Авиация и время 2006 06 - страница 31
Это было романтическое время. Все участники работы были уверены, что будущее боевой авиации СССР связано именно с такими самолетами, способными взлетать и садиться на пятачок, и которым не нужны аэродромы для взлета и посадки, и тем самым их боевое применение не зависит от все возрастающих разрушительных возможностей боевой авиации и ракет противника. Увлеченность СВВП была большой не только в кругах специалистов ЛИИ. Даже в ГВФ рассматривалась возможность создания гражданских СВВП для пассажирских и грузовых авиаперевозок…
Собственно, стенд «Д» представлял собой металлоконструкцию на шасси, на которой устанавливались двигатели Р11Ф-300, по расходу воздуха, тяговым характеристикам и прочим параметрам достаточно близко совпадающим с двигателем Р27-300 – за исключением того, что на нем устанавливались не поворотные, а фиксированные под углом -90° от вертикали реактивные сопла. Взаиморасположение двигателей, воздухозаборных каналов и сопл, расстояние от среза сопл до поверхности аэродрома и сопла струйного управления в натуральную величину моделировали самолет Як-36. Управление работой двигателей осуществлялось дистанционно из кабины, расположенной на расстоянии около 20 м от стенда. Контроль за работой двигателей обеспечивался пультом, на котором имелись все необходимые приборы, контролирующие частоту вращения, температуру газа за турбиной, давление масла, топлива и т.д. Стенд располагался на бетонной поверхности, устланной металлическим листом. Ведущим инженером от ОКБ Яковлева был В.П. Власов, от ЛИИ – Л. И. Верный, от ОКБ Туманского – К.К. Лаврентьев».
4* Профессор, доктор технических наук, лауреат Государственной премии, с 1943 по 1947 гг. – начальник ЛИИ. В описываемый период – начальник 3-го отделения ЛИИ
Так выглядел «кабель-кран»
Летчики-испытатели В.Г. Мухин и Ю.А. Гарнаев
На этом стенде с проблемой помпажа двигателей от попадания горячих газов столкнулись даже несколько раньше, чем на самом Як-36. Проведенные эксперименты дали очень важный материал для понимания явления и выработки мероприятий по доработкам самолета. Поиск вариантов защиты воздухозаборников, по выражению Берне, шел мучительно, а принятые в конце концов решения, позволившие решить проблему, заключались во внедрении «ряда конструктивных изменений. На самолете установили отражательные щитки, которые после взлета убирались, а также струйную газовую защиту. В конце концов удалось добиться устойчивой работы двигателей». Эффективность доработок проверяли во время испытаний на «кабель-кране» на высотах до 5 м, т.к. выше влияние газов уже не сказывалось. На все это ушел год напряженной работы.
Во время испытаний Як-36 быстро проявились и другие неприятные физические явления. Одно из них рассмотрим подробней. Взлетающий с горизонтальным положением фюзеляжа СВВП можно условно представить как фигуру, расположенную на некоторой высоте от площадки, в контуре или вне контура которой располагаются сопла реактивных двигателей. Если сопло одно, оно размещается в центре масс, т.е. для самолета обычной схемы – в зоне сопряжения крыла с фюзеляжем. И вот под контуром СВВП растекается тонкая веерная струя, которая эжектирует неподвижный воздух, чем создает под крылом зону разрежения и, соответственно, присасывающую силу. Эта сила тем больше, чем больше скорость веерной струи и площадь фигуры над зоной разрежения, а также чем эта фигура более плоская и ближе расположена к поверхности площадки. Таким образом, вынужденное по условиям балансировки расположение сопла однодвигательного СВВП в зоне сопряжения крыла с фюзеляжем приводит к максимальной присасывающей силе, которую практически можно уменьшить, только увеличив высоту самолета (крыла) над площадкой.
Качественно такой же отрицательный эффект получается и при многосопловой силовой установке, размещенной вблизи центра масс самолета. При этом величина присасывающей силы во многом определяется взаимодействием струй еще до соприкосновения с поверхностью ВПП. Если сопла расположены близко друг от друга, то струи как бы сливаются и после натекания на площадку образуют единую веерную струю. Из-за повышенной эжекции окружающего воздуха струями с большей суммарной поверхностью присасывающая сила многосопловой силовой установки возрастает. По воспоминаниям Мухина, подсасывание Як-36 к земле «доставило очень много мороки… По расчету, подсос не должен был превышать 400-450 кг, а на самом деле он оказался значительно больше, да к тому же менялся в зависимости от силы ветра и положения самолета по крену и тангажу. По идее, по законам физики, небольшое превышение тяги над весом должно приводить к подъему аппарата, а на практике требовалась тяговооруженность не менее 1,1-1,12».
