Леонид Токарский - Мой ледокол, или наука выживать

Англичанин долгое время осуществлял настоящий «террор» в группе, пока конструкторы не привыкли к новым требованиям. Итальянца Джованни Аверса я назначил интегратором и «хозяином» самолёта, так что каждый ведущий конструктор при постановке задачи получал у Джованни координаты пересечения отсеков системами, трубопроводами и кабелями и сдавал ему работу после окончания. Такие же правила я ввел и в других, подчиненных мне, группах.

Иногда нам очень не хватало практического опыта проектирования подобного вида машин. Важно было посмотреть и пощупать самолётные системы и понять, как решали подобные проблемы другие конструкторы. Израильские ВВС очень помогали. Я брал ребят, и мы ехали на военно-воздушную базу. Самолёт уже дожидался. Вооружившись гаечными ключами и измерительными инструментами, мы часами лазали по самолёту жадно впитывая информацию и рисуя эскизы. Вот где пригодилась советская школа творческого «передирания»! Как сказал великий русский писатель: «Зачем придумывать придуманное? Бери, что сделано, и иди дальше — в этом сила человечества».

Одним из моих персональных вкладов в авиацию, которым я очень горжусь, было внедрение полномасштабной электронной модели. Обычная схема доводки самолёта до первого летающего образца, традиционно включала в себя изготовление и сборку полномасштабной металлической модели.

Все элементы её изготавливались по чертежам самолёта и собирались так же, как обычный самолёт, с единственным исключением — модель была нелетающей. Этот образец нелетающей машины предназначался для установки агрегатов, подгонки труб и кабелей. Так было всегда. В ту пору компьютеры всё ещё использовались, как простые чертёжные машины. Внешние обводы самолёта снимались с единственной объёмной полой компьютерной модели. Я предложил отказаться от создания металлической модели и сделать такую же электронную. Тогда каждый начерченный на компьютере плоский элемент следовало превратить в объёмную деталь и установить его в трёхмерную компьютерную модель. После того, как все детали корпуса приобретали объём и установлены внутри модели, можно было установить в ней коробки и механизмы. Затем, в этой же модели, по месту можно провести трубы и кабели.

Проблем обозначилось три. Во-первых, нужно было создать единый файл, обладающий огромной памятью, который становился электронной моделью. Во-вторых, — доработать несколько программ для придания объёма элементам. В-третьих — обеспечить правильное поддержание этого огромного файла.

Любая ошибка или небрежность в работе с моделью могли привести к необратимым последствиям. Когда я первый раз заикнулся об этом Йоханану, он и слушать не хотел. Но я настаивал. Мы несколько раз обсуждали создавшееся положение. Наконец, разрешили провести эксперимент. В тот момент я возглавлял проектирование задней части самолёта с двигателем. Вот эту часть мне и разрешили делать электронной. Много энергии потребовалось, чтобы убедить программистов взяться за работу. В конце концов, они сами воодушевились больше меня и взялись за дело. Началось совместное творчество по созданию модели. Это был тот самый уникальный случай, когда программисты работали рука об руку с проектировщиками самолёта. Наконец, программы и модель были готовы. Я поручил Джованни быть ответственным за электронный файл. По завершению подготовительной работы, спроектировали и изготовили трубы уже по электронной модели.

Результаты произвели переворот в нашем сознании. По статистике, каждая труба, сделанная внутри конвенциональной металлической модели самолёта, переделывалась в среднем 12 раз, до получения окончательного разрешения на установку в «живом» самолёте. В электронной модели, где полученный компьютерный файл с трубой следовал напрямую на гибочный электронный станок, труба переделывалась всего 0,1 раза. Эффективность проектирования выросла в 120 раз! Результат был невиданным. В принципе, получалось, что измерения зазоров между прокладываемой трубой и элементами самолёта, осуществлялись в электронном поле, а не физическом. Поэтому отклонения размеров были практически нулевыми. По факту это означало, что только одна на каждые десять труб менялась. Такого результата даже я не ожидал. За это я получил свой первый «мехкар» — категорию, равносильную внутризаводской кандидатской степени. Чуть позже мне присвоили звание лучшего изобретателя и рационализатора в Авиационной Промышленности 1987 года.

Приближался день первого испытательного полёта нашего нового истребителя. Мы все работали на износ, чтобы успеть закончить документацию перед первым подскоком самолёта (первый раз самолёт только разгоняется и подскакивает на лётном поле). Уже принесли «бегунок» — разрешение на начало испытаний, которое я должен подписать.

Прошло не так много времени после взрыва американского «Челенжера». У него была, как известно, проблема в топливной системе. Мы много раз обсуждали и анализировали это неприятное событие, пытались провести какие-то параллели к нашему проектированию, хотя прямого сравнения быть не могло. Я сотни раз перебирал у себя в голове нашу топливную схему, и вроде у нас ничего неожиданного не должно было случиться. Самолёт-истребитель представляет собой реактивный двигатель, «верхом» на котором, сидит человек.

Двигатель закреплён в корпусе самолёта при помощи двух массивных конических штифтов, внешне похожих на бутылки. В верхней части шахты двигателя расположен направляющий профиль, координирующий двигатель при установке. Основная нагрузка в полёте воспринималась «бутылками». Представьте себе, что при разгоне самолёта эти бутылки прогибались на 12 миллиметров вперёд по отношению к корпусу самолёта. Это означало что все системы, присоединявшиеся непосредственно к двигателю и обслуживающие его, должны быть шарнирными, чтобы воспринимать движение двигателя по отношению к корпусу. Особое место занимала топливная система. Разработанный специальный шарнирный элемент присоединения топливной системы к двигателю выполнял одновременно функции топливного фильтра. Для разработки этого фильтра создана специальная расчетная модель, дающая возможность проверить поведение гибкого элемента в разных вариантах и условиях. Затрачено много финансовых средств и времени на американском предприятии, где заказывалась эта работа. Примерно за три недели до первого вылета я проснулся ночью и стал в уме перебирать топливную систему. Дойдя до фильтра, стал опять пересчитывать степени свободы механизма присоединения к двигателю. Каждый раз мне не хватало одной «степени свободы». Грубо говоря, двигатель, по моим расчётам, должен был сломать соединительные фланцы топливной системы, керосин выплеснулся бы на двигатель и самолёт бы взорвался. Меня прошиб холодный пот.