Страница 45 из 52
Что знал Лавочкин о стреловидных крыльях? Как я уже отмечал, Семен Алексеевич был достаточно искушен в вопросах аэродинамики. К тому же он получил исчерпывающую информацию от главного аэродинамика своей «фирмы» Н. А. Хейфица.
Большие скорости полета поставили аэродинамику в сложное положение. Во многом она отстала и была бессильна – отсюда кровь, пролитая при штурме звукового барьера. Но многое уже известно. Стреловидное крыло – белое пятно на картах практики, но отнюдь не диковинка для теоретиков. Именно они, ученые, руководимые академиком С. А. Христиановичем и профессором В. В. Струминским, и поставили на повестку дня эту интереснейшую научно-техническую проблему.
История, завершившаяся работами Струминского, началась в 1935 году. В тот год, собравшись на конгрессе в Риме, аэродинамики всего мира открыли для себя докторскую диссертацию Сергея Алексеевича Чаплыгина «О газовых струях» – фундаментальную теоретическую работу по аэродинамике больших скоростей, написанную еще в 1902 году. [186]
И (такое не раз бывало в науке) высоко оценив труд Чаплыгина, аэродинамики не придали большого значения докладу немецкого ученого Буземана, сообщившего тому же конгрессу о подмеченном им эффекте стреловидности. Буземан – известный ученый. Он создал теорию сверхзвукового обтекания. Однако и сам не оценил по достоинству открытый им эффект стреловидности. Отметив факт, Буземан не сумел дать интересное практике толкование возможностей и перспектив своего открытия.
Между открытием эффекта стреловидности и его воплощением в реальных конструкциях пролегала «дистанция огромного размера».
И вот что любопытно. В годы войны, когда немецкая наука и техника занялись проблемами скоростной авиации, Буземан продолжил исследования, но самолета со стреловидным крылом немцы все же не построили. И не мудрено. Они не достигли скоростей, при которых продвигаться вперед без такого крыла было просто нельзя.
Когда конструкторы разных стран почти одновременно и почти одинаково подошли к скоростям, требовавшим стреловидного крыла, знание теории облегчило им многое.
Начальник группы аэродинамики КБ профессор Хейфиц – дальновидный и эрудированный исследователь. Он отлично понимал, какие заманчивые перспективы сулят новые крылья.
Бригада у Хейфица небольшая – человек пятнадцать расчетчиков. Оснащены они плохо. Электронных вычислительных машин еще не существовало. В ход пошли счеты, арифмометры и логарифмические линейки.
Не случайно и сотрудники Лавочкина, и ученые, не сговариваясь, называли Хейфица полпредом. Он действительно был полпредом Лавочкина в науке и полпредом аэродинамической науки у Лавочкина. Это во многом способствовало тому, что после обширных дискуссий за длинным столом было принято решение – стреловидное крыло строить. Однако и здесь Семен Алексеевич остался верен себе. До последней минуты он продолжал сравнительный анализ крыльев разного типа.
«В области больших скоростей, – рассказывал мне профессор Струминский (ныне действительный член Академии наук СССР), – стреловидные крылья позволяли [187] продвинуться гораздо дальше, чем обычные. Но они очень осложняли взлет и посадку. Да не только взлет и посадку. Стал невозможным полет на. больших углах атаки. А большие углы атаки – это маневр. Нужно ли говорить, что без маневра не может существовать боевой истребитель?
Нарушение устойчивости на больших скоростях полета в условиях маневра, а также на режимах взлета и посадки, связано с тем, что на верхней поверхности стреловидного крыла возникают интенсивные поперечные токи. Они гонят воздух вдоль поверхности крыла, накапливаются в концевой части, резко ухудшая ее обтекание…».
К чему приводило явление, о котором рассказывал Владимир Васильевич? К тому, что на концах крыльев подъемная сила падала, а в их корне увеличивалась. Равновесие нарушалось. Самолет стремился задрать нос, еще больше увеличивая угол атаки. А стоило самолету выйти на большие углы атаки, как начиналось беспорядочное вихревое обтекание, грозившее переходом в штопор.
Эти опасные поперечные токи почти одновременно стали исследовать Струминский, американец Сирс и немец Прандтль.
«Поток воздуха из корневого сечения устремлялся в конец, – рассказывал Струминский. – Возникали совершенно непривычные для аэродинамики явления: падение несущих свойств на конце и улучшение несущих свойств в корне. Чтобы самолет не задрал нос, понадобилось улучшить обтекание на концах и ухудшить у корня…
Так на крыльях появились перегородки, задерживающие поперечные течения».
Возникло много сомнений. Появилось много опасностей. Поставить перегородку совсем не просто. Силы, действовавшие на этот небольшой гребешок в полете, измерялись не килограммами, а тоннами.
«Создание стреловидного крыла, – продолжал свой рассказ Струминский, – потребовало профилей с очень низкой подъемной силой, чтобы поставить их в корне. Таких профилей не существовало. Лучшие умы ЦАГИ соревновались в их создании. Это было совсем не просто – разработать профиль, хорошо работающий на [188] больших скоростях и не дающий подъемной силы на малых…
Одновременно профили с самыми высокими несущими свойствами и характеристиками устойчивости поставили на конце крыла…».
Стреловидное крыло взорвало и опрокинуло привычные представления аэродинамических расчетов. И все же не это стало самой сложной частью дела. За небольшой группой инженеров и ученых, работавших под руководством Хейфица в КБ Лавочкина, стоял ЦАГИ. Многочисленный коллектив высокоавторитетных исследователей с возможностью провести необходимый эксперимент надежно защищал и подкреплял группу энтузиастов лавочкинского КБ, работавших на переднем крае.
Прочнисты не имели той опоры, которой обладали аэродинамики. Опробированную десятилетиями схему расчета, похожую на алгебраическую формулу, куда предстояло подставлять те или иные конкретные цифры, пришлось отбросить. Все стали решать заново. Заново и совершенно самостоятельно.
Читатель помнит, что сложность и стремительность развития послевоенной авиации вынудила главных конструкторов ограничиться стратегией своей профессии, отдав помощникам решение задач инженерной тактики. Стреловидное крыло очень обострило и без того нелегкую ситуацию. Весь свой огромный опыт, всю недюжинную эрудицию в вопросах аэродинамики и прочности пустил в ход Лавочкин. Ведь именно ему и прежде всего ему пришлось разбивать проблему на ряд четких конкретных задач, ответ на которые и позволял осуществить новый рывок вперед.
В КБ всегда ценили такой талант главного, как умение подобрать людей, способных раскрыть свои творческие возможности прежде всего в минуты наибольшего напряжения.
Помимо Хейфица, ближайшими помощниками Семена Алексеевича в создании самолета со стреловидными крыльями стали еще два человека – его заместитель доктор технических наук Наум Семенович Черняков, человек высочайшей инженерной культуры, огромной эрудиции, редкого обаяния, и начальник группы прочности профессор И. А. Свердлов. [189]
С главным прочнистом лавочкинского КБ я познакомился еще в институте. Но не лично: толстая книга «Расчет самолета на прочность» – важное пособие при разработке студенческого проекта.
В жаркие дни работы над Ла-160 практическими делами пришлось дописывать Иосифу Абрамовичу Свердлову новые главы этого увесистого фолианта.
Свердлов работал одновременно в КБ Лавочкина и Военно-воздушной академии имени Жуковского. Это было нелегко, но практика КБ обогащала профессора бесценным опытом, а научные исследования, проводимые в академии, несли свою лепту производству. Свердлов многому научил людей, с которыми работал у Лавочкина. Настойчиво и упорно воспитывал он своих помощников, прививая им скрупулезную точность и высокую требовательность, без которых невозможно гарантировать самолету полную безопасность.
Это был самоотверженный, влюбленный в свое дело человек. Работяга. Из тех, кто мечтает, чтобы в сутках было 25 часов. Он имел большую семью и жил в маленькой комнатушке. Вечерами, закончив трудовой день в академии и в КБ, он усаживался в кухне (другого места у него не было, а отдельные квартиры в ту пору были далеко не у каждого), теребя себя за волосы (такая уж была у него привычка), принимался за расчеты. Как вспоминает об отце А. И. Свердлов, «у него не было письменного стола и книжного шкафа. Все, что было необходимо для работы, лежало в большом цинковом баке для вываривания белья».