Эти «невостребованные чудеса техники» есть и в Музее ВВС России в подмосковном Монино – по-своему красивы и всегда привлекают взгляд, сразу выделяясь в длинном ряду «обычных» самолетов. Они стоят там немым вопросом – почему я покрываюсь пылью здесь, почему я не там – в бескрайнем небе?
Вопрос этот далеко не праздный не только потому, что каждая такая машина – чья-то несбывшаяся мечта и надежда. А еще это огромный труд очень многих людей и потраченные впустую народные деньги, подчас такие большие, что и представить страшно, ведь такое единичное изделие обычно в десятки, а то и в сотни раз дороже самолета массового производства.
У каждого такого «забытого шедевра» своя история, которая вообще-то дает однозначный и объективный ответ на вопрос, почему его судьба сложилась именно так. Тем не менее, такой вопрос всегда был и остается теперь темой дискуссий. Причем наиболее острый, я бы даже сказал ожесточенный характер, они имеют в отношении истории отечественной авиации и особенно ее советского периода.
Здесь тема «несбывшейся мечты» выходит непосредственно на оценку всей этой эпохи. Существуют две крайние точки зрения. Одни утверждают, что тогда на лицо был сплошной успех и непрерывное развитие, приводя в качестве доказательств победы нашей авиации в войнах и заслуги в мирном строительстве, в улучшении жизни народа. Их противники наоборот рисуют нам грандиозный провал и застой, и в качестве аргументов приводят чаще всего именно то, что в СССР «не давали ходу оригинальным разработкам».
Фото: http://waralbum.ru/203284/
Действительно, советское авиастроение отличалось довольно значительным консерватизмом, который сторонники «теории застоя» обычно связывают с командно-административной системой управления. Они утверждают, что это она связывала того или иного самобытного и талантливого конструктора по рукам и ногам и не давала ему возможности воплотить свои передовые замыслы в жизнь. Обычным примером «ретрограда от авиации» приводят П.В. Дементьева, министра авиапромышленности брежневских времен – он возглавлял МАП с 1965 по 1977 годы.
Действительно, Дементьев все силы своего ведомства направлял на то, чтобы снабжать техникой нашу военную и гражданскую авиацию – пусть и не обладающей какими-то фантастическими характеристиками, но по плану и без задержек. Ничего удивительного: он прошел суровую школу Великой Отечественной войны и знал цену таким перебоям. Да, для этого приходилось чем-то жертвовать и если средств на все не хватало, он прежде всего прекращал финансирование экспериментальных работ с неопределенной вероятностью успеха, критерием которого считал как можно более широкое применение того или иного изделия по своему практическому назначению. И именно такой подход принес свои плоды – при Дементьеве наша авиация вышла на лидирующие позиции, при нем наша авиапромышленность достигла пика своего развития – не зря его называли «Петром Великим».
Дементьев экспериментов не любил, но что же – при нем экспериментальные самолеты не строились? Отнюдь. Они были до него, при нем и после него, есть они и сейчас, и останутся в будущем единственным надежным способом проверки той или иной идеи «на прочность» – выдержит ли она испытание практикой, или нет? И зачастую именно благодаря им мы видим в небе самолеты новых, невиданных ранее схем. Вчера это было оригинально, непривычно и даже казалось абсурдом, а сегодня – уже классика! Однако не каждой идее так повезло, а если честно – все проще: не каждая идея оказывалась жизнеспособной.
За смелые эксперименты брались самые разные конструкторы. Разные по своему таланту, по опыту и по подходу к делу. Для одних это было самоцелью, для других – средством достижения результата. Для таких как Туполев, Ильюшин или Яковлев «нетиповое» решение обычно было лишь возможностью проверить еще один способ достижения практической цели. А для вторых, например, для Бартини, Москалева и Шевченко – единственным способом «обскакать» первых.
Это им, как правило, не удавалось. Почему?
Да, конечно, у них были несравненно разные материальные возможности – речь о базе для опытного производства и о его финансировании. Кто-то ютился на чужом предприятии в статусе его филиала и снабжался по остаточному принципу, а другой был руководителем большого опытного завода и получал все, что требовал.
Но это все им не «с неба упало». Свое производство все они сами и создавали, а доверие для получения финансирования заслуживали результатами своего труда – прежде всего, серийными машинами, нужными вооруженным силам и народному хозяйству. И как правило, это были совершенно «обычные», «традиционные», привычные взгляду самолеты. Почему привычные? Да потому что их было достаточно много, и они длительное время работали везде во всей нашей самой большой в мире стране, а то и по всему миру.
Так что же, труд остальных пропал без всякой пользы? Чей-то – да, но иные идеи, отброшенные поначалу, вернулись уже на качественно ином, соответствующем новому времени уровне. И вот здесь действительно проверяется талант человека. Ведь не зря существует выражение «идея, которая опередила свое время» и если эта идея действительно стоящая, то время ее обязательно когда-то «догонит» и она станет востребована. Так было со многими ключевыми техническими решениями, заложенными в самолеты, о которых мы собираемся рассказать в предстоящем цикле статей. Со многими, да не со всеми, и мы попытаемся разобраться – почему.
Конструктор, отходя от сложившихся канонов, всегда может потерпеть дорогостоящую неудачу, мало того, он рискует жизнями летчиков, которые сядут в его самолет. Что заставляет его делать это?
Развитие техники вообще и авиации в частности – процесс непрерывный, но если бы его можно было бы представить в виде некоего графика, то мы бы явно увидели в нем участки уверенного, стабильного подъема, области «застоя» и резкие скачки. Именно они переводили авиацию на качественно новый уровень и связаны они были, как правило, не с простым увеличением мощности и количества моторов, размерности, вместимости и запаса топлива самолетов, не с улучшением их оснащенности, хотя это тоже важно, а со значительным изменением их облика. То есть на новый уровень выводит именно отход от канона! И талант конструктора и заключается в том, чтобы пойти в правильном направлении и на нужное расстояние. Иначе новая идея окажется или никому не нужной, или невозможной технически.
Какие же пути использовали конструкторы самолетов при поиске их нового облика? Что они меняли в их устоявшемся виде?
Во-первых, это компоновка, аэродинамическая схема. В конечном итоге именно она определяет обтекаемость отдельных агрегатов и всего летательного аппарата в целом, его устойчивость и управляемость, а зачастую и летные данные – скорость, высотность, маневренность, потребные размеры аэродрома и многое другое. Но только ли компоновка здесь важна? Конечно нет – играют свою роль и форма, и пропорции агрегатов, и возможность самолета менять свою форму.
Строго говоря, уже первый аэроплан братьев Райт имел изменяемую геометрию – отклоняемые рули высоты и направления, а также перекашиваемые концы крыльев. Это обеспечивало поддержание устойчивости в полете и требуемое изменение траектории.
Затем появилась механизация крыла – отклонение и выдвижение закрылков и предкрылков изменяло его несущие свойства, что сокращало разбег и пробег, улучшало маневренность и повышало безопасность пилотирования.
Даже раньше механизации крыла были изобретены тормозные щитки для резкого сброса скорости. Но внедрены они были много позже – когда появились пикирующие бомбардировщики, и в этом возникла крайняя необходимость. А потом тормозные щитки перешли на многие реактивные самолеты, динамика которых не позволяла резко сбрасывать скорость путем уменьшения оборотов двигателей и увеличения угла атаки.
В тридцатые годы, когда вес аэропланов вырос, а взлетные качества и скороподъемность стали ухудшаться, возникла идея менять площадь крыла – это позволяло сочетать высокую скорость с маневренностью и хорошими взлетно-посадочными данными. Тогда было построено несколько самолетов с изменяемой площадью крыла, и ни один из них не стал серийным, но «время догнало идею» в век реактивной авиации и появилось крыло изменяемой стреловидности, площадь которого тоже при этом меняется – и, представьте, в нужную сторону!
Немаловажен вопрос расположения и типов поверхностей управления, от чего напрямую зависят устойчивость и пилотажные свойства самолета. Естественно они не висят в воздухе, а крепятся к крылу, фюзеляжу, оперению, а иногда даже к гондолам двигателя и шасси! Вот где простор для фантазии конструктора! Но там же необходима и осторожность – ведь от решения этого вопроса зависят не только летные качества самолета, но и его безопасность.
Мы привыкли, что самолет состоит из крыла, фюзеляжа и оперения. Но все ли они так уж нужны? Нельзя ли вычеркнуть что-то из этого списка, выиграв в весе и аэродинамическом сопротивлении? Многие конструкторы пытались сделать это, совмещая функции разных агрегатов в одном. Классический пример – самолеты-бесхвостки или летающие крылья, крыло которых создает не только подъемную силу, но и уравновешивающие и управляющие аэродинамические моменты, благодаря которым самолет устойчиво выдерживает заданную траекторию по воле пилота. А во многих случаях крыло служило еще и для размещения грузов и даже пассажиров! Одной из самых интересных попыток отказаться от фюзеляжа в классическом понимании этого слова стал бомбардировщик ДБ-ЛК конструктора Беляева. Хотя сам он его считал «летающим крылом», у него были и оперение, и целых два фюзеляжа, пусть и маленьких, но крыло стало самым объемным агрегатом планера. Увы, надежда превратить превосходство в аэродинамическом качестве в выигрыш в дальности и скорости не сбылась…
Немаловажно, к какому месту самолета приложена тяга, которая заставляет двигаться его вперед, и вообще компоновка силовой установки. Это очень многовариантная система и по способу создания тяги, и по расположению ее агрегатов –двигателей, воздушных винтов, баков и многого другого. Очевидна связь ее работы и с устойчивостью и управляемостью летательного аппарата. Переход на реактивную тягу, ставший величайшей революцией в истории авиации, не только не прекратил эксперименты с ее составом и компоновкой, но и позволил им пойти в совершенно новых направлениях. Например, газотурбинную силовую установку оказалась способна не создавать только тягу, но и подъемную силу, или влиять на ее величину путем обдува крыла. Но для этого снова потребовался отход от сложившихся представлений «о том, как надо».
Фото: http://авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/sssr/bombardirovshhiki-2/bombard-1920-e-1940-e-gody/tyazhelyj-bombardirovshhik-tb-4-ant-16/
Только в полете живут самолеты! Эта строка из популярной некогда песни, конечно, верна, но чтобы подняться, надо сначала разбежаться, да и оканчивается полет обычно пробегом по земле. И даже летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой не обходятся без взлетно-посадочных устройств. Здесь тоже есть где конструктору «приложить голову», недаром в начале прошлого века был популярен такой анекдот: когда конструктор спросил у летчика, отделавшегося после не совсем удачного полета легким испугом, как его новый самолет, тот ответил: так себе, но большое спасибо за шасси!
А между тем от них может зависеть не только безопасность и удобство руления, взлета и посадки, но те же скорость, высотность, маневренность и дальность, ведь вес и размеры стоек, колес и систем управления ими могут быть весьма велики относительно остальных агрегатов. За долгую историю самолета как вида техники схемы шасси менялись неоднократно и подчас весьма радикально. Но не все нововведения приживались, и на тех самолетах, что летают сегодня, остались по сути две господствующие схемы – трехопорные с хвостовым и носовым колесом. Хотя конечно есть машины (особенно, из тяжелых) с тремя и более основными опорами, есть шасси типа «тележка» и «велосипед», но именно эти две компоновки составляют большинство, тот самый канон, к которому все привыкли. Причем если на заре авиации доминировала (пусть и не единолично) первая, то с середины ХХ века она «ушла в тень» и теперь встречается разве что на легких самолетах – общего назначения и спортивных. Однако этот «переворот» прошел не так уж легко и просто, как кажется теперь, и поначалу носовая опора шасси встретила бурное неодобрение многих авиационных специалистов.
Фото: http://topwar.ru/23992-sovetskiy-opytnyy-legkiy-istrebitel-sam-13.html
Самолет – это не только планер, силовая установка, система управления и шасси, это еще и целевая нагрузка, оправдывающая затраты на его постройку. Казалось бы, какая разница что «вложить внутрь»? Действительно, есть летательные аппараты почти универсальные, по крайней мере, весьма и весьма многоцелевые. И все же чаще всего назначение самолета и соответствующая ему полезная нагрузка оказывают определяющее влияние на его облик. И правильно выбрать степень этого влияния – тоже задача конструктора, ведь если он все подчинит, скажем, удобству размещения на самолете очень мощного и разнообразного вооружения, тогда ему придется пожертвовать какими-то другими жизненно важными качествами с соответствующими последствиями для всего комплекса тактико-технических данных создаваемой машины.
И последнее – самолет это гармоничный ансамбль многих составных частей, каждая из которых влияет на все другие, потому что функционально связаны. И удачный баланс между ними это тоже залог успеха – тогда все эти связи будут слаженно работать на достижение поставленной при проектировании самолета цели не в ущерб тем качествам, которые конструктор по тем или иным причинам счел второстепенными, а они оказались важны. Следует отметить, что почти всегда разработка нового самолета – это эксперимент, однако конструктор чаще всего надеется на то, что он принесет практически результат не только в виде новых знаний, и его детище будет долго служить людям. Но удается это не всегда и часто та машина, на которую смотрели как на опытный образец для последующей большой серии самолетов, так и остается лишь экспериментальной.
Фото: http://komotoz.ru/photo/aviaciya/su-27.php
В предлагаемых Вам, уважаемый читатель, двенадцати статьях мы посмотрим, как складывались судьбы разных самолетов и на то, какой след они оставили в отечественной и мировой авиации. Подумаем над тем, как разные конструкторы в разное время пытались сделать свою «революцию в авиации» и что из этого вышло. Схемы созданных ими самолетов или их отдельных агрегатов можно было бы назвать «оригинальными», однако в некоторых случаях это было лишь повторение чужого более раннего опыта. Их можно было бы охарактеризовать как «нестандартные» или «нетрадиционные», но некоторые из них, воплотившись впоследствии в других проектах, стали вполне стандартными и традиционными, оправдав себя в другом времени. Как нам кажется, наиболее точным определением для двенадцати самолетов, которые мы рассмотрим, будет термин «экспериментальная машина». Действительно, хотя все они делались не ради чистой науки, а как прототипы для изделий практического применения, а некоторые даже выпускались серийно, все же это были классические эксперименты, главным результатом которых стало расширение познаний человека. Особенно если учесть, что в науке отрицательный результат – это тоже результат.