Читатели, обратите внимание вот на эту коронную часть фразу Ворожейкина, в которой он оценивает легко или трудно сбить одномоторный немецкий самолет Ю-87 ("лаптежник"): "Ю-87 против яков - ВСЕ РАВНО ЧТО КРОЛИК ПЕРЕД УДАВОМ..." То есть Ворожейкин считает, что юнкерсы этого типа слишком слабы, чтобы противостоять истребителям. Но не слишком ли это легкомысленное - шапкозакидательное мнение, дескать советским летчикам легко сбивать немецкие самолеты? Ведь всем известно, что сбить даже всего один немецкий самолет - это была очень трудная задача, и чтобы выполнить это требовалось очень много, иногда запредельных физических и моральных усилий. Уж кому как не Ворожейкину знать это? Вот например в одном воздушном бою на Курской дуге он пикированием выходил из под удара мессеров, и заложил такую перегрузку, что удивлялся потом как у него вновь не сломался позвоночник. при этом он был легко ранен осколками и был отправлен в госпиталь. А его самолет дали другому летчику, и в первом же вылете тот едва не потерпел аварию - потому, что самолет видимо был деформирован, и где-то происходили зажимы тяг управления. Этот самолет невозможно было отремонтировать, так как деформировались почти все детали. И его пришлось списать.
Дело в том, что деформации материала бывают разной величины. И у сложных технических изделий - таких как самолеты или например станки, даже небольшие деформации в наиболее важных участков могут привести к полной неработоспособности конструкции. Я не уверен в правильности цифры, но где-то читал что деформации (то есть удлинения детали) всего 3% могут вызвать неработоспособность всей конструкции, а на невооруженный взгляд такая деформация совсем не видна, вот поэтому тот самолет сначала отправили в полет, и только после аварийного возвращения досконально проверили его.
Но читатели даже не догадываются, насколько в реальности была тяжела та ситуация для Ворожейкина. Очень мало кто из читателей знает какую перегрузку могли выдерживать советские самолеты истребители времен второй мировой войны. А я помню где-то читал, что большой авианачальник и генеральный авиаконструктор А.С Яковлев на одном приеме как-то умолял Сталина, чтобы тот разрешил снизить расчетную перегрузку для советских самолетов с 13 единиц, до 11 единиц, поскольку такую перегрузку почти никогда не испытывают истребители в воздушном бою - и все английские и американские истребители рассчитываются на разрушающую перегрузку 11 g. Кстати, величина перегрузки - это цифра безразмерная: она показывает только во сколько раз ускорение больше силы тяжести, и всякий раз авторы пишущие об авиации ошибочно ставят рядом с цифрой перегрузки букву "g", но я думаю, что большинство неискушенных читателей очень мало понимают в тонкостях аэродинамики, и они просто не догадаются что значит безразмерная цифра, поэтому я в своих статьях всегда пишу величину перегрузки обязательно с буквой "g" - просто для удобства читателей.
Так вот - Яковлев для краткости назвал Сталину цифру 13 g, а на самом деле она была 13,5 g. Но мало кто из читателей является авиационным конструктором, поэтому почти никто из вас не понимает сути этих цифр. Поэтому я подробно объясню. Хотя вам всем наивно кажется будто цифра перегрузки 13,5 совсем немного отличается от 11 (22%) , но в действительности это очень большая разница. Это потому, что примерно на столько же процентов можно уменьшить прочность, а значит уменьшается толщина большинства деталей конструкции проектируемого самолета. И вот вес самолета уменьшился - но ведь все остальные заданные для проектирования параметры остались неизменными - а в частности нагрузка на крыло, и значит площадь крыла тут же надо делать меньше! Но читатели не знают, что вес крыла составляет почти половину веса планера, и следовательно во втором приближении уменьшится вес самолета. Но от того, что уменьшится вес, то значит либо двигатель сможет разогнать самолет на большую скорость, либо при условно неизменных заданных параметрах надо вместе с уменьшением веса крыла уменьшить и вес двигателя. А уменьшив вес двигателя и его мощность - значит при неизменных параметрах дальности можно уменьшить и вес запаса бензина в бензобаках - и следовательно опять уменьшился вес самолета, а значит площадь крыла снова надо уменьшать, от чего вновь уменьшится площадь крыла. И вся эта мудянка в проектировании кораблей и самолетов называется методом трех приближений - хотя этих приближений в принципе может быть хоть миллион, просто чтобы конструкторы не сошли с ума, ограничиваются обычно только трехкратным проектированием - это для одного варианта конструкции, а вариантов может быть много...
И вот все советские истребители рассчитывались на разрушающуюся перегрузку 13,5 g, а немецкие мессершмитты и фоккеры - видимо на 11 g, поэтому мессеры были легче даже Яков, но это вовсе не вина советских авиаконструкторов. И мне лично рассказывал начальник сектора центрального конструкторского бюро, что у нас в Советском Союзе культура проектирования корпусных конструкций гораздо выше, чем например после войны у американцев, но особо жесткие условия вынуждают делать наши конструкции гораздо прочнее. Но большинство "знатоков" военной техники ни бельмеса не разбираются в этом, и ошибочно думают, что советские самолеты были во всем хуже, чем иностранные. Так например в статье "Яшка против худого" неизвестного мне автора указывается что Як-1 был тяжелее: "...Таким образом, даже без радиосвязи самолет (Як-1) получился заметно тяжелее Ме-109Е и, отставая от них по энерговооруженности за счет большего веса и менее мощного мотора. В результате Як-1 проигрывал «мессершмиттам» в скороподъемности на всем диапазоне высот, а более аэродинамичному Ме-109 — еще и в скорости..." И ни автору той статьи, ни читателям невдомек, что советский истребитель был тяжелее не только по причине использования дерева, а в основном из-за большей расчетной разрушающей перегрузки. Но самое главное - в действительности наши яки были не так уж плохи, как об этом думают все профаны, Потому, что в маневренном воздушном бою большая скорость не так уж и важна. Как я писал выше - тот же Ворожейкин и большинство других умных советских летчиков вообще снимали фонарь кабины или летали с открытым фонарем, при этом скорость была меньше, а маневренность - лучше! Меньше был радиус виража, который тем меньше, чем меньше скорость самолета. И вдобавок при открытом фонаре лучше оглядываться назад, а ни мессершмитты ни фоккеры не могли себе позволить летать с открытым фонарем. Вот поэтому они чаще использовали тактику "бей и беги", то есть реже ввязывались в маневренный бой...
Но откуда возникла эта цифра расчетной перегрузки? Большинство "знатоков" вообще ничего не знают об этом. Поэтому я внесу ясность. Еще во время первой мировой войны конструкторы халявно вели расчеты прочности и не знали толком на какую величину перегрузки, поэтому брали обычно цифру 3 g или около того. И только к концу Великой Отечественной войны в Советском Союзе в тылу провели испытания - специально подготовленный учебный воздушный бой между двумя советскими истребителями: один типа Як, а второй типа Ла. Эти два истребителя оснастили специальными записывающими датчиками скорости, высоты, перегрузки, числа оборотов мотора. И оказалось, что весь десятиминутный бой истребители провели на перегрузке 3 g, и только на пару секунд превысили ее до 6 g. Поэтому учебно-тренировочные истребители Як-52 рассчитаны на эксплуатационную перегрузку 5,5 g. Дело в том, что во время испытаний космонавтов авиационные врачи в центрифуге выяснили, что человек может выдерживать длительную перегрузку 8 g. Но почему же тогда величина расчетной разрушающей перегрузки в сталинские времена (как сейчас - не знаю) была принята 13,5 g? Если человек не может выдержать столько... Но на самом деле человек способен выдержать и гораздо большую перегрузку, весь вопрос лишь только в ее продолжительности и направлении действия. В воздушном бою на виражах под действием перегрузки у человека постепенно уходит вниз кровь из головного мозга, а это самый главный орган, и любой человек от оттока крови теряет сознание, а при очень большой длительности (15-20 минут) должен умереть. Поэтому истребители выдерживали 5-6 виражей прежде чем могли зайти в хвост противнику. Например немецкие испытатели испытывая пленный Ла-5 написали, что через 5 виражей Лавочкин заходит в хвост фоккеру Фв-190. Но дело в том, что если перегрузка действует на человека только краткие мгновения, то кровь не успевает оттечь из головы, и поэтому человек может выдержать гораздо большую величину перегрузки чем на длительных виражах. Так например при катапультировании каждый летчик выдерживает перегрузку порядка 20-22 g, а испытывали человека на удар при мгновенной остановке - выдержал 40 g. Причем абсолютно смертельной величиной (для головного мозга) считается 70 g, хотя документально зафиксировано что один автомобильный гонщик при ударе его машины в бетон получил многочисленные травмы но остался жив при перегрузке около 216 g.
Но откуда же тогда взялась главная цифра для расчетов советских истребителей 13,5 g? Дело в том, что при расчете всех ответственных конструкций в расчет прочности обязательно закладывается так называемый коэффициент запаса прочности (остряки называют его "коэффициент незнания"). То есть всегда есть риск. что конструкторы не учли какой-нибудь фактор, или рабочие изготовили конструкцию с небольшим браком, или еще что-нибудь. Поэтому даже когда конструкторы имеют точную величину разрушающей силы, они все равно увеличивают эту силу в несколько раз, в зависимости от того, сколько там неучтенных факторов может быть. Например на грузовые тросы кранов коэффициент 12 - потому, что пьяный строповщик может зацепить груз не как положено за четыре троса, а всего за один - к тому же этот один может быть старый и изношенный. В строительстве в большинстве случаев запас прочности 3. А в авиации и кораблестроении где требуется тщательная экономия веса и ответственно подходят к расчетам и эксплуатации коэффициент запаса прочности обычно 1,5. Зная эту величину каждый читатель элементарно может поделить цифру 13,5 на 1,5 и получить 9 g - величину перегрузки, которую могли испытать советские пилоты в воздушном бою. Но почему же врачи-медики измерили даже для космонавтов, что человек не может выдержать длительную перегрузку больше 8 g? Да потому, что как только истребитель из прямолинейного полета на максимальной скорости входит в вираж, то первую половину виража перегрузка у него максимальная, а кровь еще не успела отлить из головы, и пилот может выдержать и 9g, а вот потом - во второй половине виража и скорость уменьшается и кровь отливает, и не больше 8g. О том, что летчики действительно могут кратковременно выдержать перегрузку значительно больше 8 g, свидетельствует такой пример, как советский стеклопластиковый пилотажный самолет Су-26, рассчитанный на эксплуатационную перегрузку 12 g, и разрушающую 23 g.
Но вернемся снова к случаю с Ворожейкиным в котором он вывел свой як из пикирования с настолько большой перегрузкой, что этот самолет получил невидимые деформации и был списан из-за невозможности отремонтировать буквально весь планер. Ворожейкин вообще не привел нам величину той перегрузки - просто потому, что в его истребителе не было такого прибора для измерения перегрузки. Однако, ясное дело, что величина той перегрузки была близка к предельной расчетной, поскольку истребитель едва выдержал ее, но все же получил смертельные поломки, и следовательно величина перегрузки была в районе тех самых пресловутых 13,5 g. Однако, автору этой работы известно, что такие ответственные конструкции как корабли и самолеты изготавливаются очень тщательно, и в действительности брака почти никогда не бывает, а вот небольшое увеличение прочности сверх расчетной величины - это запросто! Вопреки мнению неграмотных обывателей. Причем даже авиаконструкторы зачастую не знают о таком эффекте. Дело в том, что абсолютно у всех конструкционных материалов: дюраль, дерево и сталь, существует предел прочности, или предел текучести. Это такая величина нагрузки, при котором любой материал уже начинает "течь", то есть деформируется, и не восстанавливает свою форму после снятия нагрузки. Но ни кораблестроителям, ни авиаконструкторам этот предел совершенно неинтересен, потому, что после его наступления любую конструкцию можно сразу выбрасывать в металлолом - она будет необратимо деформирована. Поэтому при расчетах прочности самолетов и кораблей всегда используется только предел упругости материалов. Дело в том, что большинство конструкционных материалов при приложении нагрузки ведет себя упруго - то есть как пружина: после снятия нагрузки изделия из них сразу восстанавливают свою форму. Так например самолеты тысячи раз взлетают и совершают разные маневры - на них действуют нагрузки в пределах допустимого, но после возвращения на землю конструкция приходит в норму, и все можно повторить тысячи раз. Поэтому и используется в расчетах разрушающей нагрузки предел упругости. Потому, что предел текучести или разрушения наступает всего через несколько секунд - и нет никакого смысла ждать его. И все проверки самолетов на статическую прочность проводят только до предела упругости. Так вот - тот самый случай, когда Ворожейкин привел в неисправность свой самолет - это несомненно он довел его до предела текучести! А это значит, что на короткое время несколько секунд им была достигнута перегрузка больше чем расчетная 13,5! И я так полагаю, что в действительности он достиг перегрузки примерно 15-18 g!
А это очень тяжело! То есть воздушный бой - это весьма тяжелая работа. И эту банальную истину мог бы подтвердить и Кожедуб: как то сразу после интенсивного воздушного боя сразу после приземления его увидела одна из советских летчиц - так Кожедуб был мокрый с головы до ног от обильного пота! Но постоянно проводя тяжелые воздушные бои, и зная как это тяжело, мог ли просто так без обоснования знаменитый воздушный ас Ворожейкин написать такую фразу в своей книге, которую прочитали миллионы советских людей: что сбить немецкий пикирующий бомбардировщик Ю-87 - это очень легко, потому, что "Ю-87 против истребителей - все равно что кролик перед удавом!" Ведь на это надо иметь очень веские основания, и я утверждаю, что они у него были. Но вот именно точно такие факторы, облегчающие расстрел "лаптежников" были и у погибшего героя Горовца, но большинство "знатоков" этого не понимает...
Продолжение следует.
Если вам понравилась эта статья, то поставьте знак одобрения - ручку пальцем вверх...
Чтобы прочитать многие другие мои статьи нажмите вверху на знак канала - кружочек с буквой "О", или подпишитесь.