Игорь Шелест. «С крыла на крыло» - О штопоре

Разговор о штопоре нужно начинать с имени Константина Константиновича Арцеулова. 24 сентября шестнадцатого года он ввел свой «ньюпор-XXI» в преднамеренный штопор и, главное, сумел вывести из него. Это была мировая сенсация! К.К.Арцеулов у истребителя «ньюпор-XXI». 1916 год
Мне представляется молодой Арцеулов, в форме с бархатным воротником, стройный, подтянутый, лицо одухотворено смелым дерзанием. Самолет в воздухе, пилот без парашюта... Вот самолет штопорит, отсчитывая витки... Считает их Арцеулов, с трепетом считают их и друзья на земле. Штопор вселял тогда панический страх, сулил верную гибель. Выводить из штопора никто не умел, да и не предполагал, что это возможно.
И вот прекрасно обдуманный эксперимент, тщательно подготовленный, — ключ найден! Самолет прекратил вращение, перешел в пике и плавно вышел на горизонталь!
«Ньюпор» благополучно сел. Это впервые после штопора. Радостные, взволнованные бегут друзья к Арцеулову. Слышатся восторженные крики «ура!», и летчик взлетает вновь — над толпой, без самолета, смешно и беспомощно раскинув в стороны руки...
Так обычно встречают большую и малую победу. А вывод из штопора — немалая победа!
Не однажды, вращаясь, падал самолет, оставляя в небе закрученный штопором след дымка, вызывая страх перед неизбежной катастрофой.
Возможно, именно это падение с вращением, будто самолет ввинчивается в воздух, в землю, и побудило назвать явление штопором.
Несмотря на быстрый спуск при штопоре — его вполне можно назвать падением, — такой режим полета возникает при потере скорости.
Самолет в воздухе остановиться не может. Есть какая-то минимальная скорость, когда он способен, пошатываясь, продолжать свой полет. Если ее уменьшить, самолет теряет скорость и сваливается на крыло или на нос — положение, предшествующее штопору.
Уже давно конструкторы научились создавать такие самолеты, которые по желанию летчика довольно послушно выходят из штопора, если он вольно или невольно возник. Сейчас, перед тем как построить самолет, можно испытать на штопор его точную, динамически подобную модель и приближенно сказать, каков будет характер штопора, как быстро наступит режим самовращения и, наконец, как нужно будет действовать летчику рулями, чтобы самолет быстрее выходил из штопора.
Не лучше ли создавать такие самолеты, которые совсем не подвергались бы этому неприятному явлению?
Самолеты, не входящие в штопор совсем или делающие это крайне неохотно — при особых стараниях летчика, есть. Однако такие машины не всегда можно создать без ущерба иным летным и боевым качествам.

Как-то летом 1935 года планерный завод в Тушине пригласил меня провести испытания нескольких планеров. Видимо, поджимали сроки.
Чувствовал я себя превосходно и с большой радостью шел в тот день на аэродром.
Мы поднимались на своих планерах поочередно. То вылетал на буксире за самолетом Р-5 сдатчик завода Бунков, то я. Испытывали мы серийные планеры Г-9 и Ш-5. Программа испытаний включала пилотаж и заканчивалась правым и левым штопорами.
Мой планер еще заходил на посадку, когда летчик Даниловцев и механик Эскин вновь пылили на своем Р-5, увлекая очередной Г-9 по зелени Тушинского аэродрома.
Прошло десять минут, и Бунков стал пилотажить в чуть подернутом дымкой предвечернем небе. Р-5 где-то в стороне постреливал мотором, планируя на сброс троса.
Когда планер Бункова вошел в левый штопор, я еще был занят отвлеченными мыслями и отсчитал первые витки подсознательно, но, произнеся «четыре», насторожился.
Вместо трех влево и трех вправо Бунков продолжал витки влево и как будто не торопился выводить...
Ошеломленный, я вскочил с земли и продолжал уже считать вслух: двадцать два, двадцать три... Планер в зените и освещен солнцем сбоку, так что мне видны снизу почти черные крылья, только чуть поблескивает хвост в такт виткам.
Остается метров триста высоты...
Планер штопорит почти надо мной. Я перестал считать и закричал: «Выводи! Прыгай!»
Осталось уже не более 150 метров. Я стоял, охваченный тоской и обидным сознанием своего бессилия. Четко вижу, как, наконец, раскрылась крышка кабины и Бунков встал на сиденье... Ну, еще... Смелее... Секунда... И тело человека падает рядом с планером: мелькнул шелк парашюта, но... Я закрыл глаза и вздрогнул — раздался страшный удар.
Пилот и планер упали рядом. Парашют не успел раскрыться.
Мы с механиком подбежали к месту падения на берег Москвы-реки. Пилот был мертв.
Что же произошло в воздухе?
Почему пилот не вывел планер из штопора? Такие испытания он проводил не раз; наконец, почему поздно вылез из кабины? Впрочем, тут более или менее ясно — увлекся выводом, все надеялся вывести и нервничал, допуская одну и ту же ошибку...
Не скрою, происшедшая тогда на моих глазах катастрофа произвела на меня тяжелое впечатление.
Казалась невероятной потеря товарища. Только что с ним шутил, смеялся, делил остроту ярких ощущений в пилотаже. И вот он лежит, уткнувшись головой во взрыхленную планером землю... Очки разбиты, отброшены в сторону. Комбинезон запылен и разорван в нескольких местах...
Трагедия ожесточает смелость. Управление авиации Осоавиахима решило провести подробные испытания целой серии Г-9 исключительно на штопор. В этих испытаниях приняли участие Никодим Симонов, Семен Гавриш, Сергей Анохин и я.
Полеты шли один за другим. Штопорили целый день. Искали различные комбинации отклонения рулей в штопоре, задержки вывода из него. И нашли. Оказалось, что отклонение элеронов в сторону, противоположную вращению, создает сильное запаздывание выхода из штопора. Так что можно было и не вывести планер при вращении, своевременно не заметив отклонения элеронов.

Случай подобный, но со счастливым и даже несколько веселым исходом произошел примерно в то же время на коктебельском планерном слете. Молодой планерист, не помню его имени, демонстрировал пилотаж на Г-9, — был, кажется, праздник открытия слета. Он пилотировал в зоне, хорошо освещенной южным солнцем. На одной из фигур планер сорвался в штопор. Крылья ярко блеснули серебром — раз, два... Но что это? Планер не сделал и трех витков, как смотрим — от него отделяется точка. Потом в голубизне вспыхнул белым пламенем и заколыхался медузой купол парашюта. Мы удивились, что планерист так быстро ретировался из кабины, по-видимому совсем не попытавшись выйти из штопора.
Спускается себе спокойно в долину Узун-Сырта. А планер? Как это ни странно, он вышел из штопора и стал выделывать замысловатые фигуры с очень малым радиусом. Снижался он долго, как бы не желая садиться. У самой земли надежно лег на спину и плавно приземлился, внешне почти не пострадав.
Весь слет только и говорил об этом беспрецедентном случае поспешного обращения к парашюту. Пилот чувствовал себя смущенно.
Случай, о котором пойдет речь дальше, произошел сравнительно недавно — летом 1963 года. Обстоятельства его наметились еще во время технического совета.
Председательствующий, открывая совет, начал так:
— Присутствие здесь гостей от науки говорит о значимости стоящей перед нами задачи. Опытное бюро обратилось в институт с просьбой испытать новый истребитель на штопор. Оказанная нам честь обоснована верой в наш большой опыт подобных испытаний на сверхзвуковых машинах...
Должен обратить ваше внимание на то, что аэродинамики не смотрят сквозь розовые очки на перспективу поведения самолета — назовем его X — в штопоре и ожидают плоского штопора с возможными неприятными последствиями. Впрочем, послушаем Евгения Александровича Покровского.
Поднялся высокий человек с худощавым усталым лицом и, вооружившись мелом, схематично изобразил поведение модели самолета X в аэродинамической трубе и закончил сообщение четким выводом:
— Таким образом, у нас получается, что при пологом наклоне фюзеляжа штопор неустойчив — вращение рывками; и все же самолет выходит из него. Но если самолет достигнет в штопоре вот этого угла, — Евгений Александрович стукнул мелом по доске, — то он войдет в устойчивый плоский штопор и из него без принудительных средств уже не выйдет! Наука, конечно, заинтересована в проведении летных испытаний. Нам нужна натура для сравнения. Но... должен предупредить о возможных серьезных последствиях. Если будет принято решение проводить испытания, самолет нужно обеспечить надежным средством для вывода аварийно!
После этого сообщения разгорелся спор по основному вопросу: нужно ли испытывать, если очевидна возможность аварии?
— К чему риск? — говорили одни.
— Машина перспективная, о ней нужно знать все, — утверждали другие.
Долго спорили и пришли к выводу: испытывать! Проверить сходимость продувок с натуральным экспериментом и создать инструкцию для летчиков.
Летчиком-испытателем руководство института предложило назначить Олега Васильевича Гудкова.
Все посмотрели на Гудкова.
Он встал, смутившись от всеобщего внимания. В крупной фигуре улавливалась выправка военного.
— Олег Васильевич, — спросил председатель, — как вы смотрите на проведение этих испытаний и на ваше назначение ведущим летчиком?
— Конечно, я за испытания, готов летать.

...X летел на скорости около двух тысяч, устремляясь к исходной высоте — 15 километров. Олег Гудков отправился на нем в седьмой полет, уже многое узнав о его штопоре. Ученые не ошиблись — самолет действительно штопорил плоско. Он вращался по вертикальной спирали, находясь почти в горизонтальном положении: нос его двигался по кругу, опустившись чуть ниже горизонта. Так самолет падал, «проглатывая» за несколько секунд по тысяче метров...
Олег установил, что X в силу каких-то причин предпочитает правый штопор и, попав в него, вращается неустойчиво, рывками, то замедляя вращение и поднимая нос к горизонту, то ускоряя ход и наклоняясь к земле.
Однако неповиновения самолета летчику пока не было.
Правда, X проделывал два с половиной лишних витка после отклонения Олегом рулей на вывод, но вопреки опасениям все же из штопора выходил.
Испытания подходили к концу. Решили сделать еще один полет, завершающий: посмотреть, как повлияют на вращение самолета отклоненные элероны.
Олег взвился на пятнадцатикилометровую высоту. Темно-синее небо безбрежно раскинулось над ним. Находясь в крене, Гудков видел далеко внизу след белой спирали, отметившей его путь в небо. Спираль, расползаясь вширь, превращалась в мелкие хлопья ваты. Притягательность этой картины стала привычной, он уже не воспринимал ее с прежней остротой.
Впрочем, будем к нему справедливы: он занят. Все его существо сосредоточилось на одном: «Еще один тур в небо». Так, чтобы не закружилась голова, чтобы сознание было ясно, а руки тверды и послушны разуму.
— «Привал», я тридцать первый, — передал он на аэродром. — Начну над точкой.
— За вами следим, — ответил руководитель полетов.
Олег закончил разворот от солнца и стал гасить скорость. По предыдущим полетам он уже знал, что двигатели глохнут в штопоре, и решил их сразу выключить, чтобы они не отвлекали. Затем включил приборы, — только они способны объективно и точно передать всю картину движения...
Стрелка указателя скорости переползла цифру триста, и самолет стал покачиваться. Решительно пошла правая педаль, ручка на себя. X энергично повалился на правое крыло, тогда Олег отклонил еще и элероны вправо. И впервые самолет вполне устойчиво и быстро завращался в правом штопоре.
Гудков размеренно считал секунды, контролируя свой голос: «Двадцать один, двадцать два, двадцать три, двадцать четыре...»
Машина штопорила — она вращалась с высоко поднятым носом. Летчик видел перед собой острый клюв кабины, мелькал по кругу расплывшийся горизонт. В такт виткам ярко вспыхивали солнечные блики на стекле фонаря и на мгновенье подсвечивали приборную доску.
Падение с вращением продолжалось. За эти короткие секунды многое нужно проделать испытателю — понять неразгаданное! Вот он пробует поставить элероны нейтрально — машина даже не заметила этого движения. Тогда он двигает всеми рулями на вывод — снова никакого эффекта. Самолету как будто надоело подчиняться воле этого дерзкого человека. X нашел свой собственный характер и больше не хотел прекращать приглянувшееся ему «кружение», будто на одной ножке...
Однако и испытатель оказался твердым, он не уступал. Досчитав до тридцати пяти и не заметив ничего нового в поведении самолета, Олег взял опять рули полностью по правому штопору и затем перевел их энергично на вывод до отказа...
Самолет даже «ухом не повел»! В отличие от прежних полетов машина продолжала вращаться. И падать.
Снова Гудков открыл счет секундам: двадцать четыре, двадцать пять... Он отсчитал вновь пятнадцать секунд, не выпуская из внимания двухстрелочный высотомер. Большая стрелка его неслась по кругу циферблата так, что стало слегка не по себе.
Левая рука Олега потянулась к одной из двух больших кнопок на щитке перед глазами. Кнопки двух противоштопорных ракет.
— Правый штопор, — сказал он, контролируя себя еще раз, — нужно нажать левую кнопку! Да, левую!
Он решительно щелкнул левой кнопкой.
Что это?!
Как будто незримая рука схватила самолет за левое крыло, и, как показалось Олегу, почти мгновенно «дьявольский» вальс был остановлен...
X замер на секунду, «подумывая», не пойти ли ему в другую сторону. Но рули уже обрели свою былую власть над машиной. Самолет сдался — он покорно наклонил свой острый нос и, покачиваясь слегка с крыла на крыло, стал медленно набирать скорость.
— Высота шесть. Потерял девять тысяч, — доложил Гудков земле и подумал про себя: «Лихо штопорит! »
Олег стал запускать оба двигателя — и на этот раз они запустились с первой попытки. Теперь самолет как ни в чем не бывало спокойно шел, планируя к себе на «точку».
Гудков облегченно вздохнул, открыл стекло гермошлема и вытер вспотевшее лицо: «Теперь на посадку!..»

Невесомость и перегрузка Порог космической лестницы