Штурм 

Д. ХРАБРОВИЦКИЙ 

...Пытаясь преодолеть «звуковой барьер», трагически погиб французский летчик Константин Розанов. Это произошло над аэродромом Мелен-Вилларош. Сотни людей инженеры и служащие, оцепенев от ужаса, видели, как истребитель «Мистэр IV-В», врезавшись на сумасшедшей скорости в землю, превратился в пыль... 

...Пытаясь преодолеть «звуковой барьер», трагически погиб английский летчик Джон Дерри. Его самолет реактивный истребитель новейшего типа буквально развалился в воздухе над Фарнбоpo... 

...Пытаясь преодолеть «звуковой барьер», американский летчик 

нако где-то за скоростью в 800 километров дотоль покорная и послушная машина отказывалась подчиняться воле пилота, классические приемы управления оказывались вдруг несостоятельными, самолет затягивало в неуправляемое пикирование, и испытания кончались катастрофой. Фирма «Мессершмидт» упрямо продолжала поиски, машины гибли одна за другой, но объяснения загадочным явлениям так и не было найдено. 

звукового 

Вердин на самолете «Скайрэй F4D»... 

Пытаясь... пытаясь... пытаясь... Мелькают заголовки газет, названия самолетов, фамилии летчиков... 

...Много лет в тиши конструкторских кабинетов идет поединок творческих мыслей, битва технических идей... В дни войны и в дни мира не прекращается ни на день это бесшумное сражение, в котором не существует ни временных перемирий, ни окончательных побед, ни безоговорочных капитуляций. 

Непрерывен и беспокоен поиск конструктора. И вечно мысли его заняты решением одной огромной проблемы, имя которой скорость плюс высота. 

...Незадолго перед окончанием второй мировой войны из-за ру

барьера 

бежа поступили любопытные данные, которые приковали к себе внимание наших конструкторов. В Германии проходили испытания нового реактивного истребителя, «Мессершмидт-163», c двигателем типа «Вальтер». Но отнюдь не самый факт появления новой машины был любопытен, нет. Удивительными были явления, наблюдавшиеся при испытаниях. Мощный двигатель позволял пилоту развивать высокие по тому времени скорости. Од

Фото Ю. Скуратова. 

В это же время подобные испытания шли и в Англии, и с такими же результатами. Испытывая истребители типа «Спитфайр», англичане пытались достичь предельной скорости при пикировании с работающим мотором. Но самолет выходил из-под контроля пилота. Чтобы изменить положение обычно легко податливой ручки управления, приходилось применять нечеловеческие усилия. Машины вели себя угрожающе странно. Обнаруживались опасные явления вибрации крыла, элеронов, всего корпуса самолета... И опять катастрофа. 

Катастрофа за катастрофой... Вдали от линии фронта, над тыловыми аэродромами, гибли опытнейшие летчики, ничего не доказав своей смертью, не продвинув ни на шаг авиационную науку. 

После окончания второй мировой войны и Соединенные Штаты Америки интенсивно занялись разрешением этих актуальнейших проблем. 

Американцы, видимо, торопились. Недооценив сущности явлений, возникающих на больших скоростях, теоретически не изучив сложнейших процессов, происходящих в этой новой области, они рассчитывали, что им удастся непосредственно в воздухе разгадать все загадки. Они ошиблись. 

Машина строилась за машиной. С калейдоскопической быстротой менялись профили, аэродинамические компоновки узлов, двигатели. Но летчики и самолеты гибли. 

Столбцы газет и журналов были заполнены душераздирающими описаниями испытаний. Сенсация следовала за сенсацией. Тогда-то в американской прессе впервые появились два слова, заставившие потом сжиматься даже привыкшие к опасностям сердца летчиков. Два слова: «звуковой барьер». 

«Звуковой барьер», ибо критическая область, за которой появлялись трагические неожиданности, начиналась там, где скорость самолета приближалась к скорости распространения звука. Здесь природа как бы накладывала свое вето, предупреждая человека: «Хватит! Дальше не сметь!»,-и опрокидывала существующие законы аэродинамики. Да, именно опрокидывала: классические соотношения силы тяги и силы сопротивления, на которых до сих пор покоилось развитие авиации дозвуковых скоростей, вдруг оказались несостоятельными. Многие привычные представления, давно уже сформулированные в стройные законы, рушились. Обычное доселе сопротивление тел вдруг делало резкий скачок и нарастало с катастрофической быстротою в семь, десять, четырнадцать раз! 

Кое-кто поспешил провозгла

сить кризис в авиации, кое-кто доказывал, что авиация зашла в тупик. 

Советские конструкторы не спешили строить опытные самолеты, они не торопились подниматься в воздух до того, как будут проведены глубокие исследования законов новой аэродинамики. В сражение за скорость были введены специальные научно-исследовательские центры. Возглавил эти работы крупнейший институт ЦАГИ, созданный отцом русской авиации Н. Е. Жуковским. Еще во время Великой Отечественной войны здесь развернулись широкие исследования явлений, связанных с высокими скоростями, начались поиски решений главных проблем. 

Что же это за явления? 

В установившемся полете на самолет действует сила сопротивления воздуха. Чем больше скорость, тем больше и сопротивление. Это легко проследить на простейших примерах. Медленно идущий человек не ощущает воздушной преграды. Быстро едущему велосипедисту уже приходится расходовать половину работы на преодоление сопротивления воздуха. И, наконец, при скорости 60 метров в секунду сопротивление возрастает настолько, что становится равным весу человека: с какой бы высоты он ни падал, скорость его падения никогда не превысит 60 метров. 

Как возникает сопротивление? 

Каждое движение тела в воздушной и жидкой среде вызывает возмущение этой среды. Возмущения расходятся в разных направлениях. Скорость, с которой распространяются возмущения, равна скорости распространения звука: одна треть километра в секунду — 1 240 километров в час. Чтобы двигаться вперед, телу необходимо раздвинуть воздушную массу, частицы которой отступают со скоростью звука. 

А если тело само движется со скоростью звука или быстрее звука, тогда частицы воздуха просто не успевают отступать перед ним. Это приводит к значительному изменению воздушного потока около движущегося тела. На его поверхности и перед ним образуются уплотненные массы воздуха, называемые скачками уплотнения. При сверхзвуковых скоростях полета перед телом возникает интенсивный скачок уплотнения, на перемещение которого и затрачивается энергия движущегося тела. Этим объясняется резкий рост сопротивления при переходе от дозвуковых к сверхзвуковым скоростям полета. 

Так как природа этого дополнительного сопротивления непосредственно связана со звуковыми волнами, то само сопротивление получило наименование «волнового», а сопряженные с ним явления «явлений волнового кризиса»; за рубежом это называют «звуковым барьером». 

...Пожалуй, никогда еще со времен Можайского не приходилось так все начинать сначала, как в этот раз. Тут уже нельзя было спасти положение только одним увеличением тяги двигателей. Если бы, например, конструкторы попытались вооружить старые аэродинамические формы самолета новыми дополнительными мощностями, то развитие волнового кризиса на таких схемах привело бы к резкому нарушению устойчивости и управляемости и полет все равно оказался бы невозможным. 

3