Остаток праздничного дня мы провели в деревне. Владик как всегда что-то пилил и строгал: он делал плинтусы для гостиной с камином. Я исследовал сломанный магнитофон и убедился, что ремонт будет не сложный. В ближайшие два вечера я всё отремонтировал своими руками. Друг Владика блаженствовал с наушниками на голове, прослушивая только что записанную литургию.
В 20 час мы стартовали (опять по тому же принципу: ночью езда безопаснее), и в 23 часа Владик привёз меня домой в Жуковский. Ещё с полчаса мы с нетерпением послушали записи на хорошей аппаратуре, и в ту же ночь он вернулся к себе домой в Москву.
Вот такой мой друг Владик.
12 января 1995 года.
Случайно обратил внимание на секретную справку за прошлый год: она ни разу не понадобилась. Это значит, что я перестал ездить на авиационные и ракетные заводы, а командированные с этих заводов перестали ездить к нам. Вчера звонит сюда Слава Салтыков с НПО «Молния», но звонит не из КБ, а из детского сада. Они все, кроме Олега Охотникова, который хлопочет государственную квартиру, перешли всей бригадой с завода в детский сад. Раньше они делали космический корабль «Буран», а теперь они работают малярами на ремонте детского сада и библиотеки. На заводе же им задержали зарплату с июня прошлого года. Я его спрашиваю: «А оклады-то хоть поднимают?» А он отвечает, что поднимать то, чего нет, невозможно. Нет, конечно!
Кстати, у нас в ЦАГИ тоже последнее повышение было в июне прошлого года, а ведь за это время деньги обесценились вдвое.
В Новом году я успел уже сделать для Амирьянца расчёт двухзвенной летающей державки, договор об изготовлении и испытании которой он собирается заключить с фирмой BOEING. Гена хочет использовать в качестве первого звена ту летающую штангу, которую мы сделали и испытали в трубе Т-128 в прошлом году. Американцы называют эту штангу strut. Для простоты буду назвать эту вещь верхним крылом, или просто крылом. Наше крыло длиной 2 м весит 18 кг. Оно шарнирно закреплено на потолке трубы и может качаться как маятник. Но оно висит не вертикально, а имеет обратную стреловидность –45о (а в новом проекте будет –30о), - навстречу потоку. К нему будет шарнирно прикреплено нижнее крыло, и получится некий манипулятор для измерения поля скоростей в аэродинамической трубе. Наша задача найти вариант этой машины, который будет безопасен от флаттера.
Двухзвенную летающую державку (The Two-Wing Flying Strut) на Боинге изобрёл их ведущий аэродинамик по визуализации течений Джим Краудер. Такую державку они с успехом применяли в трубе и на самолёте, однако, на очень маленьких скоростях и для прямой, а не обратной стреловидности. При попытке заставить летать такую державку против потока с целью исследовать поле скоростей за испытываемой моделью, приводила к флаттеру. С этим не могли справиться ни на Боинге, ни в NASA.
Я уже был уверен, что решение такой задачи существует, потому что с однозвенной державкой это доказывается просто, и мы это продемонстрировали в Т-128 при любых напорах. А что касается двухзвенной, то, очевидно, что при достаточно лёгком нижнем звене оно не сможет нарушить устойчивость верхнего.
У меня не было никаких исходных данных, кроме того прошлогоднего крыла, которым я и занимался. Пришлось новую конструкцию придумывать мне же. Итак, есть летающее крыло длиной 2 м и весом 18 кг. Нижнее крыло я придумал сделать таким лёгким, что легче уже не может быть. Для этого его надо делать пустотелым из углепластика, и очень маленьким, пусть его длина будет 1.3 м. Получается вес всего лишь 380 г, т.е. в 47 раз легче верхнего. Привод для ориентации его косой оси вращения, я назначил весом 1,15 кг.
Расчёты заняли у меня полторы недели, и привели к очень суровым требованиям к жёсткости приводов, которые должны обеспечить поворот косых шарниров, чтобы оба крыла летали в произвольной конфигурации и перемещали датчик на конце нижнего крыла в любую точку исследуемого потока. На самом деле есть какие-то мёртвые зоны, но это не так важно.
Когда я придумал заменить стальное верхнее крыло углепластиком, тем самым, подняв критическую скорость флаттера с 270м/сек до 560, у Амирьянца с Мамедовым загорелись глаза, и они решительно настроились подписывать контракт с Боингом.
Однако прошла неделя, и энтузиазм Амирьянца пропал, потому что моё предложение означало заново делать другое верхнее крыло вместо того, чтобы использовать прошлогоднее…
24 марта 1995 года.
Прошло ещё два с половиной месяца, в течение которых я сидел, не разгибая спины. Только вчера я наконец закончил все расчёты для двухзвенной летающей державки фирмы Боинг.
Сначала всё шло хорошо. Идя навстречу пожеланиям Амирьянца и его конструкторов (Н.Н. Альхимович и др), я с помощью расчётных вариаций подобрал такие параметры конструкции, что стало возможным оставить в качестве первого звена стальное прошлогоднее крыло. Это уменьшило объём необходимых работ почти вдвое. Углепластиковым оставалось только второе звено…
… конструкция двухзвенной летающей державки мне напоминает флюгер, направленный против ветра, а на конце его ещё один флюгер. Этот двойной флюгер устойчиво летает против ветра. Чудо? Конечно!
Даже не все цаговские аэродинамики могут понять, как это может быть.
Но такое чудо человек создал уже много веков назад: это парусный корабль, который успешно идёт против ветра. Я сам 20 лет назад в играх со своими детьми сделал из детского конструктора вездеход, который ездил за счёт ветра (от вентилятора)… против ветра!
Я не буду здесь рисовать схему, всё равно она не поможет. Но любой может убедиться в правильности идеи Краудера, достаточно внимательно продумать, что я и предлагаю читателю. Итак, крыло большого удлинения обратной стреловидности может свободно вращаться на оси. Если эта ось параллельна потоку, то, как бы крыло не вращалось на ней, угол атаки будет оставаться нулевым. Но эта ось отклонена от вектора скорости набегающего потока на небольшой угол 710о. А теперь сообразите: пока крыло в плоскости вектора и оси, на ней будет нулевой угол атаки. Но как только оно повернётся, сразу же возникнет угол атаки, который вернёт её в эту плоскость. Значит, чтобы заставить крыло летать по кругу под любым углом, надо приводом поворачивать кривую ось на желаемый угол в пространстве…
Эстафету переняли конструктора, а я, теперь не торопясь, стал внимательно просматривать результаты моих расчётов. Я заметил, что хотя на всех углах разворота нижнего звена: =0о - нижнее положение, =90о – второе звено отклонено от первого на прямой угол, =180о –стало в противостояние с первым, и т.д., - критический напор флаттера ведёт себя умеренно, слегка превышая требуемое значение 8000 кг/м2 , но странной дело! – во всех этих трёх конфигурациях частота совсем разная: 4 гц, 20 гц и 58 гц, - соответственно. Это всё совершенно разные формы флаттера! А куда они деваются при всех остальных конфигурациях системы? Я стал обсчитывать с малым шагом все углы разворота между звеньями. И конечно, каждая из тех форм флаттера уступала место другой, но! Оказалось, что одна из форм (180о, 58 гц), прежде, чем уступить своё место другой, сначала даёт провал при 150о до критического скоростного напора qф = 3000 кг/м2…
В дневнике всё это описано подробно с графиками, и схемами, но это был каторжный труд, само описание этого тяжело читать. Думаю, что и читателю это будет не легко, да и не нужно. Тем более что до генерального испытания в трубе Т-128, как оказалось, пройдёт ещё год, и там весь этот кошмар ещё продолжится…
Проблема флаттера на описываемой двухзвенной летающей державке намного труднее, чем проблема флаттера самолёта. Ну, хотя бы потому, что для крыльев такого большого удлинения (около 15) трудно представить себе безопасность от флаттера при скоростном напоре q=8000 кг/м2. Державку спасает от флаттера то, что её заделка шарнирная, а не жёсткая, иначе бы не удалось избежать ни флаттера, ни дивергенции.
