Юрий Мамонтов
Если сделать идеальные крылья – крылья «близнецы», то самолёт при перетягивании ручки (штурвала) на себя и отсутствии скольжения (держать «шарик» в центре)
будет в лучшем случае опускать нос и разгонять скорость, а в худшем – «падать» к земле плашмя. (Вставка автора. На УТИ МиГ-15 инструктор Кононов согласно заданию показывал парашютирование. Гасили скорость до непомерно «страшной», и самолёт шёл к земле животом. А если в это время дать ногу – создать скольжение, войдём в штопор. Штопор – конечная стадия сваливания на крыло). Сваливаются днём и ночью винтовые и реактивные самолёты, маленькие и большие, с одним двигателем и четырьмя, летающие с земли и воды, управляемые пилотами, лётчиками и курсантами лётных училищ, сваливаются на различных этапах полёта. Таким образом, нужно допустить ошибку в технике пилотирования. Но какую? Крылья не идеальные. Самолёт сваливается на то крыло (входит в крен в сторону этого крыла), на котором раньше «уничтожена» подъёмная сила. Подъёмная сила уничтожается потому, что обтекание потоком воздуха меняется, а точнее становится беспорядочным.
А для этого – тяни ручку на себя до одури и держи ногу с перевесом в какую-либо сторону. При энергичном маневрировании забудь про перегрузку, указатель угла атаки и… «шарик».
В начале эксплуатации «МиГ-15» и «МиГ-15УТИ» в строевых частях произошли катапультирования и катастрофы по причине сваливаний и перехода самолёта в штопор. В 1950 году были проведены исследования штопора этого самолёта. Затем лётчиков, принимавших участие в этих испытаниях, направили в строевые части для выполнения показательных полётов и подготовки инструкторов. Инструктора стали обучать других лётчиков. Появился МиГ-17. Лётчик-испытатель Седов провёл испытания этого самолёта на штопор, аналогичные полёты в НИИ ВВС выполнил испытатель Кувшинов. В результате был сделан вывод, что «…выполнение штопора и вывод из него на МиГ-17 безопаснее и проще, чем на МиГ-15». Лётчики отмечали, что самолёт мог переходить в перевернутый штопор или перевернутую спираль только при грубых ошибках в технике пилотирования. (Вставка автора. Мой отец обучал лётчиков на УТИ МиГ-15 вводу в штопор и выводу из него. К моему сожалению, в училище практическому выводу МиГа из штопора не обучали). В 1961 г. в приграничной с Египтом зоне сошлись патрульные пары МиГ-17 и «Супер-Мистэров». Один из египетских лётчиков допустил ошибку и свалился в штопор, катапультировался, приземлился на чужой территории, попал в плен. Кстати, из-за ошибок в технике пилотирования во время ВОВ было много аварий и катастроф по причине сваливания и входа в штопор. (Вставка автора. Поведение МиГ-17 при падении скорости. Шасси и закрылки убраны, двигатель работает на МГ (малый газ), горизонтальный полёт. Итак, скорость падает, при достижении скорости 230–240 км/ч начинается предупредительная тряска, и при дальнейшем падении скорости тряска усиливается. Рулы удержат самолёт от сваливания. При достижении скорости 200–190 км/ч самолёт начинает покачиваться с крыла на крыло. Если держать ручку на себя полностью и «шарик» в центре – самолёт опускает нос. Но при скорости 170–180 км/ч покачивание усиливается, но рули ещё эффективны. Самолёт разгоняет скорость, и при 240–250 км/ч покачивание прекращается. Самолёт войдёт в штопор при полностью взятой ручке управления «до пупа» и полностью отклонённой педали).
Ниже о сваливании различных типов самолётов.
Як-25. В 1958 г. лётчик В. Лисяков и оператор В. Гаврилец из 146-го полка, выполняя полёт ночью над облаками на высоте 12 000 м, свалили самолёт и вошли в штопор. По оценкам испытателей, Як-25 из штопора выходил нормально. В этом случае экипажу не удалось справиться с ситуацией, и они катапультировались. Гаврилец приземлился удачно, а у Лисякова запутались стропы, и он погиб. В марте 1962 г. при схожих обстоятельствах произошла трагедия в 356-м ИАП. Сваливание самолёта, управляемого капитанами И. С. Якубенко и В. Петраковым, произошло на высоте 5 000 м. Катапультироваться лётчики не успели.
МиГ-19. Осенью 1955 года при выполнении энергичного манёвра на сверхзвуке самолёт свалился и вошёл в штопор. Там горизонтальное оперение попало в зону сходящего с крыла возмущённого потока и потеряло эффективность. Чтобы уменьшить вероятность возникновения сваливания и штопора на МиГ-19С, стабилизатор перенесли вверх ближе к основанию киля.
Дополнительные испытания МиГ-19С на штопор были проведены в 1958 году, тогда лётчик-испытатель А. Щербаков выполнил серию испытаний в диапазоне высот до 19 000 м. В одном из них самолёт вошёл в перевернутый штопор, из которого перешёл в прямой, а перед самым выводом – вновь в перевернутый. В ходе полётов впервые были проведены исследования поведения истребителя на сверхзвуковых штопорных режимах. По их результатам выпустили методики для строевых лётчиков.
Су-9 (Т3). В 1956 году выполняли штопор. Ввод в штопор производился на высоте 10 000 метров. Двигатель АЛ-7Ф встал. Для компрессора был нерасчётный режим. Запуск двигателя произошёл только с пятой попытки.
Ту-16. Когда появились Ту-16, экипажи уверовали в его мощь и скороподъёмность. Стали пренебрегать обходами грозовой облачности и даже пытались преодолеть их с набором высоты. Вскоре выяснилось, что облака достигают высоты не 10 км, как считалось ранее, а 12 км. И Ту-16 сваливались в штопор. Погиб экипаж м-ра Бондаренко из Полтавы и два экипажа 182-го Гв. ТБАП из Моздока. Это 1950-е.
28 апреля 1973 года А. В. Фёдотов был вынужден катапультироваться из МиГ-23, ни в какую не желавшего выходить из штопора. Самолёт был покинут на высоте, когда стали уже «различимы листочки на деревьях» (как он позже пошутил). Методику вывода из штопора МиГ-23 Фёдотов разработал.
На Кольском полуострове в 1980-х на МиГ-31 инструктор с задней кабины выполнил неуправляемую бочку, а штопорную бочку. Самолёт полетел сам к земле, без экипажа.
МиГ-29. Рассказывает Валерий Валентинович Мигунов – заслуженный лётчик-испытатель СССР. «Учитывая неудовлетворительные штопорные характеристики ранних вариантов МиГ-23, работали над защитой от сваливания самолёта МиГ-29. В марте 1983 г. специалисты фирмы решили опробовать „невероятные“ ошибки, которые могут быть допущены при пилотировании. Задание: на высоте 10 000 м и приборной скорости 500 км/ч взять ручку управления по диагонали на себя с максимально возможной скоростью, удерживая самолёт от рысканья ногой. Фактически таким образом провоцировался плоский штопор, а система управления должна была не допустить попадания в него». Была опасность и помпажа двигателя, которая, к счастью, не произошла. «Систему управления МиГ-29 доработали таким образом, что дифференциальный стабилизатор работал для управления по крену до углов атаки 8 градусов, а дальше действовали только элероны. Теперь вогнать машину в штопор мог только очень настойчивый лётчик. Однако если всё же дело доходило до штопора, то использовать стабилизатор для вывода из него было уже невозможно». В ГК НИИ ВВС во время тренировки на сваливание был потерян МиГ-29УБ, лётчикам пришлось катапультироваться после нескольких попыток вывести самолёт из штопора.
1972 год. Аэропорт Хитроу. Самолёт «Трайдент».
КВС занимает своё кресло в эмоциональном возбуждении после возникшего спора. (О самолёте: Т-образное хвостовое оперение, для обеспечения устойчивости на малых скоростях установлены носки как надёжное дополнение к закрылкам. Плюс система тряски штурвала и толкатель штурвала для уменьшения углов атаки и опускания носа, плюс сигнальные и звуковые сигналы на приборной доске. Управление носками и закрылками выведено на отдельные ручки управления, они на центральной консоли слева от её середины.
Позднее врачи, проводившие вскрытие тела командира, констатировали, что спор в комнате экипажа повлиял на движение крови в сердце командира. Более того, обнаружилась ишемическая болезнь сердца. Любое волнение – возможна остановка сердца.
Взлёт разрешён, и самолёт побежал по полосе, оторвался от бетонки и на необходимой скорости (280 км/ч) стал набирать высоту. Убраны шасси. Сильный порыв ветра. Командир несколько раньше по скорости перешёл на автопилот, убирает закрылки. Но… скорость упала. Второй пилот «прозевал» падение и не доложил командиру. Падение скорости «списано» на неубранные закрылки. Командир убирает закрылки, взявшись за рычаг… уборки носков. Носки убраны. Носки на этом типе помогают создать высокую подъёмную силу крыла. «Орёт» звуковая сигнализация, горят лампы, вошёл в работу пневматический толкатель штурвала для вывода самолёта на меньшие углы. Командир «получает» инфаркт. Трижды толкатель пытается оттолкнуть штурвал, и трижды командир не даёт самолёту выйти из опасных углов. Через две с половиной минуты после начала разбега 118 пассажиров с экипажем уходят из жизни при столкновении с землёй.
1955 год. Недалеко от Ухты. Самолёт По-2 (школьная парта, смех!). Пилот сбросил вымпел для экипажа, выполнившего вынужденную посадку. Наблюдая за падением вымпела, стал выполнять разворот с набором высоты. Потерял скорость. Вышел на сваливание и с высоты 100 метров под углом 70 градусов вошёл в землю.
В 1961 году с воды взлетала лодка Бе-10. После отрыва резкое увеличение угла набора. Свалились в море. Причина: кресло откатилось назад и увлекло лётчика вместе со штурвалом.
1963 год. Бе-10. Экипаж ст. л-та Ф. Кузьменко. Разбег Бе-10 происходил нормально, но после отрыва самолёт перешёл в набор высоты с большим углом, потерял скорость, свалился и с креном столкнулся с водой. Когда подняли обломки самолёта, то обнаружили причину – триммер руля высоты был установлен неправильно.
1970 год. Ан-12Б. Заходили ночью при плохой погоде. Искали визуально полосу. Задели деревья. Резко ушли в набор. Потеряли скорость и свалились на правое крыло.
1977 год. Ан-12. На глиссаде остановился двигатель. Ошибочно зафлюгировали другой двигатель. Потеряли скорость и свалились.
1979 год. Ил-14. Ночь. Метель. На глиссаде потеряли скорость и свалились.
1979 г. Во время учебного полёта сорвало фонарь на Су-15 из 156-го ИАП, который пилотировал лётчик Пак. Самолёт вошёл в штопор и разбился, пилот погиб. (Для сведения: у Су-15ТМ скорость сваливания 260 км/ч).
1982 год. Ан-24Т. Управляют курсанты училища.
Имитация отказа одного двигателя. Пошли ниже глиссады. Стали исправлять. Потеряли скорость. Свалились. Самолёт обнаружен горевшим в перевёрнутом положении. Все погибли.
1984 год. Ту-95РЦ. Ночь. После отрыва в наборе высоты потеряли скорость, вышли на закритические углы атаки и свалились.
1985 год. Ан-14 «Пчёлка». После взлёта с промежуточного аэродрома отказал двигатель. Продолжили полёт на свой аэродром. Двигатель не вытягивал до необходимой скорости горизонтального полёта. Пошли на вынужденную. При отворотах от столкновения с деревьями потеряли скорость и свалились.
1988 год. Ан-12БК-ППС. Заход на посадку. На удалении 6 км от ВПП, находясь на высоте 2 300 метров, запросили: «Левым виражом по кратчайшему»….шили. Над ближним выполняют манёвр с креном 45 градусов и вертикальной 16 м/с. Один из двигателей «дал» отрицательную тягу – РУДы ниже ПМГ (?). Начались срывные явления на крыле. Предотвратить сваливание не смогли. Упали на удалении 600 м от начала ВПП.
1991 год. Л-410. ЛТУ. На аэродроме Балашова плохая погода. Разрешили всем пройти на высоте 300 м над ВПП без посадки. Л-410 проходит над ВПП ниже установленной высоты на малой скорости и уходит на второй круг. В наборе высоты свалился.
1992 год. Ан-22А. Аэродром Мигалово. На борту груз (продукты питания, ткани и кожа, автомобили и пассажиры). Превышен взлётный вес. Перед полётом слили 10 тонн топлива и выгрузили один авто. Взлётный вес всё равно превышает разрешённый для взлёта. Взлетели ночью. На первом развороте убрали закрылки. Самолёт просел. С целью предотвращения дальнейшего снижения командир взял штурвал на себя и… вывел самолёт на сваливание. Самолёт перевернулся и столкнулся с землёй. Позднее, в 2010 году Ан-22А произвёл взлёт с аэр. Воронежа. Был отказ в системе управления. Действия экипажа привели к превышению допустимого угла атаки и сваливанию с переходом в штопор. В процессе неуправляемого падения произошло отделение элементов конструкции планера.
2001 год. Ан-12. Ржев. Взлёт. На 7-й минуте после взлёта самолёт потерял скорость и свалился в штопор.
Ту-114 использовали для уникальных испытаний на углах сваливания.
Эти испытания побудили несколько катастроф Ту-104, вызванных выходами на углы сваливания на больших высотах. Рассказывает лётчик-испытатель М. А. Нюхтиков (второй пилот): «Так, как провёл испытания Сухомлин, не сделал бы никто! Когда он рывком взял штурвал на себя, машина тут же стала задирать нос. Даже после того, как штурвал был отдан, она по инерции продолжала уходить вверх. Её трясло, как в лихорадке. И в какие-то нужные доли секунды, когда срыв в штопор казался уже неминуемым, Сухомлин „подхватил“ заваливающуюся машину рулями и газом, и всем, чем только лётчик может управлять самолётом. Вскоре процесс самопроизвольного кабрирования тяжёлых самолётов на больших углах атаки удалось изучить и выявить его причины: ошибки компоновки, недостаточная жёсткость конструкции и отказы демпфера тангажа».
Предрасположенность самолёта к сваливанию можно оценить по его конструкции, положению двигателей (на пилонах под плоскостями (крыльями) наиболее удачно, чем установка двигателей в хвостовой части). (Вставка автора. Истребители, на которых я летал, при маневрировании выходили на расчётный режим тряски. Если тянуть ручку (штурвал) дальше – будет покачивание с крыла на крыло, а затем сваливание. На пассажирских самолётах предупредительная тряска говорит о том, что сейчас будет сваливание).
Один и тот же самолёт может вести себя по-разному в одних и тех же условиях. МиГ-21, как правило, не желающий устойчиво штопорить, иногда так завертится, что вывести его из штопора затруднительно. А. А. Щербаков попал в плоский штопор и приложил всё своё умение, чтобы из него выйти, а полетевший после него С. Н. Анохин уже с подвешенными противоштопорными ракетами был вынужден воспользоваться ракетами, хотя до этого он не раз сваливал МиГ-21 в штопор и выводил его совершенно свободно. Бывший лётчик-спортсмен Виктор Константинов, окончивший ШЛИ в 1967, участвовал в испытаниях на сваливание и входу в штопор самолёта Як-28.
Ил-12 практически не сваливался в штопор. Самолёт предупреждал лётчика о выходе на критические углы атаки рывками штурвала, тряской, а если пилот всё же продолжал упорно тянуть управление на себя, то машина валилась на нос и разгонялась.
Разрешите не согласиться: Статья «Нештатная проверка»:
На просторах интернета я столкнулся со спорами по вопросу сваливания самолёта Ан-2. Вот отдельные реплики: «Надо быть большим специалистом, чтобы его в штопор свалить. Он даже с прижатыми предкрылками просто опускает нос и кренится», «Ан-2 в штопор свалить вполне возможно. Валится на крыло классически, но выходит сам через пол витка», «На Ан-2 имею около 8000 ч. В каждой зоне при проверке, а это сотни раз, давал задание свалить самолёт в штопор. Никому это не удавалось. Только опускался нос на пикирование, и самолёт переходил на планирование. Скорость разная, зависит от самолёта, не припомню уже. Где-то около 75 км/ч», «В Сасово, в кабинете у Пушкарева висел плакат о том, как Ан-2 в штопор вогнать…. Скорость 40, закрылки 47, резко переместить 50 кг к 15 шпангоуту… мы долго размышляли, как это произвести… мешок бросить или пнуть кого, чтобы в хвост улетел», «Потеря скорости до 40–45 км/ч при отклонённых закрылках и использовании номинального приводит к срыву в штопор, и даже при правильно принятых мерах потеря высоты составит 180 метров. В. Брагин. Аэродинамика самолёта Ан-2. РИО ГУ ГВФ 1960 год. В Сасово пр-ль Лабковская нам об этом постоянно твердила». Любопытные комментарии по самолётам «Сессна» и училищному «Даймонд».
В декабре 2006 года в ЛИИ самолёт Ил-76 (борт 5209) вывели за пределы ограничений и возвратили в область нормального полёта.
В декабре 2014 года на тренажёре пассажирского самолёта проводили проверку 11 пилотов из пяти авиакомпаний. (Лётчик–испытатель ЛИИ им. Громова Бирюков В. В.). Создан один из этапов полёта. Так вот – три пилота потеряли скорость менее заданной, а один пилот допустил вообще сваливание самолёта. А общая ошибка для всех – попытки как можно скорее задействовать автопилот.
При подходе к сваливанию самолёт предупредит «водителя» тряской, и даже покачиванием с крыла на крыло и рысканием. Автоматика включит помощников: звуковую и световую сигнализацию или даже вмешается в управление отдачей штурвала от себя или его «закусыванием», вибрацией. При этом пилот обязан распознать тряску аэродинамическую от тряски, связанной с помпажом двигателя. Так, в полёте на Ту-154Б (катастрофа Учкудук) бортинженер дважды убирал режим работы двигателей на малый газ, а КВС дважды восстанавливал режим. В итоге самолёт отказался лететь на малой скорости 290 км/ч, «плюнул» на экипаж и свалился в плоский штопор.
На современном самолёте Ил-86 с выпущенной механизацией достигали углов атаки 26 градусов (читай углов тангажа), хотя при этом были отдельные хлопки 3-го двигателя. Угол атаки на глиссаде при заходе на посадку 11 градусов, а сваливание происходит при достижении углов 24 градуса.
Не нужно забывать, что есть самолёты, которые при подходе к режиму сваливания сами «подхватят» самолёт и выведут его на закритические углы. Испытатели выполняли полёт на Ту-154. Рассказывают: «На этот раз Агапов нужный момент прозевал, а Мезох, который управлял машиной, опасности не почувствовал и тем более запоздал с реакцией. С углов атаки около 18–20 градусов машина пошла на „подхват“. Машина свалилась на левое крыло и вошла в плоский штопор с левым вращением вокруг хвоста. Попытки Агапова вывести машину из штопора оказались безуспешными. В это время бортинженер доложил, что зашкалила температура бокового двигателя, сначала одного, а потом – и другого. Оба боковых двигателя были немедленно выключены. „Третий, центральный, на малом газу – не трогай, – приказал Агапов. – Даже если он зашкалит и будет гореть. Иначе нам труба!“ Вывести машину из штопора удалось лишь в последний момент с помощью противоштопорного парашюта. „Случай“ Агапова с Мезохом на „Ту-154“ считается уникальным».
Говорит лётчик-испытатель, Герой Советского Союза Степан Анастасович Микоян: «Во все времена одной из главных опасностей для самолёта было сваливание в штопор из-за потери скорости, хотя правильнее говорить – из-за превышения допустимого угла атаки, когда происходит срыв потока с крыла и резко уменьшается подъёмная сила. Так как полной симметрии обтекания обычно не бывает, то срыв возникает на одном полукрыле раньше, чем он успевает развиться на другом. Поэтому самолёт и валится в ту сторону, на которой возник срыв. Всё это хорошо известно тем, кто летает на манёвренных самолётах, особенно на истребителях, но физическая суть этих явлений совершенно одинакова для самолётов всех типов. Обычно пассажирские лайнеры, тем более большие, не летают на предельно малых скоростях и не совершают энергичных манёвров. Однако совершенно ошибочно предполагать, что ситуации, в которых пассажирский самолёт может выйти на критический угол атаки, абсолютно исключены. Увы, лётная практика говорит об обратном. (Коммент автора – катастрофа Ту-154 в районе Иркутска 04.07.2001 г.). Потеряв скорость и попав на большие углы атаки, лётчики не сделали главного – не отдали штурвал от себя для их уменьшения. В газете „Комсомольская правда“ от 13 июля 2001 г. была опубликована запись переговоров экипажа разбившегося самолёта. Из неё ясно видно, что в критической ситуации командир заметил снижение скорости полёта и скомандовал добавить обороты двигателям. Когда прозвучал сигнал об опасном увеличении угла атаки и возник крен самолёта, второй пилот стал выводить самолёт из крена, что и привело к катастрофе. При этом ни одного слова не было сказано о необходимости отдачи штурвала! А между тем, отклонение штурвала от себя – первое и совершенно необходимое действие в подобной ситуации. Только так можно уменьшить угол атаки и избежать сваливания. При уменьшении угла атаки скорость начнёт быстро расти. Лишь после того, как угол уменьшится, а скорость увеличится, можно начинать выводить самолёт из крена с помощью элеронов. А отклонение элеронов до уменьшения угла атаки – ошибочное и опасное действие, которое лишь провоцирует сваливание самолёта. Для примера рассмотрим случай, когда на углах, близких к критическим, самолёт кренится вправо. Если в этой ситуации повернуть штурвал влево и, тем самым, отклонить правый элерон вниз, то эффективные углы атаки на правой законцовке крыла ещё более возрастут, превысят критические, и поток неизбежно сорвётся. Подъёмная сила на этом участке крыла не увеличится, а, наоборот, резко уменьшится, что приведёт к сваливанию на правое полукрыло. Бороться с креном на больших углах атаки можно только рулём направления, отклоняя педали. Существенный недостаток подготовки лётчиков пассажирских и других тяжёлых самолётов – их не учат полёту на больших углах атаки и выводу из сваливания, считая, что такие самолёты не должны попадать в подобные ситуации. Но увы!».
Автор предупреждает. Статья – не методическое пособие для «создания» авиационного происшествия. Статья знакомит с особым режимом – сваливанием самолёта на крыло. Самолёт жив скоростью, а «шарик» – друг лётчика.
Смотрим видео по этой теме:
Предыдущая часть:
Продолжение: