Яркие солнечные лучи ослепительно серебрят гладкую поверхность самолёта. Медленно ползут назад селения, маленькие домики, нитка железной дороги и извилистая лента реки.
Перед пилотом на приборной доске расположены в строгом порядке всевозможные стрелки, цифры, кнопки и надписи. Плавными, незаметными движениями педалей и штурвала он ведёт машину. Его взгляд устремлён далеко вперёд, туда, где в голубоватой дымке тёмно-зелёные зубчики леса сходятся с небом. От этой линии горизонта пилот лишь изредка отрывается, чтобы взглянуть на приборы. Когда порыв ветра ударяет самолёт под крыло и машина кренится набок, не чувствуешь этого; кажется только, что качнулся и сильно накренился в сторону горизонт. Тогда наблюдаемые с самолёта предметы на земле поднимаются и лезут вверх. Но пилот движением штурвала выравнивает машину, и земля «опускается». И снова чуть заметно покачивается горизонт.
*
Когда летать вслепую ещё не умели, лётчикам приходилось иногда по нескольку дней отсиживаться на аэродроме в ожидании хорошей погоды. Ведь летать можно было, только «опираясь» взглядом на землю. Обычно при полете из одного города в другой лётчик выбирал как ориентир железную дорогу, шоссе, реку и, «положив» на неё машину, добирался до места назначения. Но если в пути встречались густые облака, туман или же приближалась ночь, пилот шёл на посадку.
Однако не всегда удавалось уйти от непогоды. Тогда машина тонула в облаках, исчезали земля, небо, лётчик терял всякое представление о том, где верх, где низ. И тут никакое «лётное чутье» или «чувство полёта» не помогало. Равновесие машины нарушалось, скорость её падала, и нередко дело кончалось аварией.
Подобные аварии свидетельствовали, как опасно при слепом полете полагаться на собственные ощущения. Дело в том, что без зрения ориентировка человека в пространстве становится невозможной. Это объясняется особенностями устройства внутреннего уха, так называемого вестибулярного аппарата, который не может работать точно и правильно, если исключается зрение.
Например, когда лётчик вводит машину в вираж (криволинейное движение с креном во внутреннюю сторону) и продолжает так некоторое время вращаться, он вскоре перестаёт ощущать это вращение. Но как только пилот выводит машину в прямолинейный полет, он испытывает так называемое чувство противовращения: ему кажется, что самолёт начинает быстро вращаться в противоположную сторону. И если лётчик поверит этому своему ощущению, он подвергнет себя большой опасности.
Вот почему при обучении слепому полёту каждому лётчику внушается, что он обязан доверять не своим ощущениям, а только объективным показаниям приборов.
Таким образом, человек не может летать вслепую, руководствуясь лишь своими ощущениями. И не только человек, даже птица, для которой воздушный океан — естественная стихия, не в состоянии летать «без земли». Это доказано целой серией весьма любопытных опытов, которые проведены в 1925 г. Героем Советского Союза комбригом И. Спириным. Вот что он рассказывает по этому поводу:
«Когда в нашей стране появилось много машин, способных летать без посадки тысячи километров, возник вопрос о воспитании лётчиков, умеющих летать без видимости земли. Самолёт должен был летать днём и ночью, в облаках и над облаками, в тумане и непогоду. В то время почти не было приборов для этого. Многие видные врачи утверждали, что путём длительной тренировки можно выработать у лётчика шестое, птичье чувство — чувство полёта, чувство инстинктивной ориентировки в пространстве. Они говорили: «Посмотрите на птиц. Это образцовые летуны. Они никогда не разбиваются, не теряют ориентировки в тумане и всегда возвращаются к месту жилья. Можно воспитать так и человека».
Лётчиков сажали с закрытыми глазами на качели, вертели в специальных креслах и предлагали затем указывать, где юг, восток, верх, низ и т. д. Так хотели воспитать у лётчика шестое чувство.
Пока шли эти опыты, я решил узнать: а есть ли это чувство у птицы, могут ли птицы летать вслепую? Купил на птичьем рынке лучших летунов — голубей. Девушки из отдела института, возглавляемого мной, сшили им колпачки на головы. Сначала мы бросали голубей с вышки, потом с самолёта. Мне важно было проследить, как поведёт себя птица в слепом полете. Голуби взлетали, а потом растерянно начинали делать пологие спирали, спускаясь все ниже и ниже. Спираль становилась все круче и наконец переходила в штопор. Голуби падали на землю и разбивались. Только одна голубка осталась жива.
Восемь раз я бросал её с колпачком на голове, и она тотчас складывала крылья, как парашют, вытягивала ноги и плавно снижалась: она была парашютисткой. Но летать с закрытыми глазами тоже не могла.
Но, может, есть люди, обладающие даром инстинктивно держаться по прямой? На гладком зелёном аэродроме были выстроены лётчики, сто человек. Всем им завязали глаза и предложили идти прямо вперёд. Люди шли: сперва они шли рядом, потом одни стали забирать вправо, другие — влево, постепенно начали делать круги, возвращаясь к своим старым следам.
Стало ясно, что вслепую ни птицы, ни люди летать не могут. Нужно было изобретать приборы, заменяющие видимую землю и солнце».
Этим и занялись работники авиации.
*
Однажды — это было в 1926 г. — американский лётчик Уилли Окер явился к врачу своего лётного отряда на очередное медицинское освидетельствование. Он сел, как всегда, на специальное вращающееся кресло, «стул Барани», с помощью которого проверяется, как действует вращение на человека. Врач рассказал Океру, что придумал новый приём: вращение на кресле «вслепую», т. е. с повязкой на глазах. Окер узнал, что лётчики, проходившие это испытание, не чувствовали направления и скорости вращения. Это его заинтересовало. Он пожелал пройти такое же испытание и лишний раз убедился, как мало можно полагаться при слепом полете на свои ощущения. Но тут его осенила весьма оригинальная идея, которую он решил обязательно проверить.
Через несколько дней Окер снова пришёл к врачу и попросил повторить опыт с вращающимся креслом. На этот раз у лётчика в руках был небольшой ящик, внутри которого находился указатель крена. Стрелка этого прибора отклонялась в сторону, как только его выводили из состояния покоя. Несмотря на сильное чувство противовращения, которое испытывал Окер, он, пользуясь указателем крена, правильно отвечал, в какую сторону и с какой скоростью его вращают на стуле.
*
После опыта американского лётчика стало очевидно, что для слепых полётов необходимы такие приборы, которые могли бы заменить пилоту обычные земные ориентиры.
Долго работали конструкторы над решением этой важнейшей проблемы современной авиации. Задача сводилась к тому, чтобы создать приборы, в которых отдельные детали (скажем, стрелка или циферблат) были бы неподвижны относительно земли, какие бы замысловатые фигуры самолёт ни делал.
В результате упорной и кропотливой работы такие приборы удалось создать. Они основаны на принципе так называемого гироскопа. В чем заключается этот принцип?
Всем известна детская игрушка — волчок, который при быстром вращении опирается на пол только своим острым концом. Несмотря на это, он все же сохраняет равновесие. Если его во время вращения слегка толкнут пальцем, волчок покачнётся, но тотчас восстановит своё равновесие. Это явление называется в механике «прецессией». Оно и лежит в основе гироскопических приборов.
*
Как же выглядит конструктивно гироскопическое устройство? Главной деталью его служит вращающаяся часть — ротор. Он совершает до 20 тыс. оборотов в минуту. Это вращение осуществляется посредством электричества или вакуума. Ротор имеет три степени свободы, т. е. может вращаться в трех измерениях. Достигается это тем, что он подвешен внутри кольца, которое может вращаться в другом кольце и т. д. И если ротор привести в действие, предварительно установив его в определенном положении, то он будет это положение сохранять, как бы ни вращался корпус прибора.
Таким образом, свободный гироскоп (имеющий три степени свободы) стремится сохранить направление главной оси вращения в пространстве неизменным.
*
Теперь взглянем на доску управления, оборудованную приборами для слепого полёта.
Вот «искусственный горизонт», заменяющий собой невидимую сейчас землю и её горизонт. На голубом, как бы небесном фоне прибора виден лобовой силуэт самолёта. Он неподвижен. Позади него протянута тонкая черта — это линия искусственного горизонта. Она вполне заменяет естественный горизонт. Вот лётчик слегка накреняет самолёт на левое крыло, в то же время чёрточка горизонта накренилась вправо по отношению к силуэтику самолёта на приборе.
 |
На приборе черта горизонта накреняется вправо
— значит, лётчик накренил самолёт на левое крыло. |
Лётчик делает другую фигуру: сбавляет газ и отодвигает от себя штурвал; при этом самолёт опускается носом вниз и начинает планировать. На приборе чёрточка горизонта плавно поползла вверх, сохраняя горизонтальное положение. Значит, самолёт планирует ровно, без крена. Точно так же, когда самолёт планирует в обычном полете, горизонт земли как бы поднимается кверху.
 |
Черта искусственного горизонта плавно поползла
кверху. Это сигнализирует лётчику, что самолёт опускается носом вниз и начинает
планировать. |
Таким образом, «авиагоризонт» даёт лётчику наглядное представление о положении самолёта по отношению к естественному горизонту, что позволяет летать «без земли».
*
А вот другой прибор: на черном циферблате, в верхней части его, надписи: «право» и «лево». Между ними стоит цифра «нуль», против которой видна белая стрелка. В нижней части прибора расположена изогнутая трубка, наполненная жидкостью. В трубке катается белый шарик величиной с крупную черешню.
Этот прибор — «указатель поворота и скольжения»; без него летать вслепую невозможно. Посмотрим, как этот прибор помогает лётчику.
Когда, например, велосипедист делает на ходу поворот, ему необходимо, чтобы не упасть, наклониться в сторону поворота. При этом наклон должен быть тем больше, чем быстрее движется велосипедист и чем круче поворот.
То же самое происходит и с самолётом. Вот лётчик нажимом педали поворачивает машину влево. Чтобы этот поворот прошёл нормально, пилот одновременно накреняет машину в ту же сторону. При этой фигуре в условиях ясной погоды он увидел бы, как земля, поднявшись из-под левого крыла, полезла вверх и стала как бы отвесной стеной. Совершая слепой полет, лётчик увидит на приборе, как стрелка указатели поворота поползла влево, а шарик, показывающий скольжение, качнувшись, замер в середине трубки, у нуля. Это значит, что поворот машины сделан правильно.
 |
Стрелка указателя поворота поползла влево, а
шарик, показывающий скольжение, замер в середине трубки: поворот машины сделан
правильно. |
Если лётчик при повороте недостаточно накренит машину или же, наоборот, сообщит ей большой крен, то хвост её занесёт; машина начнёт скользить на левое крыло и будет терять высоту. В этом случае шарик прибора откатится от середины трубки и тем самым покажет лётчику, что происходит скольжение самолёта.
 |
Шарик прибора — указателя поворота — откатился
от середины трубки вправо. Лётчик знает, что самолёт скользит на левое крыло и
начинает терять высоту. |
Оба прибора — авиагоризонт и указатель поворота — работают по принципу гироскопа и потому называются гироскопическими приборами.
*
При слепом полете особенно важно следить, на какой высоте находится самолёт, иначе можно внезапно врезаться в гору, налететь на фабричную трубу или радиомачту. Высоту полёта указывает альтиметр. На циферблате этого прибора две стрелки: одна показывает расстояние от земли в тысячах метров, другая же — в сотнях метров. Действие этого прибора основано на принципе измерения атмосферного давления воздуха, которое, как известно, непрерывно падает по мере удаления от земли.
 |
Альтиметр показывает, что самолёт находится на
высоте 3600 метров. |
При полете в облаках самолёт испытывает сильную качку, «болтанку», которая сопровождается непрестанным изменением высоты полёта. То ветер ударит машину под крыло, то «воздушная яма» украдёт у самолёта высоту. Альтиметр же не поспевает за быстро меняющейся высотой полёта, его показания становятся неточными. Тогда лётчик обращается к вариометру, указателю подъёма и снижения. Это, пожалуй, самый простой по внешности прибор на доске. У него на циферблате только четыре цифры. Когда самолёт движется на одной высоте, то стрелка вариометра стоит против нуля. Но стоит самолёту попасть в восходящий или нисходящий поток воздуха, как стрелка сразу же начинает показывать, сколько метров в секунду теряет или набирает машина. Таким образом, вариометр показывает не высоту полёта, а вертикальную скорость его. Этот прибор представляет собой металлическую коробку, внешняя поверхность которой испытывает атмосферное давление. Когда самолёт поднимается вверх, прибор попадает в слой воздуха с более низким давлением. Разность давлений, пропорциональная скорости подъёма, заставляет коробку расширяться и тем самым отклонять стрелку прибора.
 |
Машина попала в нисходящий поток воздуха и
стала терять высоту. Вариометр показывает, на сколько метров в секунду падает
высота самолёта. |
*
Указатель скорости самолёта также является нужным прибором в слепом полете.
Стрелка этого прибора указывает не путевую скорость полёта (скорость относительно земной поверхности), а воздушную, т. е. скорость относительно воздуха.
 |
| Указатель скорости указывает не путевую скорость (скорость относительно земли), а воздушную, т. е. скорость относительно воздуха. |
Указатель скорости реагирует на изменение давления встречного потока воздуха, возникающего при движении самолёта.
Чем больше скорость полёта, тем сильнее встречный поток воздуха, следовательно тем значительнее давление, которое он оказывает на прибор.
Направление самолёта, курс его определяется по компасу.
Но в слепом полете обычному компасу полностью не доверяются. Дело в том, что металл мотора, система зажигания, а также электромагнитные приборы искажают показания магнитного компаса. К тому же ему свойственны так называемые «поворотные ошибки» — отклонения от истинных показаний, происходящие во время поворотов самолёта. Вот почему в дополнение к магнитному компасу на приборной доске самолёта установлен ещё и другой компас — гироскопический, или, как его называют, гиромагнитный, компас.
Этот прибор служит для определения курса полёта и для того, чтобы выдерживать заданный курс в любых условиях. Помимо этого, пользуясь гиромагнитным компасом, можно весьма точно произвести поворот самолёта на заданное число градусов.
Гиромагнитный компас устроен по принципу взаимодействия гироскопа и магнитной стрелки, благодаря чему его показания отличаются большой точностью. Главная ось этого прибора строго удерживается в направлении, заданном ей по обычному магнитному компасу. Поэтому магнитный компас также необходим лётчику, чтобы можно было выверять показания гирокомпаса.
Все эти приборы дают возможность лётчику правильно ориентироваться в сложных условиях слепого полёта, когда кругом не видно ни земли, ни небесных светил.
Умение вести самолёт, полагаясь только на показания приборов, позволило осуществить нашим славным лётчикам ряд блестящих перелётов, которые вошли в историю советской и мировой авиации. Таков, например, полет по знаменитому Сталинскому маршруту Москва—остров Удд (ныне Чкалов), во время которого великий советский лётчик В. П. Чкалов вёл машину в течение шести часов слепым полётом, совершенно ничего не видя, кроме доски приборов.
Два других замечательных маршрута — Чкалова и Громова — из Москвы в США также проходили на значительном своём протяжении «без земли», в условиях слепого полёта.
Герой Советского Союза В. К. Коккинаки во время беспосадочного перелёта Москва—Владивосток при длине трассы в 7 тыс. километров видел землю на протяжении всего лишь 1 тыс. километров, весь же остальной путь был проделан им вслепую.
Советские лётчики, овладевшие техникой слепого полёта, показывают изумительные образцы лётного искусства. Несколько лет назад экипаж военных лётчиков получил задание произвести «слепой взлёт», пролететь «без земли» по определенному маршруту и, достигнув пункта назначения, совершить «слепую посадку». Экипаж накрыли перед стартом светонепроницаемыми колпаками, которые обычно применяются при обучении лётчиков слепому полёту.
Эти колпаки устроены таким образов что пилот ничего, кроме приборной доски, не видит.
Колпаки запломбировали, и был дан старт. Самолёт взлетел, набрал высоту, лёг на курс и, пройдя 1030 километром благополучно совершил посадку точно в указанном месте. Этот полет происходил в тяжёлых метеорологических условиях: самолёту приходилось идти в облаках, тумане и выше облаков, однако тренировочное задание было выполнено блестяще.
 |
Самолёт вырвался из облаков, и лётчик увидел
землю. На аэродроме был выложен знак «Т», указывающий место и направление
посадки. Лётчик повёл машину к земле. |
*
Техника слепого полёта непрерывно совершенствуется и развивается. В последнее время на помощь лётчикам в этом деле приходит радиотехника. Совсем недавно возникла весьма многообещающая отрасль аэронавигации — радионавигация. Самолёт оборудуется бортовой радиостанцией, которая во время полёта непрерывно принимает несколько работающих передаточных станций. При этом совершенно безразлично, что они передают. Важно лишь, из какого места ведётся передача. Особыми способами «засекают» направление, по которому производится приём, и определяют местонахождение самолёта или же курс его. В настоящее время на самолётах применяются «радиокомпасы», особые радиоприёмники, позволяющие выдерживать с большой точностью курс на любую передающую станцию. (См. журнал «Техника—молодёжи» № 3 за 1938 г., статья «Где я нахожусь?»)
*
Лётчики нашей гражданской авиации и военно-воздушных сил РККА умеют летать «без земли», по одним лишь приборам.
Слепые полёты при современном состоянии авиационной техники превращают воздушный транспорт в такое же надёжное регулярное средство сообщения, как железные дороги. Авиация становится независимой от атмосферных условий. Наши героические лётчики, овладевшие в совершенстве техникой слепого полёта, готовы всегда, в любую погоду, днём и ночью громить врага на его территории.
Комментариев нет:
Отправить комментарий