Крылья Родины

Таким образом, после многих споров, расчетов и всевозможных соображений и на этот раз проектировавшиеся у нас трубы должны были оказаться самыми мощными в мире.

За исключением весов, изготовленных по проекту Г. М. Мусинянца фирмой «Толедо» в Америке, все оборудование было выполнено у нас, а в значительной мере даже на стройке, в мастерских института.

Закладка нового ЦАГИ состоялась 6 ноября 1935 года, а в феврале следующего года Совет Труда и Обороны утвердил сроки строительных работ, после чего и началась энергичная работа по осуществлению всего грандиозного плана.

Этот целостный план правительство рассматривало 6 мая 1938 года, когда и было принято окончательное решение по всему проекту создания нового ЦАГИ и утверждена смета.

После этого заводы начали выполнять заказы с большой энергией, а строительство стало подвигаться к окончанию очень быстро. Сооружение больших труб было закончено к осени 1939 года. В августе и сентябре состоялся пуск этих труб.

Но еще раньше, в День авиации, 18 июля 1936 года, были опробованы малые аэродинамические трубы — «Т-102» и «Т-103».

Первая из них явилась моделью большой самолетной трубы, уменьшенной в шесть раз.

Строительство корпуса, где помещались малые трубы, шло с бурной стремительностью.

Строили зимой, в снег, метели, холода, и закончили сооружение корпуса и труб к весне 1936 года. Таким образом, выполнено было намерение: заручиться опытом и уверенностью, что большие трубы оправдают свое назначение.

Но, разумеется, малые трубы имели и свое особенное назначение.

По сравнению со старыми трубами московского ЦАГИ малые трубы в новом ЦАГИ гораздо более совершенны во всех отношениях, а значит, и обеспечивают нашим аэродинамикам несравненно большую надежность экспериментального исследования моделей.

Во всяком случае, все модели новейших наших самолетов, составивших славу авиации в годы Великой Отечественной войны, испытывались именно в этих трубах.

Малые трубы

Корпус малых труб включает две аэродинамические установки: трубу «Т-102» и трубу «Т-103». Обе трубы замкнутого типа, но с открытой рабочей частью: кольцеобразная труба как бы разрывается, и в этом пространстве помещается испытываемая модель. Соответствующей аэродинамической обработкой концов такой трубы достигается та же равномерность воздушного потока, как и в целой трубе, но, разумеется, экспериментировать в трубе с открытой рабочей частью, где модель вся на виду, несравненно удобнее, чем в закрытой трубе.

В этой открытой части трубы имеют не круглое, а эллиптическое поперечное сечение.

Поток воздуха в первой трубе, «Т-102», создается двумя вентиляторами, установленными в начале двух обратных каналов, образующих трубу. По обратным каналам гонится воздух, всасываемый вентиляторами у открытой части трубы. В коленах этих каналов находятся поворотные лопатки, направляющие поток. Каждый вентилятор сидит на одном валу с электромотором и вращается со скоростью до тысячи оборотов в минуту.

Вторая труба, «Т-103», имеет только один вентилятор. Скорость воздушного потока тут значительно выше, чем в первой трубе.

Обе трубы предназначены для аэродинамического обследования моделей самолетов, крыльев, фюзеляжей и тому подобных объектов.

Но труба «Т-102» сохраняет свое значение и как модель большой самолетной трубы. Она не только облегчила и ускорила ввод в действие большой самолетной трубы, но и до сего времени часто заменяет ее при некоторых опытах и исследованиях.

Развитие и совершенствование экспериментальных методов при исследовании натуральных самолетов в большой трубе рождают всё новые и новые вопросы. Предварительное исследование их при всякой возможности переносится в малую трубу, эксплуатация которой обходится много дешевле.

При постройке трубы «Т-102» был разрешен, между прочим, очень интересный и существенно важный вопрос о «пульсациях» воздушного потока.

С этим странным явлением аэродинамики столкнулись впервые еще в Москве, в старом ЦАГИ, когда там пускали в ход первую у нас трубу с открытой рабочей частью.

Труба была установлена в лаборатории имени С. А. Чаплыгина. Как только труба начинала работать, по всем четырем этажам здания начинали хлопать двери, прыгали на столах графины, трескалась штукатурка. В американской литературе нашлись описания подобных явлений, происходивших в американских трубах, и указывались некоторые средства для предотвращения пульсаций. И вот во время очередного запуска трубы А. И. Сильман и Г. М. Мусинянц произвели такой опыт: сунули ладони рук в поток около обреза трубы. Пульсации немедленно прекратились, графины перестали звенеть и двери успокоились. Все это произошло так неожиданно и так было похоже на чудо, что присутствующие начали аплодировать, а к ним присоединились и сами чудодеи. Тогда пульсации возобновились, и здание опять запрыгало.

Пульсации потока бывают только у труб с открытой рабочей частью. Вызывая вибрацию всего сооружения, пульсации могут угрожать его прочности, и при постройке больших труб пришлось серьезно взяться за изучение этого загадочного явления.

После тщательного изучения причин возникновения в малых трубах пульсаций потока были найдены весьма эффективные меры борьбы с ними. Во все новые трубы были внесены конструктивные изменения, благодаря которым пульсации потока в них сведены до безобидных пределов.

Такого рода конструктивные изменения в очень малой степени сказывались на аэродинамических качествах труб.

Самой существенной и самой крупной работой лаборатории малых труб надо считать создание атласа аэродинамических характеристик современных профилей крыла. Участие в работе принимала вся лаборатория тем или иным путем. Атлас вышел исключительно полным по материалу для аэродинамической характеристики крыловых профилей и оказался чрезвычайно полезным для авиаконструкторов.

Бóльшая часть научно-исследовательских работ нашего аэродинамического центра после его реконструкции стала посвящаться решению тех новых задач, которые возникают при переходе самолетостроения к большим скоростям. Малые трубы, описанные здесь, и другие, более скоростные, оказались весьма кстати. Именно в них выполнен был ряд интереснейших работ, приближающих нас к разрешению вопросов скоростного полета.

Многие из этих исследований отвечают уже запросам завтрашнего дня, как этого мы и требуем от теоретической науки.

Исследованием же моделей боевых машин, составивших военную славу русской авиации, малые трубы оказали неоценимую услугу в дни войны.

Здесь были исследованы модели опытных самолетов С. В. Ильюшина, А. С. Яковлева, А. Н. Туполева, С. А. Лавочкина, В. М. Петлякова, Н. Н. Поликарпова, П. О. Сухого. Бóльшая часть этих самолетов и была принята на вооружение Советской Армии накануне Великой Отечественной войны.

Но еще лучшую службу в деле обороны и подготовки победы сослужили большие трубы, составляющие особую достопримечательность нового ЦАГИ.

Блок больших труб

При проектировании больших натурных труб находились люди, выражавшие опасение, очень забавное, но не лишенное смысла. Они опасались, что, испытывая натуральный самолет в столь совершенной аэродинамической трубе и в условиях, столь близких к натуральным, экспериментатор разучится думать и потеряет всякий вкус к творческой работе, так как ему придется лишь механически констатировать факты и автоматически делать из наблюдений практические выводы.

Однако на деле получилось нечто совершенно обратное. В новых условиях экспериментирования целый ряд вопросов получил иное освещение и быстро стал накапливаться новый материал для теоретических обобщений.

Уже самое сооружение больших труб, конструирование и наладка их оборудования потребовали исключительного напряжения творческой мысли, большой изобретательности и остроумия. В этом легко убедиться даже при самом поверхностном знакомстве с устройством и работой этих грандиозных аэродинамических установок.