Можете представить, какое настроение было тогда у руководителей КВЗ. Помню диалог директора завода Максимова с начальником лопастного цеха Рыковым:
«Что, Василий Степанович, стоишь?»
«Да, Владимир Петрович, но лучше стоять, чем сидеть».
Результаты изучения первой катастрофы вертолета под Ленинградом показали, что она была вызвана микротрещинами лонжерона лопасти в зонах пайки хомутиков нервюр.
Выяснилось, что процесс пайки оловом каленой хромансилевой трубы изменяет структуру материала в худшую сторону. Соединение нервюр с лонжероном методом пайки было признано неудачным. Это был конструктивный дефект.
Во второй катастрофе вертолета Ми-4 под Одессой обнаружились другие дефекты – трещины материала трубы, возникшие в ходе ее производства на трубопрокатном заводе. Причиной, видимо, стало нарушение температурного режима.
Строгие требования были предъявлены теперь трубопрокатному производству. Туда с целью повышения контроля качества и проведения совместных работ выезжали представители вертолетного ОКБ, филиала и вертолетного завода.
Михаил Леонтьевич Миль и руководители завода добились чрезвычайного решения – приостановки полетов всех вертолетов, проведения специального осмотра всех без исключения лопастей и проверки их лонжеронов на отсутствие трещин.
В этот кризисный момент на помощь КВЗ пришли конструкторы ОКБ из Москвы, сотрудники Казанского филиала конструкторского бюро. По всей стране и за рубежом работали специально созданные выездные пункты рентгеновского контроля лопастей.
В сомнительных случаях на перепроверку выезжали ведущие специалисты, производили отбраковку и продление ресурса качественных лопастей. Были проверены тысячи лопастей, и только на одной из них обнаружены опасные трещины. Лопасть была заменена новой.
Проведенные во Всесоюзном институте авиационных материалов (ВИАМ) и в лаборатории ОКБ исследования клеев, способных заменить пайку в лопастях, позволили М.Л. Милю принять решение об использовании клея ПУ-2 для соединения нервюр и кронштейнов противовеса с лонжероном лопасти. Этот клей был признан подходящим по прочности и долговечности.
Но в этом случае прежняя конструкция деталей хомутов и розеток нуждалась в переделке, в увеличении контактной площади соединения с лонжероном. Менялось много чертежей деталей и сборки лопасти. Эту работу быстро и ответственно выполнила бригада казанских конструкторов лопастей.
После утверждения измененного комплекта чертежей завод продолжал производство лопастей, но уже по новой технологии сборки. Одновременно были развернуты работы по существенному увеличению их ресурса, в которых, кроме инженерных служб завода, участвовала бригада Казанского филиала научно-исследовательского института авиационной технологии, прочнисты ЦАГИ, конструкторы-лопастники ОКБ и филиала, специалисты Казанского авиационного института.
Чтобы повысить выносливость лонжерона, было введено поверхностное упрочнение трубы. После шлифовки наружной поверхности трубы производился наклеп, т.е. силовая ударная обкатка трубы движущимися в круговой обойме стальными шариками, так называемый ротационный наклеп. Была введена также полировка внутренней поверхности трубы лонжерона до закалки, очистка от масляной пленки после термообработки.
Осмотр внутренней поверхности трубы производился с особой тщательностью с помощью специального перископа, наши конструкторы и технологи исследовали процесс правки лонжерона после термообработки. Были разработаны способы правки, ограничения, запреты недопустимых деформаций по перегибам и закрутке трубы.
Положительные результаты столь тщательной и творческой работы не замедлили сказаться: ресурс лопастей смешанной конструкции был повышен до 400, 600, а затем до 1000 летных часов. Это уже был предел, хотя и не удовлетворяющий полностью главного конструктора и заказчиков, но обеспечивающий надежную и успешную эксплуатацию всего парка вертолетов Ми-4 на долгие годы.
Надо сказать, что уже с середины пятидесятых годов в ОКБ прорабатывалась новая конструкция лопасти – цельнометаллическая, в которой использовался появившийся опыт клеевых соединений, легких сотовых конструкций и прессования длинномерных замкнутых дюралевых профилей. В ней вместо стальной трубы лонжерона и каркаса из нервюр использован пустотелый профиль из алюминиевого сплава, повторяющий теоретический контур носовой и средней части лопасти, а вместо деревянных нервюр с фанерной обшивкой – ряд хвостовых отсеков из тонкой авиалевой обшивки с легким сотовым заполнителем.
В 1962 г., после трагических катастроф вертолетов Ми-4 из-за дефектов стального лонжерона, на правительственном уровне было принято решение о замене этих лопастей цельнометаллическими, производство которых на заводе № 387 планировалось начать еще в 1956 г.
Для завода такая революционная перестройка – создание принципиально нового, необычного и сложного производства – была тяжелой и трудновыполнимой задачей. Впрочем, это была даже не заводская, а отраслевая задача, решение которой было важно для всей нашей авиационной промышленности. Лопасти, созданные для вертолета Ми-4, использовались затем на Ми-8 и разных его модификациях. Изготовление их продолжается до сих пор.
Опытные образцы цельнометаллических лопастей сначала изготовлялись на Ростовском вертолетном заводе. В их конструкции не было сотовых блоков, были обычные дюралевые нервюры и химически травленая обшивка в хвостовой части. Лонжерон лопасти прессовался в цехе Всесоюзного института легких сплавов (ВИЛС) в Сетуни. В проектировании этих лопастей, а затем в создании их конструкции для серийного производства в Казани участвовали ведущие работники МВЗ.
Лонжерон новой лопасти изготавливался из материала АВТ-1, прессовался из слитка материала в горячем состоянии и сваривался из двух частей. Эти части – верхняя и нижняя – соединялись по плоскости хорд.
Внутренняя полость лонжерона, оребренная, в дальнейшем не обрабатывалась. По наружной поверхности оставляли припуск материала на фрезерную обработку. Вес такой заготовки лонжерона – 330 кг, после обработки – 90 кг, ее длина – 10,4 м.
Поступая на лопастное производство, каждая заготовка лонжерона проходила несколько видов контроля, в том числе ультразвуковой, контроль механических свойств материала, состояния поверхности снаружи и внутри профиля оптическим перископом, а также контроль состояния сварного шва по носку и задней стенке профиля.
Пройдя контроль геометрических размеров и внешнего вида, лонжерон лопасти поступал на стенд виброупрочнения поверхности. Размещенный в контейнере лонжерон с засыпанными внутри и снаружи стальными шариками устанавливался на вибростенд. Положение лонжерона менялось, чтобы получить равномерный наклеп поверхности агрегата.
Последняя операция перед общей сборкой лопасти – серно-кислотное анодирование внутренней и наружной поверхностей, дополнительное грунтовое покрытие внутренней полости. Для улучшения антикоррозийной защиты и обеспечения высоких адгезионных свойств перед началом общей сборки лонжерон покрывался клеем ВК-32-200 горячего отвердения и сушился в специальных печах.
Хвостовая часть лопасти состояла из 21 отсека. Каждый отсек собирался (склеивался) из обшивки листа АВТ-1 толщиной 0,3 мм и сотового блока из фольги Ат-1 толщиной 0,04 мм, склеенной на жидком клее Вк-3.
Завод полностью механизировал изготовление пакетов сотовых блоков. Пакеты из 90 листов собирались на автоматах. На листы наносились клеевые полосы и дренажные отверстия. Пакеты прессовались с нагревом в печах. Затем следовала их фрезеровка по теоретическому контуру сечения лопасти. Потом шел процесс изготовления отсеков. Растянутые до нужных размеров сотовые блоки склеивались по торцам с обшивкой и двумя нервюрами. Соединение производилось с помощью клея Вк-3.
Изготовление хвостовых отсеков лопастей в серийном производстве – это высокомеханизированная полуавтоматическая линия. В ней заложены оригинальные и совершенные технические решения, обеспечившие высокую производительность и стабильность качества хвостовых отсеков. Создавалась эта линия Казанским филиал НИАТ и вертолетным заводом.
Общая сборка лопасти заключалась в клеевом соединении лонжерона с хвостовыми отсеками, а также в клееболтовом соединении его с наконечником в комлевой части и законцовкой в концевой части. Сборка осуществлялась в стапеле. Склейка производилась на пленочном клее Вк-3 в режиме горячей запрессовки и отвердения.