Кто «придумывает» самолёт?
Лет сорок назад инженер-конструктор зачастую являлся и его строителем. Нынче же каждая часть самолёта стала творческим объектом многих специальностей и научных исследований.
Одни проектируют внешние формы и размеры фюзеляжа, другие — хвостовое оперение, третьи рассчитывают на прочность, четвёртые разрабатывают внутреннее оборудование: в самолёте каждый грамм веса и кубический сантиметр объёма — предмет размышлений и тщательных расчётов.
Приборную доску в пилотской кабине смогут спроектировать один или два человека, скажем, инженер-пилот и специалист по технической эстетике (художник), консультировать их будут авиационные психологи и врачи, сантехники, эксплуатационники, представители Международной организации гражданской авиации, специалисты по стандартам, работники бюро технической информации, осветители, инспекторы охраны труда, филологи (там же много надписей, они должны быть грамотными, краткими и исчерпывающими). Разработкой же самих приборов заняты десятки других специалистов.
Есть инженеры и художники, посвятившие свою жизнь пассажирским салонам, а другие багажным помещениям.
Металлурги и специалисты по пластмассам, сантехники и «отопители», мастера «авиационной кулинарии» и акустики, изучающие шумы внутри самолёта, решительно во всех его уголках и снаружи, психологи (да, психологи, потому что цвет, декоративное убранство самолёта или пилотской кабины, размеры салонов и их освещение — всё влияет на требовательных жителей Аэрограда).
Над всей этой армией учёных и инженеров возвышается фигура Главного авиационного конструктора. Он, точно режиссер кинофильма, объединяет усилия всех и руководит созданием одного из удивительнейших творений инженерной мысли.
Я до сих пор, если увижу машину, на которой летал сам, обязательно подойду и похлопаю (не по плечу — высоковато!) хоть по стойке носового колеса или фюзеляжу, дескать: «Здоров, старина! Рад встрече, ведь у нас с тобой есть, что вспомнить…» А если он далеко — кивну ему.
Был у меня один грустный-грустный эпизод: в Ростове-на-Дону сварщики резали на куски мой Ли-2 автогенной огненной струёй. Отлетался. Узнал я это и краешком аэродрома, чтобы не встретить никого, пошёл к Нему — проститься.
На душе тяжко. Ведь сколько мы пережили с Ним — не пересказать. И любил я Его от души! Однажды художник, по моей просьбе, изобразил Его (с номером 4516!) на обложке одной из моих книг.
Погоревал я, отступил и… столкнулся с кем-то. Оглянулся: позади человек десять собралось, таких же его друзей…
Самолёты, как и люди, принадлежат к различным поколениям. Это не образное выражение, а научный термин, используемый авиационными специалистами.
Нынешнее поколение реактивных и турбовинтовых самолетов — Ту-104, Ту-114, Ил-18 — уже достигло зрелости, и ему на смену пришли Ил-62, Ту-154, а скоро эстафету подхватят и сверхзвуковые пассажирские самолеты (СПС).
Первые такие самолёты уже есть — советский Ту-144 и французский «Конкорд». О них стоит рассказать, хотя бы в общих чертах.
Например, «Конкорд»…
Самолётам этого типа предстоит долгая жизнь: они должны налетать по 45000 часов, в том числе 20000 часов на сверхзвуковой скорости (до 2500 км/час). Проектированием и постройкой сверхзвукового пассажирского самолета заняты более 20000 человек!
Размер и вес СПС внушительны, только на окраску такого самолёта расходуется 2500 килограммов краски. Полёты производятся на высотах 15–25 километров, но специальные насосы, накачивая в пассажирские салоны и багажные отделения воздух, поддерживают в них атмосферное давление, соответствующее тому, которое бывает при открытом полёте на высоте 2000 метров. Поскольку снаружи давление воздуха будет совсем ничтожным — диаметр фюзеляжа СПС раздуется в полёте на 4 миллиметра.
Горючего в 17 герметических баках (14 штук внутри крыла) вместится 80000 килограммов. В фюзеляже, кроме основных, есть и балансировочный бак: когда, по мере выработки горючего, станет нарушаться центровка самолёта — быстрые насосы перекачают в задний балансировочный бак часть горючего из основных.
Если крыло покроется корочкой льда — стоит лишь увеличить скорость полёта, и от трения о воздух крыло нагреется, лёд стает.
Очень интересны и приборы в этих самолётах.
Перед взлетом пилоты включают командный прибор взлёта, наглядно показывающий наивыгоднейшее соотношение приборной скорости по линии полёта и скорости набора высоты при любой заданной тяге двигателей.
Аналогичный прибор имеется и для посадки.
После взлёта «вручную» на высоте 1500 метров управление мягко берёт автоматика и дальше ведёт самолёт до манёвра захода на посадку, после чего передаёт управление пилотам.
Специальная самолётная и наземная аппаратура СПС способна весь полёт произвести в автоматическом режиме, но массовое её использование — дело ближайшего будущего…
В кабине пилотов СПС имеется метеорадиолокатор, предназначенный для наблюдения и изучения облачности в районе полёта на значительном радиусе…
Для сверхзвуковых полётов уже сейчас выделена зона в стратосфере от 13000 метров над уровнем моря и выше, а маршруты их максимально приближаются к прямым линиям.
То ли ещё будет!..
Но планета наша велика и для сверхзвуковых самолётов. Наибольшее расстояние, по прямой, теоретически возможное на земном шаре, очевидно, равно половине экватора (т. е. 20000 км).
Чтобы преодолеть такую гигантскую «прямую» (надеюсь, вы поняли, почему я взял это слово в кавычки?), можно, разумеется, построить СПС с необходимым запасом горючего для беспосадочного полёта. Но специалисты подсчитали, что он мало возьмёт пассажиров, авиабилет будет стоить дорого и вся затея окажется пустой.
Пожалуй, наиболее обнадеживающий выход из положения — придать самолёту ещё большую скорость, допустим, в пять-десять раз выше звуковой. Пределы есть и в этом случае. Например, первая космическая скорость, при которой ракетный корабль сможет преодолеть земное тяготение (без крыльев!), превышает скорость звука в 27 раз, а вторая (для свободного передвижения в солнечной системе) — в 37 раз; тут уже речь идет не о самолёте… (Скорость звука условились называть по имени физика Маха «число М». Если скорость полёта в три раза больше неё, говорят «три М», а пишут М-3 или ЗМ).
Так вот, самолёты, о которых я хочу рассказать вам сейчас, будут, надо полагать, летать со скоростью М-5:20. Их называют гиперзвуковые, то есть «сверх-сверхзвуковые».
С ними много хлопот и немало неизвестного.
Предполагают, что гиперзвуковые летательные аппараты возможны в обозримом будущем нескольких типов…
Планирующие аппараты-ракетопланы. По существу, космическая ракета с маленькими крылышками, позволяющими (при спуске) планировать в атмосфере на большие расстояния с выключенными двигателями.
Такие ракетопланы могут весить сотни тонн и достигать огромных размеров.
Рикошетирующие аппараты. Это странное название происходит от французского слова «рикошет» (отскакивание). Вспомните, как прыгают акробаты на батуте в цирке. Батут — туго натянутая пружинящая сетка. Если прыгнуть на неё — батут подбросит вас вверх, потом снова и снова. Очень красивый номер!
Так вот, представьте себе, что мы с вами выключили двигатель на таком самолёте (с целью экономии горючего) и несёмся с высоты 70—100 километров, а едва войдя в плотные слои атмосферы, где подъёмая сила крыльев достигает желаемых величин, — делаем горку, то есть снова выскакиваем за счет аэродинамических сил, чуть не в космос, потом ещё и ещё, но с каждым разом оказываемся всё ниже, таким способом можно «напрыгать» и 5, и 10, и даже все 20 тысяч километров!
Воздушно-космические самолёты. Это тоже транспортные летательные аппараты. Они могут весить тысячу и больше тонн, а подниматься до высоты 400–500 километров. Скорее всего, такие самолёты будут двух- или трёхступенчатыми, как космические корабли. Одна ступень оторвёт всю махину от земли и поднимет на заданную высоту, а потом отцепится и вернётся на базу для следующего взлёта. Другая разгонит полёт до скорости 10–20 тысяч километров в час, тоже отцепится и сядет где-то по пути (может быть, с пассажирами, летящими на меньшее расстояние). Третья пролетит по всему маршруту и совершит посадку на заданном конечном аэродроме…