— Но серия была построена не только для парада, к тому же не состоявшегося из-за плохой погоды, — уточняет М. Л. Барановский. — На ней учились технологи, эксплуатационники, летчики. Она позволила проверить, — как справляются с новой техникой заводы, сумеют ли овладеть этой машиной военные. Одним словом — Учеба, Учеба с большой буквы для всех.
Учиться действительно пришлось многому. Подступы к звуковому барьеру трудны. Скорость потока, обтекающего самолет в разных местах его поверхности, различна. Некоторые участки «летят» быстрее звука. Именно это — смешанное дозвуковое и сверхзвуковое обтекание самолета — и приносит множество неприятных неожиданностей, затрудняя управление.
Почти одновременно пришла тряска. Местные скачки уплотнения, эти маленькие «махи», вызывали микровибрацию. Жесткие части самолета передавали ее друг другу. Самолет начинало внезапно «знобить» и «лихорадить». Возникал так называемый волновой кризис.
В ноябре 1945 года с этим неприятным явлением встретились англичане, установив на самолете «Глостер Метеор IV» мировой рекорд — 976 километров в час.
«Даже в самую тихую погоду, — писала газета «Британский союзник», — полет на машине типа «Глостер Метеор» напоминает езду на деревянном велосипеде по булыжной мостовой. Уже при скорости 960 километров в час начались короткие резкие толчки, и все время, когда они шли на полном ходу, летчиков швыряло о стенки кабины».
Избавиться от тряски, отработать управление, уменьшить сопротивление, чтобы тем самым сократить и потребную тягу двигателя, — таковы основные проблемы внешней аэродинамики. Но не меньшей сложности проблемы занимали внутреннюю аэродинамику, изучавшую поведение воздушных струй внутри самолета, струй, проходивших через двигатель. Нужно было неукоснительно строго выдерживать направление этих струй, организовать их вход и выход без потерь, без снижения коэффициента полезного действия двигателя.
Обе проблемы — уменьшение и внешнего и внутреннего сопротивления — отступали перед третьей, еще более значительной: «отодвинуть» неприятные явления, перевести их в область иных, гораздо более высоких скоростей.
На первый взгляд сама постановка вопроса нереальна и фантастична.
Сместить явление, сопутствующее какой-то определенной скорости. Да возможно ли это?
— Возможно! Поскольку возникновение скачков уплотнения связано с конфигурацией частей самолета, совершенно ясно, что, изменив аэродинамические формы, можно отсрочить возникновение волнового кризиса.
Но, зная цель, никто не видел к ней кратчайшей дороги. Не знал этой дороги и Лавочкин.
Терпеливо и последовательно Лавочкин повел необходимые эксперименты на Ла-150, раскрывшие пути младшим собратьям этого самолета — Ла-152, Ла-154, Ла-156 и, наконец, Ла-160, принесшему конструктору сладость успеха.
Каждая из этих машин, сохраняя основные черты прародителя, несла в себе нечто новое, все глубже и глубже вторгаясь в мир больших скоростей.
Семейство экспериментальных «Ла» позволило опробовать не только трофейные реактивные двигатели, но и разработанные В. И. Нижним двигатели с дожиганием. Прошли проверку тонкие крылья, скоростные ламинарные профили, элероны с внутренней компенсацией и прочие технические новинки.
Крыло, сотканное из загадок
В той комнате КБ, где работала группа общих видов, стоял длинный и узкий стол. На нем раскатывался рулон с компоновочной схемой самолета.
Вокруг стола — высокие, как в баре, табуреты. Семен Алексеевич взбирался на один из них и начинался разговор, в котором все были равны, невзирая на должности и звания…
Посторонний человек — случайный свидетель таких дискуссий — был бы немало удивлен. «Разделав» оппонентов, Лавочкин меньше всего выглядел победителем. Казалось бы, его логика безупречна, его аргументы сложились в строжайшую систему, но, тем не менее, обводя глазами собеседников, Семен Алексеевич просил: — Спорьте со мной! Я еще не уверен, что идея правильна…
Он знал: идеи, проверенные за длинным столом, никогда не оборачивались потом мыльными пузырями. В КБ Лавочкина любили и умели спорить, но остроты, в которой происходило обсуждение последнего, самого рискованного варианта, не помнили даже старожилы. Речь шла о стреловидных крыльях.
— Быть может, это один из очень немногих периодов, когда мы видели Семена Алексеевича в таком взволнованном и нервном состоянии, — вспоминали его сотрудники, — он нервничал. Нервничал здорово. Не решить вопрос нельзя, а решение выглядело чертовски рискованным.
Что знал Лавочкин о стреловидных крыльях? Как я уже отмечал, Семен Алексеевич был достаточно искушен в вопросах аэродинамики. К тому же он получил исчерпывающую информацию от главного аэродинамика своей «фирмы» Н.А. Хейфица.
Большие скорости полета поставили аэродинамику в сложное положение. Во многом она отстала и была бессильна — отсюда кровь, пролитая при штурме звукового барьера. Но многое уже известно. Стреловидное крыло — белое пятно на картах практики, но отнюдь не диковинка для теоретиков. Именно они, ученые, руководимые академиком С. А. Христиановичем и профессором В. В. Струминским, и поставили на повестку дня эту интереснейшую научно-техническую проблему.
История, завершившаяся работами Струминского, началась в 1935 году. В тот год, собравшись на конгрессе в Риме, аэродинамики всего мира открыли для себя докторскую диссертацию Сергея Алексеевича Чаплыгина «О газовых струях» — фундаментальную теоретическую работу по аэродинамике больших скоростей, написанную еще в 1902 году.
И (такое не раз бывало в науке) высоко оценив труд Чаплыгина, аэродинамики не придали большого значения докладу немецкого ученого Буземана, сообщившего тому же конгрессу о подмеченном им эффекте стреловидности. Буземан — известный ученый. Он создал теорию сверхзвукового обтекания. Однако и сам не оценил по достоинству открытый им эффект стреловидности. Отметив факт, Буземан не сумел дать интересное практике толкование возможностей и перспектив своего открытия.
Между открытием эффекта стреловидности и его воплощением в реальных конструкциях пролегала «дистанция огромного размера».
И вот что любопытно. В годы войны, когда немецкая наука и техника занялись проблемами скоростной авиации, Буземан продолжил исследования, но самолета со стреловидным крылом немцы все же не построили. И не мудрено. Они не достигли скоростей, при которых продвигаться вперед без такого крыла было просто нельзя.
Когда конструкторы разных стран почти одновременно и почти одинаково подошли к скоростям, требовавшим стреловидного крыла, знание теории облегчило им многое. Начальник группы аэродинамики КБ профессор Хейфиц — дальновидный и эрудированный исследователь. Он отлично понимал, какие заманчивые перспективы сулят новые крылья.
