От 6 грамм до 600 тонн История Ташкентцы

Прислал Радик Газиев

Я. Р. Стрешинский
1959 – Окончил Московский Авиационный институт
1973 – Ведущий конструктор по аэродинамической компоновке
1986 – Лауреат премии Совета Министров СССР

В школьные годы в Одессе я занимался авиамоделизмом. Строил комнатные модели самолетов. Каркас крыла и нервюры были из соломы, обшивка крыла – из эмалитовой пленки, мотор – из резинового жгута. Вес модели был 6 грамм. Мы запускали эти модели в высоком пустом зале бывшей синагоги на Пушкинской. Я смотрел на их круговой полет и мечтал, что когда-нибудь, когда вырасту, буду строить настоящие самолеты. И, когда я закончил школу в 1953 году, никаких сомнений, куда поступать у меня не было. Мне удалось поступить в МАИ. Осуществление мечты стало на один шаг ближе. Но предстояло сделать еще много шагов до 600-тонной «Мрии» (по-русски «Мечты»).

На всю жизнь я запомнил 20 мая 1959 г. — день поступления на работу в ОКБ им. О.К.Антонова. Вместе с Домениковским В.А мы проходили собеседование с самим Олегом Константиновичем. В разговоре меня поразила тогда его глубокая интеллигентность и одинаково уважительное отношение к многоопытному Домениковскому, уже много лет поработавшему в авиационной промышленности, и ко мне, молодому специалисту, только что окончившему Московский Авиационный институт.

Я давно мечтал работать в ОКБ п/я 4, как тогда называлось ОКБ им. О.К.Антонова. На старших курсах института я участвовал в работе студенческого конструкторского бюро под руководством д.т.н. профессора М.Н.Шульженко. Вместе с Михаилом Бабкиным, Юрием Манойло, Вадимом Олейником и Радиком Газиевым мы разрабатывали легкий многоцелевой самолёт для народного хозяйства и надеялись продолжать эту работу уже в рамках ОКБ. Поэтому мы все попросились на преддипломную практику именно туда. Однако, уже работая в ОКБ, я понял, что, если ты хочешь достичь каких-то успехов на основной работе, нельзя идти не в основной струе коллектива, тем более, что в это время в ОКБ разрабатывался подобный проект самолета, который впоследствии получил название АН-14 «Пчелка».

Имея кое-какой начальный опыт конструкторской работы, именно с неё я и начал свою работу в ОКБ. Выполнив свою первую работу по проектированию ниши передней стойки шасси самолёта АН-24, я понял, что в глубине души я стремился к более общей работе по проектированию полного облика самолета. Но на пути к своей мечте мне предстояло пройти ещё длинный путь, на полустанках которого я вбирал в себя многообразный и ценный опыт, который впоследствии мне так пригодился в работе над созданием аэродинамической компоновки АН-124.

Из конструкторского отдела я перешёл на работу в бригаду проектирования спортивных планёров под руководством Р.А. Измайлова. Олег Константинович Антонов, помня о своей конструкторской молодости, реализовывал свою мечту о создании совершенного спортивного планера с максимально возможным удлинением крыла (фактически свыше 26) для достижения высокого аэродинамического качества и продолжительности полёта. Впоследствии этот планер, названный А-15, установил более 20 всесоюзных и мировых рекордов.

Дальнейшим способом повышения аэродинамического качества могло бы стать снижение вредного сопротивления внешней поверхности за счёт создания цельной без стыков конструкции фюзеляжа и крыла из пластика. Для этого я был командирован в ЦИАМ, который в то время был занят разработкой конструктивного материала из стеклопластика. Однако, работы по созданию высокопрочного композитного углепластика были в самом начале своего развития и создание крыла большого удлинения, так необходимого для спортивного планера, вступило в непримиримые противоречия с вопросами прочности и жесткости, и программа была закрыта. Но работы по созданию высокопрочного композитного материала в ЦИАМ и нашем ОКБ продолжались, и при разработке самолета АН-124 он был широко применен для криволинейных несиловых поверхностей зализов и обтекателей шасси. На примере создания крыла большого удлинения планера я хорошо прочувствовал противоречивую связь аэродинамики и прочности, что помогло мне в дальнейшем учитывать это при создании крыла самолета АН-124.

Следующий этап моей работы в бригаде проектирования аэродинамических моделей принёс мне ценный опыт подготовки исследований в аэродинамических трубах, который я использовал позднее в работе над созданием комплексно-целевой программы отработки аэродинамической компоновки АН-124 и отработки «местной» аэродинамики стыков и сочленений.

Но я всегда стремился быть поближе к началу проектирования самолетов и поэтому перешёл на работу в отдел перспективного проектирования КО-7, который был создан на базе отдела ИП во главе с Александром Аркадьевичем Бориным. Первые несколько лет я проработал под руководством замечательного инженера Николая Александровича Погорелова. По заданию Олега Константиновича мы занимались работой, которая, казалось бы, была в стороне от основной тематики ОКБ. Мы прорабатывали различные варианты самолетов короткого и вертикального взлёта и посадки (СКВП и СВВП). И только потом, спустя много лет, я сумел оценить прозорливость Олега Константиновича, который предвидел, что от военно-транспортных самолетов потребуется придание им свойств короткого взлёта и посадки. Этот ценный опыт пригодился впоследствии при проектировании среднего военно-транспортного самолета АН-70.

Это была интереснейшая и увлекательная работа. Мы прорабатывали различные схемы короткого и вертикального взлёта и посадки от применения подъемных двигателей, поворотных двигателей и отклоняемого вектора тяги до обдувки крыла с мощной механизацией струей от винта. В этой группе я занимался расчетными исследованиями и аналитической работой, и у меня возникло непреодолимое желание заниматься такой же работой по основной тематике ОКБ. Это стало возможным, когда в 1963 году в составе КБ-7 была организована бригада перспективных исследований и расчетов и я благодарен ее начальнику Олегу Кузьмичу Богданову за включение меня в состав этой бригады. Это был новый, самый продолжительный, самый интересный и самый плодотворный этап моей работы.

Олег Кузьмич с самого начала сумел организовать работу в бригаде так, что она была для каждого участника интересна и результативна. Особенно интересной она стала для меня с самого начала разработки проекта самолета АН-124. Прежде всего, необходимо было проанализировать уровень аэродинамического совершенства аналогов. Нам было известно, что в США две крупнейшие авиационные компании Локхид и Боинг представили военным проект стратегического военно-транспортного самолета. Победила фирма Локхид со своим самолетом С5А, а фирма Боинг на основе этого проекта создала впоследствии пассажирский самолёт Б-747. Надстройка в носовой части фюзеляжа, где расположена кабина пилотов, как раз и объясняется требованием военных обеспечить погрузку техники также и через отклоняющуюся переднюю часть фюзеляжа «на проход». В гражданском варианте в надстройке расположен пассажирский салон первого класса.

В самом начале работы над самолетом АН-124 нам предстояло определить уровень аэродинамического качества американского C-5A. Никаких публикаций на эту тему не было и быть не могло, поскольку является секретом каждой фирмы. Никаких методик также не было. Предстояло разработать самим методику определения аэродинамического качества самолета по опубликованным летно-техническим характеристикам. В результате этой работы мы определили, что уровень аэродинамического качества C-5A в крейсерском полёте составляет 18-18,5 единиц, что примерно на 20% превышало достигнутый нами уровень, причём на крейсерских скоростях на 200-250 км/час меньших, чем у C-5A. Мы понимали, что никто не позволит нам создать самолёт на уровне ниже американского и достичь этого уровня будет чрезвычайно сложно. Предстояли годы упорнейшей и сложнейшей работы. И чем выше была цель, тем интереснее для меня была эта работа.

По заданию Олега Константиновича Антонова мы начали с разработки комплексно-целевой программы достижения высокого аэродинамического качества, и я принял активное участие в этой работе. Я увлекался тогда системным анализом, определением критического пути при составлении сетевого графика, и это помогло в объединении многих коллективов, участвовавших в выполнении этой задачи.

Главное внимание мы уделили проектированию крыла, поскольку это основной агрегат для достижения высокого аэродинамического качества и заданной скорости.

Форма крыла в плане и его размерность были определены на основе созданной нами программы оптимизации основных параметров самолета. Что касается пространственной формы крыла, дело обстояло намного сложнее.

В те годы пространственная форма крыла создавалась путём размещения профилей в 3-4х контрольных сечениях, а промежуточные сечения образовывались линейной интерполяцией. Обычно профили выбирались из атласа профилей ЦАГИ. В те времена наиболее прогрессивными были т.н. классические профили ЦАГИ типа П-151, которые использовались в конструкции крыла самолета Ил-76.

Перед нами Генеральным конструктором была поставлена задача создать более толстое крыло, которое обеспечивало бы при тех же скоростях лучшие весовые, объемные и аэродинамические характеристики. Для этого нужны были более толстые, чем П-151, профили. В ЦАГИ в это время под руководством д.т.н. Серебрийского Я.М. разрабатывался совершенно новый класс сверхкритических профилей. И мне было поручено со стороны нашего ОКБ принять живейшее участие в этой работе. Кроме значительных экспериментальных исследований в ЦАГИ проводился огромный объём расчетных исследований. Специалистами ЦАГИ были разработаны программы расчета профилей, крыльев и полной компоновки самолета на основе численных методов аэродинамики. Позднее, уже будучи начальником бригады аэродинамических исследований РИО-20, понимая их важность, я внедрял эти программы в практику нашей работы в ОКБ.

Новые сверхкритические профили создавались, в том числе, с помощью т.н. «обратной задачи», когда по заданному распределению давления рассчитывался контур профиля.

Основная идея состояла в смещении пика распределения давления в носовой части, характерного для классических профилей типа П-151, в среднюю и хвостовую часть профиля. Это обеспечивало более позднее по скорости полёта появление скачка уплотнения, что позволяло при тех же скоростях полёта увеличить толщину профиля.

Контур профиля изменился существенно. Кривизна верхней поверхности уменьшилась, а нижней — увеличилась, появилась «подрезка» в хвостовой части нижней поверхности, уменьшился радиус носка и появился некоторый отгиб вниз носовой части профиля. Все эти параметры варьировались и просчитывались многократно. Расчетная оптимизация формы профиля помогла значительно снизить объём экспериментальных исследований и сократить время проектирования.

На основе созданных совместно с ЦАГИ умеренно-сверхкритических профилей П-185 и была спроектирована пространственная форма крыла АН-124. Экспериментальное исследование модели самолета с этим крылом подтвердило эффект повышения аэродинамического качества на более толстом крыле, но выявило существенный недостаток — «ложку» в кривой продольной статической устойчивости на больших углах атаки.

И вот тут-то началась довольно жесткая борьба с нашими коллегами из отдела аэродинамики. Они считали недопустимыми такие характеристики продольной устойчивости и предлагали варианты крыльев на базе классических профилей, не обладавших этим недостатком.

Я часто задумывался, зачем Олег Константинович поручал проектирование крыла двум коллективам. А потом понял, что это здоровая конкуренция, которая придавала особый азарт в работе, дух состязательности и острое желание победить. В этот период в кабинете Олега Константиновича проходило много совещаний по поводу проекта крыла. Мне приходилось в них участвовать и часто выступать, защищая наш вариант. Вначале меня поразила одна особенность Олега Константиновича. Он слушал выступающего, закрыв глаза. Меня это сначала смущало, я думал, что он отдыхает от усталости, и я пытался как-то модулировать голос, изменять темп выступления, чтобы обратить на себя его внимание. Но, когда выступление было закончено, все аргументы изложены, он открывал глаза и задавал такой вопрос по существу, что было ясно, что эта манера позволяет сосредоточить своё внимание на выступлении, одновременно обдумывать аргументы и избегать всяческих помех, которые часто бывают на совещании с большим количеством народа.

И вот, наконец, после продолжительной работы и жарких споров в конце июня 1979 года Генеральный конструктор принимает решение о выборе для рабочего проектирования варианта крыла 46А с утолщенными умеренно-сверхкритическими профилями, разработанного нами совместно с ЦАГИ. УРА!!! Мы победили!!! Можно выдохнуть.

Но, не надолго. Поскольку нам предстоял следующий этап работы. Отработка формы фюзеляжа и обтекателей шасси, а также сочленений крыла с фюзеляжем и оперением.

Особое внимание уделялось форме носовой и хвостовой частей фюзеляжа, где расположены передний и задний погрузочные люки. Их форма в основном диктовалась конструктивными и эксплуатационными требованиями и нам, аэродинамикам, оставалось только учитывать эти ограничения. Исследования проводились как численными, так и экспериментальными методами. Применялись как весовые, так и визуальные испытания, которые позволяли определить плавность обтекания. Вариантов было много и опыт, полученный мной в модельной бригаде, позволял рационально планировать экспериментальные исследования. Они проводились как в нашей трубе АТ-1, так и в аэродинамических трубах ЦАГИ и даже в гидротрубе филиала ЦАГИ. Поскольку отработка местной аэродинамики в основном организовывалась нашим подразделением под руководством О.К. Богданова, мне приходилось довольно часто мотаться в ЦАГИ.

Следующим, очень важным направлением в нашей работе была борьба за снижение вредного сопротивления. Мы разработали для конструкторов и технологов требования к качеству внешней поверхности самолета. Они включали требования на количество и оформление стыков, выступание потайных головок заклепок, щели и оформление надстроек. Уменьшение количества стыков обеспечивалось внедрением крупногабаритных криволинейных поверхностей обтекателей шасси и зализов из композиционных материалов. В результате совместными усилиями с конструкторами и технологами нам удалось снизить вредное сопротивление с 20%, характерных для АН-22, до 10%.

Борьба за снижение вредного сопротивления продолжалась и на производстве. Помню, как меня направили на Ташкентский авиазавод для приемки первого крыла. Я вошёл в сборочный цех в сопровождении его начальника и на моем лице появилась гримаса ужаса, когда я увидел, что рабочие ходя и я был удовлетворён, когда на следующий день увидел в цехе большой ящик со сменными войлочными тапочками. Позднее были разработаны требования к обеспечению качества внешней поверхности самолета в процессе производства.

В результате многолетней напряженной работы мы добились заданного уровня аэродинамического качества АН-124 и достигнутые в лётных испытаниях характеристики скорости и дальности полёта подтвердили соответствие расчетному уровню.

Многие из достижений были оформлены авторскими свидетельствами на изобретение.

Из моих 35 изобретений 14 приходится на разработку различных элементов аэродинамической компоновки самолета АН-124, в том числе профили крыла, компоновка крыла в целом, обтекатели шасси, зализы крыла и оперения с фюзеляжем, аэродинамическая компоновка самолета в целом.

В акте от 31.08.1987 года о достигнутом положительном эффекте при использовании изобретения «Стреловидное крыло самолета» по авторскому свидетельству №153307, утверждённым Генеральным конструктором, было записано:

«В результате изобретения обеспечено повышение уровня аэродинамического качества самолета АН-124 на К=0,8 (или на 4,5%), уменьшена масса крыла на 2,5 тонны (или на 5%), увеличен располагаемый объём топлива на 26 тыс. литров (или на 10%) по сравнению с самолетом, крыло которого выполнено по типу крыла самолета ИЛ-86, что подтверждается исследованиями в аэродинамической трубе Т-106М ЦАГИ ( Отчеты ЦАГИ №16943 и №17954), расчетами ОКБ ( отчёт №20769), а также Актом лётных испытаний №81/483101-033.

После окончания работ над самолетом АН-124 мы получили задание на разработку самолета АН-225 для космического старта многоразовой космической системы «Энергия-Буран». Было решено разработать этот самолёт на базе АН-124 и многие его агрегаты должны были быть использованы на АН-225 без доработок.

Сложнее всего было это осуществить с крылом. Поскольку взлетный вес АН-225 по сравнению с АН-124 был увеличен на 240 тонн, площадь крыла нужно было увеличить на 277 кв. м. (с 628 кв. м до 905 кв. м). Это было осуществлено путём добавления центропланной вставки размахом 11,1 м. В результате размах крыла увеличился с 77,3 м до 88,4 м. Естественно на большем плече от бортового сечения воздушная нагрузка на консольную часть крыла АН-225, которая представляла из себя крыло АН-124, должна была существенно возрасти.

Я напряжённо думал, как же обеспечить на консольной части крыла АН-225 воздушную нагрузку, не превышающую нагрузки на крыло АН-124 без потери несущих способностей. Как это ни странно, идея решения явилась мне во сне. Распределение воздушной нагрузки по размаху крыла можно регулировать путём изменения крутки по размаху. Однако в данном случае, изменять пространственную форму крыла АН-124 нельзя. Поэтому, установив консольную часть крыла на центроплане под меньшим углом заклинания, можно уменьшить воздушную нагрузку на консоли, а чтобы сохранить несущие способности крыла в целом, нужно увеличить угол заклинания самого центроплана. Оставалось только уже на работе расчётными методами определить величины углов установки центроплана и консоли, что и было сделано.

В 1973 году мне присвоили категорию ведущего конструктора и начальника бригады аэродинамической компоновки изделий. К этому моменту у нас было внедрено много программ численного расчета профилей и крыльев, разработанных в ЦАГИ, и мы применяли их при проектировании крыла АН-124. Опыт, приобретённый в этой работе, привёл меня к мысли пойти дальше в методике проектирования крыла. Мне показалась уже архаичной методика проектирования пространственной формы крыла путём выбора профилей и их расположения в контрольных сечениях крыла. Идея состояла в том, чтобы объединить программу оптимизации формы крыла в плане, которая содержала весовой и аэродинамический блоки, с программой численных расчётов обтекания крыла, с выходом на аэродинамические, весовые, объемные и летно-технические характеристики. Такая программа была создана и в 1986 году группе специалистов нашего отдела была присуждена премия Совета Министров СССР.

Об одном применении этой программы я хочу рассказать в заключение. В начале 90-х годов к нам приехала группа специалистов французской фирмы Aerospatiale, входившей в консорциум Airbus, которая начинала проектирование широкофюзеляжного двухпалубного пассажирского самолета на 600-800 пассажиров, впоследствии получившего обозначение А-380. Основной целью французских специалистов было изучение проблем, возникших в ОКБ им. О.К.Антонова при проектировании самых больших в мире самолетов АН-124 и АН-225.

С разрешения Генерального конструктора П.В. Балабуева мы с О.К. Богдановым предложили французам в порядке технического сотрудничества спроектировать для их самолета крыло. Им понравилась эта идея, и мы договорились о прядке работ. Вначале мы с Олегом Кузьмичем посетили фирму Aerospatiale в Тулузе, где ознакомились с техническими требованиями к самолету, нам показали конструкторское бюро и сборочный цех, где происходит окончательная сборка самолетов Airbus.

По возвращении домой мы приступили к разработке проекта крыла на основе полученных технических требований и проработали несколько вариантов с использованием нашей программы. Далее планировался обмен проектами, взаимные расчетные исследования и сравнение расчетных характеристик. Затем изготовление моделей и продувка в аэродинамических трубах. Однако, этому проекту не суждено было завершиться. Внезапный мой отъезд из Киева по семейным обстоятельствам прервал эту работу.
И кто знает, возможно, в проекте А-380 каким-то образом использованы был результаты нашей работы.

В 1994 году закончилась моя работа в ОКБ им. О.К. Антонова. Это были годы счастливой творческой работы в замечательном коллективе, и я бесконечно благодарен всем коллегам, с которыми мне приходилось трудиться, набираться опыта, постигать неизведанное и созидать новое. Я горжусь тем, что во многих самолетах фирмы Антонова заключена толика и моего творчества. Особенную гордость я испытываю, когда вижу на полке своего кабинета модели моих любимых самолетов АН-124 и АН-225, которым я отдал 15 лет своей жизни.

Фото самолётов — из интернета.ЕС.