А. Кудрявцев
В далеком уже 1982 году, я попал в Институт истории естествознания и техники на торжественное заседание, посвященное памяти авиаконструктора, о котором до этом слышал очень мало. В небольшой институтский зальчик набилось довольно много народу, в основном людей пожилых, но явно не флегматичных.
Оказалось, что Роберт Бартини создал много удивительных самолетов, а еще большее количество конструкций ему воплотить в металле не удалось. Но и они, судя по высказываниям выступавших, оставили след в авиастроении.
Уже одно из первых выступлений показало, что в данном случае все очень интересно и в плане методологическом.
Очень пожилой на вид человек почти кричал с трибуны:
"Мы, ученики Бартини, люди, которым выпало счастье и доверие узнать о его методе, должны сохранять его и нести его другим людям".
Это походило на то, что можно было услышать на собраниях ТРИЗовцев. Но метода Бартини я не знал (а ведь тогда мне казалось, что я уже знал все методы.)
Постепенно становилось все горячее. В зале были не только сторонники, но и противники авиаконструктора. Интересно было наблюдать, как пожилые люди, забыв о своих сединах, ссорились друг с другом, вновь переживая события тридцатых, сороковых, пятидесятых годов. Особенно запомнился мне один технолог (по виду древний пенсионер, но как известно технологи, как и конструкторы не бывают "бывшими"), который метал громы и молнии, в красках рассказывая как Бартини заставлял его наладить выпуск цельнотянутых труб, имеющих по длине переменную толщину стенки и переменный же диаметр. Вывод его выступления был таков - с такими трубами любой конструктор мог бы спроектировать самолет будущего, попробовал бы ваш Бартини сделать что нибудь приличное на обычных материалах….
В зале поднялся страшный крик. Стало понятно, что сторонников Бартини в зале оказалось больше и постепенно порядок был восстановлен. Но от такого живого проявления эмоций и чувств показалось любопытным выяснить, над чем же ломали копья все эти люди, какие ценности отстаивали.
После заседания мы с Игорем Куликовым подошли к тому выступавшему, который говорил о необходимости крепить и передавать дальше наследство Бартини, и напросились на встречу.
Иосиф Берлин долгое время был заместителем Бартини. Его квартира в районе метро Кузьминки стала на некоторое время местом паломничества моего и Игоря Куликова. Он много знал и потому постоянно отвлекался, но все отвлечения были страшно интересны сами по себе. (Так, например, он мог рассказать о том, как студентом подрабатывал у Туполева вместе с Сережей Королевым - чертили плазы. И как строго покрикивал на них Туполев. Или как он учился в абсолютно промерзших аудиториях и как при этом студенты бегали вечерами в также нетопленную Консерваторию. И мы ему верили, потому что видели его глаза).
Берлин рассказал удивительные вещи и показал удивительные документы. Но самым удивительным был тот задор, с которым он рассказывал о Бартини. Видно было, что след в его жизни этот человек оставил яркий и навсегда.
Держал я в руках неизданную книгу Бартини - его автобиографическую повесть "Цепь". Когда мы с Куликовым попросили книгу для копирования нам было отказано (вдруг потеряете). На предложение оставить в залог партбилеты, сидящий напротив старик посмотрел на нас ясным взглядом человека, которому уже нет нужды притворяться и искать замену выражению: "молодые люди, это всего лишь две картонки. И они абсолютно ничего не стоят по сравнению с этой книгой". Мы поняли, что ценность произведения для него абсолютна. Листать было бесполезно, пакет был страниц на 300, удалось пробежать глазами только первые главы.
Гораздо интереснее было продолжать слушать хозяина квартиры…
Итог этих бесед - по мнению И. Берлина у Бартини был свой метод решения задач. Он не был зафиксировн письменно, но из многолетних наблюдений нашему рассказчику было совершенно ясно - метод был. Он базировался на использовании в связке диалектики и математики. Будучи очень образованным человеком, Бартини широко использовал математику для анализа ситуации и "ожидал этого от других". Он постоянно указывал подчиненным на необходимость мыслить диалектически, подчеркивал практическую важность этого. Для него не было неприступных задач. Использовался аппарат противоречий (термин дан в нашей трактовке), однако не в выявлении пары улучшающихся и ухудающихся признаков, а соединением довольно больших групп факторов, разнородно влияющих на важные потребительские характеристики проектируемой машины.
Бартини требовал от подчиненных, чтобы они могли ответить на следующий вопрос: представьте себе, что у вас есть абсолютно прочный материал, невесомый и обладающий полным набором всех необходимых свойств. Представьте, что есть любое количество энергии и не думайте пока, как она появилась там, где это нужно. И теперь ответьте, чего вы хотите, что должно произойти?
Бартини учил, что разработчик, конструктор должен играть с Природой в шахматы, держа в кармане пешку. Он высказывал примерно такую мысль: если игрок будет иметь право один раз поставить на любую клетку поля свою пешку, он обязательно выиграет. В шахматах такое запрещено, а в технике - разрешено. Но разработчик должен знать, что и куда поставить, должен готовить ситуацию к этому.
К сожалению мы встречались с И. Берлиным всего три раза. Вспоминая об этом человеке я думаю, что и о нем самом следовало бы написать книгу, такую интересную траекторию его жизни мы узнали...
Следующая моя встреча с Бартини произошла года через три. Я жил в то время в Люберцах, которые расположены в непосредственной близости от Москвы. Оказалось, что завод и КБ, вдоль забора которых я ходил каждый день, выгуливая собаку - место последней работы Бартини. Это было удивительно, но почти все из тех, кто выгуливал со мной собак, знали Бартини. Многие работали у него в КБ.
После этого я начал мучить знакомых собачников разговорами о Бартини. Отношение у них к Роберту Людвиговичу было не восторженное, а более ровное, но несомненно позитивное. Он был где - то далеко и можно сказать, высоко, и они, тогда молодые инженеры, видели и слышали его довольно мало.
Но вот характерные моменты рассказов: Борис Петрович, владелец черного терьера. Ведущий конструктор вертолетов, в бытность Бартини главным конструктором, был у него молодым специалистом.
- Бартини был очень горяч. Если не сможешь сделать работу в срок, не знаешь как придумать, сразу тащит тебя к плакату. "Видишь, капиталисты диалектики не знают, а противоречия устраняют. Но ты же наш инженер, советский! Ты должен придумать!
- К какому плакату?
- У нас плакатов было много, Бартини постоянно требовал, чтобы их дополняли. На них в трех координатах (скорость, дальность, время, или скорость, грузоподъемность, время и тд) фиксировались все новые достижения по самолетам, которые были в мире. Каждый самолет обозначался точкой в этом пространстве. Кривые то плавно росли, то совершали резкие скачки. Вот о таких скачках и говорил Бартини, на них и указывал, когда отмечал, что капиталисты противоречия устраняют. Ведь каждый скачок достигается за счет того, что конструкторы сумели преодолеть некую трудность, казавшуюся до этого принципиально неразрешимой.
- Борис Петрович, а что случилось после смерти Бартини?
- КБ расформировали, оно ведь под него было создано. Решили, что второго такого не будет. У нас на той же территории было КБ Камова, ему все и передали, и людей, и помещения.
О деталях конкретных проектов мои собеседники, естественно, не распространялись. (Не пришлое еще время...). Но судя по ряду намеков готовил Бартини что - то экстраординарное, такое, что могло бы перевернуть все представления о военных доктринах и о применимости авиационного транспорта.
У главной проходной завода можно было увидеть вывеску - "Заводской музей". Я и туда сходил. Пустили меня внутрь удивительно быстро, однако смотритель (инженер или сотрудник заводоуправления) был удивлен самим фактом такого визита. Нет, ничего секретного, все можно смотреть, но только никто сейчас не интересуется… И про Бартини есть, вот фото, вот работы. Открытые, конечно.
Я увидел в двух небольших помещениях значительно больше фотографий и материалов, посвященых Бартини, чем в музее авиации имени Жуковского на улице Радио. Был там и перечень всех его работ, а в этом перечне ссылка на выступление на совещании командиров РККА в 35 году. (Именно на эту работу ссылался Игорь Чутко, описывая подход, в котором Бартини предлагал устранять противоречия).
Работу эту я несколько лет пытался достать разными путями, однако, не преуспел.
Итак, был ли у Бартини метод? Были особый подход, школа последователей, результаты применения. Да, они не развивали свои воззрения в специальных статьях, посвященных именно именно самому методу. Бартини даже не считал, что его подход к конструированию достоин специального упоминания в итогах, которые он подводил в конце жизни.
Об этих итогах следует поговорить особо. Иосиф Берлин показал нам рукопись Бартини, которая называлась "Созданное". Сидя в гостях я ее переписал. Ужасный почерк дополнялся свободной пунктуацией и орфографией. (Бартини освоил русский язык в зрелом возрасте и как утверждают, говаривал, что твердо выучил только дно правило: как слышится, так и пишется). Но при помощи гостеприимного хозяина, сквозь тернии удалось пробиться. Текст этот я привожу ниже. Бартини написал этот материал потому, что уже при его жизни ему многое приписывали и от него еще более многое отнимали. Пишет Бартини о себе в третьем лице, возможно это заготовка для какой - то справки (как говорили в свое время - объективки). Итак:
Бартини - созданное
Работы по аэродинамике
1. Контуры обтекания
После первой мировой войны появились симметричные дужки RAF хорошего аэродинамического качества, контур которых был образован в передней части профиля из эллипса с прилегающей к нему в кормовой части профиля квадратичной параболой.
У Бартини еще в студенчестве возник вопрос - нельзя ли создать контур, каждая точка которого была бы и параболическая и эллиптическая, параболлизировать эллипс с разными вариантами этой геометрической "гибридизации", устранив разрыв высших производных на стыке двух кривых конического сечения.
Так была разработана серия аналитических контуров y = m[f(x) - x]a
которые в 1924 году были испытаны в ЦАГИ с отличными результатами (Юрьев и Лесникова). Одновременно испытывались остроносые модификации этих дужек, однако отсутствие соответствующих аэродинамических труб не дало возможности установить преимущество таких профилей на больших скоростях обтекания.
В 1931 году была опубликована работа Р. Бартини об аналитических профилях ("Лицом к технике" №1). В этой работе выведены дифференциальные уравнения лини тока, а также условия сжимаемости на околозвуковых скоростях. Выведен аналитический метод построения контуров внешнего и внутреннего обтекания (теория щелей) и дано семейство профилей и щелевых дужек, реализованных впоследствии на самолетах конструкции Бартини (Сталь-6, ДАР, Сталь-7), на которых были достигнуты рекордные скорости.
В 1940 - 1945 годах Р. Бартини с участием Кочеткова теория контуров была развита с учетом проектного числа Маха. Подобные контура применялись при разработке самолетов "Р", "Р-114", "Т-117", "Т-200", и "Т-210" конструкции Бартини и самолета "И-105" конструкции Томашевича.
В 1952 -1955 годах Бартини был разработан общий метод построения аналитических контуров, непрерывных в высших производных (структуры y = к(хa - yb ]a ), плавно покрывающих всю поверхность (x,y).
Оказалось, что семейство контуров, определяемых значениями g = 1, a = 1 и 1/2, b = 2. охватывают всю совокупность контуров обтекания при дозвуковых, околозвуковых и сверхзвуковых скоростях сжимаемой и вязкой жидкости, являясь таким образом аналитическим выражением обобщенного профиля: все наилучшие дужки, созданные теорией обтекания являются в известной мере аппроксимацией разработанного Р. Бартини обобщенного контура обтекания. Летные и модельные испытания профилей Бартини показали их высокое качество, в частности испытанные при М= 2,1 дозвуковые профили Бартини имели в два раза меньшее сопротивление, чем дозвуковые профили существовавших контуров - факт, имеющий значение для дввухрежимных летательных аппаратов.
В 1965 - 1971 годах с участием П.С. Кочеткова и А.Е. Лебедева был разработан метод аналитического задания гладких поверхностей инженерных сооружений, принятый МАП за основу при создании единого метода задания поверхностей в авиационной промышленности.
2. Работы по механизации крыла.
Постановлением Правительства, НИИГВФ было поручено создать Дальний Арктический Разведчик (ДАР) - (Главный Конструктор Бартини).
Важной отличительной особенностью самолета было наличие щитка механизации крыла по всему размаху задней кромки и тандемных плавающих элеронов, что должно было снизить минимальную скорость.
Для натурных испытаний новой системы механизации крыла был соответственно переделан легкий самолет "АИР-4", показавший снижение минимальной скорости от 63 км/час до 32 км/ час.
3. Работа винта в кольцевом крыле.
Для самолета "ДАР" был разработан вариант кольцевого центроплана с работающими в нем соосными винтами. Полунатурные испытания в ЦАГИ показали, что при работе винтов кольцевой центроплан вместо сопротивления сам создает тягу, достигающую 1/3 тяги винтов (эффект Бартини). Теория этого явления опубликована в работе Остославского и Матвеева (Труды ЦАГИ № 274). В 60-х годах это явление вновь открыто за рубежом.
4. Работы по теории пограничного слоя и УПС.
В 1942 году в проекте реактивного перехватчика "Р-114" был предусмотрен отсос пограничного слоя через эжекторы от струй двигателя.
Были спроектированы ламинизированные дужки с максимальной толщиной на 65% хорды, со щелью для отсоса пограничного слоя на 69% хорды.
В 1947 году по постановлению Правительства разрабатывались проекты тяжелых десантных самолетов "Т-200" и "Т-210". Для которых были спроектированы специальные дужки с отсосом пограничного слоя и разработана система отсоса. Была спроектирована и построена испытательная установка для Новочеркасского института (Федоров).
В 1952-1956 годах в Новосибирске СибНИА выполнена работа по теории пограничного слоя, по критериям устойчивости ламинарного течения с учетом градиента контура обтекания и положения стоков отсоса. Были выполнены работы по теории регенерации пограничного слоя (с участием тт Концевича и Шалокина). Был разработан и испытан способ продольного отсоса пограничного слоя, давший 97% ламинарного обтекания.
Были разработаны приборы для определения точки перехода путем изменения омического сопротивления микро - щупа, прибор для измерения интенсивности отсоса по контуру (см отчеты Сиб НИА за 1952 - 1956).
Было произведено расщепление жесткого скачка на звуковых скоростях на мягкий l- скачок, путем ламинаризации пограничного слоя с помощью отсоса за скачком (см киносъемку теневой картины обтекания СибНИА 1956 год).
5. Работы по созданию нового типа сверхзвукового крыла малого удлинения.
В СибНИА в 1952-1957 годах по инициативе и под руководством Р. Бартини был разработан новый тип сверхзвукового крыла. Решение вариационной задачи минимального суммарного сопротивления сверхзвукового обтекания дало форму крыла в плане с переменной по размаху стреловидностью, имеющего при той же поверхности меньшее в сравнении с треугольным крылом как волновое, так и индуктивное сопротивление. Исследования показали, что для увеличения аэродинамического качества крылу следует дать закрутку, что привело к обеспечению балансировки летающего крыла бесхвостки не с потерей качества, а с уменьшением его сопротивления. Было доказано, что дужки сечения крыла должны иметь обратную вогнутость, переменную по размаху, переходящую на положительную вогнутость к концу размаха. Крыло Бартини получило распространение в мировой авиационной технике.
6. Кроме указанных работ по аэродинамике, Р. Бартини в бытность председателем технического комитета МосОДВФ написал работу по графическому определению скорости снижения планеров. В 1932-1935 годах как член президиума Всесоюзного Совета по аэродинамике (ВСА) вел разностороннюю работу по различным вопросам аэродинамики, в частности по разработке единого метода аэродинамического расчета самолета для ОКБ.
В 1932-1933 годах Р. Бартини была проведена работа по определению коэффициента теплоотдачи воздуху тепла нагретой поверхности крыла на модели с использованием изменения омического сопротивления изолированных металлических полос. Расположенные вдоль размаха крыла и полированные в профиль дужки, были испытаны в аэродинамической лаборатории Академии Жуковского. Эти испытания были использованы при создании самолета "Сталь-6", снабженного крыльевым конденсатором пара вместо радиатора.
В 1933-1935 годах Бартини были произведены исследования по воздушной подушке и экранному эффекту на крыле малого удлинения, снабженном боковыми шайбами. Для этих исследований был спроектирован и изготовлен ленточный бегущий экран, который был установлен в аэродинамической лаборатории Академии Жуковского. В развитие этих исследований в 1934 году была разработана схема "обратной чайки", дающая положительную интерференцию центроплана с фюзеляжем, эквивалентную двукратному уменьшению фюзеляжа. Схема позволяла создавать экранный эффект при взлете и посадке и была реализована на самолете "Сталь-7".
7. Работы по эксплуатации и технологии.
В 1927 году, будучи главным инженером ВВС Черного моря Р. Бартини ввел метод профилактической замены деталей матчасти на основе анализа методами теории вероятности ожидаемых отказов и поломок деталей машин.
В 1926 году в Севастополе Бартини впервые в Союзе поставил опыты по коррозии самолетов в морской воде. В результате этих опытов, давших картину разрушения дюралевых конструкций, была организована комиссия, продолжавшая опыты, была создана лаборатория коррозии в ЦАГИ (из
29-04-2015, 01:42