает эффективность управления по крену, а при более сильной закрутке приводит к тому, что увеличение угла атаки с ростом подъемной силы этой части крыла «пересиливает» действие элерона. Возникает как бы обратное действие элеронов, так называемый реверс.

Так и было у летчика-испытателя Александра Кузнецова, когда он, кажется в 1970 году, на Ту-128 с высоты 5000 м выполнял спираль — крутой разворот со снижением — для проверки управляемости на большой скорости. Когда скорость превысила 1000 км/ч, Кузнецов стал поворачивать штурвал для вывода из крена, но самолет не слушался. Он выкрутил штурвал до упора, но эффекта не было. Положение стало критическим, самолет быстро терял высоту. Но Кузнецов сообразил использовать для вывода руль поворота (обычно выводят только элеронами), дал педаль против крена, и самолет на высоте ниже 2000 м стал выправляться.

Позже, в 1971 году, из-за этого недостатка произошла катастрофа. Летчик Вячеслав Майоров и штурман Геннадий Митрофанов на самолете Ту-128 выполняли испытательный полет на проверку достаточности элеронов для вывода самолета из крена после пуска двух ракет с одной консоли крыла, когда на другой еще висят остальные две ракеты и машина стремится накрениться.

Летчику была задана высота 10 000 м и число М=1,6, при этом приборная скорость не должна была превышать 1010 км/ч, когда еще сохраняется некоторая эффективность поперечного управления. Именно приборная скорость является определяющим фактором при реверсе — она характеризует скоростной напор воздуха, «закручивающий» крыло. Разгоняя самолет с большей высоты, Майоров снизился на 200 м ниже заданной, а число М в момент пуска ракет было чуть-чуть больше заданного. Отклонения очень небольшие, но оба они увеличивали приборную скорость, которая оказалась больше 1020 км/ч, предельной по эффективности элеронов.

После пуска ракет летчик, как ему и было задано, четыре секунды не вмешивался в управление (для того, чтобы имитировать возможную ошибку строевого летчика). Это их и погубило. Самолет стал крениться влево с опусканием носа. Когда Майоров отклонил штурвал полностью на вывод, крен был уже больше 45° и продолжал увеличиваться. Самолет, перевернувшись на спину, уже был в пикировании и скорость возрастала. Ту-128 на пикирование с большой скоростью не рассчитан. Майоров катапультировался, но поясной привязной ремень под действием напора воздуха лопнул, нижняя часть кресла отошла от летчика, а потом подлокотником ударила Майорова по тазу. Парашют автоматически раскрылся, но летчик опустился на землю мертвый. Митрофанов по неизвестной причине не катапультировался.

Очевидно, Майоров, контролируя указатель числа М и высотомер, не заметил, что приборная скорость превысила 1020 км/ч. Может быть, при подготовке летчика к полету было задано число М и высота, но не было подчеркнуто, что главным параметром, определяющим эффективность элеронов, является приборная скорость и ее предельное значение нельзя превышать. Майоров, наверное, мог бы вывести самолет из крена, если бы сообразил использовать руль поворота, как сделал Кузнецов, но у него для этого решения были буквально доли секунды.

Я прилетел на место падения на вертолете сразу после спасательного вертолета. Слава Майоров лежал на земле, накрытый парашютом, а от самолета, в котором остался Геннадий Митрофанов, осталась груда обломков.

Вернусь в начало 60-х годов. В конце 1963 года состоялось очередное присвоение авиаторам звания «заслуженный летчик-испытатель СССР», которым удостоили и меня (после 12 лет работы в Институте). Звания «заслуженный летчик» и «заслуженный штурман» для испытателей были введены в 1959 году, тогда они были присвоены группе летчиков и штурманов Министерства авиационной промышленности и нашего Института. Почетный знак заслуженного летчика-испытателя с номером 1 получил С. Н. Анохин из ЛИИ, а знак заслуженного штурмана-испытателя номер 1 — наш Николай Степанович Зацепа.