Л И И – 6 0
8 марта 1941 года по постановлению Совнаркома СССР и ЦК ВПК(б) от 13 июня 1940 года, на базе подразделений ЦАГИ был создан Институт лётных исследований (очень скоро переименованный в Лётно-исследовательский институт – «ЛИИ»). Первым начальником ЛИИ был назначен тогдашний шеф-пилот ЦАГИ Михаил Михайлович Громов.
В 2001 году ЛИИ отмечал свой 60-летний юбилей, которому была посвящена авторская статья «От полёта к полёту», опубликованная в журнале «Вестник авиации и космонавтики» № 2, 2001 г., стр. 96. Вот её фрагменты (цит.):
«Зарисовки о буднях лётчиков-испытателей ЛИИ имени М.М. Громова, сделанные, как говорится, с натуры Героем России лётчиком-испытателем Александром Гарнаевым, посвящены нескольким современным лётно-исследовательским программам…
… Изо дня в день, из года в год лётно-испытательный состав, приходя на свой родной аэродром, привычно мобилизуется, сосредоточивается, рефлекторно готовится подняться в воздух – даже если твоей фамилии нет сегодня ни в каких испытательных программах, и ты сам уже напускаешь на себя полушутливо-полурасслабленный вид. И вдыхает полной грудью ни с чем не сравнимый аэродромный воздух, в котором причудливо перемешаны то запахи широко раскинувшегося русского поля, аромат свежескошенной травы, то смрад раскалённого солнцем асфальта и бетона, горячих паров недогоревшего керосина, вырывающихся из сопел газующих двигателей и рулящих самолётов.
Утреннюю тишину разорвёт вдруг рёв форсажей, столь сильно досаждавший в те прошлые годы, когда своей очереди на полёт приходилось ждать по несколько часов, а в зоне испытательных полётов словно раскалывалось небо. Нынче же эти звуки для большинства аэродромных долгожителей уже всё больше обращаются в нечасто услаждающую слух музыку… А для кого-то и ни с чем не ассоциируются вообще – ведь всё меньше специалистов профессионально знает и душой понимает: что такое лётные испытания, зачем они нужны и какой с них прок, а главное – какой ценой даётся их проведение!
* * *
[Прим.авт.: по программе лётных экспериментов в рамках расследования резонансной авиакатастрофы 09.03.2000 в Шереметьево Як-40Д «Боровик–Бажаев»]
Вот предположим:
сбылась бы мечта хотя б одного из многочисленных корреспондентов, просивших, чтобы его взяли на борт в любой из испытательных полётов по данной программе… и – что ?
Да, скорее всего, его ждало бы горькое разочарование. Если даже, нелепо пофантазировав, представить себе: что каким-то чудом, поправ все действующие инструкции, в один из таких исследовательских полётов, формально считающихся особо опасными, в салон посадили б некоего специально подготовленного журналиста, и умудрился бы он вникнуть во все действия экипажа, услышать все его переговоры, то… за тонкими движениями сжимающих штурвал рук, отклонениями педалей, за немногословными скупыми фразами экипажа в процессе заранее «проигранных» на земле режимов – он вряд ли смог бы усмотреть проявления срывных явлений, всю напряжённость в управлении самолётом при них. И главное – не прочувствовал, не осознал бы он всей меры опасности, степени приближения к той грани, переходить которую нельзя никому.
«… Так где же всё-таки в этих взлётах критические проявления самого срывного движения?» – в голосе вопрошающего начальника звучит смесь и азарта, и, одновременно, немного разочарования. Некомпетентным этот вопрос, конечно, никто вроде не считает: если бы после всех отработанных уже ранее по лётно-исследовательской программе сваливаний самолёта на средних высотах и закритических превышений допустимых параметров при взлёте, мы б ещё и свалились бы сразу после отрыва – то результат этой программы (в виде груды искорёженного металла) оказался б куда более чем т.с. «убедительным»… Но итог лётных исследований, полученный ценой очередных похорон, лежит за приемлемой границей.
Истинный профессионализм испытателя заключается в том, чтобы очень точно определять границу исследуемой области. Определять её, исходя из огромного количества факторов, включающих, с одной стороны, степень убедительности получаемого результата, с другой – требований безопасности, недопустимости получения итогов ценой «расшибания лба». А главное: нужно понять, всем своим существом и интеллектом осознав за показаниями приборов, положениями стрелочек, тончайшими нюансами в поведении самолёта, выведенного за назначенные ограничения – ту самую основную грань Здравого Смысла. И, достоверно определив эту грань, в отведённые тебе на режим секунды и их доли, ТОЧНО на неё выйти. Выйти так, чтобы последующая обработка записей параметров ни у кого не оставила бы сомнений в выводах. Выйти ТОЧНО на неё, но уж дальше – ни на йоту не перешагнуть!
Специфика данной программы – в её т.с. «политической» окраске. Идет лётный эксперимент с целью расследования резонансного лётного происшествия – катастрофы пассажирского самолёта Як-40Д, в которой погибли известный журналист Артём Боровик и крупный бизнесмен Зия Бажаев.
Лётное происшествие с самолётами такого типа именно на взлёте – далеко не первое. Но в данном случае в тугой комок сплелись и противоречия в выводах экспертов (и иных-прочих т.с. «специалистов», себя почему-то посчитавших т.н. «экспертами»), и интересы самых разных сторон. Отдельный вопрос особого значения – выяснить точно, какова вероятность установления в качестве причины произошедшей катастрофы возможности хитроумного террористического акта.
В нашем же, лётчиков-испытателей, понимании нужно просто очень хорошо, непредвзято разобраться в произошедшем, имея в виду в качестве основной цели не поиск виновных – а выработку необходимых рекомендаций для повышения безопасности дальнейших полётов на данном типе самолётов. Их у нас в стране эксплуатируется и будет эксплуатироваться в течение ближайших лет несколько сот штук. А это – тысячи, десятки тысяч полётов с пассажирами на борту.
Все те «политические» факторы предопределили и повышенную шумиху вокруг данной программы, и ажиотажный интерес представителей средств массовой информации… Но главное – сам объём проводимых исследований. Честно признаться, мало какое из расследований иных, ранее имевших место подобных катастроф, проводилось в таком объёме и с таким пристрастием.
На лётно-испытательную бригаду Лётно-исследовательского института это всё не влияет решительно никак. Профессиональные специалисты: учёные и инженеры, лётчики-испытатели и инженерно-технический состав – просто делают своё дело. Делают его так, как они были приучены многими прошедшими годами проведения разнообразных лётных исследований: с бескомпромиссной требовательностью к себе и окружающим, максимально возможной рациональностью формулировок испытательных режимов, точностью их выполнения и достоверностью последующего анализа.
Сначала был произведён детальнейший анализ обломков самолёта и записей рокового взлёта штатным бортовым регистратором. Первое из этих исследований однозначно, без вариантов указало на отсутствие каких-либо механических дефектов, повреждений или разрушений во всех жизненно важных узлах конструкции самолёта и управлении, которые могли бы иметь место до момента столкновения с землей. Второе же, по причине весьма небольшой информативности записей параметров полёта примитивным бортовым регистратором устаревшего типа и довольно больших возможных погрешностей его датчиков, закономерно образующихся в процессе длительной серийной эксплуатации – было не столь однозначным и несло ряд спорных моментов. Именно эти спорные моменты и могли быть подтверждены или опровергнуты лишь на практике, в лётных экспериментах.
Для проведения данной серии экспериментов в институте был приведён в лётное состояние полностью аналогичный разбившемуся Як-40Д. Затем этот самолёт был дооборудован специальной контрольно-записывающей аппаратурой, с высокой точностью регистрирующей большое количество параметров полёта и состояния бортовых систем. И вот, после всех многочисленных отладок, проверок, тарировок, настал черёд лётных испытаний.
В первых полётах был просто проверен во всём необходимом диапазоне сам самолёт, его системы, отлажена бортовая аппаратура регистрации. И затем перешли к исследованиям поведения самолёта на больших углах атаки. С этой целью в разных конфигурациях, с убранным и выпущенным шасси, с различными положениями закрылков… на высотах порядка четырёх километров производились торможения: сначала до предельно допустимых углов атаки, а затем и перешагивая за ограничения этих значений – вплоть до практического сваливания. Изначальный интерес представляла и управляемость самолёта, особенно в боковом канале, и характер его движения при выходе на режимы сваливания.
Уже на этом этапе испытания считались особо сложными: ведь при глубоком сваливании с выпущенными закрылками сей летательный аппарат зачастую энергично переворачивается «на спину». Но так как это – отнюдь не маневренный истребитель, то его вывод в нормальный полёт из такого положения без превышения прочностных ограничений по приборной скорости или по перегрузке весьма проблематичен. Превышение же прочностных ограничений на любом типе всегда чревато теми или иными деформациями или даже разрушениями конструкции. А возможность вынужденного покидания со спасательными парашютами данного самолёта на подобных режимах была столь же глубоко теоретизирована, сколь трудноисполнима – и потому никто из лётного экипажа её всерьёз не рассматривал.
Впрочем, драматизация данного этапа лётных исследований была бы явно неуместной. Субъективно никто из летавших по программе членов лётного экипажа, включая первого командира Сашу Бесчастнова и бортинженера Сашу Коровина (собрались же все вместе – мы три Саши-испытателя!) особо сложной её не считал. И здесь секрет прост: и в ранее выполнявшихся учебных полётах по программе Школы лётчиков-испытателей, и в последующих проверочных полётах – тренировки по пилотированию на «крайних режимах» (при различных отказах самолётных систем и двигателей, сваливаниях на самых разных типах, в том числе и на Як-40) для лётчиков-испытателей института были обычным делом, данью повседневной работе по личному профессиональному совершенствованию и последующему поддержанию уровня лётной натренированности.
Объективно же все поняли: исследуемое явление, произошедшее на взлёте, в полной мере достоверно не может быть смоделировано на высоте, без учёта обтекания у земли. А значит, и сам корень причины искать нужно лишь там – в зоне влияния земли.
И тогда наступил черёд действительно самого сложного этапа программы: нужно было «подбираться» к выводу самолёта на срывной режим на взлёте, в первые секунды после отрыва. В таких режимах уже нет никаких резервов обеспечения безопасности, а следовательно, у экипажа нет ни малейшего права на ошибку. Недоберёшь штурвал хоть немного – нет результата, полёт «в мусорную корзину». Обсуждать же вслух возможные последствия в случае «перебора», а тем более допустить возможность этого – вообще для испытателя непрофессионально.
Шаг за шагом, после каждого последующего анализа записей, от взлёта к взлёту варьировалось положение закрылков и стабилизатора, увеличивался взлётный вес, возрастал темп отрыва. Никто из непосредственных исполнителей программы на таких этапах не думает ни о романтике, ни об опасности. Идёт трудная, очень точная и кропотливая работа…
И вот получены «крайние точки»: на взлёте с максимальным весом, положением закрылков и стабилизатора, в точности соответствующим расследуемому роковому полёту, после отрыва темп роста угла атаки таков, что если его немедленно энергично не парировать – то самолёт на режим сваливания выйдет немногим больше, чем за 1 (одну!) секунду. Именно такова временнάя грань, отделявшая «зачётный» взлёт от фатально-невыводного подхвата-падения. И меньше, чем половина её величины – тот самый временнóй интервал, который был нами «пойман» в лётном эксперименте… доли секунд, отведённые испытателям на энергичное парирование развивающегося сваливания.
Наложение записей основных параметров на взлёте, полученных в лётном эксперименте, с такими же записями в расследуемом роковом взлёте, даже для мало-мальски посвящённого, давало наглядное представление об очевидном подобии… за исключением самых крайних, предшествующих сваливанию примерно 0,8 секунды! Тех самых примерно 0,8 секунды, которые могут отделить профессионализм испытателя от ошибки пилота, жизнь от небытия…
Вот таков ход эксперимента. И затем соответствующие выводы: взлетая тогда при нештатном, вдвое меньше рекомендованного положении закрылков, пилот сильно усугубил ситуацию ещё одной, самой грубой ошибкой – перестановкой стабилизатора уже в процессе разбега на недопустимо большой угол, тем самым фактически дезориентировав себя резко меняющейся при отрыве перебалансировкой усилий на штурвале. Самолёт же, оторвавшись, с огромным темпом увеличивал углы атаки – а его экипаж, очевидно, вплоть до рокового момента не понимал, как близко он подошёл к критической грани, и когда он её перешёл.
Был ли разбившийся самолёт обледеневшим? В ходе последующего расследования достоверно установить это не представлялось возможным… Но так ли это важно?! Ведь критичность развития ситуации и без того стала очевидной.
Касаемо же версии теракта можно сказать лишь одно: это – не область компетенции лётно-испытательной бригады. Но представить себе столь хитроумно исполненный злой умысел, не связанный ни с каким механическим воздействием на конструкцию самолёта, при столь очевидных ошибках в действиях экипажа и вполне соответствующем им поведении самолёта, достоверно подтверждённом в лётном эксперименте – представляется невероятным.
* * *
[Прим.авт.: по программе исследования перепрограммируемых режимов цифровой ЭДСУ на летающей лаборатории Су-27ЛЛ № 2405]
… На этих режимах все движения должны быть выверены до тонкости!
Привязные ремни катапультного кресла на случай «обвальной» раскачки плотно затянуты. Правая рука для начала – на штатной истребительной центральной ручке управления (но здесь есть ещё и боковой «сайд-стик»): точно сбалансировав режим полёта по всем каналам, тончайшими движениями нужно вести самолёт без малейших колебаний. Левая рука, установив рычаги управления двигателями на необходимый режим, перемещается к экспериментальному пульту. Вот галетным переключателем выставлен очередной номер отрабатываемой программы. Включены тумблеры по нужным каналам управления и-и…
Теперь – самый ответственный момент. Нажатием исполнительной кнопки на экспериментальном пульте необходимо включить в работу опытный контур системы управления. Это означает, что электро-дистанционная связь между органами управления самолётом и его рулями начнёт проходить по другим, перепрограммированным законам.
Если работа экспериментального контура управления окажется удачной, то в ощущениях лётчика просто сразу вдруг появится совершенно «иной» самолёт, управляющийся не так, как тот – в котором ты летел минуту назад… И неизвестно заранее: насколько тебе привычный и/или вообще адекватный?! В любом случае: нужно каждый раз, почувствовав в ответ на свои управляющие воздействия совсем не такую, чем только что была, реакцию самолёта – преодолевать серьёзный психологический барьер.
И дальше, если работа экспериментального контура пошла-таки более или менее нормально – то приступать к своим обычным испытательским обязанностям по оценке устойчивости и управляемости новой «модели»: дачи рулями, импульсы… сначала крохотные, затем всё больше и больше по амплитуде… И так за один исследовательский полёт должно быть опробовано несколько разных «моделей».
Ну а если работа экспериментального контура нормальной не оказалась? Ведь слишком сложна и инвариантна задача, которую решает программист перед каждым испытанием, продвигаясь с каждым шагом, от полёта к полёту, всё дальше в область изменяемых, адаптивных характеристик управления. И не всегда все эти характеристики могут быть в полной мере достоверно математически смоделированы на непременном атрибуте любой подобной программы – пилотажном стенде, на котором перед каждым новым вылетом в лабораторных условиях «прогоняются» все режимы. Порой в реальном полёте какой-то весьма трудноучитываемый фактор – к примеру, даже очень небольшие аэроупругие колебания несущих поверхностей самолёта, или же тот элемент «человеческого фактора», о котором будет рассказано дальше, – вдруг разом рушит всю запрограммированную модель управления. И тогда …
Перед тем, как нажать пальцем левой руки исполнительную кнопку на экспериментальном пульте, большой палец руки правой, лежащей на ручке управления и продолжающей чутко удерживать самолёт в строго сбалансированном полёте, мягко ложится на красную кнопку отключения экспериментального контура. При любой ненормальности в работе опытной системы управления её нужно тут же нажать, отключив экспериментальный контур.
Но любая ненормальность в работе сразу с момента включения – это ещё не самый сложный случай. Гораздо сложнее бывало, когда экспериментальный контур начинал «сходить с ума» уже намного позже его подключения и начала работы с ним. Вот, скажем, классический пример академичного термина “РiO” (“Pilot Induced Oscillation”) – «колебания, возбуждаемые лётчиком»:
На одном из таких режимов, уже вроде как привыкнув к новой модели, лётчик даёт всё больше по амплитуде дачи и импульсы рулями. И вдруг совершенно непредсказуемым ростом сдвига по фазе колебательного процесса проявляется явная склонность самолёта к прогрессирующей раскачке. Удивительно… но на сей раз тот самый трудноучитываемый «провоцирующий» фактор опытный испытатель с удивлением определяет: да это же инерционный момент его собственной кисти руки! Это же она под воздействием своего веса, попадая в резонанс с совпавшей частотой начавшихся колебаний, «подкачивает» самолёт. И человеческий разум путём просто волевых усилий изменить эту чисто физиологическую проблему не в силах: любая сознательная попытка ручными воздействиями парировать такие колебания – ситуацию может только усугубить.
Экспериментальный контур управления нужно тут же отключать !
Но тогда как выполнять режимы дальше? Ведь в идеале, давая импульсы на последующих программах экспериментального контура, во избежание тех самых “PiO” ручку управления необходимо освободить по усилиям, то есть просто кратковременно бросить. А тогда как же ты сможешь при необходимости быстро найти и немедленно нажать находящуюся на ручке красную кнопку отключения опытной системы?!…
Описанный здесь круг проблем – лишь один из немногих примеров, которые, требуя всё большей отдачи, внимания, испытательского профессионализма, решаются лётно-испытательной бригадой института в ходе проведения данной программы исследований.
Самолёт, на котором ведутся эти лётные эксперименты – летающая лаборатория, сделанная на базе истребителя Су-27 с опытной цифровой системой дистанционного управления, центральной и боковой ручками управления. Но по своей сути к конкретному типу эти испытания жёсткой привязки не имеют: такая исследовательская программа несёт, по большому счёту, фундаментальный научный характер… а в том же научном отделении ЛИИ задействована под эту же самую тему, к примеру, ещё одна летающая лаборатория – но на базе Ту-154ЛЛ.
Цель всех этих лётных исследований: получение таких алгоритмов программирования, модели самого контура экспериментальной системы управления, которые в ближайшем будущем – уже на следующем поколении учебно-тренировочных самолётов и летающих лабораторий позволят в ходе полёта перепрограммировать адаптивные электродистанционные системы управления под те или иные задаваемые характеристики.
И тогда на летающих лабораториях можно будет в условиях реального полёта моделировать характеристики устойчивости и управляемости новых, ещё не поднявшихся в воздух летательных аппаратов. И тогда обучающийся лётчик, прежде чем осваивать новый сложный и дорогостоящий летательный аппарат, сможет на учебно-тренировочном самолёте получить навыки, необходимые для управления именно требуемым в будущем типам – а это и существенно сократит объём дорогостоящего переучивания и, главное, повысит безопасность полётов на начальных этапах освоения нового типа.
Но все эти задумки пока – наша цель, которая должна быть достигнута в ближайшем будущем. Сейчас же в Лётно-исследовательском институте продолжается будничный кропотливый труд: вперёд, шаг за шагом, от полёта к полёту…
… И труженики института, приходя на работу, вдыхают полной грудью удивительный аэродромный воздух. Изо дня в день, из года в год лётно-испытательный состав, приходя на свой родной аэродром, привычно мобилизуется, сосредоточивается, рефлекторно готовится подняться в воздух – даже если твоей фамилии нет сегодня ни в каких испытательных программах…» ©️