Ряд важных систем нуждался в дополнительной доводке, которая продолжалась в 1941 г., в том числе и после начала боевых действий. Первый вылет на самолете И-301 выполнил 28 марта 1940 г. летчик-испытатель НИИ ВВС А. И. Никашин. Заводские испытания были закончены 12 апреля, и через два дня самолет был передан на государственные испытания. Летчики-испытатели НИИ ВВС П. М. Стефановский и С. П. Супрун в течение 10 дней выполнили 42 полета. Хотя из-за ряда дефектов самолет не прошел государственных испытаний, рекомендовалось «построить серию для войсковых испытаний». Уже 9 августа 1940 г. на аэродроме появился второй экземпляр самолета, а спустя 3 дня был осуществлен его первый вылет, закончившийся, к сожалению, поломкой. 10 октября было принято решение о запуске самолета И-301 в серийное производство. 25 октября самолет был передан в НИИ ВВС для государственных испытаний. Эти примеры свидетельствуют о том, что в условиях приближавшейся войны и конкуренции между конструкторами летные испытания опытных самолетов проводились в исключительно сжатые сроки и сопровождались, как правило, большим объемом доводочных работ. Решения о подготовке к серийному производству принимались до окончания государственных испытаний. Такой темп испытаний и налаживания серийного выпуска неизбежно должен был сказаться на качестве самолетов, а следовательно, на работе институтов и ОКБ по изысканию резервов боевых качеств опытных и серийных самолетов, по устранению недостатков, выявившихся в ходе боевой эксплуатации. Великая Отечественная война 1941 — 1945 гг. не только изменила условия работы НИИ ВВС и ЛИИ, но и потребовала существенного повышения оперативности действий специалистов институтов и авиационных заводов по разработке мер поддержания на нужном уровне боевых, летно-технических и эксплуатационных характеристик самолетов. В этих условиях испытания нередко объединялись с разработкой методологии, превращались в летные исследования новых явлений, процессов, конструкций. Достаточно полное представление о деятельности ЛИИ в военные годы дает его годовой отчет за 1943г. На стр.2 этого отчета указывалось: «...Вся деятельность ЛИИ за 1943 г. протекала по линии:
1. Осуществления систематического контроля за качеством (летные данные и эксплуатационные свойства) боевых самолетов, выпускаемых серийными заводами авиационной промышленности.
2. Проведения испытаний и доводки многочисленных модификаций серийных самолетов.
3. Проведения испытаний отдельных опытных самолетов.
4. Испытания и изучения отдельных заграничных самолетов.
5. Испытания и доводки основных агрегатов самолета: винтомоторная группа; винты и механизмы винтов; вооружение; спецоборудование.
6. Изучения и разрешения отдельных технических проблем, непосредственно определяющих качество боевых самолетов: устойчивость и управляемость; увеличение дальности полета; сокращение послепосадочного пробега; улучшение взлетных качеств; обеспечение высотности охлаждения и зажигания; геометрические размеры кабины и аппаратура жизнеобеспечения для экипажа при высотных полетах; увеличение дальности радиосвязи и т. д.
7. Уточнения и дальнейшего усовершенствования методики летных испытаний и исследований.
8. Создания специальной аппаратуры для летных испытаний и исследований.
9. Оказания непосредственной помощи отдельным конструкторским бюро, авиационным заводам и частям ВВС по разрешению ряда технических вопросов эксплуатации самолетов в целом или отдельных агрегатов.
10. Выполнения промышленных испытаний ряда серийных и опытных объектов спецоборудования и вооружения». Специфика работы заключалась в том, что быстрое освоение новых образцов авиационной техники, производство которых началось перед самой войной или осваивалось в первый ее период, требовало выявления недостатков, снижавших боевую эффективность, среди которых преобладало снижение летных данных вследствие тяжелых условий серийного производства в эвакуации, низкой квалификации привлекаемых новых кадров и недостатков материально-технического снабжения. При этом характерными недостатками самолетов были низкое качество обводов крыла, большая шероховатость поверхности, плохая герметизация отсеков, подгонка люков и крышек капотов, недостаточное или избыточное охлаждение двигателей, неуверенный запуск. Устранение причин снижения летных данных потребовало разработки методов определения доли каждой из них. Были разработаны и применены способы измерения отклонения обводов крыла и лопасти воздушного винта от заданных, изобретены достаточно простые и эффективные способы оценки в полете величины «отсоса» щитков шасси и других поверхностей. Наиболее эффективным приемом была доводка выбранного экземпляра самолета до «эталонного» состояния силами специалистов ОКБ, ЦАГИ, ЛИИ и демонстрация последствий таких изменений в условиях серийного производства или фронтового полевого аэродрома. Значительная часть таких работ относилась к улучшению воздушных винтов, двигателей. В практике встречались и курьезные случаи. Так, И. Г. Рабкин рассказывает в своей книге о срочной командировке специалистов НИИ ВВС в часть, в которой летчики самолетов ЛаГГ-3 указывали на трудность борьбы с истребителями противника из-за снижения скорости на 30 — 50 км/ч по сравнению с указанной в инструкции. Специалистами НИИ ВВС основная причина была установлена сразу: летчики для улучшения обзора решили летать со снятой сдвижной частью фонаря; кроме того, для борьбы с замасливанием передней части фонаря на верхней поверхности фюзеляжа перед фонарем был установлен отбрасыватель масла. Рекомендованные специалистами НИИ ВВС способы возвращения к исходным условиям эксплуатации вернули «потерянную» скорость, и была проведена доработка, предотвращающая выброс масла. С целью постоянного оперативного контроля качества изготовления самолетов с 1942 г. на серийных заводах работали ведущие инженеры-испытатели ЛИИ, задачей которых были ежемесячный выборочный контроль качества самолетов в полете; это не исключало, а дополняло военную приемку. Была разработана программа таких испытаний, отличавшаяся ограниченным объемом (3 — 5 полетов) и поэтому малыми затратами времени. Был принят порядок, при котором результаты испытаний немедленно сообщались руководству завода, ЛИИ и Наркомата авиационной промышленности. Контрольные испытания были одним из средств мобилизации производства для поддержания заданного уровня качества продукции. В процессе массовой боевой эксплуатации самолетов появлялся и другой поток задач, требовавших не только летных испытаний, но нередко и конструктивных разработок, совершенствования технологии производства. Так, самолеты практически всех типов прошли через одинаковую «болезнь» — массовые отказы приборов, систем и элементов бортового оборудования в условиях полетов с грунтовых аэродромов. Специалистами ЛИИ П. Л. Ерухимовичем и И. К. Жижелевым проблема была оперативно изучена и по каждому типу самолета выданы рекомендации. Диагноз был однотипным: самолеты выпускались с оптимальными для грунтовых аэродромов свойствами амортизации шасси. Шасси на неровных фронтовых аэродромах оказались чрезмерно жесткими. Это, с одной стороны, вызывало высокий уровень динамических нагрузок на элементы бортового оборудования и выход его из строя, а с другой, нередко приводило к «прыжкам» самолета t к ухудшению характеристик его движения по земле. Срочно разработанная методика испытаний потребовала дополнительного измерения только ходов амортизационных стоек с помощью широко применявшихся самописцев отклонения рулей. Эти исследования ЛИИ позволили привести в нужное состояние практически все самолеты фронтовой авиации путем изменения количества заливаемой в амортизатор жидкости и давления воздуха. Ярким примером оперативных испытаний может служить изучение в полете разрушения обшивки верхней поверхности крыльев самолетов Ил-2. Путем воспроизведения режимов полета, близких к тем, при которых эти разрушения были отмечены во фронтовых частях, летчик-испытатель Н. В. Адамович продемонстрировал это явление в условиях испытательного полета. Разрушенная конструкция была «привезена» на землю и дала возможность ученым и производственникам установить причину разрушения (плохое качество приклеивания обшивки крыла к каркасу) и внести изменение в технологию производства этого массового боевого самолета. Воспроизведение в полете разрушения верхней поверхности обшивки крыла самолета Ил-2 Жизнь требовала подтверждения заданного ресурса самолетов (в особенности учебно-боевых, которые не несли боевых потерь, а использовались в учебных полках). Условия военного времени заставили и в этом случае пойти на получение «лобовых» оценок. Для этого на выделенном экземпляре самолета в многократных полетах выполнялись комплексы маневров с воспроизведением определенного сочетания предельных скоростей, перегрузок и режимов работы двигателей. Взлетно-посадочные нагрузки создавались в кратковременных полетах «по кругу» с частыми взлетами и посадками. Объективным показателем достаточности ресурса было отсутствие каких-либо отказов или неисправностей во время всего назначенного объема полетов «на ресурс». Отказы анализировались, и после установления причин проводилась доработка в серийном производстве и в строевых частях. Много внимания специалисты ЛИИ, ЦАГИ, ЦИАМ и ОКБ вынуждены были уделять таким проблемам, как улучшение охлаждения двигателей. Например, конструкцией самолета с двигателем воздушного охлаждения предусматривалось измерение температуры только одного цилиндра. Однако в полете летчики отмечали признаки неравномерности температуры в различных цилиндрах, неустойчивую работу, тряску, превышение предельной температуры. Тщательными исследованиями обнаружились отступления от чертежей формы и условий установки дефлекторов — поверхностей, которые должны были обеспечивать равномерный обдув и охлаждение каждого цилиндра. Доработки внедрялись немедленно, и дефект устранялся. Немало трудностей вызывала эксплуатация самолетов на пыльных аэродромах. Пыль, попадая в двигатель вместе с засасываемым воздухом, загрязняла масло, приводила к быстрому износу трущихся деталей и выходу двигателя из строя. В ЛИИ выполнили серию летных испытаний и вместе с ЦАГИ разработали различные конструкции воздушных фильтров, не снижающих мощности моторов в полете. Существенного улучшения эксплуатации самолетов в зимних условиях удалось добиться специалистам ЛИИ В. С. Панкратову, В. В. Уткину, А. Т. Фролову путем отработки системы «газового запуска» моторов. Запуск двигателей зимой требовал предварительного прогрева как самого двигателя, включая каналы питания маслом трущихся частей, так и карбюратора, генерирующего топливо-воздушную смесь нужной дисперсности. В условиях фронтовых аэродромов процедура внешнего подогрева двигателя недопустимо усложняла предполетную подготовку и препятствовала постоянной боеготовности. Система «газового запуска» предусматривала устранение этих трудностей путем дозированного разжижения масла бензином перед достаточно длительной остановкой, что могло выполняться силами специалистов полевых мастерских. Следует напомнить, что опыт эксплуатации боевых машин выдвигал нередко взаимно противоречивые требования. Так, желание получить дополнительный выигрыш в скорости полета привел специалистов ЦАГИ к предложению применить индивидуальные выхлопные патрубки двигателей самолета Пе-2. В условиях летных испытаний прирост скорости подтвердился, однако было отмечено повышение заметности самолета ночью из-за большей светимости выхлопа. Потребовались дополнительные конструктивные меры, снизившие этот неблагоприятный эффект. В числе наиболее частых замечаний боевых летчиков была низкая надежность радиосвязи. Анализ специалистами ЛИИ этого явления показал необходимость значительного улучшения качества металлизации элементов самолета. Результаты внедрения рекомендаций сказались немедленно — дальность и качество связи в условиях испытаний на серийных заводах и в строевых частях не только восстановились, но и превысили заданные нормативы. Не менее результативной оказалась работа по совершенствованию системы заполнения бензобаков нейтральным газом как средства повышения боевой живучести самолетов. Разработка систем подачи в топливные баки нейтрального газа, в качестве которого использовались выхлопные газы двигателей, была выполнена в 1942 — 1943 гг, В ЛИИ под руководством В. В. Косточкина после тщательных испытаний в полетах было обеспечено существенное повышение взрыво-безопасности самолетов в случае боевых повреждений. Были улучшены эксплуатационные свойства таких важнейших систем самолетов, как, например, топливные (Н.И.Тихонов), масляные (М.И.Герасимов) , электроснабжения (Н. Т. Коробан). В течение практически всей войны специалисты ЛИИ выполняли летные испытания крупных десантных планеров, использовавшихся для снабжения партизанских соединений. Такие планеры создавались конструкторами из дешевых материалов. Среди этих летательных аппаратов были не только тривиальные конструкции, но и, например, такие, как «летающий танк». Оригинальность идеи совмещения в одном аппарате планера и танка поставила сложные задачи перед испытателями, но продемонстрировать практической эффективности этого «гибрида» не удалось. Несмотря на сравнительную простоту планеров обычных схем, оказалось необходимым решать ряд сложных проблем испытаний и эксплуатации. К ним относилась попытка применить короткую жесткую сцепку вместо длинного троса, который в условиях болтанки вызывал большие взаимные перемещения планера и буксировщика, что требовало от летчика чрезмерных затрат энергии. Разработка специальных рекомендаций по выполнению полетов в составе аэропоезда ночью, в сложных метеорологических условиях группой планеров явилась ответственной задачей многих специалистов ЛИИ, работавших единым коллективом с создателями планеров. Активную роль в этих работах сыграли летчик-испытатель Анохин, получивший до этого опыт практического применения планеров для снабжения партизан, а также Шелест, Расторгуев, Федоров и другие летчики, имевшие большой опыт полетов на спортивных планерах. Особое внимание специалистов НИИ ВВС и ЛИИ было направлено на изучение особенностей самолетов зарубежного производства как трофейных, так приобретенных по ленд-лизу. В процессе испытаний обнаруживались принципиальные недостатки поставляемых самолетов, разрабатывались рекомендации по их улучшению. Ярким примером повышения безопасности полетов на самолетах «Аэрокобра» была деятельность бригады НИИ ВВС во главе с летчиком-испытателем Кочетковым, который стал первым летчиком, покинувшим самолет такого типа с парашютом и указавшим на опаснейший для этого самолета режим штопора. Была также обнаружена недостаточная прочность конструкции стабилизатора. Практических результатов добились специалисты ЛИИ во главе с В. С. Ведровым, Г. С. Калачевым и И. М. Пашковским по улучшению характеристик продольной устойчивости самолетов «Бостон», «Харрикейн» и «Аэрокобра» с помощью установки разработанного в ЛИИ контрбалансира в продольном канале управления. С учетом важности и ответственности этапа испытаний постановлением ГКО от 1 мая 1944 г. НИИ ВВС был дан статус Государственного, что повысило его ответственность за ход и результаты государственных испытаний авиационной техники. Окончание Великой Отечественной войны специалисты институтов и ОКБ отметили испытаниями боевых самолетов последних модификаций: с жидкостными ускорителями, с новыми видами вооружений, с более мощными двигателями. Их деятельность обеспечила интенсивные летные испытания и доводку бомбардировщика Ту-4. Впервые в практике испытания велись одновременно на многих экземплярах самолетов Ту-4 на территории ЛИИ, НИИ ВВС и серийного завода многими экипажами. Эпопея создания и испытаний самолетов Ту-4 была, пожалуй, «лебединой песней» военной поршневой авиации и стала определенным рубежом в технологии производства и организации испытаний. Тем временем ведущие специалисты готовили методологические основы летных испытаний самолетов следующего поколения с турбореактивными двигателями.

Летные исследования

Специфика летных исследований и их отличие от летных испытаний заключается в том, что исследования проводятся, как правило, с целью изучения новых явлений, а испытания — для оценки свойств объекта и сопоставления их с заданными. Для летных исследований характерно использование оригинальных методов и нестандартных средств измерений, разработка новых методов обработки и анализа результатов. В СССР впервые летно-исследовательская деятельность была по инициативе В. Л. Александрова структурно оформлена в 1920 г. в виде секции летных исследований сначала в составе общетеоретического, а затем экспериментально-аэродинамического отдела ЦАГИ. Во главе этого подразделения встали А. В. Чесалов, М. А. Тайц, В. С. Ведров. В дальнейшем объем задач, подлежащих исследованиям в полете, расширился и охватил многие разделы авиационной науки и техники. Пионером летных исследований был В. П. Ветчинкин, который еще в 1918 г. провел на самолете «Моран» оценку условий нагружения конструкции при выполнении фигур пилотажа и на посадке. Условием проведения этого летного эксперимента, как и любого другого, было создание средства измерения. В качестве прибора для измерения перегрузки В. П. Ветчинкин применил разработанный им безмен — акселерометр. Типичной оказалась и необходимость разработки метода калибровки прибора, основанного на измерении деформации пружины под воздействием силы тяжести выбранного груза, а затем удвоенной и утроенной массы груза, что соответствовало перегрузке, равной 2 и 3. Во второй половине 20-х годов исключительную актуальность приобрела задача исследований в полете аэродинамической поляры самолета и зависимости аэродинамических коэффициентов самолета от угла атаки. Основанием интереса к этой задаче было начало разработки и постройки отечественных опытных самолетов в условиях использования двигателей зарубежного производства. Недостаточная уверенность в результатах продувок маломасштабных моделей в аэродинамических трубах, отсутствие сведений о сходимости этих данных с натурой, неуверенность в паспортных данных моторов и в достоверности характеристик воздушных винтов создавали предпосылки для получения аэродинамической поляры в полете. В 1928 г. М. А. Тайц разработал методику получения поляры и применил ее для исследований в полете самолета АНТ-3. Аргументируя актуальность работы, М. А. Тайц писал: «...Это расхождение в Су max. как показывают продувки в трубе высокого давления при различных рейнольдсовых числах и полетные испытания, достигает часто весьма большого значения. Между тем в аэродинамическом расчете это не находит никакого отражения. Точно так же сводка лобовых сопротивлений составляется обычно на основании лабораторных продувок изолированных деталей самолета без учета взаимного влияния деталей и вследствие этого не дает правильного представления о действительном сопротивлении самолета. Следует указать и на ряд других, не учитываемых в аэродинамическом расчете явлений...» Необходимые данные определялись на режимах установившегося снижения при различных скоростях, измерялись и фиксировались высота, скорость, угол продольного наклона самолета, число оборотов двигателя. Принципиальную сложность представлял учет аэродинамического сопротивления воздушного винта и его влияния на обдуваемую им поверхность самолета. Поэтому зачетные режимы выполнялись в различных условиях: с выключенным и с работающим на «малом газе» мотором. Нетрудно себе представить, что оба приема для сопоставления с результатами продувок модели в аэродинамической трубе требовали внесения поправки в измеренные значения коэффициентов лобового сопротивления и подъемной силы на влияние винта (его сопротивление, обдув струей винта крыла, оперения и фюзеляжа). Поправки, базирующиеся на расчетных данных, обеспечили получение весьма обстоятельных, хотя и не полностью взаимоувязанных результатов. В последующем Егоровым и Тайцем исследования поляры были продолжены. Основной задачей этих исследований была объективная оценка влияния винта путем фиксации режима «нулевой тяги». Для этой цели были применены так называемые интеграторы давления за винтом, воспринимающие некоторое среднее давление полного напора вдоль радиуса винта. Интегратор давления представлял собой круглую трубку с отверстиями, направленными навстречу потоку. Предполагалось, что разность между средним давлением за винтом и давлением перед винтом, умноженная на ометаемую винтом площадь, дает тягу винта; при определенном соотношении мощности мотора (числа оборотов двигателя) и скорости полета тяга становится равной нулю, что позволяет с определенными допущениями приравнивать условия получения поляры в полете условиям в аэродинамической трубе. Интегратор давления был отработан в аэродинамической трубе Т-5 ЦАГИ. Результаты исследований поляры в полете показали, что некоторые характеристики самолета хорошо согласуются с полученными в аэродинамической трубе, а такие, как коэффициент сопротивления при нулевом угле атаки и угол атаки, различаются. Не было найдено объяснения расхождению в значениях угла атаки. Тем не менее эта методика определения поляры была включена в «Справочник авиаконструктора» и входила в типовую программу испытаний опытного самолета. При этом методическими указаниями предусматривалось использование интегратора давления. В связи с недостаточной объективностью учета воздействия винта М. А. Тайц предложил А. Н. Туполеву создать полноразмерную пилотируемую модель в виде планера самолета АНТ-26. В 1932 г. планер был создан; он буксировался самолетом Р-5, затем отцеплялся, и на режимах планирования определялись аэродинамические характеристики в условиях, сопоставимых с условиями продувки модели в аэродинамической трубе. Провел эти уникальные испытания летчик-испытатель Кудрин, система бортовых измерений разрабатывалась Зосимом. Ярким примером летных исследований могут служить исследования штопора самолета. Известно, что первый преднамеренный ввод самолета в штопор был выполнен еще в 1916 г. Арцеуловым. Хотя уже первыми типовыми программами летных испытаний опытных самолетов предусматривались «испытания на штопор» в объеме 5 — 10 полетов, многообразие видов штопора, влияние на штопор технических и эксплуатационных факторов нередко вынуждали переходить от «испытаний на штопор» к летным исследованиям штопора. Типичным примером обстоятельных исследований такого плана было проведенное В. С. Ведровым и Ю. К. Станкевичем исследование штопора самолета Р-5 с рулями различной формы, сменявшимися в целях оптимизации вывода самолета из штопора. В работе ученые и летчик-испытатель Станкевич показали возможность исследовать не только сам штопор, но и процессы входа в него, методы предотвращения сваливания, разнообразные сочетания последовательности отклонения рулей и углов отклонения, изменения режима работы двигателя и др. Исследования штопора вызвали необходимость разработки приборов-самописцев для синхронного измерения таких параметров, как три компоненты угловой скорости и перегрузка, которые вместе с отклонениями рулей позволяли анализировать динамику самолета при вводе в штопор и различных способах вывода из него. В дальнейшем измерение усилий, прикладываемых летчиком к рычагам управления, дало возможность сопоставить усилия с возможностями человека, оценить соответствие знака и величины усилия прогнозируемым. Трудной технической проблемой при исследовании штопора было измерение скорости полета с помощью ПВД, который на больших углах атаки, свойственных штопору, вносил существенные систематические ошибки, исключавшие возможность объективно определить скорость. Исключительное внимание исследователей привлекла безопасность полета в случае невыхода самолета из штопора. Позднее эта задача была решена применением специального противоштопорного парашюта или противоштопорных пороховых ракет, однако в рассматриваемый период времени единственным средством обеспечения безопасности был парашютный прыжок. Пионерами испытаний были летчики-испытатели И. Ф. Петров, А. И. Филин, а позднее А. Н. Гринчик и Ю. К. Станкевич, которому принадлежит весьма содержательная работа по исследованию штопора самолета. Примером аэродинамических исследований в полете может служить изучение аэродинамики крыльевых профилей, сопровождавшееся их исследованиями в аэродинамических трубах. Это исследование, начатое в 1939 г. Г.И.Петровым, Э. Л. Б лохом и др., потребовало создания «летающей лаборатории» на базе самолета ДБ-3 с установленными вертикально на верхней поверхности фюзеляжа крупномасштабными моделями крыльев. Исследования выполнялись на установившихся режимах полета. Эти же модели были исследованы в аэродинамических трубах ЦАГИ и позволили создать объективные методы перехода от результатов трубных испытаний к натуре. В канун Великой Отечественной войны на базе самолета ДБ-3 была подготовлена «летающая лаборатория» для аналогичных исследований тел вращения, однако работа была отложена и не проводилась. Летные исследования аэродинамики крыла проводились и на легких самолетах. Так, на самолете Як-7 было исследовано «ламинарное крыло», разработанное ЦАГИ; крыло было набрано из специальных профилей и имело особо гладкую поверхность. В полете было зафиксировано положение точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный, что позволило оценить достоверность продувок в аэродинамических трубах и уточнить расчетные методы. На спортивном самолете УТ-1 с экспериментальным крылом были исследованы в полете особенности динамики самолета на больших углах атаки. Подтвердилось предполагавшееся улучшение свойств самолета с «неротируюшим» крылом на срывных режимах. Исключительную роль в прогрессе авиационной техники, в частности в задаче нормирования устойчивости и управляемости самолетов, сыграли летные исследования, проведенные в 1938 г. группой специалистов 8-го отдела ЦАГИ под руководством Г. С. Калачсва. В качестве основного экспериментального средства и объекта исследований был выбран самолет Нортроп 2Е, купленный в США. По предварительным качественным оценкам рядом летчиков, этот самолет обладал оптимальными характеристиками устойчивости и управляемости. Обследование этого самолета в широком диапазоне эксплуатационных режимов позволило сформулировать рекомендации, ставшие впоследствии основой норм устойчивости и управляемости. Исключительно перспективным было исследование связи продольной устойчивости с пилотажными Летающая лаборатория на базе самолета ДБ-3 качествами самолета, а также продольной управляемости на истребителе, который фактически был переоборудован в летающую лабораторию с изменяемыми характеристиками упругости и весовой балансировки продольного управления. Варьирование характеристик системы управления позволило уточнить предполагаемые нормы и в определенной мере прогнозировать характеристики самолетов новых конструкций. Решающую роль играли при этом экспертные оценки устойчивости и управляемости, выдаваемые опытными- летчиками-испытателями. Создание летающих лабораторий с переменными характеристиками устойчивости и управляемости вошло в практику летных исследований. Важнейшим вкладом в проблему была работа Ю. К. Станкевича, в которой был предложен и обоснован, по существу, системный эргономический подход к выбору характеристик устойчивости, управляемости, маневренности самолета и к условиям деятельности летчика в кабине. Исключительно результативным оказалось исследование на летающей лаборатории трехколесного шасси. Летающая лаборатория, созданная в ЛИИ под руководством И. П. Толстых на базе самолета СБ, позволила впервые в отечественной практике, варьируя параметры шасси, исследовать динамику самолета с шасси такой схемы при движении по земле. Вел исследования летчик-испытатель М. Л. Галлай. В дальнейшем результаты этой работы многократно и систематически использовались при проектировании самолетов с передней стойкой и вошли в «Руководство для конструкторов». После первого случая флаттера крыла развернулись работы по исследованиям в полете вибраций типа флаттера, бафтинга и др. Нарастал объем летных исследований различных элементов бортового оборудования и вооружения самолетов, систем энергоснабжения, связи, кондиционирования. Несомненно, одним из ярких примеров эффективных летных исследований в рассматриваемый период времени являются работы, связанные с началом освоения полетов экспериментальных самолетов с ракетными двигателями. Так, первому полету советского ракетоплана 28 февраля 1940г., созданного С.П.Королевым, с двигателем, разработанным Л. С. Душкиным на базе двигателя В. П. Глушко (летчик-испытатель В.П.Федоров), предшествовала большая работа по выбору режима полета, отлаживанию системы измерений и систематизации результатов, созданию программы летных исследований, существенно отличающейся от типовой. Взлет и буксировка ракетоплана выполнялись самолетом Р-5. Жидкостный реактивный двигатель (ЖРД) запускался в воздухе. Полеты на экспериментальном ракетном самолете-перехватчике БИ, созданном в КБ В. Ф. Болховитинова А. Я. Березняком и А. М. Исаевым, начались в варианте планера, буксируемого самолетом Пе-2, в ЛИИ в 1941 г. без запуска двигателя. Летчиком-испытателем был Б. Н. Кудрин. Исследования этого самолета с самостоятельным взлетом с работающим ЖРД продолжались в НИИ ВВС, где 15 мая 1942 г. был выполнен первый взлет с помощью ракетного двигателя летчиком-испытателем Г. Я. Бахчиванджи. В процессе испытаний были последовательно задействованы три экземпляра самолета БИ. Новизна задачи определила то, что председателем комиссии по первому полету был назначен известный ученый, профессор В. С. Пышнов. В седьмом полете самолета БИ 27 марта 1943 г. Г. Я. Бахчиванджи погиб. Катастрофа, по заключению авторитетных специалистов, явилась следствием влияния на аэродинамику самолета еще не изученных явлений, связанных с сжимаемостью воздуха. Исследовательские полеты самолетов этого семейства продолжались в ЛИИ летчиком-испытателем Б. Н. Кудриным. Взлет и набор высоты выполнялись с помощью ЖРД, однако режимы полета ограничивались умеренными скоростями. С 1943 по 1945 г. в Казани проводились стендовые и летные исследования ЖРД, разработанного В. П. Глушко и предназначавшегося в качестве ускорителя для истребителей. Для этой цели Казанским авиационным заводом была создана первая в отечественной практике летающая лаборатория на базе самолета Пе-2, переданная затем в 1945 г. для продолжения летных исследований двигателя в ЛИИ. На первом этапе полетов ведущим инженером был СП. Королев. Наибольшую сложность представляла собой проблема запуска двигателя. После ряда взрывов камеры сгорания (в том числе и при запуске в воздухе) она была решена переходом с эфировоздушного на химический запуск. Исследования в ЛИИ были проведены летчиками-испытателями С. Ф. Машковским, Л. И. Тарощиным и летающим ведущим инженером А. Т. Фроловым. Проводились запуски при взлете и в воздухе; были оценены тяговые характеристики, которые оказались близкими к расчетным. Хотя применения в качестве самолетных ускорителей такие двигатели не нашли, опыт их доводки и летных исследований оказался весьма полезным в последующем при конструировании и отработке ракетной и космической техники. Опыт летных исследований первых ракетных самолетов вместе с большим объемом результатов теоретических и экспериментальных исследований в аэродинамических трубах ЦАГИ позволил в дальнейшем определить принципы компоновки самолетов, предназначенных для полета с околозвуковыми скоростями. Опасные явления, связанные со сжимаемостью воздуха, обнаружились и при специальных исследованиях самолетов Ту-2 и «Тандерболт» в 1944 г., проведенных Н. С. Рыбко и И. М. Пашковским. Глубокий анализ особенностей управляемости самолета при больших скоростях полета был выполнен в 1946 г. Г. С. Калачевым . На этой стадии развития авиационной техники оказался исключительно результативным метод аэродинамических исследований с помощью летающих моделей [37]. Его разработала группа специалистов ЛИИ под руководством И. В. Остославского в 1944 —1947 гг. Метод широко применялся до 1953 г. Модели, представляющие собой тела вращения большого удлинения (рис. 4) общей массой 600 кг, поднимались на высоту 11 км самолетом Ту-2 и после отделения разгонялись, двигаясь по траектории, близкой к баллистической, до скорости, превышающей звуковую на высоте 3 — 4 км. Исследуемые аэродинамические поверхности выполняли роль оперения модели, обеспечивая ее устойчивость. Поверхностям придавались различные углы стреловидности, исследовалось влияние толщины и формы профиля на аэродинамическое сопротивление. При околозвуковых скоростях измерялось сопротивление фюзеляжей различной формы, определялись эффективность и шарнирные моменты рулей, распределение давления по поверхности, исследовались такие тонкие явления, как влияние числа Рейнольдса на сопротивление крыльев, воздействие неровностей и шероховатости поверхности. Итоги исследований составили богатый экспериментальный материал для предстоявшего освоения полетов самолетов с турбореактивными двигателями, стреловидными крыльями и оперениями, для оценки сходимости продувок в аэродинамических трубах с результатами исследований в свободном полете. Дальнейшее развитие метода летных исследований с помощью летающих моделей, снабженных ускорителями, обеспечило освоение больших сверхзуковых скоростей.