Комфорт и скорость: пассажирский Як-40

Между тем, в ОКБ началось проектирование пассажирского самолета местных авиалиний Як-40 с тремя реактивными двигателями. Его двухконтурные двигатели турбовентиляторного типа казались сначала слишком уж крупногабаритными, но вскоре глаз к ним привык, а преимущества были налицо: большая тяга при меньшем удельном расходе топлива. Когда от макета перешли к постройке, ее сначала возглавил Михаил Бендерский , специалист по министерским и серийным взаимоотношениям, но слабо разбиравшийся в технических вопросах. Затем он был отстранен от руководства Як-40, сохранив за собой пост первого заместителя Генерального конструктора, а его преемником стал самоуверенный Сергей Кулагин , до этого успешно руководивший работами по перехватчику Як-28П . Не продержавшись и месяца на этом поприще, Кулагин не потрафил Яковлеву и наступила моя очередь.

Захожу в кабинет Генерального. Начало обычное:

- Как дела?

- Дела неважные. Як-28-64 по всем основным характеристикам остался точно таким же, как серийный перехватчик Як-28П, или даже хуже. Я ожидал потока самых язвительных упреков, а вместо этого последовало:

- Вы так считаете?

- Да. Получилось, как в пословице: не за то отец сына ругал, что он играл, а за то, что отыгрывался. Видимо, эта тема исчерпала себя.

- А вы не хотели бы взяться за другую тему?

- Какую?

- Як-40.

- А как же быть с Як-28-64? Бросить?

- Придется с ней расстаться.

- Как, совсем?

- А вы что, сможете одновременно находиться и в Москве, и в Жуковском?

- Нет, разумеется. Но, может быть, все - таки попытаться выжать еще что - нибудь из этой машины? Кое-какие резервы по увеличению максимальной скорости все еще остались.

- Нет. Если уж браться за Як-40, так нужно браться сейчас. Или отказаться совсем.

- Так значит, Як-28-64 можно забросить совсем?

- Конечно. Я так обрадовался, что, вероятно, весь просиял и от взгляда АэСа это не ускользнуло. Правда, он сразу вида не подал, как бы пропустив это мимо своего внимания, зато потом целый год он не упускал случая упрекнуть меня в этом. А пока он стал подробно вводить меня в курс дела по Як - 40. Оказалось, что проектирование продвинулось уже очень далеко, но поскольку приходилось впервые проектировать такой сравнительно крупный пассажирский самолет, да еще реактивный, вопросов возникало множество.

Положение осложнялось тем, что, не ожидая окончания опытных работ, чертежи уже доставили на Саратовский и Смоленский авиазаводы , которые авансом приступили к подготовке серийного производства. Когда я втянулся в работу по Як-40, мне скоро дали понять, какие подводные камни лежат на его пути. Первым оказался Леонид Машей , начальник КБ, который посвятил меня в некоторые из них:

- Хе, хе. Тут, понимаешь, недавно выяснилось, что самолет-то сильно перетяжелен. Перетяжелен настолько, что никто не знает, что с этим делать. Особенно тяжелее расчетного веса оказалось крыло. Тут как тут объявился Лева Шехтер с предложением: почитайте-ка книгу Егера "Проектирование пассажирских реактивных самолетов". Там найдете такие советы: "Современная методика расчета на прочность приводит, как правило, к перетяжелению конструкции. Чтобы этого избежать, во многих КБ практикуется расчет прочности самолета с поправкой на условный коэффициент 0,9 от нормативной нагрузки, с доведением последовательным рядом статических испытаний прочности конструкции до 1,0".

Шехтера поддержали авторитетные прочнисты Сергей Макаров и Борис Липкин .

- Так и появился этот, хе, хе, "липовый" расчет крыла.

- Да не может этого быть! Кто же утвердил это? Неужели сам Яковлев?

- Что, Яковлеву жизнь надоела? Конечно, Бендерский.

- Что - то мне не верится. Ну да ладно, потом разберемся. А еще что? Конечно, крыло первым бросалось в глаза, но и по другим агрегатам дело было не намного лучше. АэС объявил в КБ аврал: все на борьбу за вес! Учредили особый премиальный фонд, экономия каждого килограмма оценивалась денежным эквивалентом. В результате посыпались многочисленные предложения, среди которых было немало дельных, но порядочно и авантюристических.

- Например?

- Крыло, и без того сквозное, без центроплана, решили намертво соединить с фюзеляжем. "Новое слово" в мировом самолетостроении. Дескать, мол, зачем самолет нужно разбирать? Он ведь создан для того, чтобы летать, так и пусть летает, а перевозить по земле его и незачем, как морские суда.

- Неужели так и решили сделать?

- Да.

-Или еще: толщина листов обшивки герметичной части фюзеляжа, впрочем как и остальной, назначалась из условий прочности стыковых заклепочных швов в местах соединений листов обшивки, ослабленных отверстиями под заклепки. Группа конструкторов и расчетчиков предложила стравливать методом химического фрезерования избыток толщины листов на всем поле каждого листа, расположенном между швами, оставив расчетную толщину лишь по периметру. Экономия веса оказалась значительной, да вот незадача - стрингеры и шпангоуты герметичной части фюзеляжа соединяются с листом клеесварным методом, и еще неизвестно, как поведет себя точечная электросварка дюралевых элементов конструкции в местах листов, подвергнутых химфрезерованию. Не поотрываются ли эти самые электросварные точки от утонченных листов? Да и как проконтролировать фактическую толщину листа после химфрезерования, особенно в местах точечной сварки?

- Ладно, ладно. Для начала с меня и этого хватит.

- Хе, хе. Когда с этим разберешься, заходи, у меня для тебя еще кое- что найдется. Первым делом пришлось аннулировать "гениальное" предложение о неразъемном соединении крыла с фюзеляжем. При достаточно беспристрастном рассмотрении оказалось, что никакого выигрыша веса оно не дает, а нареканий вызовет предостаточно.

Затем, хорошенько взвесив все за и против химфрезерования обшивочных листов фюзеляжа, пришлось признать целесообразность этого, поскольку экономия веса получалась значительная. Однако, дабы не напороться на неизвестные неприятности с точечной электросваркой стрингеров и шпангоутов с шершавой после химфрезерования поверхностью утонченных листов, мы разбили рисунок химфрезерования на более мелкие прямоугольники, оставив нетронутыми полоски металла в местах клеесварных соединений. Пришлось немного проиграть в весе, зато никаких сомнений в надежности герметичной части, да и всего фюзеляжа, не осталось. Когда дело дошло до статиспытаний злополучного крыла, оно не выдержало не только положенной нагрузки, а сломалось уже при 70% от нее. Правда, основной лонжерон был цел, а не выдержала вспомогательная балочка крепления носка к фюзеляжу. После ее усиления испытания повторили, но теперь сломался задний лонжерон при нагрузке всего лишь 84% от заданной. После его ремонта и соответствующего усиления снова возобновили беспощадные испытания. На этот раз, наконец, лопнул главный лонжерон крыла при 91% нормированной нагрузки. - Все, все,- загалдели хором расчетчики-прочнисты,- мы и считали на эту нагрузку. Больше крыло держать не будет. - Как так не будет - спросил я, делая вид, что ничего не знаю об "условном коэффициенте" 0,9, принятом при расчете. - Крыло больше держать не будет потому, что согласно решению особой комиссии по облегчению самолета Як-40, созданной по указанию Генерального конструктора, при расчете на прочность был принят "условный коэффициент"- 0,9. - Покажите, пожалуйста, это решение. Порывшись в сейфе, Липкин достал и протянул мне эту бумагу. Под решением стояли подписи Сергея Макарова, Бориса Липкина и Леона Шехтера, а также была заделана сверху надпись "Утверждаю" (М.Бендерский), а вот самой подписи-то и не было. - Что-то я не вижу здесь подписи Михаила Григорьевича. Где она? - Она в оригинале, а это копия. Когда поиски оригинала ни к чему не привели, мы продолжили наш разговор. - Хорошо, пусть хитрый Бендерский уклонился от ответственности, не рискнув взять на себя всю тяжесть этого противозаконного решения. Давайте вернемся к существу дела. Тут написано: "считать крыло самолета Як-40 на прочность с условным коэффициентом 0,9 от полной разрушающей нагрузки, с доведением, методом последовательных статиспытаний, прочности конструкции до нормативной величины". Так вот и давайте этим самым методом, как тут написано, доводить прочность конструкции до норматива. - Но ведь крыло разрушено, что же испытывать? - Во-первых, разрушилось-то только левое, а правое цело. Сделаем ложную балку, имитирующую левое крыло, и продолжим испытания. А во вторых, вы только взгляните на поломку: здесь же явная ошибка в расчете, налицо местная неравнопрочность, ослабление по отношению к соседним сечениям полки. Усилим это место как надо и снова вперед. - Договорились. Пока готовились к дальнейшим испытаниям, педантичный и осторожный заместитель главного конструктора по прочности, не замешанный в историю с "условным коэффициентом", Александр Караваев предпринял официальный демарш - написал мне служебную записку: "В связи с тем, что расчет прочности крыла Як-40 велся с применением эмпирического коэффициента 0,9, прочность крыла может быть обеспечена только при условии дополнительного размещения по контуру его поперечного сечения добавочных силовых элементов". Ничего себе, заявочка! Он, Караваев, предупреждает, а вы там как хотите. Взял я это послание и демонстративно, на глазах у Липкина, порвал и бросил в корзину. - Пусть Караваев перестраховывается на здоровье, но "размещать добавочные силовые элементы" легко на бумаге, да не так просто в готовых крыльях, которых серийный завод уже понаделал не один десяток. Будем продолжать статиспытания так, как договорились. После того, как со страшным треском рухнуло наше последнее крыло, выдержав 98,5% от нормативной нагрузки, даже Липкин стал меня уговаривать, что большего крыло без капитальных усилений уже не выдержит. - Я бы с вами согласился, однако не могу не обратить вашего внимания на особенность разрушения: полка-то основного лонжерона лопнула возле центрального стыкового узла, где она подсечена и ослаблена, став явно неравнопрочной соседнему месту. Предлагаю компромисс: на этом испытания прекращаю, но в серийных крыльях все же введем дополнительную накладку изнутри в районе подсечки с самой первой машины. А там посмотрим. Ведь еще предстоят контрольные статиспытания серийного самолета всего целиком, а не отдельных агрегатов по очереди. На том и порешили.

Все это может показаться слишком нудным и скучным, если бы не забавный финал этой истории. По случайному стечению обстоятельств контрольные статиспытания серийного Як-40 проводились в лаборатории Воронежского авиазавода . Среди несокрушимых стальных колонн огромного испытательного зала под самым потолком был распят, словно Иисус Христос, серебристый самолет, ожидая своей участи. Кроме непосредственных участников, посмотреть на это зрелище пришли свободные военпреды и Алексей Туполев , сын знаменитого авиаконструктора, на ходу обмениваясь репликами по адресу Александра Яковлева. - Посмотрим, посмотрим, как это яковлевское дерьмо развалится. - Других-то учить легко, самому еще надо подучиться немного. Наконец в лаборатории наступила напряженная тишина, нарушаемая только лаконичными возгласами: - Даем 70% нагрузки? - Есть 70%, есть 70%, есть, есть, есть,- отвечают наблюдатели каждого динамометра, установленного возле локальных силовозбудителей. - Даем 80%. - Есть 80%, есть 80%, есть, есть, есть. - Даем 90%. - Есть, есть, есть. - Даем 95%. - Есть, есть, есть. - Даем 98% разрушающей нагрузки. В напряженной тишине стали раздаваться слабые потрескивания. - Есть 98%, есть, есть. - Даем 100%. - Голос ведущего испытания возвысился, напоминая торжественные звуки патетического голоса Ю.Б. Левитана (известный диктор радио, читавший важные сообщения во времена Великой Отечественной войны). Крылья и оперение самолета изогнулись гигантскими дугами, фюзеляж тоже заметно деформировался, слышались громкие потрескивания, но самолет все еще держался. - Продолжаем нагружение до разрушения. Даем 101% Даем. - Трах, бах, тарарах! Со страшным грохотом, подняв тучи пыли, самолет Як-40 разрушился при 101,5% нормированной разрушающей нагрузки. Вот она, желанная минута, когда гром ломающихся конструкций отдается в сердце сладкой музыкой!

Никогда не забудется и сцена на аэродроме в Жуковском. Вот в двухместную пилотскую кабину Як-40 усаживается в одиночку лихой летчик- испытатель А.А. Щербаков , приглашенный из ЛИИ специально для опасного испытания самолета по срыву в штопор. В пассажирской кабине закреплен рассредоточенный балласт, заменяющий пристегнутых к сидениям доверчивых пассажиров. Через несколько минут мы наблюдаем с земли, как самолет, набрав метров 800 высоты, теряя скорость, качнулся, имитируя срыв в левый штопор. Выровняв самолет и снова набрав потерянную высоту, летчик сваливает его теперь в правый штопор, но, видимо осмелев, упускает момент вывода из штопора и только после полувитка правого штопора, оказавшись почти на спине, едва успевает вывести самолет из отвесного пикирования вблизи от земли. Ответственный за летные испытания Керим Бекирбаев молча отводит Щербакова в летную комнату, наливает ему стакан слаборазведенного спирта и только после того, как тот выпивает, спрашивает:

- Ну, как? - Крепкий бочонок,- проговорил летчик, отдышавшись и нюхая корочку черного хлеба. Я уж подумал, что отлетался. Вот она, награда за труд конструктора, промелькнуло у меня в голове. Ради этой минуты стоит настойчиво добиваться слаженной, добросовестной и целеустремленной работы множества людей, причастных к созданию нового самолета. Что скрывать? Таких радостных минут у авиаконструктора выдается маловато, зато неприятных - хоть отбавляй. Начиная с первого полета. Вот, отлаженный, тщательно проверенный, уже проделавший пробные рулежки самолет Як-40 допущен методсоветом ЛИИ к первому полету. В него забирается экипаж в полном составе: летчик-испытатель Арсений Колосов , второй пилот Юрий Петров , ведущий инженер Юрий Висковский . Пока они запускают и опробывают двигатели и выруливают на старт, я выхожу на летное поле и подхожу к тому месту взлетно-посадочной полосы, где должен произойти отрыв самолета от земли.

рис_адлер Як-40 Засвистели лопатки вентиляторного контура двигателей, самолет тронулся с места, стремительно набирая скорость и усиливая шум, поравнялся с моим "наблюдательным пунктом", находясь уже в воздухе..

Вдруг, что это? Внезапно шум почти умолк! У меня упало сердце. Вероятно, экипаж прервал взлет. Хорошо еще, что впереди длинная ВПП, успеют сесть и остановиться. Однако вместо того, чтобы снижаться, самолет преспокойно продолжает набор высоты. Тьфу, пропасть! Просто дело в том, что шум от двуконтурных двигателей сзади намного слабее, чем спереди, вот мне и померещилось несчастье.

Другими постоянными источниками отрицательных эмоций стали Саратовский и Смоленский авиазаводы : то шли нарекания на низкое качество чертежей, то - на слишком частые изменения конструкции, а то и вообще до нас доходили сведения о приостановке и без того вялого серийного производства. Так, однажды, приехав в Саратов вместе с двумя представителями МАП и Министерства гражданской авиации, мы застали на заводе грустную картину: в цехах, особенно в фюзеляжном, безлюдно, стапеля Як-40 покрылись пылью, жизнь почти замерла. Оказалось, что завод, одновременно с освоением серийного производства Як-40, давно производит изделие военного профиля, спрос на которое в связи с войной во Вьетнаме непрерывно возрастает. Этим обстоятельством директор завода Н.С. Денисов объяснял все дело. Не удовлетворившись разговором с директором, мы отправились в обком, где были приняты первым секретарем А.И. Шибаевым , в прошлом директором этого же завода. Выслушав объяснения Денисова, Шибаев, словно думая вслух, проговорил: - Сразу два задания завод не тянет, и Петр Васильевич Дементьев это знает. Он требует от завода в первую очередь выполнения военного заказа, в ущерб программе по Як-40. На что же он надеется? Вероятно, он думает, что Яковлев опять построил непрочную машину, Аэрофлот от нее откажется, и с Дементьева за срыв ее поставок никто не спросит. По возвращении в Москву я доложил АэСу о положении дел на серийном заводе и о разговоре с Шибаевым. - Он что, так и сказал: "Яковлев опять построил непрочную машину?" - Да, так и сказал. Когда все же серийные заводы раскачались и наши самолеты начали поступать в эксплуатацию, пророчество Шибаева неожиданно чуть не сбылось: известный ас и безупречный летчик-испытатель Амет-хан Султан , собираясь взлететь на Як-40 и довольно резко разворачиваясь перед стартом, почувствовал, как одна из главных стоек шасси обломилась и самолет уткнулся крылом в землю. Сочтя некорректным обвинять в этом такого искусного летчика, решили произвести профилактический осмотр всех самолетов, находящихся в эксплуатации. На том же самом месте, где головка стойки шасси раздваивается на два рога, на большинстве самолетов, налетавших более 100 посадок, обнаружились трещины.

Эксплуатацию самолетов остановили. Чрезвычайное происшествие! Прихватив с собой злополучную стойку шасси, едем втроем "на ковер" к министру авиапромышленности. Он оказался не один, а во главе целой коллегии. - Кто хозяин машины - спрашивает министр, грозно глядя на нашу группу. Видя, что С.К. Мусолин , начальник отдела механизмов КБ, отвечать не собирается, а Бендерский сидит с отсутствующим видом, несмело отвечаю: - Я, Петр Васильевич. - Ну что у тебя тут - спрашивает он, подходя к стойке шасси, уложенной на ковер. - Вот тут,- став на колени перед склонившимся министром и показывая на совершенно гладкое место, говорю я, - происходит концентрация напряжений, в результате которой накапливаются усталостные деформации, приводящие к образованию трещин. Если присмотреться, она тут и видна. - Да, с таким явлением мы сталкивались на узлах крепления лопастей вертолета Миля. А вы не пробовали обрабатывать это место дробеструйной установкой? - Нет, Петр Васильевич, мы и не слышали даже о таком методе. Тут внезапно оживился Бендерский, заговорили и другие. Разговор завертелся вокруг метода местного упрочнения закаленных высокопрочных сталей путем обстрела стальными шариками из дробеструйной установки. Получаемая таким путем поверхностная нагартовка может дать упрочнение порядка 10-15 процентов. Но мне было ясно, что таким путем от массовых трещин не отделаться. Пока шел обмен мнениями, я лихорадочно соображал, что нужно предпринять. Пусть, думаю, Бендерский с Мусолиным едут в Люберцы к Милю, а я тем временем смотаюсь в Горький, где находится завод, поставляющий амортстойки серийному заводу, и договорюсь там о капитальном усилении стоек. Приехав в Горький, захожу к главному инженеру этого агрегатного завода. - Я от Яковлева. Вы поставляете основные стойки шасси Саратовскому авиазаводу для самолета Як-40? - Да, а что? - Большая ли трудоемкость механической обработки головок этих стоек? - Они нас просто замучили. Особенно фрезерование внутри каждого отрога, просто наказание. Никаких подходов для замеров толщины стенок нет. - Хотите, я отменю не только внутреннюю, но и наружную обработку? Будете брать штампованную заготовку и приваривать ее целиком, как она есть. А после закалки расточите ее вместе со стаканом, отшлифуете и все. - Да я на вас за это молиться готов. - Молиться не надо. Давайте подпишем документ: с очередной стойки вносится такое-то изменение конструкции и технологии. Две первые стойки с этим изменением срочно направляются в ОКБ Яковлева для контрольных испытаний. - Договорились. За мной магарыч,- сказал главный инженер. - Когда получим стойки, сочтемся. Между тем, Сергей Кулагин своим авторитетным басом убедил АэСа в том, что всему виной разветвление головки стойки. Стоит только вварить между "рогами" вкладыш, как трещины перестанут возникать. Что ж, вварили. Испытали на повторные нагрузки. Через то же самое количество циклических нагружений трещины стали возникать точно так же, как и без вкладышей.

Другой деятель, Михаил Бендерский , развил бурную активность. Ему удалось установить закономерность, что на самолетах Як-40 с количеством посадок меньше ста трещин нет. Благодаря этому факту приемку самолетов в Саратове возобновили, эксплуатацию - тоже, но ограничили ресурс главных стоек шасси ста посадками. Тут подоспели стойки из Горького с усиленными головками. Что только с ними не проделывали, но ни циклические повторные нагружения, ни ударные копровые испытания, ни завершающие летные испытания к трещинам больше не приводили. Дефект окончательно устранен, вся эта эпопея с трещинами завершена, а вопрос остался:

почему опытные стойки, также проходившие без трещин циклические, копровые и статические испытания, а также все летные испытания, выдерживали, а серийные, изготовленные по тем же чертежам, их не выдержали? Ответ оказался простым как гвоздь.

Мы вместе с Сергеем Мусолиным разыскали старые опытные стойки, изготовленные на нашем заводе и подвергшиеся всевозможным испытаниям, и разрезали их головки. Оказалось, что в труднодоступных местах, как раз там, где и возникли эти трещины, толщина стенок была примерно вдвое больше, чем требовалось чертежом. Эти-то случайно усиленные стойки, выдержав положенные испытания и ввели всех в заблуждение. А серийный завод, скрупулезно добиваясь выполнения требований чертежа, как раз и стал невольным "виновником" всей этой скандальной истории с трещинами. Среди всевозможных требований, которые обязан выполнить разработчик самолета, есть и такое: произвести упреждающий налет с пассажирами. Это означает, что прежде, чем начать регулярные рейсы с платными пассажирами, самолет должен налетать в служебных "технических" рейсах, имея на борту каких-то людей, а не официальных пассажиров, определенный километраж, положенное число часов и сделать определенное число посадок. Специально предназначенный для этой цели самолет Як-40 стали гонять по всей стране. Как было устоять перед соблазном, принять участие в этих увеселительных полетах в качестве балласта! В одном из таких полетов среди "пассажиров" оказались космонавт Борис Егоров и его жена, киноактриса Наталья Фатеева . В Одессе эта супружеская пара сошла с самолета, а мы продолжали свое путешествие до Баку, где заночевали. Наутро перелетели Каспий, прошли над песками пустыни и приземлились в знойном Ашхабаде. Пока самолет заправляли топливом, мы успели прочувствовать торжественную неподвижность давящей жары и насмотреться на невозмутимых, с царственной походкой, одногорбых верблюдов. Продолжая полет над пустыней, миновали Самарканд, где желтые воды реки, разбившись на рукава, петляли среди бескрайних песков. Приземлились в благословенном изобильном Оше, где, судя по базару, все цветет и плодоносит, кажется, круглый год. На прилавках нагромождены горы фруктов, овощей и восточных сладостей, причем по самым низким ценам. Набрав этого добра кто сколько мог, полетели дальше, приземлившись в столице Киргизии. Здесь мы с женой распрощались с экипажем Як-40 и направились автобусом в местечко Чолпон-Ата , где намеревались провести отпуск своей семьей в санатории "Голубой Иссык-Куль". Нас приняли с почетом. Поместили в привилегированном коттедже для именитых гостей, а перед отъездом главный врач на своей личной машине объехал вместе с нами вокруг всего озера. Его любезность была вознаграждена необычной сценой, когда он с удивлением увидел прилетевший за нами наш неизменный Як-40, совершивший посадку неподалеку от санатория на небольшой грунтовой посадочной площадке. Популярность Александра Сергеевича Яковлева была в то время чрезвычайно велика, и луч его славы коснулся и нас. Даже здесь, в горах Киргизии, я случайно встретил человека, держащего его книгу "Цель жизни" и на ходу читавшего ее во время прогулки.

В начале работы над Як-40 Яковлев почти не вмешивался в ход работ и не только не препятствовал моей самостоятельности, а сам способствовал ей и всячески укреплял мой авторитет внутри ОКБ и во внешнем мире. Так, однажды, когда на завод приехал Дмитрий Устинов , в то время Секретарь ЦК КПСС по военно-промышленным вопросам, АэС пригласил и меня в Зеленый зал на встречу с этим крупным руководителем. Я сидел с ним лицом к лицу и его слова врезались мне в память. - Постарайтесь сделать этот самолет как можно лучше. Мы собираемся использовать его не только внутри страны, но надеемся им поторговать и заграницей. Может быть я тут иду против своего воспитания, опоздайте со сроками, но постарайтесь, прошу вас, сделайте все как следует.

Ссылки: