Определение запасов воздухозаборника по помпажу.

 

Мне кажется, что в этом полете подтвердилась старая истина: при испытаниях нет мелочей, любая «мелочь» может обернуться либо бедой, либо неприятностями.

Существует такой вид испытаний силовой установки самолетов — определение запаса устойчивости воздухозаборника и двигателя по помпажу. Дело в том, что у сверхзвукового самолета подвод воздуха к двигателю осуществляется через довольно сложное устройство — сверхзвуковой воздухозаборник, геометрическая форма которого и, соответственно, проходное сечение изменяются в зависимости от числа М полета. Сделано это для того, чтобы создать наилучшие условия для работы двигателя и уменьшить сопротивление самолета. Зависимость положения регулирующего элемента (им является либо подвижный конус, либо особой формы подвижные панели воздухозаборника) от числа М полета, а также от режима работы двигателя, рассчитывается теоретически и проверяется в полете. На большом числе М, обычно близком к предельному, нужно с помощью особой системы перемещать конус или панели, чаще именуемые клиньями, в ту или иную сторону от расчетного положения, вызывая помпаж воздухозаборника и, как правило, двигателя.

Помпаж воздухозаборника — явление, возникающее потому, что нарушается нормальное течение сверхзвукового потока на входе в канал, обычно тогда, когда конус или панели слишком втянуты в горло воздухозаборника. Возникают пульсации потока в канале, сопровождающиеся буквально громовыми ударами по самолету, как-будто кто-то лупит кувалдой; почти всегда деформируются и заклиниваются дополнительные створки впуска воздуха, трескаются стенки канала и панели воздухозаборника.

Обычно вслед за помпажем воздухозаборника помпирует двигатель: происходит срыв потока с лопаток компрессора. Камера сгорания либо гаснет (это хорошо), либо температура на турбине очень быстро растет, порой с темпом 100 °C в сек (это плохо), потому что при несвоевременном выключении двигателя обгорают лопатки турбины и соплового аппарата с соответствующими последствиями…

Испытания «на помпаж» проводились давно, с появлением сверхзвуковых самолетов, но на МиГ-23 ко всему вышеописанному добавляется еще и энергичное вращение самолета. Боковые воздухозаборники начинают помпировать неодновременно, возникает скольжение на крыло, вызывающее размашистые колебания по крену, часто переходящие в быстрое вращение. Так как наиболее ценным является определение запаса устойчивости силовой установки на предельных числах М, то весь этот «цирк» происходит на высоте 13–13,5 км на скорости полета около 2500 км/ч…

Первым с этим явлением — вращением самолета при помпаже воздухозаборника — столкнулся летчик-испытатель Луховицкого завода Игорь Ноздрачев, мой товарищ по ШЛИ. Конечно, он не производил каких-либо манипуляций с воздухозаборником, выполнял обычный сдаточный полет, и тем более неожиданным для него было это дикое вращение после того, как «хрюкнул» двигатель его МиГ-23. Самолет не реагировал ни на отклонение ручки против вращения, ни на отклонение педали, что свойственно режиму вращения при так называемом инерционном взаимодействии продольных и боковых моментов. Игорь все-таки дотерпел, пока самолет, потеряв скорость и высоту, прекратит вращение, и благополучно закончил полет. Вот с этого полета и начался поиск методов вывода самолета из подобного вращения. Вскоре Федотов нашел надежный способ, ознакомил с ним нас, и мы достаточно быстро, как мне кажется, его освоили.

Но, хотя мы уверенно выводили самолет из вращения, режим оставался жестким и серьезным: после полета обычно ремонтировали воздухозаборник, чинили подфюзеляжный гребень, который тоже ломался. Существовала возможность и полного разрушения самолета, что однажды и произошло у военного летчика-испытателя того же Луховицкого завода полковника Николая Зуева после неожиданного помпажа на предельном числе М. Зуев катапультировался удачно и после продолжал работать еще много лет.

Испытания надо было проводить в любом случае, иначе мы не смогли бы определить оптимальную программу регулирования воздухозаборника МиГ-23. Скучными эти испытания, естественно, назвать было нельзя. Не скажу, что было страшно, но возникало чувство повышенной опасности и особая настороженность: пока взлетал, набирал высоту, отходил подальше для разгона, как-то вроде бы томился, ждал того времени, когда можно будет включить форсаж и приступить к делу. Ну, а когда это время наступало, тут уж лишние мысли испарялись, все работало лишь на то, чтобы хорошо выполнить режим, вовремя выключить двигатель, прекратить вращение и вообще быть готовым к любой неприятности.

Летали мы на эти испытания много, навострились до того, что на конечном участке разгона управляли самолетом, зажав ручку в коленях, т. к. правой рукой крутили кремальеру ручного управления клином воздухозаборника, а левой держались за РУД, готовые мгновенно выключить двигатель. Через какое-то время я приспособился перед выключением двигателя левой рукой включать автоматику управления воздухозаборником, что позволяло избежать вращения и, соответственно, реже приходилось ремонтировать подфюзеляжный гребень. Выключать двигатель нужно было очень быстро, не позднее, чем через 0,5 сек после начала помпажа, потому что допускалось увеличение температуры на турбине не больше, чем на 50 °C, а темп её роста, как я уже говорил, был 100 °C в сек.

В тот день я взлетел, набрал высоту, разогнался до максимального «маха», перевел воздухозаборник на ручное управление, зажал ручку коленями, левой рукой взялся за тумблер автоматики, правой стал медленно крутить кремальеру уборки клина. Послышалось едва заметное урчание, и тут же с пушечным ударом «хлопнул» воздухозаборник.

Мгновенно включаю автоматику, хватаюсь за РУД и выключаю двигатель. Самолет, сильно покачавшись по крену, вращаться не захотел и, быстро тормозясь, стал снижаться. Хлопки поутихли, потом прекратились совсем, машина успокоилась, пора запускать двигатель.

Но что-то уж очень резво самолет теряет высоту, к тому же слышен какой-то непонятный шум. Осматриваюсь: все, вроде бы, в порядке, контрольные лампочки горят тем цветом, каким и положено, даже лампы контроля положения шасси светят спокойным зеленым огоньком. Зеленым… господи! Шасси-то выпущено! Рука потянулась «на уборку», но я вовремя сообразил, что после выпуска шасси на приборной скорости 1350 км/ч и числе М=2,35 манипулировать с ними не стоит, и убрал руку на свое место на РУД. Я запустил двигатель, снизился, прошел пониже над КДП с просьбой посмотреть повнимательней на мои колеса, получил утешительное сообщение, что колеса на месте, и приземлился.

Произошло вот что. Чтобы выпустить шасси на МиГ-23, нужно надавить на ручку шасси и перевести её в нижнее положение. Когда включен полный форсаж, РУД находится на расстоянии всего нескольких сантиметров от ручки шасси, вот я и двинул эту ручку вперед и вниз, хватаясь за РУД для выключения двигателя… Хорошо, что створки шасси выдержали колоссальный воздушный напор и не улетели прочь, по пути шарахнув по стабилизатору, а то неизвестно, чем бы все это закончилось.

Потом я узнал, что похожий случай был у Федотова, хотя и не на таком режиме полета, и он посоветовал всем при разгоне ставить ручку шасси в верхнее положение, а не в нейтральное, как положено по инструкции, но до меня этот совет не дошел, не знаю, по какой причине, возможно, был я тогда в отпуске. В дальнейшем на всех наших новых самолетах была изменена конструкция рычага управления шасси: для снятия с предохранительного упора нужно потянуть за рычаг и только тогда его можно перевести в требуемое положение. Возможно, на принятие такого конструктивного решения как-то повлиял мой случай.

Вот, казалось бы, мелочь: не подумал, что второпях могу зацепить за ручку шасси, ведь никогда прежде этого не случалось, а могло все кончиться печально. Так что закончу тем, с чего начал: в авиации нет мелочей.

 

⇐ Предыдущая16171819202122232425Следующая ⇒

Поделиться: