... Начало 1974 года самолет ВВА-14 встретил в цехе, где монтировались системы и устройства, необходимые для обеспечения уборки и выпуска ПВПУ. Одновременно выполнялись статические испытания на специально подготовленном поплавке. Эти испытания начали со случая, при котором воздействовали на передний отсек (один из шести в поплавке).
При испытаниях выяснилось, что характер зависимости усилия сопротивления поплавка от величины его деформации совершенно не соответствует зависимостям, привычным при снятии диаграммы обжатия амортизатора шасси. Оказалось, что из-за деформации сечения эластичного поплавка при увеличении обжимающего усилия ход (деформация) был гораздо большим, чем у амортизаторов, а давление в отсеке почти не изменялось. При максимальной нагрузке отсек благополучно стал из круглого овальным, но разрушаться не хотел никак.
Когда же подсчитали работу, совершенную силой сопротивления отсека поплавка на пути деформации, оказалось, что она в 4 раза (!) превысила нормируемую для поглощения амортизаторами обычного шасси кинетическую энергию всего самолета при посадке! Учитывая, что отсеков 12, можно представить, какой мягкой оказалась бы амортизация ПВПУ для самолета ВВА-14 и какие мизерные перегрузки испытывал бы он при посадке!
Скажем немного о конструкции поплавков и системах их уборки и выпуска.
Поплавки ПВПУ имели длину 14 м, диаметр 2,5 м. Объем каждого составлял по 50 м . Они были спроектированы Долгопрудненским конструкторским бюро агрегатов (ДКБА) и изготовлены Ярославскими шинниками.
Система уборки-выпуска ПВПУ оказалась весьма непростой в доводке и наладке испытаний, поскольку этот механогидропневмоэлектрический комплекс вобрал в себя различные уникальные специализированные устройства, натурная лабораторная отработка которых в большинстве своем оказалась по срокам, а то и по технике неосуществленной (собственно поплавки, системы их привода и управления).
Для отработки ПВПУ необходимо было подавать при выпуске (наполнении) большое количество активного воздуха от имитатора компрессоров маршевых двигателей. Из положения вышли, спроектировав и изготовив фильтровальную станцию, очищавшую воздух высокого давления, подаваемый от заводской пневмосети. Выпуск поплавков осуществлялся двенадцатью управляемыми пневматическими кольцевыми эжекторами - по одному на каждый отсек поплавка.
Процесс начинался открытием замков гидроцилиндров уборки, которые при выпуске играли роль демпферов, обеспечивая тросами, охватывающими поплавки, сопротивление оболочки. Излишек воздуха для поддержания постоянного максимального избыточного давления в поплавках через редукционные клапаны выбрасывался в атмосферу. При режиме работы «выпуск - уборка ПВПУ» избыточное давление обеспечивалось в пределах 0,15...0,25 МПа, или (0,015...0,025) атм.
После полного формообразования по сигналу выпущенного положения управляемый эжектор переключался на режим подачи активного воздуха без смешивания его с атмосферным - режим «дожим». По достижении давления (1,5...2,5) МПа (или 0,15...0,25 атм), эжектор автоматически закрывался по сигналу избыточного давления «0,2 кгс/см » и периодически включался на «дожим» при снижении давления в поплавке вследствие охлаждения воздуха или из-за негерметичности. Максимальное избыточное давление ограничивалось переключением редукционного клапана на давление 3,5 + 0,5 МПа (0,35 + 0,05 атм).
Подача воздуха на «дожим» при выпуске осуществлялась от компрессора маршевых двигателей, а на стоянке и при вертикальном полете - от пневмосистемы высокого давления или от компрессора вспомогательной энергоустановки ТА-6. В самолетном полете дополнительно подавался атмосферный воздух от специальных воздухозаборников.
Уборка ПВПУ осуществлялась достаточно мощными гидроцилиндрами, которые воздействовали через продольные штанги на тросы, охватывающие поплавки, вытесняя воздух из отсеков через упомянутые редукционные клапаны. Они переключались на режим «выпуск - уборка ПВПУ» (0выми замками, открываемыми снаружи пневмоцилиндрами.
Поплавки и комплекс систем их привода и управления были буквально напичканы изобретениями, которые, как и у всех изобретателей, давались с большим трудом и подогреваемым Р. Бартини стремлением поиска нового, но - непременно! - оптимального решения. Вот два примера.
Первый. Эксплуатационная нагрузка от механизма уборки поплавков, преодолеваемая мощными гидроцилиндрами, составляла 14 тонн и была пружинная, не зависевшая от хода (900 мм). В убранном положении поршень фиксировался цанговым замком цилиндра, который при выпуске поплавков должен был открываться первым. Каждый понимает: если толкать дверь, нагружая замок, открыть его гораздо труднее, чем если перекосы и пружинение двери устранить рукой, а затем открывать свободный замок.
Так вот, предположение о возможности заклинивания цанговых замков, нагруженных большим усилием при их открытии, в лаборатории «блестяще» подтвердилось после трех открытий замка под нагрузкой. Что делать? Тогда обиходное решение с дверным замком было перенесено на систему ПВПУ: перед открытием замка вначале подавали давление на уборку поплавков, разгружали замок, открывали его снаружи, после чего снимали сигнал уборки, и освобожденный поршень свободно шел на выпуск.
Второй пример. Эжекторная подача воздуха в отсеки поплавков при выпуске обеспечивала его уменьшенную температуру. Однако при заполнении до давления максимальной работоемкости 0,2 атм («дожиме») в отсеки поплавков через специальный канал эжектора подавался горячий воздух от компрессоров ТРД и возникала вероятность ускоренного старения и растрескивания эластичной оболочки поплавков в зоне установки эжекторов.
Для предотвращения этой опасности конец канала выпуска горячего воздуха был снабжен специальным рассекателем, в конструкции которого, как в миниатюре, решались задачи, известные из области воздухозаборников сверхзвуковых самолетов, - каналы предусматривали борьбу со скачками уплотнения, подсос холодного воздуха и т. п.
И снова из воспоминаний Л. Фортинова:
... Отработка и доводка ПВПУ продолжались практически всю весну и часть лета 1974 года. При этом, как всегда бывает, большая часть заложенного теорией подтвердилась. Но немало оказалось и всяческих сюрпризов.
... Люди, никогда не работавшие в области создания техники вообще и оборонной в особенности, представить себе не могут, какой труд, какие психологические коллизии кроются за простыми на слух и на вид понятиями «'испытания», «доводка».
Земледелец каждую весну в заведенном веками порядке пашет, сеет, а затем с волнением и тревогой ждет, будет ли урожай. Ведь природа - это стихия...
Так вот и испытания, и доводка новой техники - область контактов с технической стихией, у которой свои законы, подчас неизвестные создателям. И «урожай» техники - доведение конструкции до требуемых по техзаданию параметров.
Это процесс, за которым маячат не только многомиллионные выигрыши или потери, но и возможность непередаваемого сознания самоутверждения, победы над неизвестным при успехе или потери уважения к себе при неудаче. А сознание ответственности перед народом, добавленное к напряжению от сложности решаемых задач, очень часто является причиной среднего возраста конструкторов 50 - 60 лет.
Недаром перед Великой Отечественной войной был довольно длительный период, когда работу конструкторов и изобретателей считали вредной и их рабочий день составлял 6 часов. Это уже потом ее сочли «работой в галстуке и при очках»....
... 11 часов утра. Самолет ВВА-14 стоит на аэродромных подъемниках. Поплавки в выпущенном положении, обвисли, так как воздух на самолете в них еще не подавался.
Предстоит их обтяжка подачей воздуха до давления 0,2 атм, в связи с чем с площадки удален весь персонал, и лишь справа у задней части бортотсека за сеткой стоит стол с манометрами давления в отсеках. За ним с внешне спокойным видом сидят инженер-испытатель В. Жиряков из ДКБА и начальник конструкторской бригады А. Хрущев. Механик О. Бройдо находится в кабине.
Безветрие, солнечно. Перед самолетом - фотокиномеханики и Н. Погорелов, зам. Бартини. Приехал Роберт Людовигович. Мне поручено деликатное дело - увести его подальше от поплавков, ибо специалисты побаиваются за их прочность, - очень уж большие размеры и вулканизировались поплавки по отсекам, после чего отсеки склеивались и скреплялись между собой. Но надежно ли?
Рассказывая Бартини о выявленных и устраненных дефектах, я увожу его за «жиряковскую клетку» и нахожу место у соседней стоянки, вблизи от массивной электрической колонки. За ней вполне можно уложить Главного конструктора, ежели что произойдет с поплавками.
Пошло наполнение, поплавки круглеют на глазах и с давления 0,02 атмосферы (формообразования) Жиряков голосом называет величины:
- Шесть сотых, восемь сотых...
Время тянется незаметно. На поплавках начинают прорисовываться пояса стыков отсеков - они не растягиваются, «приталены». К давлению 0,16 атмосферы уже привыкли, дело движется, все расслабились.
И вдруг раздается хлопок-выстрел. В ту же секунду мы с Бартини оказываемся за электроколонкой, причем я обхватил Бартини руками и довольно резко повернул на себя, так что у того с ноги соскочил ботинок.
Проходят секунды, взрыва нет. И криков не слышно. Удерживая Бартини в полусогнутом состоянии, я выглядываю из-за колонки.
Жиряков стоит, показывает пальцем на поплавок и сводит руки над головой крест-накрест. Ясно, прекращается наполнение.
Поддерживая Бартини, я подаю ему ботинок. Тот, стоя на одной ноге, двумя руками надевает его на другую и с юмором поддевает своего спасителя:
- Ну и реакция у Вас, маэстро! Не ожидал! Но все равно, большое Вам спасибо!
Все понял мудрый дед!... А выстрел? Оказалось, лопнул плохо отрегулированный трос и почти пробил концом один отсек. Остановка, ремонт. Бартини:
- Все ясно - генеральский эффект. Я-то был комбригом, генералом по-нынешнему! Надо уезжать!
И уехал. И все без него получилось хорошо. А после доклада, что все сделано и доведено до штатного состояния, велел не забыть поблагодарить и выделить премию тем, кто принимал участие в работе, ибо:
- Это же впервые в мире! Для ВВА-14 и для будущих самолетов.
Таков был Р. Л. Бартини, Главный конструктор...
Вскоре наступил черед испытаний самолета ВВА-14 с системой ПВПУ на плаву.
В связи с опасностью вывода из строя самолетных колесных шасси при погружении их в морскую воду и трудностями спуска и подъема самолета с полностью надутыми поплавками на шасси были спроектированы специальные тележки под поплавки. На них и осуществлялись спуск на воду и подъем из воды. Много хлопот доставила эта конструкция, так как в воде попасть на тележку оказалось трудно.
В процессе испытаний была вначале проверена непотопляемость самолета при разгерметизации отсеков поплавков: сброс давления из двух отсеков (из шести) одного из поплавков, даже без подачи воздуха в остальные (что обеспечивало бы полную перекладку внутренних конических диафрагм и повысило бы водоизмещение), показало нормальную плавучесть самолета-амфибии, подтвердив высокую надежность поплавковой схемы.
Затем начались ходовые испытания с постоянным увеличением скорости движения по воде на поплавках с ПВПУ. При этом выяснилась любопытная деталь: при запуске правого двигателя самолет начинал двигаться по воде, описывая левую циркуляцию, что из-за нахождения в море слева вблизи берега бетонного бассейна-водозабора было нежелательным.
Выключили правый двигатель, возвратились катером «на исходные рубежи». Запустили левый двигатель - снова левая циркуляция!
Долго ломали голову, отчего это, пока не поняли, что реактивный момент вращения ротора любого из двигателей притапливает левый поплавок, делая его сопротивление большим, чем правого!
Ходовые испытания довели до скорости 36 км/ч, после которой самолет на цилиндрических поплавках с конусообразными носками и хвостиками начинал опускать нос. После разрушения носового троса и отрыва носового отсека от каркаса поплавков испытания были прекращены.
Выводы на основании этих испытаний были весьма обнадеживающими: ПВПУ на воде обеспечивало необходимую непотопляемость и устойчивость самолета ВВА-14, а также возможность его поступательного движения до скоростей 35 км/ч.
Последнее было также важным, ибо при вертикальном взлете и посадке на взволнованную поверхность для предотвращения соскальзывания самолета по склону волны необходимо обеспечивать небольшую поступательную скорость, чтобы сохранить его на гребне.
Это требование обосновал Бартини известный морской летчик Н. И. Андриевский, после чего ходовые испытания с повышением скорости были включены в план испытаний.
Летные испытания по штатной программе продолжались по окончании испытаний на воде. Они велись при убранных поплавках ПВПУ и продолжались в 1975 году, уже после ухода из жизни в декабре 1974 года Р. Л. Бартини...
Из записок Л. Фортинова:
... 1975-й год был годом, завершающим испытания ПВПУ, второго «кита», на котором базировалась концепция Р. Л. Бартини по созданию амфибийных экранопланов и экранолетов - средств транспорта будущего.
Для обеспечения наземных пробежек и подлетов на аэродроме с различной степенью выпуска были произведены соответствующие доработки гидросистемы, прекращавшие выпуск в промежуточных положениях. Перед пробежками начали выполнять выпуски-уборки от маршевых двигателей, но выпуск не пошел!
Случилось именно то, чего я опасался еще в августе 1974 года, когда упрашивал Р. Л. Бартини отсрочить перевод к нему на должность заместителя главного конструктора.
Две недели бригада высококлассных специалистов искала причину дефекта, но ее не было. Все - штат-но, но замки не открываются и выпуск не идет! Наконец Н. А. Погорелов, напутствуя известной Бережковской фразой «Если не ты, то кто же», направил меня в подкрепление.
До сих пор не понятно, как мне удалось определить причину невыпусков, но после устранения дефекта гидросистемы все пошло штатно, как в 1974 году.
Перед выпуском ПВПУ в полете выполнили пробежки с постепенным увеличением степени выпуска поплавков.
Установили, что при выпуске на величину, большую 3/4, задними отсеками поплавки касаются полосы, а это опасно их разрушением и неблагоприятным влиянием на положение самолета. Проработали и этот - аварийный случай и подготовили рекомендации. Перед первым полетом с выпуском ВПУ произвели выпуски и уборки при работающих маршевых двигателях, для чего самолет заякорили.
...И вот этот первый полет 11 июня 1975 года с привычным экипажем - Ю. Куприяновым и Л. Кузнецовым.
Июнь в Таганроге выдался очень жарким - до + 39 °С в тени около полудня. Поэтому испытания организовывались так: сбор у автобуса в половине третьего ночи, поездка на аэродром, подготовка самолета и проработка задания, чтобы обеспечить вылет самое позднее к половине шестого утра, пока воздух еще относительно прохладный.
На стоянке, откуда на взлетную полосу с уже привычно убранными поплавками подрулил самолет ВВА-14, было снова многолюдно - это испытание касалось почти всех служб ОКБ, не говоря о ЛИКе, ибо выпуск и уборка ПВПУ в полете затрагивали и аэродинамиков и прочнистов, каркасников и управленцев, двигателистов и электриков. Но это испытание было главным для шассистов-механиков, пневматиков и гидравликов.
Машина начала разбег, оторвалась, и ушла из поля зрения. Появилась уже на высоте километров двух. Поплавки убраны. Походная рация сквозь трески доносит спокойный голос Ю.Куприянова:
- Все штатно, выйдем на эшелон и сработаем!
Снова машина исчезает из поля зрения и появляется уже повыше с другой стороны. Рядом летит сопровождающий. Примеряются. Снова круг и наконец Куприяновское:
- Начинаем! Выпуск!.
Однако никакого движения не видно - идет себе машина, как и раньше шла. Уходит к востоку и вдруг в лучах утреннего солнца все замечают: а поплавки-то наполнены! Да, чувство пропорций Р. Бартини не подвело и на этот раз: поплавки смотрятся как органическая часть самолета!...
Машина уходит на второй круг, скрывается. Только слышны короткие реплики летчика:
- Дача вправо! Дача влево! Нормально... Режим такой-то... Нормально!..
Но все мучает вопрос: как пройдет уборка? Посадка с выпущенными поплавками на колесное шасси - не мед, - можно стесать задние отсеки...
Наконец проход и доклад:
- Убираю!.. Нормально! ПВПУ убраны!
Только после этого расслабление. И непроизвольные аплодисменты. Тем, кто сейчас летает, тем, кто это создал и довел до неба ...
Потом были еще полеты с выпусками и уборками ПВПУ и с постепенным увеличением скорости полета. Программа полетов неуклонно выполнялась.
И вот второй за день полет 25 июня при скорости 260 км/час. Рассказывает ведущий инженер по испытаниям ВВА-14 И.Винокуров:
- Вначале все шло штатно. И вдруг - доклад, что оборвался носовой трос правого поплавка в выпущенном положении. Экипаж просит совета, убирать ли поплавок с нарушенной тросовой системой? Но садиться с выпущенными поплавками опасно, так как задними отсеками зацепимся за бетон полосы и что будет с поплавками, с машиной?.. Вопросы, вопросы...
Специалисты «взвешивают» варианты, а машина тем временем дожигает последнее топливо в воздухе. Наконец решили - убирать. Передали на борт. Ждем. Какие длинные эти минуты! И вот долгожданное:
- Убрали, только носок обвис.
Носок - не хвостовой отсек, до полосы не достанет. Садитесь скорее! Сели. Зарулили. Видим надорванный носик поплавка, болтающиеся концы тросов - и носового, и первого охватывающего. Оказалось, большие усилия в тросах, дефект предупреждал нас, но мы его не услышали...
Выполнили ремонт и полеты продолжились до 27 июня. Завершили программу и в отчете записали, что самолет ВВА-14 готов к доработке под поддувные двигатели.
Таким образом, в течение 11-27 июня 1975 года полностью завершились проверки другого «кита» для боевого варианта машины, перспективного для самолетов-амфибий ВВП, а также экранопланов и экранолетов с вертикальным или «точечным» - на воздушной подушке - взлетом и посадкой.
И как испытания аэродинамической схемы (первого «кита»), они воочию убедили скептиков, что замыслы Бартини по созданию универсальных взлетно-посадочных устройств, позволяющих вертикально взлетающему аппарату безопасно садиться на любые поверхности земли, реальны.
Выявившаяся при испытаниях тряска самолета, наблюдавшаяся при выпущенных закрылках, может быть устранена изменением формы хвостовиков поплавков. (Опасности для самолета она не представляла, «как при пробежках по грунтовой полосе».) Автомат устойчивости АУ-М показал себя с хорошей стороны - все попытки самолета рыскать при выпущенных поплавках им устойчиво парировались. Иными словами, первый «кит» - оригинальная аэродинамическая схема - и при выпусках-уборках ПВПУ, и при полетах с выпущенными поплавками вел себя цивилизованно, как предвидел Р. Бартини.
За 1974 - 1975 годы всего выполнили 106 выпусков-уборок ПВПУ, из которых 11 в полетах, 81 выпуск при работе маршевых двигателей и 25 - от наземной пневматической сети.
Конструкция комплекса уборки-выпуска, за исключением двухнедельной задержки в мае 1975 года, отказов не имела. Впрочем, после замены одного из поплавков обнаружили в полете увеличение времени эжекторного выпуска. Оказалось, нарушилась герметичность редукционно-предохранительных клапанов большого сечения. Ввели опережающее автоматическое и ручное переключение РПК и время выпуска уменьшили. Полученные параметры: уборка в полете 15...18 с, выпуск 29...41 с.
...Для многих авиаспециалистов, в той или иной мере причастных к прогнозированию поведения поплавков при скоростях 260...300 км/ч, до сих пор осталась непонятной уверенность Р. Бартини в устойчивости цилиндрической формы поплавков ВПУ в процессе формообразования (при выпуске и уборке с избыточным давлением 0,02 атмосферы), когда величина скоростного напора в полтора раза превышает это давление.
Им казалось: поплавок будет деформироваться потоком, поджиматься спереди-снизу и отсасываться сзади. Это могло нарушить работу механизма уборки из-за неодинакового натяжения тросов различных отсеков. Еще при проектировании поплавков Р. Л. Бартини на такие сомнения отвечал:
-Это комар на теле кита.
После испытаний тщательный анализ кинограмм показал, что все опасения оказались напрасными, а Бартини и в этом был прав. Что послужило ему основанием для такой уверенности? Эта тайна ушла в небытие вместе с Главным конструктором...
Испытания 1975 года, кроме того, подвели черту под судьбой ВВА-14 вообще: поставка приемлемых подъемных двигателей не «прорисовывалась» даже в отдаленном будущем. Поэтому второй экземпляр ВВА-14 (2М), каркас которого завершился строительством, стал ненужным и его потихоньку отвезли на свалку ТАНТК, где он стоит до сих пор как памятник великолепной идее.
А вот первый летный образец имел другую судьбу. Р. Л. Бартини, благожелательно относившийся к работам Главного конструктора ЦКБ судов на подводных крыльях Р. Е. Алексеева и друживший с ним, решил спасти свой самолет, использовав алексеевскую идею поддува струй воздуха под центроплан.
Это предложение Бартини выдвинул примерно за год до своей смерти, когда окончательно убедился, что подъемных двигателей не будет. Он спасал свое детище! И в 1974 году, в разгар работ по испытаниям ПВПУ, началось рабочее проектирование, а за ним и изготовление поддувного варианта ВВА-14 - 14М1П, но это уже совсем другая история...
