Рэйсэн - история истребителя "Зеро" - Дзиро Хорикоси

Эта цепь размышлений пронеслась в моей голове в одно мгновение. Однако, если использовать подобный метод, то система управления стала бы в некоторой степени упругой и возникал очевидный вопрос: не возникнет ли теперь уже наоборот задержка в отклике системы рулевых поверхностей? К счастью, мне не пришлось беспокоиться об этом, потому что деформация металлов или любого твёрдого материала передавалась бы из одного места в другое очень быстро. «Великолепно!» – воскликнул я про себя, но не мог быть уверен до тех пор, пока не будут проведены лётные испытания, и вообще это казалось слишком простым, чтобы быть правильным. Когда я объяснил эту идею Хаттори, Сонэ и другим, они мгновенно забормотали о своих сомнениях. Но им не потребовалось много времени, чтобы понять замысел, после чего сошлись на том, что: «А вообще это интересно, давай попробуем».

Суть идеи Дзиро Хорикоси по уменьшению жёсткости в системе управления (доработанная иллюстрация из оригинала).

Как указано выше, упругость в системе управления традиционно считалась крайне нежелательной, и стандартные технические условия требовали максимально жёсткой системы передачи усилия на рулевые поверхности. Иными словами, стандартной процедурой было не допускать возникновения какого-либо существенного прогиба в системе управления, хотя даже «Прототип 12» номер один не полностью соответствовал этому требованию. Дальнейшее снижение жёсткости системы управления означало бы, что мне придётся проигнорировать это стандартное требование.

Я исследовал возможные пагубные факторы, которые могли возникнуть из-за снижения жёсткости системы. Например, если быстро двигать ручку управления вперёд и назад, привело бы это самолёт в возбуждение и вызвало бы продольные колебания, которые не будут демпфироваться? Также я задавался вопросом, не перестанут ли рули высоты эффективно реагировать на небольшое перемещение ручки. Но эти вопросы можно было легко исследовать во время лётных испытаний. Ещё один вопрос заключался в том, станет ли проблемой флаттер? Я так не думал, поскольку другие исследования показали, что самолёт свободен от флаттера.

Нормативный документ, определяющей минимальные требования к жёсткости системы управления, вступил в силу уже после того, как «Тип 96» пошёл в эксплуатацию. Я никогда не слышал, по какому конкретному поводу он был принят, но было фактом, что многие самолёты с полотняной обшивкой имели неэффективные рули высоты. Несмотря на то, что чёткого объяснения причин не было, невозможность получить требуемые отклонения руля высоты, должно быть, списывали на пружинистость самой системы управления. Так что определяющий жёсткость системы документ, скорей всего был «лечением симптомов, а не болезни» – я не мог придумать никакой другой причины для этого.

«Что же, если я проигнорирую это правило для «Прототипа 12», то никаких особых проблем возникнуть вроде не должно», – сказал я себе, приняв, наконец, решение. Метод реализации плана был довольно прост. Чтобы получить требуемую жёсткость – иными словами, чтобы уменьшить пружинистость системы для соответствия нормативу – некоторые детали были спроектированы гораздо более прочными, чем необходимо. Так что вполне можно увеличить пружинистость системы путём снижения жёсткости этих деталей без создания угрозы для их прочностных и усталостных характеристик. А если этого окажется недостаточно, то всегда можно добавить пружины.

Я немедленно выполнил расчёты по тросам, имеющим избыточную прочность относительно нагрузок, которые они должны нести, и окончательно решил использовать тросы диаметром 3,5 мм и 3,0 мм вместо исходных 4 мм, а также тяги диаметром 32 мм вместо исходных 50 мм. Я был убеждён, что более тонкие тросы в достаточной степени снизят жёсткость, сохраняя при этом надлежащую прочность и долговечность. Эта методика позже будет описана как «Улучшение отклика органов управления методом сниженной жёсткости». *

Ближе к концу мая я представил ВМС официальные отчёты о ходе всех заводских лётных испытаний, включая первый полёт. Я особо подчеркнул, что успех «Прототипа 12» стал главным образом результатом нашей программы по снижению веса. Также я впервые чётко изложил в письменном виде проблему чрезмерного отклика рулей высоты и объяснил разработанное нами решение, которое должно было снизить чувствительность управления на высоких скоростях, обеспечивая при этом надлежащее управление на малой скорости.

Я указал, что размеры горизонтального оперения больше не могут обеспечить решение этой проблемы. «Это не просто вопрос чрезмерной чувствительности и/или тяжёлых рулей высоты, но его следует рассматривать как новую проблему, то есть согласование человеческого чувства движения и отклика органов управления самолёта во всём диапазоне скоростей самолёта. Мы рассматриваем в качестве решения этой проблемы корректировку размеров оперения и значительное снижение жёсткости системы управления ниже нижнего предела, установленного соответствующими нормативными документами».

Продвижения в решении проблемы отклика

Новые, перепроектированные детали были готовы в начале июня и доставлены на аэродром Кагамигахара. Начальник Лётно-технического института вице-адмирал Коити Ханадзима прибыл в Кагамигахара 5 июня для наблюдения за лётными испытаниями, и в этот день впервые мы опробовали новую систему управления. В тот день должны были летать Сима и Аратани, оба этих прекрасных пилота немного нервничали на начальных этапах программы по снижению жёсткости управления, хотя я уже изучил модификации со многих точек зрения и не считал, что в отклике органов управления произойдут действительно огромные изменения. Однако пилоты, вероятно, думали, что им на своей шкуре предстоит испытывать что-то хлипкое и малонадёжное.

В тот день у меня были неотложные дела, и поэтому я отправил наблюдать за испытаниями в Кагамигахара молодого инженера Тодзё из своей команды. Насколько я понимаю, как только Сима увидел вместо меня Тодзё, то сразу заорал: «Что?!! Где господин Хорикоси? С ним что-то случилось? Позовите господина Хорикоси!» Видимо, Сима посчитал непростительным для главного конструктора отсутствовать на первом испытании этого странного нового устройства. Поскольку Тодзё оказался в затруднительном положении, он позвонил мне. Я мог только рассмеяться. Конечно, я полностью доверял Тодзё – именно поэтому я и отправил его в Кагамигахара вместо того, чтобы ехать самому. Но поскольку это был прямолинейный Сима, то я точно знал, что раз ему что-то втемяшилось в голову, то спорить с ним бесполезно. Поэтому с той же улыбкой на лице я максимально быстро закончил срочные дела и поспешил на аэродром.

Испытания ожидаемо показали отличные результаты. Как и предполагалось, величина хода ручки управления значительно увеличилась во время вертикальных виражей и мёртвых петель на высоких скоростях. Пилоты отметили, что благодаря этому отклик рулей высоты смягчился, а лётные характеристики значительно улучшились. Также сообщалось, что независимо от того, насколько быстро пилот перемещал ручку, колебания самолёта быстро