Е. Адлер - Земля и небо. Записки авиаконструктора
Конечно, крыло первым бросалось в глаза, но и по другим агрегатам дело было не намного лучше. АэС объявил в КБ аврал: все на борьбу за вес!
Учредили особый премиальный фонд, экономия каждого килограмма оценивалась денежным эквивалентом. В результате посыпались многочисленные предложения, среди которых было немало дельных, но порядочно и авантюристических.
– Например?
– Крыло, и без того сквозное, без центроплана, решили намертво соединить с фюзеляжем. «Новое слово» в мировом самолетостроении. Дескать, мол, зачем самолет нужно разбирать? Он ведь создан для того, чтобы летать, так и пусть летает, а перевозить по земле его и незачем, как морские суда.
– Неужели так и решили сделать?
– Да. Или еще: толщина листов обшивки герметичной части фюзеляжа, впрочем как и остальной, назначалась из условий прочности стыковых заклепочных швов в местах соединений листов обшивки, ослабленных отверстиями под заклепки. Группа конструкторов и расчетчиков предложила стравливать методом химического фрезерования избыток толщины листов на всем поле каждого листа, расположенном между швами, оставив расчетную толщину лишь по периметру. Экономия веса оказалась значительной, да вот незадача – стрингеры и шпангоуты герметичной части фюзеляжа соединяются с листом клеесварным методом, и еще неизвестно, как поведет себя точечная электросварка дюралевых элементов конструкции в местах листов, подвергнутых химфрезерованию. Не поотрываются ли эти самые электросварные точки от утонченных листов? Да и как проконтролировать фактическую толщину листа после химфрезерования, особенно в местах точечной сварки?
– Ладно, ладно. Для начала с меня и этого хватит.
– Хе, хе. Когда с этим разберешься, заходи, у меня для тебя еще кое-что найдется.
Первым делом пришлось аннулировать «гениальное» предложение о неразъемном соединении крыла с фюзеляжем. При достаточно беспристрастном рассмотрении оказалось, что никакого выигрыша веса оно не дает, а нареканий вызовет предостаточно.
Затем, хорошенько взвесив все за и против химфрезерования обшивочных листов фюзеляжа, пришлось признать целесообразность этого, поскольку экономия веса получалась значительная. Однако, дабы не напороться на неизвестные неприятности с точечной электросваркой стрингеров и шпангоутов с шершавой после химфрезерования поверхностью утонченных листов, мы разбили рисунок химфрезерования на более мелкие прямоугольники, оставив нетронутыми полоски металла в местах клеесварных соединений. Пришлось немного проиграть в весе, зато никаких сомнений в надежности герметичной части, да и всего фюзеляжа, не осталось.
Л.М.Шехтер
Когда дело дошло до статиспытаний злополучного крыла, оно не выдержало не только положенной нагрузки, а сломалось уже при 70% от нее. Правда, основной лонжерон был цел, а не выдержала вспомогательная балочка крепления носка к фюзеляжу. После ее усиления испытания повторили, но теперь сломался задний лонжерон при нагрузке всего лишь 84% от заданной. После его ремонта и соответствующего усиления снова возобновили беспощадные испытания. На этот раз, наконец, лопнул главный лонжерон крыла при 91 % нормированной нагрузки.
– Все, все, – загалдели хором расчетчики-прочнисты, – мы и считали на эту нагрузку. Больше крыло держать не будет.
– Как так не будет? – спросил я, делая вид, что ничего не знаю об «условном коэффициенте» 0,9, принятом при расчете.
– Крыло больше держать не будет потому, что согласно решению особой комиссии по облегчению самолета Як-40, созданной по указанию Генерального конструктора, при расчете на прочность был принят «условный коэффициент» 0,9.
– Покажите, пожалуйста, это решение.
Порывшись в сейфе, Липкин достал и протянул мне эту бумагу. Под решением стояли подписи Сергея Макарова, Бориса Липкина и Леона Шехтера, а ТЗ.КЖС была заделана сверху надпись «Утверждаю» /М.Бендерский/, а вот самой подписи-то и не было.
– Что-то я не вижу здесь подписи Михаила Григорьевича. Где она?
– Она в оригинале, а это копия.
Когда поиски оригинала ни к чему не привели, мы продолжили наш разговор.
– Хорошо, пусть хитрый Бендерский уклонился от ответственности, не рискнув взять на себя всю тяжесть этого противозаконного
решения. Давайте вернемся к существу дела. Тут написано: «считать крыло самолета Як-40 на прочность с условным коэффициентом 0,9 от полной разрушающей нагрузки, с доведением, методом последовательных статиспытаний, прочности конструкции до нормативной величины». Так вот и давайте этим самым методом, как тут написано, доводить прочность конструкции до норматива.
– Но ведь крыло разрушено, что же испытывать?
– Во-первых, разрушилось-то только левое, а правое цело. Сделаем ложную балку, имитирующую левое крыло, и продолжим испытания. А во вторых, вы только взгляните на поломку: здесь же явная ошибка в расчете, налицо местная неравнопрочность, ослабление по отношению к соседним сечениям полки. Усилим это место как надо и снова вперед.
– Договорились.
Пока готовились к дальнейшим испытаниям, педантичный и осторожный заместитель главного конструктора по прочности, не замешанный в историю с «условным коэффициентом», Александр Караваев предпринял официальный демарш – написал мне служебную записку: «В связи с тем, что расчет прочности крыла Як-40 велся с применением эмпирического коэффициента 0,9, прочность крыла может быть обеспечена только при условии дополнительного размещения по контуру его поперечного сечения добавочных силовых элементов».
Ничего себе, заявочка! Он, Караваев, предупреждает, а вы там как хотите.
Взял я это послание и демонстративно, на глазах у Липкина, порвал и бросил в корзину.
– Пусть Караваев перестраховывается на здоровье, но «размещать добавочные силовые элементы» легко на бумаге, да не так просто в готовых крыльях, которых серийный завод уже понаделал не один десяток. Будем продолжать статиспытания так, как договорились.
После того, как со страшным треском рухнуло наше последнее крыло, выдержав 98,5% от нормативной нагрузки, даже Липкин стал меня уговаривать, что большего крыло без капитальных усилений уже не выдержит.
– Я бы с вами согласился, однако не могу не обратить вашего внимания на особенность разрушения: полка-то основного лонжерона лопнула возле центрального стыкового узла, где она подсечена и ослаблена, став явно неравнопрочной соседнему месту. Предлагаю компромисс: на этом испытания прекращаю, но в серийных крыльях все же введем дополнительную накладку изнутри в районе подсечки с самой первой машины. А там посмотрим. Ведь еще предстоят контрольные статиспытания серийного самолета всего целиком, а не отдельных агрегатов по очереди.
На том и порешили.
Все это может показаться слишком нудным и скучным, если бы не забавный финал этой истории. По случайному стечению обстоятельств контрольные статиспытания серийного Як-40 проводились в лаборатории Воронежского авиазавода. Среди несокрушимых стальных колонн огромного испытательного зала под самым потолком был распят, словно Иисус Христос, серебристый самолет, ожидая своей участи.
Кроме непосредственных участников, посмотреть на это зрелище пришли свободные военпреды и Алексей Туполев, сын знаменитого авиаконструктора, на ходу обмениваясь репликами по адресу Александра Яковлева.
– Посмотрим, посмотрим, как это яковлевское дерьмо развалится.
– Других-то учить легко, самому еще надо подучиться немного.
Наконец в лаборатории наступила напряженная тишина, нарушаемая только лаконичными возгласами:
– Даем 70% нагрузки…
– Есть 70%, есть 70%, есть… есть… есть…, – отвечают наблюдатели каждого динамометра, установленного возле локальных сило- возбудителей.
– Даем 80%.
– Есть 80%, есть 80%, есть… есть… есть…
– Даем 90%.
– Есть… есть… есть…
– Даем 95%.
– Есть… есть… есть…
– Даем 98% разрушающей нагрузки.
В напряженной тишине стали раздаваться слабые потрескивания.
– Есть 98%… есть… есть…
– Даем 100%. – Голос ведущего испытания возвысился, напоминая торжественные звуки патетического голоса Ю.Б.Левитана (известный диктор радио, читавший важные сообщения во времена Великой Отечественной войны). Крылья и оперение самолета изогнулись гигантскими дугами, фюзеляж тоже заметно деформировался, слышались громкие потрескивания, но самолет все еще держался.
– Продолжаем нагружение до разрушения. Даем 101%… Даем…
– Трах, бах, тарарах!
Со страшным грохотом, подняв тучи пыли, самолет Як-40 разрушился при 101,5% нормированной разрушающей нагрузки.
Вот она, желанная минута, когда гром ломающихся конструкций отдается в сердце сладкой музыкой!
Никогда не забудется и сцена на аэродроме в Жуковском. Вот в двухместную пилотскую кабину Як-40 усаживается в одиночку лихой летчик-испытатель А.А.Щербаков, приглашенный из ЛИИ специально для опасного испытания самолета по срыву в штопор. В пассажирской кабине закреплен рассредоточенный балласт, заменяющий пристегнутых к сидениям доверчивых пассажиров.