Воспоминания инженера-2. Уроки жизни

Только слепая история отважилась связать два события, происшедших в середине 40-х годов ХХ-го столетия: челночные операции американских бомбардировщиков Б-29 в конце 2-й Мировой Войны и организация в г. Ленинграде авиаприборостроительного ОКБ, основной задачей которого стала разработка авиационных тренажёров.

Для повышения эффективности использования тяжёлых бомбардировщиков Б-29 при нанесении ударов по Германии в конце 2-й Мировой Войны с согласия Правите-льства СССР в районе г. Полтава американцами был построен аэродром, способный принять самолёты этого типа. Взлетавшие с аэродромов Англии Б-29 после выполнения боевого задания, приземлялись на этом аэродроме. После заправки горючим и загрузки боеприпасов самолёты совершали полёт в обратном направлении и после сброса бомб на заданные цели приземлялись в Англии. Эти воздушные операции вошли в историю под названием челночные операции. Одновременно со строительством аэродрома американцы оперативно возвели командный пункт, гостиницы со всеми удобствами для отдыха экипажей и классы, оборудованные тренажёрами американской фирмы LINC. Последние позволяли лётчикам в перерывах между полётами постоянно тренироваться и повышать свои навыки самолётовождения, особенно в условиях слепого полёта.

После завершения челночных операций тренажёры остались в распоряжении советских лётных частей. Лётный состав ВВС высоко оценил достоинства тренажёра. Стало очевидным, что наземные тренaжёры позволяют не только обучать лётному мастерству и поддерживать приобретённые профессиональные навыки на высоком уровне, но и позволяют экономить большие средства, связанные с подготовкой лётного состава. Примерно в это же время два военных преподавателя лётной школы Этингоф Абрам Львович и Чернышков Сергей Платонович, преодолев организационные и технические трудности, создали экспериментальный образец тренажёра, кабина которого напоминала кабину бомбардировщика ТУ-2. Техническая реализация этого тренажёра основывалась на тех же принципах, что и тренажёра фирмы LINC, но его функциональные возможности учитывали особенности самолёта ТУ-2. Обучение на этом тренажёре было так же эффективно, как и на тренажёрах фирмы LINC. Учитывая все эти обстоятельства, Командование ВВС пришло к выводу о необходимости срочной разработки отечественных тренажёров и оснащения ими воинских частей. Решение этой задачи было поручено Министерству Авиационной Промышленности. Во исполнение этого решения в 1946 г. в г. Ленинграде было организовано специальное опытное конструкторское бюро – ОКБ-470. Главным конструктором ОКБ был назначен Ефимов Павел Алексеевич, его заместителем стал Этингоф А. Л. Для ОКБ с начальным штатом 350 человек (инженеров, техников, рабочих и служащих вспомогательных подраз-делений) на соседнем серийном заводе был выделен 4-й этаж производственного корпуса и небольшой участок для опытного производства на 1-м этаже. С этого момента начинается история ОКБ-470.

В феврале 1948г. после окончания Ленинградского института авиационного прибо-ростроения я был направлен на работу в ОКБ, где получил должность инженера-иссле-дователя в научно-исследовательской лаборатории. Моим первым наставником стала старший техник Е. С .Виноградова, которая, смущаясь (я всё же был инженером и по наивности мечтал о серьёзной самостоятельной работе), поручила мне весьма «ответ-ственное» задание: переписать от руки многостраничные Технические условия нового прибора КУС-1200, подлежащего серийному освоению на соседнем заводе.

Павел Алексеевич Ефимов, Главный Конструктор

Абрам Львович Этингоф, заместитель Главного ОКБ-470 Конструктора ОКБ-470

Переписывался этот документ на жёлтой обёрточной бумаге обычными чернилами ручкой с пером №76. После того, как были переписаны несколько экземпляров, параграфы технических условий стали сниться мне во сне. Неизвестно, сколько продол-жалась бы моя издательская деятельность, если бы не приказ Главного Управления министерства о прекращении работы по КУС-1200. В последствии я никогда не жалел, что освоил правила составления технических условий и мысленно благодарил за это Евгению Сергеевну Виноградову: впредь у меня не было проблем с составлением технических условий при разработке документации на новую аппаратуру.

Далее произошли важные события. Стало известно о предстоящем посещении ОКБ военной делегации во главе с командующим ВВС Ленинградского военного округа с целью ознакомления с тренажёрной тематикой и определения перспектив её развития. В это время в ОКБ находился единственный разработанный им тренажёр ТКЛ, который, к несчастью, не функционировал. Мне поручили восстановить его работоспособность. Для меня это было абсолютной неожиданностью: я ничего не понимал в этом тренажёре, не знал принципов его работы. Видя мою растерянность, старшие сотрудники лаборатории помогли мне сравнительно быстро освоить тренажёр, устранить ошибки в его работе и подготовить к демонстрации. Вскоре в ОКБ прибыла большая делегация во главе с командующим. В числе прибывших была большая группа сравнительно молодых пилотов: все они были Героями Советского Союза. Такого созвездия Героев я никогда не видел ни до, ни после. После поверхностного ознакомления с тренажёром вся делегация, кроме одного лётчика – Героя, которому командующий поручил подробно изучить аппарат и «полeтать» на нём, направилась в кабинет Главного конструктора. Мы остались одни. Напомню, что тренажёр ТКЛ не предназначался для обучения пилотированию: он позволял обучиться так называемому «слепому полёту», то есть, вести самолёт по заданному маршруту по приборам. После ознакомления с заданием, лётчик, высокий блондин, весь его вид говорил о его мужественности, сел в кабину и закрыл светонепроницаемый фонарь. Начался полёт. Минут десять полёт шёл по прямой, затем, согласно заданию, лётчик должен был изменить направление полёта на некоторый угол. Здесь я заметил, что кабина стала медленно накреняться, затем почему-то быстро опрокинулась на крыло, достигнув максимального крена, и стала вращаться безостановочно вокруг вертикальной оси. После нескольких оборотов кабины я понял, что случилось что-то неординарное. Я выключил питание, вращение кабины прекратилось. Открыв кабину, я с узумлением увидел, что голова лётчика упирается в стенку кабины и лицо выглядит крайне бледным: он был без сознания. Быстро вызвал медицинскую сестру, которая привела его в чувство. Вместе с сестрой мы помогли ему покинуть кабину. Когда мы остались одни и лётчик полностью оправился от шока, он рассказал мне, что при развороте на сравнительно большой угол он по привычке пытался сделать координированный разворот, то есть без скольжения, но рули его не слушались, и он попал в штопор, из которого не смог выбраться. А дальше понятно. Он извинился, что причинил беспокойство, и попросил меня никогда и никому не рассказывать об этом эпизоде. Не знаю его имени и не думаю, что нанесу урон его памяти спустя 65 лет после этого события: я, действительно, пишу об этом эпизоде первый раз. Он в присутствии командующего дал положительную оценку тренажёру, преднаначенному для обучения слепому полёту, и в деликатной форме высказал нашу с ним совместную мысль, что впредь при разработке тренажёров для лётчиков желательно имитировать элементы пилотирования. Его жертвенность не прошла бесследно. В последующих многофу-нкциональных тренажёрах была обеспечена имитация режимов пилотирования. После выполнения нескольких отдельных заданий, связанных с командировками, я был включён в состав группы, которая приступила к разработке эскизно-технического проекта по созданию первого отечественного аэромагнитометра АЭМ-49. Это был 1949 год. Почти пять лет были отданы этому изделию. Это были годы накопления бесценных для меня знаний и опыта.

Аэромагнитометр АЭМ

–

49

Ещё несколько лет после окончания Второй мировой войны в рамках поставок по Lend Lease в СССР из США поступало различное оборудование, в том числе новые приборы. Среди них оказался магнитометр А-10, предназначенный для измерения напряжённости магнитного поля Земли (НМПЗ). Изучение приложенных к прибору документов показало, что он предназначен для установки на самолете, а его чувствительная измерительная головка помещалась в специальную гондолу, которая транспортировалась с помощью прочного электрического кабеля, армированного стальным тросом, на расстоянии около 30 метров от фюзеляжа самолёта. Тем самым устранялось влияние переменного (мягкого) и постоянного магнитного поля самолёта на результаты измерений величины вектора напряжённости магнитного поля Земли. Для регистрации текущих измерений в комплекте прибора имелся бортовой самописец. Помимо чувствительной головки и самописца в комплект магнитометра входили: рама, на которой были размещены электронные блоки и блок питания, а также устройство с механическим и электрическим приводом для сматывания и наматывания кабеля. Последнее было предназначено для выпуска гондолы на требуемое удаление от фюзеляжа самолёта и возврата её в исходное положение. В то же время, в составе полученного прибора отсутствовала сама гондола. В дальнейшем, это обстоятельство дало повод для привлечения к работам по созданию гондолы Ленинградскую Военно-Воздушную Академию им. Можайского. Полученные Академией результаты аэродина-мических и прочностных исследований были положены в основу конструирования гондолы. Общение с Академией и разработка соответствующих разделов эскизно-технического проекта АЭМ-49 была возложена на aвтора.

Сам факт создания такого сложного и высокоточного прибора подтверждал мнение учёных, в том числе советских, о том, что с помощью магнитного картографирования Земной поверхности можно обнаружить крупные запасы нефти и газа, а также залежи некоторых других полезных ископаемых. Установка магнитометра на самолёте практически неограниченно расширяет область применения этого метода для геологической разведки. При этом, вероятность обнаружения, особенно, крупных залежей полезных ископаемых достаточна высока, что подтвердилось в дальнейшем. Более того, авиамагнитометрированию доступны любые географические области, в том числе и те, где суровые условия резко ограничивают или исключают наземную разведку. Этот метод позволяет произвести геологическую разведку больших территорий в короткие сроки при минимальных затратах.

Принимая во внимание эти очевидные преимущества, Министерство Геологии и Охраны Недр сочло разработку отечественного аэромагнитометра сверхактуальной. В 1948 г. Решением Правительства разработка этого важного для экономики страны прибора была возложена на ОКБ. Ответственность за разработку АЭМ-49 П. А. Ефимов возложил на А. Л. Этингофа и Е. С. Липина. Для понимания сложности поставленной перед ОКБ задачи, необходимо кратко изложить принцип действия магнитометра и некоторые особенности технической реализации. Напомним, что измеряемым магнитометром параметром является напряжённость магнитного поля Земли, имеющая векторную форму. Поэтому, для измерения полной величины вектора НМПЗ необходимо измерительый элемент строго ориентировать по его направлению. Эту задачу осуществляет ориентирующая система чувствительной головки, размещённая в гондоле. Головка была разработана выдающимися конструкторами А. А. Прозорoвым и С. И. Сновским. Ориентирующая система с помощью двух слeдящих приводов автоматически устанавливает площадку, на которой вертикально с высокой точностью закреплён измерительный элемент, в эквипотенциальную плоскость, нормальную к вектору НМПЗ. Система одинаково реагирует как на изменение направления вектора, так и на продольные и поперечные колебания гондолы в полёте.

Сам измерительный элемент, помещённый в немагнитный корпус, представляет собой тонкую полоску из магнитомягкого металла пермаллоя, на которой размещены три обмотки: первичная, вторичная (намотанная сверху первичной) и компенсационная. На первичную обмотку подаётся напряжение переменного тока частотой 400 гц заданной амплитуды. Под воздействием магнитного поля Земли полоска пермаллоя намагничивается и во вторичной обмотке трансформируется сигнал переменного тока, который поступает на вход регулируемого стабилизатора постоянного тока, подающего ток определённого знака в компенсационную обмотку, внутри которой образуется магнитное поле, компенсирующее магнитное поле Земли. Величина этого тока, строго пропорциональная напряжённости магнитного поля Земли, непрерывно в процессе измерений регистрируется бортовым самописцем. Управление ориентирующей и компенсационной системами осуществляется при помощи сложных электронных систем. По тем временам прибор относился к числу прецизионных. Например, дрейф прибора за 6 часов не должен превышать 10 гамм (одна гамма составляет одну стотысячную Эрстеда), то есть 0.1–0.2 % от измеряемой величины напряжённости, лежащей в диапазоне 50.00080.000 гамм.

Разработка аэромагнитометра АЭМ-49 производилась по техническому заданию Всесоюзного института разведывательной геологии–ВИРГ, которому было поручено составление методик использования аэромагнитометра и расшифровки полученных результатов измерений. При макетировании электронных устройств, измерительных элементов и других компонентов прибора ОКБ столкнулось с рядом проблем из-за:

Крайне ограниченной и устаревшей номенклатуры элементов электроники и элект-ротехники, отсутствия малогабаритных и пальчиковых радиоламп. Доступные же лампы, как например, пентод 6П3, обладали большими габаритами и низким качеством;

Отсутствия разработанных технологий, связанных с применением новых материалов, специальных лаков и покрытий.

По поводу электронных ламп. П. А. Ефимов при очередном посещении места, где проводилась настройка магнитометров, обратил внимание на ящик, в котором лежали электронные лампы 6П3, кстати весьма дефицитные, и, взяв в руки одну из них, он увидел нацарапанное на цоколе лампы выражение из ненормативной лексики. Он сильно возмутился по поводу порчи государственного имущества и приказал писать своё отношение к лампам и «ко всему другому» на заборах, а если их здесь нет, то он даст указание их возвести. В конечном счёте, эти и другие проблемы были решены. Например, первую проблему удалось решить путём селективного отбора радиоэлеме-нтов в процессе искусственного прогона. Хорошо спланированная и организованная работа позволила в относительно короткие сроки разработать техническую документацию и изготовить опытные образцы аэромагнитометров АЭМ-49. Наладка, доводка, испытания и сертификация как опытных образцов, так и образцов установоч-ной партии, производились на методической станции, вдали от г. Ленинграда (Кавголово), в условиях отсутствия промышленных электрических и магнитных помех. Станция располагала специальными кольцами Гельмгольца большого размера, позволявшими произвести калибровку магнитометров с высокой точностью.

Все изготовленные ОКБ образцы АЭМ-49 (12 комплектов) по мере их готовности устанавливались на доработанные 2-х моторные транспортные самолёты ЛИ-2. При разработке и изготовлении магнитометров ОКБ кооперировалось с другими предприя-тиями. Разработчиком и изготовителем специального прочного кабеля стал Москабель, а изготовление гондолы из немагнитных материалов осуществлял один из ленинградских авиационных заводов. Эксплуатация аэромагнитометров подтвердила исключительно высокую их эффективность. За несколько лет магнитометрические измерения были произведены на большой части СССР, включая Сибирь, Север и Дальний Восток. В результате, были открыты крупные запасы нефти, газа и других полезных ископаемых. Трудно переоценить значение этого факта, благодаря которому СССР, а затем и Россия стали главными нефтяными гигантами в мире и поставщиками этих продуктов, ставшими основными статьями экспорта.

Лётные испытания магнитометра на контрольном маршруте должны были подтвердить устойчивую и надёжную его работу при полётах на разных высотах, с разной скоростью и при маневрировании самолёта. Результаты измерений записывались на большом самописце. Запись представляла собой плавную линию без резких отклонений. Как правило, наблюдение за самописцем осуществлял разработчик, хотя в бригаду испытателей всегда входил представитель заказчика. Наблюдатель сидел в кресле напротив самописца в течение нескольких часов полёта. Наблюдение изматывало нервы и иногда приводило к нервному срыву. Это происходило тогда, когда плавная запись неожиданно сменялась резкими уходами пера в самописце влево и вправо. Это свидетельствовало об отказе аппаратуры, что воспринималось крайне эмоционально. Усугублялось это тем, что выяснить причину отклонений в полёте было невозможно. Подобный случай был и в моей практике. К счастью, такие неудачи проявлялись крайне редко. Испытания прекращались и самолёт возвращался на базу. После устранения дефекта, испытания повторялись. Из промышленной партии в двенадцать образцов АЭМ-49, девять были введены в эксплуатацию руководимой мною бригадой, в которую входили инженеры Ю. В. Щукин и Е. С. Елтышев. Одновременно, на нашу бригаду легла задача сопровождения эксплуатации магнитометров, то есть обеспечение текущего ремонта и проведение регламентных работ. Последние проводились в ленинградском аэропорту Пулково.

Аэромагнитометр АЭМ-49

Успешное внедрение аэромагнитометра АЭМ-49 в народное хозяйство было омрачено одним печальным событием. Как уже указывалось выше, АЭМ-49 устанав-ливался на самолёте ЛИ-2. Этот двухмоторный самолёт имел по тем временам сравнительно большие грузоподъёмность и дальность полёта. В процессе лётных испытаний и последующей эксплуатации, практически не было лётных происшествий, связанных с использованием АЭМ-49. Самолёт с выпущенной гондолой вёл себя устойчиво, в том числе на низких высотах. Однако, трудности с закупкой этих самолётов, высокая стоимость их эксплуатации и ограниченное число аэродромов в Сибири и на Севере, пригодных для приёма самолётов этого типа, заставило Министерство Геологии и Охраны недр рассмотреть вопрос о замене самолёта ЛИ-2 на более дешёвый и менее прихотливый самолёт. В результате, был выбран самолёт АН-2, конструкции О. П. Антонова. По заказу Министерства, одно из авиационных предприятий доработало самолёт для установки на нём АЭМ-49. В начале 50-х годов самолёт АН-2 с установленным на нём АЭМ-49 перелетел на Комендантский аэродром, расположенный на окраине г. Ленинграда, где была начата его подготовка к испытаниям. Был утверждён экипаж самолёта, в состав которого вошли два представителя ОКБ: Ю. М. Дагаев и Ю. В. Щукин. Именно им было поручено провести лётные испытания АЭМ-49 на самолёте АН-2. Однако, первый же полёт самолёта закончился катастрофой. Произошла она вследствие размещения аппаратуры и операторов в задней части самолёта, из-за чего была нарушена его центровка. Это было результатом просчёта разработчиков модернизированного самолёта АН-2. После взлёта самолёт, набрав несколько десятков метров высоты, начал падать вниз хвостовой частью. В результате падения самолёт был разрушен, и все находившиеся в самолёте получили ранения различной степени тяжести. Больше всех пострадали Ю. М. Дагаев и Ю. В. Щукин, которые находились в хвостовой части самолёта. Они получили серьёзные ранения и лечились длительное время. После выздоровления они продолжали работать в ОКБ. По счастливой случайности самолёт с полностью заполненными баками при падении не взорвался, и это спасло жизнь экипажа и работникам ОКБ. После случившегося проект c использованием самолёта АН-2 был закрыт и к нему больше не возвращались.