Рэйсэн - история истребителя "Зеро" - Дзиро Хорикоси

в себя вес всего штатного оборудования и трёхлопастного воздушного винта изменяемого шага. Результаты этих испытаний показали, что максимальная скорость превышает 490 км/ч, что было немного выше нашего расчётного значения в 480 км/ч. Позже выяснилось, что при введении поправок на приборную скорость добавятся ещё 18 км/ч, что позволит практически сравняться с теми 500 км/ч, требовавшимися в казавшемся невыполнимым лётно-техническом задании.

Как добиться правильного отклика органов управления?

К этому времени я считал первый этап программы лётных испытаний компании завершённым. 1 мая я посетил Управление авиации ВМС и Лётно-технический институт в Токио и Йокосуке, чтобы доложить о результатах наших лётных испытаний и обсудить будущие программы испытаний «Прототипа 12» номер один. В Лётно-техническом институте меня ждали неожиданные ответы. Обычно, как, например, в случае с программой истребителя «Тип 96», когда заводские лётные испытания в основном завершались, дополнительные испытания проводились уже заказчиком. Но на этот раз, после того как я представил свой доклад, представители ВМС заявили, что готовы принять прототип только тогда, когда компания-разработчик сама сочтёт его готовым. Поскольку с самолётом всё ещё оставались некоторые проблемы, а «Мицубиси», судя по всему, была способна быстро найти решения.

Услышав это, я подумал: «Ну, это имеет смысл», поскольку некоторые из рассматриваемых мною альтернатив были несколько нетрадиционными. Офицеры флота, должно быть, пришли к выводу, что компания сможет быстрее завершить проект сама, чем пытаться сделать это силами специалистов ВМС. Кроме того, они, должно быть, оценили навыки и способности лётчиков-испытателей «Мицубиси». Несмотря на это, разрешение компании самой провести завершающие испытания на устойчивость и управляемость было беспрецедентным, и я как никогда был полон решимости победить-таки проблему отклика органов управления.

Также в тот день Управление авиации ВМС дало нам разрешение установить двигатель «Накадзима» «Сакаэ» Тип 12 на третий лётный опытный образец самолёта, и ему было присвоено обозначение A6M2. Буква «A» означала палубный истребитель, цифра «6» указывала на то, что это был шестой палубный истребитель флота, ну а «M» была кодом компании-производителя, в данном случае «Мицубиси». Цифра «2» указывала на то, что это была вторая версия палубного истребителя «Прототип 12» компании «Мицубиси». Первые два образца с двигателем «Мицубиси» «Дзуйсэй» были известны как A6M1.

После этих встреч с представителями ВМС я сел и систематизировал оставшиеся проблемы, которые требовалось решить. Прежде всего, самой важной задачей было усовершенствование системы управления рулём высоты, чтобы на высокой или низкой скорости рули высоты не были ни слишком отзывчивыми, ни слишком вялыми. Помимо этого, оставалось около пяти нерешённых проблем, включая метод контроля вибрации от двухлопастного воздушного винта изменяемого шага; эффективность элеронов на низких и высоких скоростях; и, как всегда, дополнительное снижение веса самолёта.

Но самой важной и требующей наибольших затрат времени проблемой была проблема рулей высоты. Поскольку на характеристики истребителя во время воздушных боёв сильно влиял отклик этих рулей, мы были вынуждены предпринять полный курс моделирования и испытаний. Нам предстояло придумать новое решение, спроектировать новые детали, испытать их, построить макетную установку, смонтировать её на самолёте и затем фактически проверить в полёте. Эта проблема привлекла моё внимание ещё на этапе проектирования примерно за год до этого и оставалась со мной с самого начала лётных испытаний в апреле.

Соотношение перемещения ручки управления и отклонения руля высоты на предыдущих самолётах было постоянным как на высоких, так и на низких скоростях. Ручка и руль высоты соединялись металлическими тягами, качалками и тросами, и по мере перемещения ручки руль высоты отклонялся соответствующим образом. В те дни все детали в системе управления проектировались так, чтобы быть очень жёсткими; иными словами, даже если аэродинамическая нагрузка на руль высоты менялась из-за изменения скорости, считалось очень плохим признаком, если отклонение руля высоты менялось при одинаковом перемещении ручки.

Следовательно, рули высоты, которые могли демонстрировать надлежащую эффективность на малых скоростях, становились чрезмерно отзывчивыми на высоких скоростях и слишком сильно меняли пространственное положение самолёта. Даже при одном и том же угле отклонения руля высоты нагрузка на руль высоты была больше на более высокой скорости, и реакция самолёта становилась более резкой. Если же рули высоты проектировались так, чтобы иметь комфортный отклик на высоких скоростях, они обычно были неэффективны на более низких скоростях. Причина, по которой это ещё не стало серьёзной проблемой, заключалась просто в том, что спроектированные ранее самолёты не имели столь большого диапазона скоростей, как «Прототип 12», и умелые пилоты могли компенсировать этот дефект системы управления просто за счёт своего мастерства.

Два фактора способствовали нашему осознанию проблемы отклика органов управления. Во-первых, как упоминалось ранее, Прототип 12 имел более широкий диапазон скоростей, чем предыдущие модели; и, во-вторых, наш шеф-пилот Сима решил приложить все усилия для усовершенствования механизма управления самолётом. Не удовлетворяясь просто пилотированием самолёта, он также пожелал принять участие в решении проблем конструкции. Когда я начал свой анализ, вскоре стало очевидно, что при заданном ходе ручки управления рули высоты должны отклоняться лишь незначительно на высокой скорости, но гораздо сильнее на низкой скорости. Они также должны перемещаться на соответствующую величину на скоростях между максимальной и минимальной. Моя идея для достижения столь желаемого решения заключалась в том, чтобы преобразовать скорость самолёта в нагрузку на руль высоты и использовать эту нагрузку для изменения передаточного отношения от ручки к рулю высоты от высокой скорости к низкой. Но я не мог найти простой и надёжный метод сделать это на столь поздней стадии проектирования, и в какой-то момент мой мыслительный процесс зашёл в тупик.

У меня появляется неожиданная идея

В один прекрасный день – и я не могу вспомнить точно, когда именно это произошло – в моей голове промелькнула мысль: «А почему бы не использовать упругость системы управления?» Упругость системы – это характеристика, которая вызывает сжатие или расширение в соответствии с величиной приложенного усилия. Упругий объект вернётся к своей первоначальной длине или форме, когда усилие будет снято. Эта идея пришла ко мне внезапно, но, возможно, она зрела там уже долгое время. Если бы я сделал систему управления податливей – иными словами, если бы я уменьшил её жёсткость – то по мере увеличения скорости самолёта аэродинамические нагрузки на руль высоты возрастали бы, и усилия в системе управления также увеличивались бы, вызывая повышенные деформации за счёт изгиба, расширения или сжатия. Происходило бы меньшее, чем обычно, отклонение руля высоты при заданном движении ручки управления, а по мере снижения скорости верным