Штрихи к истории парашюта и катапульты.

Штрихи к истории парашюта и катапульты.

Часть вторая – катапульта

Владимир ЛАВРЕНТЬЕВ Москва

Окончание. Начало см. «Мир Авиации» № 1,1994 г.

Только после войны технический прогресс в авиации, связанный с появлением первых отечественных реактивных самолетов, заставил нас догонять Запад.

За это дело взялись в 1945 г. уже не парашютостроители, научно-технический потенциал которых для столь масштабной проблемы был бы недостаточен, а летно-исследовательский институт в качестве головной организации, Ленинградская военно-медицинская академия, ОКБ, в котором создавался наш первый реактивный МиГ, и ОКБ, в котором разрабатывалось для катапульты пиротехническое устройство. К сотрудничеству по отдельным вопросам привлекались и специалисты ЦАГИ.

Создание первой в нашей стране самолетной спасательной катапульты началось, как и в случае с парашютом, с изучения зарубежного опыта. В конце 20-х гг. эту задачу применительно к спасательному парашюту выполнили, как помнит читатель, Л.Г.Минов и М.А.Савицкий. В 1945 г. в только что поверженную Германию отправились в служебную командировку начальник одной из ведущих лабораторий ЛИИ Н.С.Строев, ставший впоследствии начальником этого института, а затем и одним из руководителей авиационно-космической отрасли, и начальник летной части ЛИИ Д.С.Зосим. Они привезли из Германии литературу, фрагменты документации, а также некоторые части наземной катапультной установки, на которой, как выяснилось, врачи рейха ставили бесчеловечные опыты на военнопленных. Было и кресло пилота, предназначенное для наземных исследований.

Все это дало повод некоторым утверждать, что наше первое катапультное кресло, которое делалось для первого же советского реактивного истребителя МиГ-9, было копией немецкого.

Так это или не так – читатель разберется сам.

При катапультировании нужно в короткий промежуток времени, исчисляемый сотыми долями секунды, разогнать кресло так, чтобы преодолеть действие скоростного напора воздуха, который сносит кресло назад в сторону хвостового оперения самолета. При этом создается очень большая, хоть и кратковременная, перегрузка. Одна из задач исследований состояла в том, чтобы выяснить допустимую величину таких перегрузок. Сложной проблемой было создание механизма, подобного пушке, в котором выталкивающая сила создавалась бы специальным устройством – пиропатроном.

Выяснение допустимой величины перегрузки, действующей на человека при катапультировании – это медицинская, а точнее – физиолого-гигиеническая часть проблемы. Создание же самого кресла, стреляющего механизма и пиропатрона для него – проблема инженерного свойства. Обе эти части исследований, проводившихся под эгидой ЛИИ, были тесно связаны одна с другой, так как параметры пиропатрона не безразличны для организма человека. Дополнительная сложность в том, что габариты стреляющего устройства должны вписываться в конструкцию кресла, а конструкция последнего должна быть привязана к конкретной кабине, в данном случае – первого реактивного МиГа.

Кресло как таковое конструировалось в ОКБ Микояна. Ведущим конструктором был С.Н.Люшин. При разработке конструкции кресла учитывались рекомендации ЛИИ, которые, в свою очередь, основывались на данных медицинских экспериментов, проводившихся в ЛИИ под эгидой Леона Абгаровича Орбели.

Академик в форме генерал-полковника медицинской службы (он был в то время начальником Ленинградской военно- медицинской академии и вице-президентом АН СССР) не раз приезжал в ЛИИ. Я видел его в ангаре, где стояла наземная катапульта, побывал он и в просмотровом зале кинолаборатории, где заинтересованно просматривал снятые мною кадры наземных и летных катапультирований.

Непосредственное руководство медицинскими экспериментами по проблеме катапультирования летчика академик возложил на профессора, заведующего кафедрой физиологии ВМА Михаила Павловича Бресткина. Насколько могу судить, академик являлся и автором основной идеи, на которой базировалась методика экспериментов по определению влияния перегрузки катапультирования на организм человека. Но об этом позже, а сейчас о технических исследованиях на наземной катапульте.

Их ведущим инженером, равно как и летных испытаний катапульты, был Е.Ф.Шварцбург – сотрудник лаборатории Н.С.Строева. На наземной катапульте он проводил эксперименты по отработке параметров пиропатронов В ангаре, где она занимала скромное место в дальнем правом углу, то и дело гремели «выстрелы», и по направляющим катапульты устремлялось вверх кресло пилота с грузом и приборной начинкой После огромного числа «выстрелов» медикам, которые вслед за тем должны были приступать к своим исследованиям. была предоставлена целая гамма пиропатронов различной силы, продолжительности и градиента нарастания перегрузки.

Пионеры катапульты в СССР

Н.С.Строев

Е.Ф.Шварцбург

Свою работу медики начали с изучения влияния перегрузки на организм животных. Заметную, если не решающую, роль в проведении опытов сыграл Виктор Валентинович Португалов Биолог с дипломом МГУ и кандидат наук в то время, он свой первый вузовский диплом получил во ВГИКе. где всерьез заинтересовался микросъемкой биологических объектов. Поняв, что его призвание не кино, а наука, он еще раз садится на студенческую скамью В конце жизненного пути он станет членом-корреспондентом АМН СССР.

Эксперименты на животных проводились совместно с врачами На катапультное кресло ставился специальный станок, в котором «объект опыта» фиксировался в сидячем положении, а его позвоночник был направлен по вертикали. Таким образом, перегрузка действовала на животное в направлении голова – таз. как и на человека Катапультированию подвергались 40 кроликов. 31 собака и 3 обезьяны, всего же таких опытов поставлено 209.

Минимальная перегрузка, которой подвергались животные. равнялась 12. максимальная достигала 35 Как правило, при перегрузках до 25 особых изменений в организме не отмечалось, но при перегрузках большей величины у подопытных наблюдались тяжелые, даже опасные для жизни повреждения некоторых внутренних органов грудной и брюшной полости, головного и спинного мозга.

«Опыты, действительные на животных, нельзя механически распространять на человека», – услышал я как-то из уст Орбели. И все же катапультирование кроликов, собак и обезьян (последние оказались самыми выносливыми) позволили сделать вывод о возможности экспериментальных катапультирований на наземной установке и человека.

Требовалось определить основной методический подход к изучению влияния перегрузки катапультирования на организм человека.

«Авторы настоящей работы. – будет сказано в упомянутом источнике. – не пошли по пути изучения пределов прочности тела человека при действии больших перегрузок. как это делали некоторые зарубежные исследователи, а поставили перед собой задачу определения физиологически допустимой величины того или иного воздействия на работоспособность человека в конкретных условиях катапультирования Этот методический подход позволил безаварийно провести все летные исследования, успешно осуществить, за исключением одного случая травмы. 164 катапультирования 27 человек на наземной катапульте с перегрузкой до 23. тогда как работы в этой области, проведенные в Англии и США (результаты опубликованы в 1948 г. и позже) сопровождались во многих случаях травмами обследуемых лиц. иногда и тяжелыми».

Эксперименты на наземной катапульте ставились на добровольцах Число желающих подвергнуть себя этому испытанию превышало число допущенных врачами Медико-физиологические опыты над добровольцами (для врачей они «обследуемые лица») потребовали организационного оформления Для их проведения и заключительных летных испытаний в ЛИИ была образована специальная лаборатория Она вошла в состав крупного подразделения, которым руководил и ныне здравствующий С.И.Турецкий Он вложил в работу этой лаборатории много труда и взял на себя ответственность дать «добро» катапультированиям испытателя в реальном полете.

Первым сел в катапультную установку и «выстрелил ся» врач-гигиенист Вадим Васильевич Левашов. Тем са мым он исполнял моральный долг врача В моей душе и сегодня, спустя годы после его кончины, живет привлекательный внешний и внутренний облик этого человека Капитан медицинской службы Левашов ставил рискованные опыты над отважными добровольцами в рабочем содружестве с другим военным врачом – Георгием Леонидовичем Комендантовым Слова «рабочее содружество», которые я употребил для характеристики их совместной работы, наиболее точно, на мой взгляд, отражают ту трудовую и нравственную атмосферу, которая царила во время-опытов на наземной катапульте.

Этой атмосфере соответствовал и как нельзя лучше поддерживал ее своим повседневным участием в обозначенных опытах вышеназванный ведущий инженер Ефим Шварцбург.

А отвечать Шварцбургу было за что Прежде всего за исправность катапультной установки и многообразное. часто уникальное приборное оснащение медицинских экспериментов.

Впервые в практике летных исследований, да и врачей, экспериментаторы имели дело с процессом, продолжи тельность которого составляла сотые доли секунды К креслу катапульты крепился сконструированный и изготовленный в ЛИИ акселерограф, на ленте которого эти сотые и даже их доли можно было отсчитать в полной уверенности в точности измерения.

Датчик акселерографа. жестко закрепленного на шлемофоне испытуемого, показал, что особенно интересно голова испытывает перегрузку большую, чем тело в целом (этот факт был зарегистрирован также и киносъемкой, частота которой составляла 1077 кадров в секунду).

Л А Орбели

М Л Бресткин

В В Португалов

В В Левашов

Первое катапулыирование Г Кондрашова

Схема катапультирования

Кинограмма катапультирований испытателя с МиГ-9УТИ

Новшеством было и дистанционное измерение ритма дыхания и частоты сердечных сокращений. Для этого на тело обследуемого наклеивались соответствующие датчики и в нужный момент включался самописец.

Степень потери работоспособности определялась в несколько приемов, начиная с того момента, когда обследуемый оказывался в верхней точке на катапульте. Он должен был тотчас после остановки кресла отключить акселерограф. взять фоторужье и произвести несколько выстрелов. Сойдя с кресла, он работал на приборе, который позволял оценить состояние координации движений. Затем у него определялось состояние функции равновесия. для чего пишущий эти строки придумал особый способ киносъемки.

Сегодня тренировочные катапультирования на наземной установке летчиков ВВС и летчиков-испытателей стали нормой Иное дело начало катапультных исследований. Все внове, все таит неожиданности и осложнения Хотел бы в этой связи рассказать об упомянутом выше случае травмы.

Испытатели, первыми в СССР совершившие катапультирование с самолета – Г А Кондрашов (слева) и А В Быстров

После перегрузки, величина которой равнялась 20.3. у этого человека при рентгеновском исследовании «была обнаружена незначительная компрессия XI грудного позвонка. Кроме того испытатель получил ушиб печени. Благодаря профильной многокамерной киносъемке удалось выяснить причину этого повреждения. 1*

В момент перегрузки у обследуемого сорвалась рука с поручня кресла и туловище наклонилось вправо Локализация повреждения XI грудного позвонка, обнаруженная рентгенографическим методом, соответствовала данным киносъемки (наклон туловища вправо вследствие срыва правой руки с поручня). Таким образом, резкий наклон туловища вправо в момент перегрузки послужил причиной ушиба печени о внутреннюю поверхность грудной клетки и о поясничный ремень… Испытатель сам сошел с кресла, но стоять без поддержки не смог из-за усилившихся болей в верхней части живота и верхней части поясничной области. После двухмесячного клинического лечения он был выписан в хорошем состоянии».

После этого случая исследователи обратили особое внимание на способы фиксации человека в кресле, то есть на правильность исходной позы. Но исходная поза и устройство кресла – вещи взаимосвязанные.

По рекомендациям врачей вносились изменения в некоторые элементы конструкции кресла (наклон спинки, ширина подножек и пр.). Уточнялись и характеристики пиропатронов В результате то катапультное кресло, с которым Шварцбург начинал технические эксперименты, и кресло, которое использовалось первым испытателем в реальном полете. – устройства одинаковые только функционально. не более.

Но прежде, чем испытатель сядет в катапультное кресло. установленное в задней кабине самолета Пе-2. в это самое кресло «посадят» манекен. Это была своего рода генеральная репетиция катапультирований человека, режиссером которой был тот же Шварцбург.

Тем временем врачи решали вопрос, кому быть первым Выбор пал на мастера парашютного спорта СССР Гавриила Афанасьевича Кондрашова

Утро 24 июня 1947 г. выдалось солнечным, ясным. На аэродроме ЛИИ царило приподнятое настроение Всех волновал исход предстоящего катапультирования человека Вокруг «Пешки», в кабину которой Шварцбург. Левашов. Комендантов заботливо усаживали Кондрашова, собрались многочисленные болельщики. Другие полеты были временно прекращены, и в воздух должны были подняться только ведущий Пе-2 с испытателем и ведомые киносъемочные Ли-2 и Ил-2.

Пилотировали это необычное по составу звено летчики-испытатели ЛИИ Степан Филиппович Мошковский (Пе-2). Леонид Иванович Тарощии (Ли-2) и Алексей Петрович Якимов (Ил-2). Площадка приземления Кондрашова была неподалеку от взлетной полосы, по ту сторону реки Москвы, окаймляющей аэродром По реке курсировал катер на случай приводнения испытателя На месте приземления его поджидала «санитарка». Туда же перелетели на У-2 Комендантов. Левашов. Шварцбург. кинооператор Анатолий Черепанов (он делил со мной труд катапультных съемок) и другие встречающие. Едва Кондратов приземлился. все они принялись дружно качать смущенного такой восторженной встречей испытателя.

1* Три камеры крепились на стене ангара по по всей высоте катапульты. Поля их зрепния перекрывались.

Привожу таблицу девяти первых в нашей стране катапультирований Гавриила Кондрашова и Алексея Быстрова Последний покидал самолет трижды уже в рамках госиспытаний катапульты, проходивших в НИИ ВВС годом позже

При своем пятом катапультировании и. соответственно. втором, выполненном из реактивного МиГ 9УТИ. Кондратов получил травму ноги Случилось это на скорости по прибору 620 км/ч (Vист, = 705 км/ч) Комендантов. Левашов и автор этих строк провели тщательный анализ кинокадров этого покидания. В их заключении говорится: «.. В момент отделения кресла от самолета ноги испытателя вместе с запасным парашютом стали подниматься Спустя 0.25 секунды от начала движения сиденья ноги уже не опирались на подножки, и запасной парашют ударил испытателя по подбородку Пленка показала, что вслед за тем почти мгновенно началось опускание ног При этом они прошли мимо подножек и в результате сильного действия воздушного потока оказались затянутыми под чашу сиденья. В это время с правой ноги свалился сапог. Руку испытатель снял с поручня через 0.56 секунды с момента начала движения кресла, поворот которого на 90? в левую сторону произошел через 0.8 секунды»

Характерно, что сам испытатель в своем отчете об этом катапультировании отнес момент сваливания сапога к раскрытию парашюта Ошибка ни в коем случае не бросает на него тень, а только еще раз указывает на необходимость применения во всех подобных случаях объективных методов исследования.

Ф Д Богданов

Сказано: каждый смертный должен посадить при жизни хоть одно дерево. Быть может, таковым «деревом» было в моей жизни посильное участие в исследованиях и испытаниях парашюта и катапульты.

После 20-дневного лечения и отдыха Кондратов покинул кабину истребителя в шестой раз. Отдельные кинокадры этого катапультирования приводятся на иллюстрациях. На нижних снимках контуры испытателя и кресла смазаны, в то время как контуры самолета остались четкими Причина – вращение кресла под воздействием скоростного напора (скорость встречного потока воздуха в этих точках выше 700 км/ч). Замечу, что экспозиция при киносъемке составляла около 1/300 секунды (частота ее 100 кадров в секунду. вырез обтюратора кинокамеры примерно 120°).

13 ноября 1948 г. третьим катапультированием Быстрова завершились госиспытания первого катапультного кресла Авиационно-спортивная комиссия Центрального аэроклуба им В.П.Чкалова утвердила его в качестве всесоюзного рекорда по группе парашютных прыжков со скоростных самолетов По сути, это была дезинформация, так как катапультирование – это не прыжок с парашютом, и он не мог быть выполнен на такой скорости.

Эта полуправда, граничащая с ложью, к тому же оглашенная на всю страну, отодвинула в умах некоторых людей имя Кондрашова на второй план. Говоря это, не хочу бросить тень на капитана Быстрова. Знал его как мужественного испытателя парашютов, достойно носившего звание мастера парашютного спорта СССР.

При разработке первого катапультного кресла использовался серийный спасательный парашют летчика, практически не претерпевший никаких изменений. На его ранце летчик в полете сидит, а форма чаши кресла приспособлена к такому положению парашюта.

Современное катапультное кресло К-36 ушло далеко вперед от своего прототипа. Оно стало унифицированным спасательным средством, сохраняющим жизнь и работоспособность экипажей самолетов при всех мыслимых условиях. обстоятельствах и ситуациях полета

Парашют из чаши кресла переместился на его спинку. Другим стал механизм его раскрытия. Кроме пиропатрона появился дополнительный источник силы – пороховой ускоритель Он вступает в действие вслед за первым Автоматика кресла такова, что реактивная струя этого ускорителя направляется в нужную сторону в зависимости от высоты и пространственного положения самолета при аварии. Этим обеспечивается, в частности, катапультирование при нулевой высоте, то есть на взлете. Это уже спасло жизнь Анатолию Квочуру. когда его МиГ-29. потеряв управляемость. почти вертикально устремился вниз, а летчик катапультировался за две секунды до того, как самолет врезался в землю Произошло это в июне 1989 г в Ле Бурже под Парижем буквально на глазах планеты всей.

Кресло К-36 несет в себе НАЗ – носимый аварийный запас, радиостанцию, надувную резиновую лодку, даст летчику личное оружие. Спасательная система К-36 разработана под руководством Г.И.Северина на подмосковном заводе «Звезда». В своем интервью газете «Правда» (26 июня 1989 г.) Гай Ильич сообщил, что на кресле К-36 было уже больше 300 катапультирований в реальной эксплуатации И почти все пилоты спаслись. «Из 100 мы спасаем 97, а раньше спасалось 82 из всех тех, кто катапультировался Важно также, что мы спасаем летчиков практически без травм. И возвращаем их в строй».

Таков прогресс в данной области. В его истоках все же то самое катапультное кресло, над созданием которого работали в 1945-1948 гг. вышеупомянутые инженеры, врачи, испытатели парашютов, летчики. Сколько было спасенных жизней пилотов в первые годы реальной эксплуатации этого (или подобных) кресла в частях ВВС? В мирном небе или опаленном войной небе Кореи? Отвечу – немало. Точного знания мне не дано Но вот за точность того, что узнал спустя почти полвека после памятных мне испытаний первой спасательной катапульты, ручаюсь.

Оказалось, что в таком кресле 31 раз катапультировался летчик-испытатель НИИ ВВС Федор Дмитриевич Богданов В 1957 г. за испытания «новых видов оружия». как отмечалось в соответствующем Указе, ему было присвоено звание Героя Советского Союза.

Счастливый случай свел меня с ним в январе 1993 г (дотоле мы не встречались). И вот я слушаю и записываю на магнитную ленту его рассказ С разрешения Федора Дмитриевича привожу здесь только сухие факты, извлеченные из этой записи.

Богданов катапультировался из самолета-мишени во время испытаний ракет класса «земля-воздух» и «воздух- воздух» В качестве мишени использовался первый советский реактивный бомбардировщик Ил-28 Предварительно каждый такой самолет, уже списанный в частях ВВС. подлатывался на заводе-изготовителе, после чего у него отлаживалась система автопилотирования На машину ставились новые двигатели Загодя готовился и Богданов Его обучали прыжкам с длительной задержкой раскрытия парашюта. тренировался он на наземной катапультной установке. трижды он катапультировался в реальном полете.

Испытания ракетного оружия производились в нижневолжских степях, на ракетном полигоне, с давних пор, вероятно, известном западным разведкам Богданов один- одинешенек занимал место пилота на обреченной машине, набирал 12.5 км высоты, выходил на заданный курс, включал автопилот и по команде с земли катапультировался. Пролетев в затяжке около 12 км. он раскрывал парашют И так 31 раз. Из этого числа три раза его самолет уничтожался ядерным зарядом

Происходило все это в период с 1952 по 1957 гг

В СТРОЮ СОВЕТСКИХ ВВС