Перекур на свой лад

Перекур на свой лад

Когда человек привыкает к определенному ритму жизни, многое в его поступках и действиях приобретает черты автоматизма. Заученным, бездумным может быть не только привычное движение, каким вы завязываете шнурки ботинок. Вы сбегаете по знакомой лестнице, даже не глядя под ноги, — это уже цикл автоматически совершаемых движений. В самой вашей работе, какова бы она ни была, заметную долю составляют автоматические действия. Уж, кажется, на что творческая профессия — музыкант, но когда ему приходится в кинотеатре исполнять перед каждым вечерним сеансом одни и те же вещи, да еще не один день подряд, поверьте, в его творческий труд внедряется много механического, автоматического. Пальцы его перебирают клавиши, а мысли улетают далеко-далеко от музыки.

Заложив в человеке эту способность к заученным, бессознательно воспроизводимым комбинациям движений, к автоматической деятельности, природа, как говорили в старину, мудро позаботилась о том, чтобы человек экономно расходовал энергию, потребляемую его мозгом и нервной системой. Учеными получены интереснейшие данные о затратах этой нервной энергии — они поистине ошеломляющие. Ведь если бы нам приходилось осмысленно, мобилизовав для этого деятельность нашего сознания, делать каждый шаг, мы упали бы от изнеможения, от страшного нервного переутомления прежде, чем добрались до ближайшей автобусной остановки!

А на творческий процесс, где все происходит в минимальнейшей степени механически и в огромной мере с мобилизацией всех возможностей мозга, затрачивается, конечно, еще больше творческой энергии. Она расходуется, кстати, и в те моменты, когда изобретатель, к огорчению своих начальников, сидит без движения и затуманенным взором смотрит в потолок. Теоретически вполне возможно, что именно в этот момент его напряженно работающий мозг найдет долгожданное решение какой-то технической задачи.

Хочется сказать всем, кто этого еще не заметил: «Люди, чтите напряженное раздумье человека. В эту пору он отнюдь не отдыхает, а совершает утомительнейшую работу».

Одни изобретения рождаются как итог целеустремленной работы мысли человека, который сказал себе: «Такой машины еще не было, но она будет, потому что я придумал, как ее построить». Но бывает и по-другому — мысль начинает двигаться в диаметрально противоположную сторону: к опровержению идеи, поначалу кажущейся спорной и неуместной. Но мало-помалу эта полемика перерастает в переработку критикуемой идеи. А в итоге неожиданный результат: уже не критика, а утверждение идеи, которая осталась как будто прежней и в то же время обрела новые качества.

Не диво, что приводит к такому результату иногда не основная работа изобретателя, а ее ответвления, дополнения — скажем так: самодеятельность.

Много времени я проработал в конструкторском бюро и на опыте постиг, какой это утомительный труд — постоянно видеть перед собой одну и ту же чертежную доску. В интересах дела конструктор должен временами отвлекаться от проектирования и переключать мысль на занятие, не имеющее ничего общего с выполняемой работой. Хоть стихи пусть начнет писать, но пусть дает отдых мозгу, заставляя его делать то одну работу, то другую. Иначе, как правило, в разрабатываемом проекте не окажется ни свежести мысли, ни конструктивной доработанности, ни оригинальной новизны. Истощившаяся, переутомленная однообразием усилий мысль увянет, перестанет плодоносить, и будет вместо творческих решений одна вымученность.

…Работы у меня было очень много, и в постоянном цейтноте надо было выдумать подходящую форму отдыха, разрядки, чтобы перезаряжаться, не отходя от рабочего места. Вот и стал я в перекурах просматривать сборники экспресс-информации, нашей и зарубежной.

А получилось из этой самодеятельной гигиены труда совсем не то, чего я ожидал.

В третьем же сборнике, помимо сведений о самолетах военного назначения, встретил я схему сверхзвукового пассажирского самолета, проектируемого в США. По роду работы пассажирские самолеты меня не интересовали. К тому же я не видел в них особого смысла. Почему?

Первые соображения были экономические. ТУ-104 развивает скорость почти тысячу километров в час. Ну и хватит! И так это самолет очень дорогой и прожорливый, рассуждал я.

Какая же может быть экономичность у самолета, летящего со скоростью, близкой к скорости звука?! Одно разорение! А чем больше скорость самолета, тем более дорогим он становится. И тем более опасным, особенно на посадке и взлете.

Но, видно, человек с изобретательской искоркой в душе не может не поддаваться влиянию веяний века науки и техники, и я стал всесторонне обдумывать идею сверхзвукового пассажирского лайнера. Приколол поверх ватмана лист чистой бумаги — для заметок — и, как почувствую, что дело идет к головной боли, начинаю отвлекаться.

Значит, если проектировать пассажирский сверхзвуковой самолет для нашего Аэрофлота, то нужно составить удовлетворительные технические требования: определить скорость, полезную нагрузку, высоту полета и ответить на полсотни других вопросов. Я хотел сначала прикинуть самый трудный вариант: проектировать сверхзвуковой самолет на сто пассажиров. Уменьшить — всегда успею!

Что же представляли собой известные мне проекты сверхзвуковых пассажирских самолетов? Длинный узкий фюзеляж и тонкое треугольное крыло большой стреловидности, то есть очень широкое и очень короткое. Такое крыло плохо поддается механизации, необходимой для увеличения подъемной силы при взлете и посадке.

Но стоп! Так можно и забыть, что развиваю свои идеи я не в конструкторском бюро перед собратьями — авиационными инженерами. Чтобы неискушенному читателю было понятно, о чем идет речь, поясню, что подъемная сила крыла зависит от скорости его движения в потоке воздуха и возрастает пропорционально увеличению площади крыла. Это главное. Подъемную силу крыла можно увеличить, если внести в его конструкцию некоторые дополнительные элементы, позволяющие управлять площадью и профилем крыла: щитки, закрылки, предкрылки. Их-то и назвали механизацией крыла. Пределом такой механизации явилось бы разрезное, многощелевое, многоконтурное крыло, предложенное Николаем Егоровичем Жуковским. Оно устроено таким образом, что самолет может как бы «шевелить перьями» своих крыльев, подобно птице. Это крыло хорошо изучено. У него получали коэффициент подъемной силы, равный 3,28, в то время как у крыла с обычным профилем он составляет около 1,2.

Но тут инженеры еще долго, наверное, будут с завистью любоваться полетами птиц. И я еще раз напомню вам о коршуне, поразившем меня в детстве: ведь он своим пикированием на курицу и последовавшим за этим стремительным взлетом управлял главным образом посредством крыльев, то вовсе их убирая, то мобилизуя все их ресурсы.

Так, чтобы уменьшить посадочную скорость сверхзвуковых самолетов со стреловидными крыльями, площадь крыльев хорошо было бы увеличить в пять раз. Наоборот, в полете такая площадь уже оказалась бы излишней в те же пять раз. Ведь что такое излишняя несущая поверхность крыла? Это увеличение лобового сопротивления, за которое придется платить увеличением тяги двигателя и, следовательно, гигантским дополнительным расходом горючего. Конечно, можно делать «крыло с изменяющейся геометрией» — частично вдвигать его в фюзеляж. Но почему, собственно, надо отдавать предпочтение стреловидному или треугольному крылу? Неплохим вариантом было бы и короткое прямоугольное. Во всяком случае, разница не столь велика. Особенно если полет идет со скоростью, только раза в полтора превышающей звуковую.

Так постепенно в моих перекурах от перелистывания страниц технической информации я перешел к внутренней полемике, а от нее — к выдвижению контрпредложений и, таким образом, стал отдавать минуты, предписываемые гигиеной умственного труда, проектированию сверхзвукового пассажирского самолета, против которого сам же, кажется, и выступил вначале.

Скоро мои коллеги приметили, что на бумаге, приколотой поверх производственного чертежа, вырисовывается какая-то необычная, фантастическая машина.

Начинаю с фюзеляжа. Его длина обусловлена стандартными размерами сборочных цехов. Допустимый диаметр фюзеляжа ограничивается требованиями обеспечения хорошей обтекаемости самолета. Предположим, что фюзеляж у проектируемого лайнера по всей средней части, где размещаются пассажирские салоны, будет почти прямоугольным со скругленными углами, высотой пять метров, а шириной три. Сделаем фюзеляж двухэтажным — и сотня пассажиров разместится в нем совсем удобно.

Я хочу, чтобы машина могла садиться на обычный луг: уж больно это заманчиво — ведь очень часто, чтобы добраться от города до аэродрома с его бетонными взлетно-посадочными полосами, тратишь больше времени, чем на весь полет.

Конечно, я применю эффективную механизацию крыла — установлю на крыле закрылки, которые максимально увеличат его подъемную силу.

Но вот самолет взлетел и теперь должен набрать максимальную скорость полета. Расчет показывает, что к этому моменту крыло надо бы уменьшить в семь раз!.. Вот в каких огромных пределах должна изменяться геометрия крыла с помощью механизации!

Крыло для посадки должно иметь в ширину двенадцать метров и в размахе — тринадцать. Из этого размаха исключается ширина фюзеляжа (у меня три метра). Получается, что длина самих несущих поверхностей, консолей, как их называют в авиации, не так уж велика — по пяти метров на каждое крыло. Такие короткие консоли можно при транспортировке машины складывать к бортам фюзеляжа — он ведь у меня прямоугольного сечения. Консоли будут прилегать к фюзеляжу плотно по всей их длине.

Ну, а если части консолей так же прижимать к фюзеляжу и при полете на больших скоростях? Это несложно осуществить. Для устройства механизма уборки ненужной в скоростном полете части консолей можно использовать принцип уборки шасси.

Но такое короткое и широкое крыло, какое у меня получилось, трудно механизировать щитками. Лучше будет его разрезать еще поперек на три части и сделать щелевое многоконтурное крыло, какое — я уже говорил об этом — Николай Егорович Жуковский предлагал еще в 1909 году.

Я перекомпоновал самолет по-новому, но что-то в нем не смотрелось. А что? Неделю спустя понял. Стабилизатор станет куда эффективнее, если он будет частью крыла. По соображениям аэродинамики следовало бы двигатели или баки подвесить на концах стабилизатора и крыла.

Основное противоречие сверхзвукового пассажирского самолета устранялось: для достижения той же скорости полета мой самолет потребует меньшей мощности двигателей, значит, станет уже не столь прожорлив или, во всяком случае, будет сравним по расходу топлива с дозвуковыми реактивными самолетами. Получается, что над проектом сверхзвукового пассажирского самолета стоило поработать по-настоящему, не только ради отдыха.

Шли дни, и росла уверенность, что в моей схеме далеко не полностью использованы те возможности, которыми она, по-видимому, обладает. И я решил глубже заняться сверхзвуковой аэродинамикой. Конечно, в институте я изучал эту дисциплину. Но теперь возникла необходимость заново проштудировать ее, применительно к увлекшей меня идее. На чтение новой литературы ушло два месяца. Пришлось продираться сквозь настоящий лес неясностей и противоречивых рекомендаций.

Сначала, к примеру, считали, что стабилизатор — то есть неподвижную часть хвостового оперения, обеспечивающую самолету продольную устойчивость в полете, — надо обязательно выносить из зоны возмущения, создаваемой обтеканием крыла. Поэтому его иногда помещали на верхушке киля. В конце концов оказалось, что эту деталь машины можно оставить на уровне крыла, как и на тихоходных самолетах. Но в одном сходились и наши и иностранные исследователи: лобовое сопротивление крыла при полете со сверхзвуковой скоростью уменьшается, если уменьшить коэффициент подъемной силы. Но стоит вытащить «нос», как вязнет «хвост», — если уменьшить лобовое сопротивление крыла, то сразу же начинает расти потребная несущая поверхность, так что выигрыша не получается! Тогда я принял решение: заставить стабилизатор тоже создавать подъемную силу. Выигрыш был очень значительным: без ущерба для подъемной силы достигнуто уменьшение лобового сопротивления крыла и стабилизатора на одиннадцать процентов! А это ведь экономия мощности, горючего.

После того как заявка на новую схему самолета была отправлена в Комитет по изобретательству, мне очень захотелось продолжить ее разработку в своем ОКБ. Я написал соответствующее заявление, и дело пошло по своим обычным каналам: различные отделы должны были представить свои заключения. Замечаний собралось более двух дюжин. Специалисты давали ответы на все первостепенные вопросы: какая будет скорость самолета, мощность двигателей, вес, посадочная скорость, скороподъемность и многое-многое другое. Расхождение с моими предварительными данными в расчетах очень придирчивых и опытных экспертов составило 10–15 процентов где в лучшую, а где и в худшую сторону. А это хорошая, как говорим мы, изобретатели и конструкторы, сходимость. Эксперты установили, что проект превосходит все известные схемы сверхзвуковых пассажирских самолетов, предлагавшиеся за рубежом. Значит, когда-нибудь Аэрофлот заимеет такие лайнеры. Когда? Я запасся терпением. «Всякому овощу, — как говорят в народе, — свое время», придут времена и для таких сверхзвуковых пассажирских самолетов.