относительно всех трех осей. Но эти слова мало что дают воображению. Представить себе это явление можно только увидев штопорящий самолет или хотя-бы штопорящую модель. В штопоре самолет бывает неуправляем или почти не управляем. Его реакция на действия летчика рулями прямо противоположна той, что бывает в нормальном полете, и к которой привык летчик. От чего происходит штопор? Он случается тогда, когда летчик требует от самолета более того, что самолет может дать, требует от крыла подъемной силы, на которое крыло не способно. Есть такая разновидность человеческого стресса, когда внешние сигналы-раздражители превышают приемные возможности нервной системы и она, нервная система, от этих раздражителей отключается, защищая себя от опасного перенапряжения. Действия человека становятся заторможенными и неадекватными. Штопор самолета похож на такой человеческий стресс. Такие же, как и у человека, неадекватные и заторможенные реакции. Вопреки действиям и желанию летчика самолет неудержимо идет к земле. Но есть между человеком и самолетом разница. Граница стресса у человека весьма подвижна. Иногда он способен переносить нагрузки нечеловеческие, а иногда раскисает по пустякам. Самолет в этом смысле проще. Граница его стресса вполне стабильна. Определение этой границы и есть задача летных испытаний. Не все самолеты имеют такой штопор-стресс. Есть самолеты с хорошими характеристиками штопора. Для них он не тяжелый стресс, а скорее легкая дамская истерика, скоро переходящая в кокетливые улыбки. Но каким будет штопор у самолета, станет ясно только в летных испытаниях. Но зачем такие испытания? Зачем преднамеренно доводить самолет до такого состояния? А затем, чтобы правильно определить маневренные возможности самолета. Маневренность - одно из основных качеств самолета. Конечно, лучше было бы определять границы, не переступая их, но, к сожалению, многолетняя практика говорит, что это не всегда возможно. Попав в штопор, летчик должен быть уверен, что сумеет из него выйти. Если такой уверенности нет, то во избежание штопора он не решится доходить до границы маневренных возможностей своего самолета и станет жертвой не штопора, а своего противника в бою. Маневренность нужна не только боевому самолету, но и пассажирскому лайнеру. В мире есть немало аэропортов, в которых предпосадочный маневр требует малых радиусов разворота. Это или горные районы, или посадочные полосы, расположенные в густо застроенных районах городов.
Типичное разрушение самолета после падения в плоском штопоре
Летная практика освоила штопор в 1916 году, опередив на несколько лет теорию. Первые теоретические работы по штопору принадлежат англичанину Глауэрту. Они опубликованы в 1919 году, но практическое их значение было невелико. В СССР с конца двадцатых годов успешно разрабатывали теорию штопора Пышнов и Журавченко. Их работы для советского самолетостроения имели большое практическое значение. В тридцатые годы в ЦАГИ была построена вертикальная аэродинамическая труба для испытания на штопор моделей конкретных самолетов. Этот метод исследования дает наиболее достоверные и надежные результаты до настоящего времени. Испытания на штопор желательно проводить на ранних стадиях испытаний. Знания характеристик штопора - гарантия от попадания в него при определении характеристик управляемости. Гибель опытных самолетов из-за незнания и несвоевременного проведения испытаний на штопор случалась, и нередко.
Цикл испытаний на штопор начинается с упреждающих научных исследований. Изготавливается динамически подобная модель испытуемого самолета с дистанционным управлением рулями и продувается в вертикальной штопорной трубе, где определяются характер штопора и оптимальные действия рулями. Параллельно проводится математическое моделирование. На основании проделанной работы ЦАГИ выдает заключение для летных испытаний. На случай, если вывод из штопора рулями окажется невозможным, самолет оборудуется противоштопорными ракетами. Это специальные ракеты двухстороннего действия. Они устанавливаются на левом и правом крыле. При нажатии летчиком соответствующей кнопки в кабине одна ракета дает тягу вперед, другая - назад, и эта пара сил остананливает штопорное вращение. В проведении летных испытаний на штопор желательна специализация летчика. Чем больше летчик провел таких испытаний, тем больше надежды на успешное их окончание, а неудачи чаще случаются с дебютантами.
Первые испытания на штопор автор провел в 1957 году. До этого признанными мастерами штопора были С.Н.Анохин и Я.И.Верников. Они-то и благословили меня на эти испытания. Последние свои испытания на штопор я провел в 1983 году. В двадцати километрах от аэродрома Рамен-ское в сороковых годах в большом лесном массиве был вырублен квадрат три на три километра. Его еще в пятидесятые годы использовали как полигон для бомбометания. Затем полигон закрыли. Полеты на штопор с пятидесятых годов выполнялись над эти квадратом. Он был хорошо виден с воздуха и являлся ориентиром. Выполняя свои штопора в восьмидесятых годах, я заметил, что квадрат почти исчез. Кувыркаясь над ним около тридцати лет в штопоре, я не сразу понял, что вырос новый лес. Что было достигнуто за этот срок? В эти годы авиация развивалась стремительно. Первые реактивные. Первые сверхзвуковые. Новые аэродинамические схемы. Все эти новшества так или иначе влияли на характеристики штопора и требовали дополнительных исследований. Летные испытания увеличились по количеству полетов. В полетах стали выполняться штопора с больших высот и со сверхзвуковой скорости. В результате обобщения большого летного опыта была создана классификация видов штопора и методика выводов. Было установлено, что один и тот же самолет может иметь разные виды штопора, а каждый вид штопора требует своего метода вывода. Думаю, что в этой области мы опередили ведущие авиационные державы.
В течение этих тридцати лет автор был свидетелем всех испытаний на штопор и непосредственным участником большинства из них, и поэтому хотелось бы рассказать о некоторых конкретных случаях.
Испытания на штопор считаются одними из наиболее сложных и рискованных. Казалось бы, отчего же? Упреждающие научные исследования. Постоянное научное сопровождение полетов. Наконец, возможность аварийного вывода из штопора ракетами. Откуда же еще риск? В чем опасность? Поясню это на конкретных примерах. В 1960 году ЛИИ поручили летные исследования штопора первой модификации МиГ-21. Летчик фирмы выполнил два или три полета на штопор и дал положительное заключение. Тогда считалось, что за три полета можно определить главное, выводится самолет из штопора или не выводится, а затем в последующих полетах можно исследовать всякие тонкости и влияния различных факторов. Испытания в аэродинамической трубе были проведены, но материалы испытаний еще не были полностью обработаны. Ориентируясь на результаты полетов летчика фирмы, ЦАГИ дал предварительное положительное заключение. Летные испытания - это еще и производство. Значит, - план, сроки, обязательства по его выполнению. Самолет к этому времени оборудовать полностью не успели. Не были смонтированы про- тивоштопорные ракеты. Руководство, посоветовавшись, предлагает мне начать полеты без ракет, хотя бы в условиях, в которых были сделаны полеты летчика фирмы. Из заключения следовало, что характеристики штопора хорошие. Если следовать уже принятой метафоре, у самолета будет не штопор-стресс, а так, легкий психоз. Я даю согласие начать полеты без ракет. В полетном задании сказано, как для вывода действовать рулями, сколько можно сделать попыток вывода, на какой высоте применить ракеты, если вывод рулями оказался безуспешным, и на какой высоте катапультироваться, если и ракеты не помогли. Действия рулями оговорены точно. Они основаны на надежно проверенных опытом результатах, ибо никто не рискнет предлагать летчику недостаточно проверенные рекомендации. Однако летный опыт иногда опережал науку, и опытный летчик мог иметь еще и свою программу действий, но с личной ответственностью за конечный результат.
И вот в очередном полете самолет вошел в плоский штопор, штопор-стресс. На рекомендованные действия рулями самолет не реагировал и из штопора не выходил. Я с тоской посмотрел на кнопки с надписями 'Вывод из левого штопора', 'Вывод из правого штопора'. Кнопки были, а ракет, которыми они управляли, не было. А самолет идет к земле со скоростью 100 метров в секунду. Уже проскочил высоту, на которой нужно катапультироваться. Крайний дефицит высоты и времени. Еще одна непредусмотренная заданием импровизированная попытка, и вращение прекратилось, но на слишком малой высоте. После анализа записей приборов возникло предположение, что я из-за малого опыта действовал рулями не самым лучшим образом. Следующий полет поручили сделать многоопытному Анохину, но уже с ракетами. И в первом же его полете опять плоский штопор. Опять вывод рулями не удался. Самолет был выведен ракетами. Анохин очень лестно оценил мои действия. Из этого случая стало ясно, что главный результат иногда выявляется не в начале испытаний, а 'под занавес'. Можно сказать, что поторопился с заключением летчик фирмы, поторопились специалисты ЦАГИ, поторопился с решением и я. А еще стало ясно, что
