Павел Козлов - Конструктор

• Название: Конструктор
• Автор: Павел Козлов
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1989
• ISBN: 5-217-00631-5

Эта книга об увлекательной, но и нелегкой профессии конструктора. В ней на конкретных примерах создания нескольких уникальных летательных аппаратов показаны различные стороны творческого труда большой группы конструкторов во главе с генеральным авиаконструктором В.М. Мясищевым. Автор книги много лет работал в авиационных конструкторских бюро, и книга его живо передает сложность и притягательность инженерного труда. Для широкого круга читателей.

---

Ничто, на наш взгляд, не мешает нам применить аналогичный подход и к анализу конструкторского творчества другой группы советских специалистов во главе с В.М. Мясищевым. Причем в данном случае решение проблемы создания стратегического дальнего бомбардировщика и В.М. Мясищевым и его помощниками было обеспечено на дозвуковом (103М) и сверхзвуковом (50М) уровнях.

И хотя сверхзвуковой вариант СДБ по различным причинам тогда не удалось реализовать, все же достигнутое было весьма значительным. Полученные коллективом ОКБ в работах по темам «40» и «50» знания и опыт были вскоре и с большим успехом применены.

Рассказывая о конструкторах, их творческих свершениях при выполнении заданий чрезвычайной важности, нельзя не сказать о высокой оценке этого самоотверженного труда. 12 июля 1957 года коллектив ОКБ-23 и завода за создание СДБ 103М и 201М были удостоены высоких правительственных наград.

Космонавт-конструктор К. П. Феоктистов в статье "От замысла к решению" пишет: "В космической технике тема веса приобретает характер решающий. Ведь каждый килограммов на орбите — это десятки килограмм начального веса на старте". Не случайно специалисты пришли к выводу, что с учетом веса всех систем обеспечения жизнедеятельности человека его полет в космос настолько увеличивает вес корабля и осложняет обстановку на нем, что не всегда оправдан технически и экономически. Для выполнения ряда заданий по освоению космоса целесообразнее, выгоднее применять автоматические, а не пилотируемые аппараты. Это положение блестяще доказано полетами космических автоматических станций «Луна», «Венера», "Вега".

Оно продолжает непрерывно подтверждаться и сейчас, никак не отвергая необходимости пилотируемых космических полетов.

А еще раньше — в пятидесятых годах — проблема замены человека на борту сверхзвукового летательного аппарата автоматическими системами стала перед конструкторами-мясищевцами в полный рост. Со сложностями решения этой, по тем временам ультрановой проблемы читатель начал знакомиться еще в начале повести.

Задумав достичь на тяжелом стратегическом самолете сверхзвуковых скоростей полета, только что освоенных истребителями, конструкторы-мясищевцы смело вступили в новую эпоху авиации, полную неизведанного. При этом многие привычные понятия авиационной науки и техники, казалось бы, хорошо знакомые, вдруг обернулись "таинственными незнакомцами". Как в старинных сказках, смельчаков окружили "злые духи", один коварнее другого. Например, в сверхзвуковом полете «пятидесятки» аэродинамические нагрузки на рули так резко возросли, что усилия, необходимые для их отклонения, стали измеряться многими тоннами.

Система управления самолетом стала делом уже не одного конструкторского отдела И.П. Золотарева, и даже не одного ОКБ-23. В отделе Золотарева работали три бригады. Бригада Ю.Н. Грошева занималась эскизной разработкой систем управления, разработкой технических заданий на агрегаты, создававшиеся предприятиями-соразработчиками, поддерживала рабочие связи с ними. Бригада Я. И. Бадаева разрабатывала конструкции элементов систем управления, изготовлявшихся в производстве ОКБ. Бригада И. Я. Шачнева осуществляла разработку монтажных схем и конструкций крепления элементов систем управления на агрегатах самолета.

Соразработчиками систем управления самолетов «50» и «52» были предприятия, во главе которых стояли главные конструкторы Н.Н. Петров, И.И. Зверев, И.А. Михалев и А.Ф. Федосеев.

Специфика новых систем управления сверхзвуковыми тяжелыми самолетами уже на стадии эскизного проектирования потребовала тщательной квалифицированной проработки комплекса вопросов. А так как специалистами, способными решить эту задачу, в ОКБ-23 располагал отдел И. П. Золотарева, то ему и была поручена эта работа. Сам Золотарев перешел в ОКБ В.М. Мясищева от П. О. Сухого, где занимался системами управления, в частности созданием гидравлических бустеров-усилителей. Из коллектива экспериментального завода ЦАГИ пришли Л. И. Пауков, Е.И. Ошибкин и Ю.Н. Грошев.

Окончив в 1946 году техникум приборостроения, Ю.Н. Грошев начал работать на экспериментальном заводе ЦАГИ в КБ под руководством В.А. Кузнецова. И одной из первых серьезных работ, в которых Грошеву довелось участвовать в качестве конструктора, была разработка экспериментальной системы управления самолетом с гидравлическими бустерами-усилителями, успешно прошедшая летные испытания на самолете Як-9. Пять лет работы под руководством опытного конструктора Кузнецова показали Ю.Н. Грошеву увлекательность и ответственность конструкторского труда. Однако выявилась и недостаточная его теоретическая подготовка. Он поступает на вечернее отделение МАТИ, которое заканчивает в 1953 году. Руководителями его дипломной работы были Л.М. Роднянский и В.Н. Некрасов, с которыми ему довелось затем работать многие годы.

Первый эскизный проект системы управления для самолета «50», в создании которого активное участие принимал Ю.Н. Грошев, получил название ГМУ — гидромеханическое управление. На первый взгляд идея ГМУ достаточно проста. Движение от штурвала и педалей управления из кабины летчика к рулям передается с помощью быстро вращающихся валов, а около самих рулей это вращательное движение через винтовую пару преобразуется в поступательное. Быстрое вращение валам сообщают гидравлические моторы, направлением вращения которых легко и точно управляют с помощью специальных золотниковых кранов. Питание гидромоторов незамерзающей гидросмесью осуществляется от гидронасосов, установленных на основных двигателях самолета. Система надежно функционирует пока работает хотя бы один из двигателей.

Существенной особенностью системы ГМУ являлось то, что имитацию усилий на штурвале и педалях управления этой необратимой системы в соответствии с фактическими нагрузками на рули и элероны, обеспечивало специальное устройство — "автомат усилий". Конструктивную разработку этого автомата — механизма довольно сложного и весьма ответственного — выполнили в бригаде Грошева при его непосредственном участии.

— На приборном заводе, — вспоминает Юрий Николаевич, — по нашим чертежам этот автомат изготовили отлично, и он безотказно работал. Хочется особо отметить, — продолжает Грошев, что в моей бригаде тогда подобрались замечательные, талантливые, увлеченные своим делом конструкторы. Имена В.И. Богдановича, В.А. Лелейкина, А.Д. Кошелева в то время знали не только в нашем ОКБ, но и у смежников. Эти настоящие конструкторы-творцы успешно работают и сегодня.

Много трудностей преодолели конструкторы, создавая новую систему ГМУ, и одна из них — ее весовые характеристики.

Предварительная оценка веса того или иного агрегата или системы будущего самолета, производимая бригадой весовиков в проектном отделе на этапе эскизного проектирования, базируется в основном на статистике и конструкциях-аналогах. Так как к началу проектирования «пятидесятки» бригада Е.И. Ягодина не располагала данными о весовых характеристиках ГМУ, то при выдаче отделу Золотарева лимита на вес этой системы он был существенно занижен. Отдаленным ориентиром для них был фактический вес системы управления самолета 103М, который составлял около полутора тонн. Лимит на ГМУ-50 с энергетикой составлял около двух тонн, а фактический вес оказался вдвое больше.

Вот почему был так взволнован главный проектант Л. Л. Селяков, докладывая состояние дел по самолету «50» на техническом совете ОКБ, с которого мы начали эту повесть. И в самом деле: если на «пятидесятке», скорость полета которой составляла немногим больше полутора скоростей звука, система ГМУ «съедает» все резервы веса, то что же будет на машине «52»? Страшно подумать…

Но, как всегда, глубокие инженерные поиски, творческий труд конструкторов указали пути решения этой задачи. В результате этой кропотливой работы вес системы управления САУ-52 удалось снизить до половины веса ГМУ-50.

Конечно, повесть, даже документальная, — не место для технического описания самолета и его систем. Но все-таки еще несколько слов о технике мы осмелимся сказать. Начнем с краткого пояснения.

Первопричиной отказа от применения в системе управления самолета М-50 гидравлических бустеров с поступательным движением рулевых тяг и замены их быстро вращающимися валами с винтовыми подъемниками с большими передаточными числами явилось требование обеспечения безопасности конструкции от флаттера. При этом необычность примененной винтовой пары заключалась в том. что «нарезка» винта образовывалась плотно уложенными друг к другу шариками от шариковых подшипников. Сама винтовая пара представляла собой своеобразный шариковый подъемник. Применив такое устройство, конструкторы бригады Я.И. Валаева достигли большого успеха. Благодаря резкому снижению потерь на трение был получен небывало высокий коэффициент полезного действия винтовых подъемников. Они отлично работали в системе управления "пятидесятки".