ПОЛВЕКА В АВИАЦИИ Записки академика - Евгений Федосов

К созданию этих самолетов мы подошли в институте очень серьезно. Мы понимали, что у них есть только два потенциальных противника - F-16 и F-15, но основное внимание сосредоточили на последнем. По размерности он был ближе к будущему Су-27, но немного легче его и поэтому мы решили, что именно F-15 представляет наибольшую угрозу. В этом нас убеждали и показы его на авиакосмических салонах в Ле Бурже и Фарнборо, где мы тщательно изучали эту машину. Она производила хорошее впечатление, как очень «серьезный самолет». Поэтому мы решили, что не должны стремиться лишь к тому, чтобы наша будущая машина не уступала сопернику по высоте, тяговооруженности, дальности полета и т. д. Надо идти дальше и попытаться понять, как F-15 ведет себя в динамике, в бою, насколько он эффективен в боевом применении.

Для этого мы использовали моделирующий стенд «Воздушный бой». В «бою» на нем могли участвовать настоящие летчики, но сам процесс «схватки» моделировался с помощью математики и вычислительных машин. Это позволило нам варьировать все технические параметры «самолетов», а критерием их оценки было мнение летчика, который должен сказать, выиграет он бой у противника или нет, имея в своем распоряжении машину с теми или иными возможностями.

Стенд представлял собой две сферы, на которых отображалась воздушная обстановка - горизонт, самолет противника, его маневры и т. д. Летчики же сидели в кабинах нашего самолета и самолета противника и могли вести «бой». По тем временам - конец 70-х - начало 80-х годов - это был очень совершенный стенд, может быть, даже более мощный, чем у фирмы «Макдоннэл Дуглас», который она построила для проработки концепции F-15.

В программу «боя» мы заложили все известные нам параметры самолета F-15, модель которого уже продул в своих аэродинамических трубах ЦАГИ. Конечно, мы не знали его ограничений, поэтому виртуально создали некий идеализированный самолет. Но это как раз допустимо на этапе проработки концепции новой машины, когда мы противника считаем лучше, чем он есть на самом деле. Параметры же нашего самолета варьировались. Мы должны были так их подобрать, чтобы математическое ожидание выигранных боев у виртуального противника было больше, чем поражений.

На стенде мы стали проигрывать будущие Су-27 и МиГ-29, и к этой работе института самое пристальное внимание проявил П. С. Кутахов. Он быстро понял, что наш стенд полунатурного моделирования и есть тот самый инструмент, с помощью которого можно точно заложить все ТЗ на новые машины. Для этого он дал задание летчикам звена МиГ-23 из Владимировки провести друг с другом «воздушные бои» на этих машинах на стенде и оценить, насколько реальные полеты на МиГ-23 совпадают с виртуальными. Мы заложили нужные программы. А чтобы исключить субъективизм в оценках «боя», подключили к этому эксперименту Институт военно-космической медицины. Летчиков обклеили всевозможными датчиками, с помощью которых фиксировались частота пульса, величина кровяного давления и ряда других параметров, свидетельствующих об изменении психоэмоционального состояния человека в процессе «боя».

Каково же было наше удивление, когда, сравнив реальные бои во Владимировке с «боями» на стенде, мы увидели почти стопроцентную сходимость не только траекторных движений настоящих и «математических» самолетов, но и угловых, то есть в «тонкой» динамике поведения машины. Еще больше нас удивило, что психоэмоциональное и физиологическое состояние летчиков, наблюдаемое в реальном полете, полностью совпало с тем, что было получено в ходе экспериментов на стенде. Хотя у нас имитировались перегрузки, но они далеко не достигали тех величин, что испытывает человек в настоящем бою на современном истребителе. Однажды дело дошло до курьеза. Картина воздушного боя на стенде организуется с помощью оптических средств. Когда один из них закончили, оператор случайно перевернул «горизонт» на 180° и летчик, который сидел в кабине, закричал:

– Переверните меня обратно!

Он решил, что сам висит вверх ногами…

Вообще же этот эксперимент, довольно дорогой, вызвал огромный интерес в авиационной среде. Была даже назначена Государственная комиссия под председательством маршала авиации, трижды Героя Советского Союза И. Кожедуба. Внимательно изучив все необходимые материалы, она дала заключение, что «полеты» на нашем стенде и в реальном истребителе идентичны. И тогда этот эксперимент лег в основу создания будущих Су-29 и МиГ-29, а коллектив ГосНИИАС за создание стенда получил Государственную премию. Так начиналась биография новых машин…

Хочу подчеркнуть, что эти самолеты были заложены очень удачно. Они красивые. А когда самолет красив, он и в аэродинамике хорош, и в других своих проявлениях великолепен. Существует некая таинственная взаимосвязь между эстетикой и техническими характеристиками машины.

С самого начала мы очень дружно работали с коллективом «микояновцев». Надо воздать должное Ростиславу Апполосовичу Белякову, который отдал все силы души и весь свой конструкторский талант новой машине. Не было недели, чтобы мы не собирались на совещание в его кабинете, где очень детально прорабатывались решения по всем возникающим техническим вопросам. В процессе создания МиГ-29 наш институт принимал участие, начиная с макетной комиссии, где шла оценка кабины летчика, общего вида, потом было строительство опытных экземпляров, испытания этапов «А» и «Б» во Владимировке… Там, как я уже писал, были тоже созданы стенды полунатурного моделирования и Су-27, и МиГ-29. Беляков абсолютно верил коллективу нашего института и даже говорил так:

– ГосНИИАС - это наш «МиГ-Электроникс». Вы - моя правая рука, я вам доверяю, как самому себе…

И не разрешал ни одного испытательного полета во Владимировке, пока мы не дадим заключения по его режимам. Поэтому иногда самолеты стояли в ожидании какого-то оборудования, но сначала его устанавливали на стенде. Я бы назвал эту работу эталонной. Конечно, мы и раньше вместе создавали самолеты, но такой согласованности действий по всем канонам науки, правильной технологии отработки сложнейшего авиационного комплекса, как на этой машине, еще не достигали.

…Наряду со стендами полунатурного моделирования в институте были созданы стенды отработки надежности самолетной аппаратуры, подвергающейся комплексному воздействию различных факторов. В авиации существуют нормы, согласно которым тот или иной прибор или агрегат испытываются под действием высокого или низкого давления, различных температурных колебаний, на вибрационную устойчивость и т. д. Но, оказывается, воздействие таких отдельных факторов существенно отличается от того, которое испытывает машина, если все они проявляются одновременно, «в сумме». Наши КБ и заводы, выпускающие комплектующие для летательных аппаратов, испытывают их последовательно на климатические воздействия, на вибрацию, проверяют пылезащиту, влагозащиту и многое другое, вплоть до того, насколько полихлорвиниловая обмотка проводов привлекательна для крыс.

Мы же стали испытывать аппаратуру при одновременном воздействии на нее различных сочетаний температуры, давления и вибрации, причем в реальном спектре вибрационных шумов - от сверхвысоких до низких частот. И выяснилось, что при таком комплексном воздействии различных факторов испытуемые образцы сталкиваются с совершенно иными условиями и явлениями, чем когда на них «натравливают» лишь какие-то отдельные воздействия.

И эти эффекты иногда были труднообъяснимыми - неожиданно возникали параметрические резонансы, разрушалась пайка электронных приборов, платы… Чтобы разобраться, почему это происходит и как обезопасить от них Су-27 и МиГ-29, в институте были созданы комплексные стенды полунатурного моделирования и комплексных воздействий одновременно. Потом их стали создавать и в других КБ. Первым это сделал П. Д. Грушин, потому что ракеты испытывают настоящий шквал таких отрицательных воздействий за очень короткий промежуток времени, пока «живут». С самолетами наблюдается немного другая картина - разбег, набор высоты, полет, посадка - все эти процессы растянуты, а ракета класса «воздух - воздух» летает с ним чаще всего «пассажиром»: стрельбы ведь производятся не при каждом вылете. Но если уж ее пустили, на нее обрушивается лавина отрицательных факторов - кинетический нагрев, вибрации двигателя, перегрузки.

И мы взялись параллельно отрабатывать аппаратуру и самолета, и ракеты. В это время закладывалась новая, модульная линия ракет - К-27. Фактически это было изделие с едиными отсеками оборудования, боевой головной частью, взрывателем, но с двигателями разной мощности. На Су-27 шла более энерговооруженная ракета, которая должна была использоваться в условиях дуэльных воздушных боев над территорией противника, когда «земля» уже не может оказать поддержку и надо использовать лишь потенциал собственной радиолокационной станции. Но противника надо убить раньше, чем он убьет тебя, а это возможно только, действуя на опережение. Поэтому и двигатель нужен мощный.