Байки авиакосмической промышленности

Ракета «Союз» на Байконуре. Изображение David Mark с сайта Pixabay.

В МВТУ имени Баумана в мои студенческие годы было несколько практик на производстве. Свою эксплуатационную практику на Байконуре я уже описал. Описание первой технологической в городе Волгограде ещё впереди, а эту байку я слышал во время прохождения второй технологической практики.
Проходила она на заводе «ХимМаш» в подмосковных Химках. Что делает завод — вам знать не обязательно, а история сама поучительная. В качестве спецчасти к курсовому проекту я выбрал различные типы сварки. На заводе, в отдельном корпусе, было представлено множество сварочных аппаратов. Для сварки электронным лучом, трением, аргоно-дуговая, автоматическая под флюсом и сварка в инертной среде.
В цеху стояла здоровенная бочка, в бочку загружали деталь, откачивали воздух и заполняли аргоном. Сварщик в специальном костюме, буквально скафандре, входил внутрь и проводил сварочные работы.
Иногда вместо аргона бочку заполняли ксеноном. Может быть придумал, сейчас уже плохо помнится, был ли отдельный сварочный аппарат для сварки в среде ксенона, или общая камера для различных инертных сред.
Важно то, что не все металлы одинаково реагируют на различную инертную среду. Вот титан, например, нельзя сваривать в среде азота. Наверное, ещё что-нибудь вспомнится.
Ксенон хранился в баллонах на чердаке цеха. На чердак вела лестница с металлической площадкой на высоте 2/3 от пола. В какой-то момент один из вентилей на баллонах стал подтекать, обнаружили это по падению давления в системе. Мастер полез проверять. Добрался до площадки и полез по лестнице на чердак.
А надо сказать, что ксенон — тяжёлый газ и скапливается внизу, вот он и скопился на полу чердака. Мастер открыл чердачный люк и…
Надо добавить, что ксенон не ядовитый газ, но если его много вдохнуть, то вырубишься, а если будешь дышать долго – помрёшь.
Мастер вдохнул, вырубился и полетел вниз на металлическую площадку. К счастью, было не высоко. Чердачный люк захлопнулся, так что ксенон остался на чердаке.
Мастер полежал, очнулся. Очень удивился и… полез снова на чердак. Открыл люк и снова вырубился.
Рабочие цеха сообразили, что что-то не так после раздавшегося повторно грохота в районе лестницы, ведущей на чердак, но успели предотвратить только четвёртую попытку мастера покорить чердачный люк. Третий раз он падал на их глазах.
Но обошлось, а на чердак поднялись в изолирующем противогазе и кран отремонтировали.

Вот ещё одна история.
Назовём её – «Заправлены ракеты…».
Далее следовала строчка: «Конечно не водою…».

Заправка топливом и окислителем — самая нудная и опасная операция. Правда, в начале ракетного века была ещё и самая любимая. Из-за пары «кислород-спирт».
Но сейчас о воде.
Принцип реактивного движения может быть реализован в любой среде. Поэтому в космосе ракеты и летают. Один недостаток – надо возить с собой горючее и окислитель.
В воздухе — как хорошо, окислитель, кислород воздуха кругом. Бери — не хочу… Вот самолеты и летают используя дармовой окислитель.
Принцип реактивного движения используется и под водой, но вода — не воздух, керосин в воде не горит. Да и плотность в тысячу раз больше плотности воздуха. Очень неудобная среда.
Химики подсказали – в парах воды горят, протекает химическая реакция с выделением тепла, некоторые металлы, например — алюминий.
Надо куплет песни переписывать!
Испытания подобного двигателя проходили на стендах МВТУ. Испытания сложные и многоступенчатые. Если подать воду в камеру сгорания любой дурак сможет, то алюминиевый порошок попробуй подай! К тому же нужно измерять расход компонентов.
Так что до огневых испытаний проходили многочисленные холодные проливки-продувки.
А огневые испытания были очень красивые!
Из сопла вырывалось оранжевое пламя, почему оранжевое — не знаю, просто видел. Хотя оранжевый цвет в пламени даёт натрий, а не алюминий.
Но это ещё не всё! В воздухе вспыхивали недогоревшие частички алюминиевого порошка. Можете хорошо представить, так горит бенгальский огонь. И эти вспышки продолжались ещё несколько минут спустя после завершения испытания на отбойной стенке и внешней стене стенда.
Иногда проходил огневой воздушный запуск. Т. е. подавался и поджигался алюминиевый порошок без подачи воды. Было очень красиво – как салютный выстрел, только на земле. И опять – вспышки на стенах ещё несколько минут после.
Работа шла долго. К проливкам-продувкам привыкли. Работы было много и на соседних стендах.
Во время огневого испытания со стендов уходили все, а во время холодного могли и не уходить.
Проходила очередная продувка с замером расхода алюминиевого порошка. Проходила успешно. Начальство осталось довольным, а работники стенда тем более – отпустили на обед минут за пятнадцать до его начала.
Когда дошли до столовой, стенд разнесло. Не совсем разнесло, на наших стендах были предусмотрены крыша и пара стен, раскрывающиеся во время взрыва для сохранности основной конструкции.
Вот их и вынесло.
Если бы кто был на стенде – убило, а на соседнем — контузило ударной волной.
Скандал был ещё тот.
Установили причину – электростатическое электричество. Накопилось за счёт трения порошка о воздух и трубы, а заземление было не самое надёжное.
После этого эпизода все операции с порошком выполнялись только при строжайшем соблюдении мер безопасности.
Но куплет песни можно переписать:
«Заправлены водою все баки у ракеты,
И порошок подали, и зажиганье есть.
Давно нас ожидают
Далёкие планеты.
Оттуда, из далёка
Мы принесём вам весть…»

Взрыв был не единственный. В отбойной стенке зияла идеально круглая дыра – улетело сопло с передней крышкой, а рядом, на металлической части отбойной стенки, наблюдался ещё один блин, тоже передней крышки. Он приварился к конструкции. Такое живое напоминание об ещё одном типе сварки – сварки взрывом. А в блине торчали две шпильки диаметром не менее 20 мм, тоже вдавленные взрывом примерно на 1/3 своей длины.

Ещё одна история, точнее история в истории.
Вспомним анекдот – «Сидят две обезьяны и пилят атомную бомбу…»
Кафедра называлась «Двигатели летательных аппаратов», но правильнее нужно было назвать её «Реактивные двигатели». На стендах студенты проводили лабораторные работы. Например, испытывали модельный ЖРД или РДТТ, т. е. реактивные двигатели на жидком или твёрдом топливе.
В качестве твёрдого топлива использовались пороховые навески массой 5-10 гр., которые вырезали из листового пороха. Порох хранился в недоступном для студентов месте в герметичном ящике.
Лабораторки были не самые интересные, с ЖРД интересней – шум, факел, а здесь…
Навеска сгорала за несколько секунд. Параметры записывались на регистрирующий прибор. Перед испытанием подавалась команда – «протяжка»… Да, да! Такая же, как на Байконуре!
По этой команде включается записывающая аппаратура.
У нас был щлейфовый осциллограф. Это такой прибор, который записывает электрический сигнал лучом света на фотобумагу. Потом бумагу, ленту проявляют и сушат. А студентам давали уже сухие рулоны для расшифровки, и они вырисовывали изменение по времени тяги, давления в камере сгорания, ну, может быть ещё температуры.
На стенде пропала земля. Стали проверять сопротивление земляного контура мегометром – нет земли. Земля — это такая стальная полоса, которую приваривали к металлическим конструкциям стенда и на которую заземляли все приборы. Полоса обходила все стены, выходила наружу и закреплялась на медный штырь длиной полтора-два метра, вбитый в землю. Ну или ещё как-то, сам никогда не делал, врать не буду, только картинки видел. Важность наличия хорошего заземления смотрите по предыдущему рассказу.
Стали смотреть шину, т. е. полосу. И нашли место разрыва, как раз над ящиком с листами пороха.
Полоса порвалась по сварочному шву, что вполне может быть – стенд жил активной жизнью, да и корпус института тоже.
Пригласили сварщика. Сварщик был не дурак – спросил: «Что в ящике?». Ему ответили: «Материалы для студенческих лабораторок…» — что было правдой.
Перед тем, как пригласить сварщика, начальника стенда спросили: «Можно?». Тот ответил: «А что? Будет ящик герметичный, да и варить там – только электродом чиркнуть…».
Но сварщик был мужик ушлый и стал сваривать полосу, внимательно посматривая на подозрительный ящик…
А вот и история в истории!
Начиная с четвёртого курса, мне захотелось поделиться своими знаниями. Сначала это было Студенческое Конструкторское Бюро, а потом появился ракетомодельный кружок, по образцу и подобию кружка Чугунова (забыл имя-отчество, вроде Б. Н.) в Подлипках (Королёве, точнее в Ивантеевке). К созданию кружка причастен ещё Григорьев В. М., но это отдельная история. Ещё активное участие принимали Миша Мельников и Ильбульдин Дим. Они были знамениты тем, что приехали поступать в МВТУ со своей летающей ракетой с ЖРД и поступили. Были они примерно на четыре года младше меня.
Первое время мы занимались только реактивными приборами. Делали реактивные санки, кораблики, повозки, вертушки и ракеты. Двигатели можно было ставить стандартные – МРД, но Чугунов соблазнил, он делал свои. И мы стали пробовать делать тоже свои двигатели.

Топливо в двигатель заливали, расплавив аккуратно в водяной бане, ну или как-то ещё расплавив…
Вот мой коллега плавил на утюге. Состав не скажу, не дождётесь, а то повторять попробуете.

Смесь сначала готовили, небольшими порциями плавили и заливали в двигатель, стараясь сформировать канал. Желательно двигатель сделать за один заход. РДТТ боится трещин и пустот. Вставляли крышку с соплом – ВСЁ! Готов к использованию.
Смесь находилась не ближе, чем в двух-трёх метрах от места, где её плавили. В металлической коробке.
И однажды она взяла и… загорелась. Правда, всё обошлось. Потушить мы её не могли, но открыли окна, стол был металлический, и она просто выгорела.
Это был второй звонок, после чего мы переключились с подачи Григорьева В. М на изучение творчества Циолковского К. Э., и воздушные змеи, шары монгольфьеры и многое чего ещё.
А первый звонок был ещё смешнее!
Не каждый двигатель начинал работать с первого раза. Наверное, был не надёжный запал. А ребёнку нужно, чтоб получилось сразу. И ребёнок – мальчишка примерно седьмого класса, фамилию знал, забыл, может быть по записным книжкам пошарю – вспомню…
Ребёнок сделал двигатель и решил проверить – заработает?
Нагрел гвоздь и сунул в сопло. Двигатель заработал!
Я вовремя увидел, выхватил и бросил в форточку. Слава Богу, была открыта, а то летала бы эта дура по нашему помещению, а мы бы увёртывались.
И такое было, но не у нас, а у того же Миши Мельникова, когда его сокурсник на Новый Год выстрелил в комнате общежития из ракетницы. Целил, правда, в открытое окно, но промазал!
Вот сварщик, умный мужик, провёл электродом по шву. Загорелась дуга, посыпались искры, а из ящика повалил белый дым. А за дымом — оранжевое пламя, но сварщик был уже далеко… И работники стенда тоже!.. А вот их двое товарищей остались в соседней комнате и выйти не могли, так как дышать было в коридоре нечем. Спасла смекалка – дышали через щель под запертой дверью в соседнее помещение.
Гореть на стенде было нечему. Тушить порох было бесполезно. Пожарные людей вывели и ждали, когда всё и так закончится.
Начальнику стенда объявили выговор. Он оправдывался: «Так он же герметичный! И как загорелось?».
Вот и я думаю: «Как?!»
Мистика!

Надо ещё повспоминать, передать опыт познания свойств нашего мира.
Гидроудар.
Заявленное название не совсем соответствует данному рассказу, но некоторые истории настолько трагичны и жутки, что рассказать их невозможно, а надо.
Поэтому назовем историю «Гидроудар» и разбавим действительно трагическую историю забавными историями со счастливым концом.
Итак – Гидроудар!
Это такое явление, которое возникает, если на пути жидкости, текущей по трубе, возникает внезапное препятствие.
Может быть и не труба, главное, чтобы пространство было замкнуто.
При внезапной подаче жидкости в уже заполненные трубопроводы тоже возникает гидроудар.
Начнём с забавной истории.
Многие процессы, происходящие в ракетных и авиационных двигателях, исследуются на моделях. Самыми удобными модельными рабочими телами являются воздух и вода. Мы ещё использовали пар. Зачем? Вам знать не обязательно, просто будете знать, что у нас был парогенератор. Расходы пара и воды были маленькими, измерялись граммами в секунду. Температуры были не высокими, в камере сгорания (компоненты – кислород, спирт), внутри которой находился парогенератор, — не более 1800 градусов Цельсия. Намучились мы с ним. Сделан он был из нержавеющих трубок. А прогорал, зараза, на каждом третьем запуске. Новый работал отлично, второй запуск тоже. А на третьем образовывался свищ в области начала кипения жидкости (воды). Материаловеды сказали: «У вас межкристаллитная коррозия». Мы спросили: «А что делать?» Они ответили: «Не знаем».
Выручил механик, обслуживающий стенд. Он сказал: «Сделайте из простой стали. Например, из стали 3».
Мы сделали, прогары прекратились. Ну, не совсем прекратились, но число запусков точно увеличилось.
Потом это повторилось на другом стенде, когда испытывали другой двигатель. Делали детали даже не из нержавки, а из молибдены, а они служили одно испытание. И после испытания — попробуй деталь замени. Покорёженный, оплавленный молибден с большим трудом срезали, высверливали и заменяли. Сделали из простой стали и количество проблем резко сократилось. Деталь оплавлялась, но меньше, и заменялась легче. Причина была простая – теплопроводность простой стали выше (в несколько раз), чем у нержавеющей стали и молибдена.
Но это отступление.
Расход пара, точнее подаваемой в парогенератор воды, мерился мембраной с малю-ю-ю-юсеньким отверстием с острыми краями – измерительной шайбой.
Расход мерился классическим способом по перепаду давления на входе и в области сужения.
Для точности измерения, определения коэффициента расхода, жидкость за определённое время заполняла мерную ёмкость, а потом взвешивалась. Эти испытания проводились для точности измерения расхода регулярно.
И вот проводим калибровку измерительной шайбы. Один стоит на пульте, другой с секундомером следит, как вода заполняет мерную ёмкость.
Всё очень серьёзно, команды: готовность, пуск, стоп. Взвешиваем. Делим массу на время. Смотрим показания манометром, проявляем и расшифровываем данные шлейфовых осциллографов.
На осциллограф записывались данные с дифференциальных датчиков давления МДДФуК. Датчик стальной. Из хорошей стали. Меряет перепад, но давления в трубопроводе может быть и 60, и 80 атмосфер. Было и 200, но на другом стенде.
Идёт замер, и вдруг все показания замирают и раздаётся «ЧМОК»! В мерную ёмкость НИЧЕГО НЕ ТЕЧЁТ.

Мы почесали репу и стали смотреть магистраль. Открыли пульт, сняли переднюю панель
и увидели разорванный пополам наш МДДФуК. У меня дома, наверное,
он до сих пор лежит, если не пропал во время переездов.
Лопнул. Это ж какая силища нужна – стальной корпус порвать?!

Оказалось, в отверстие в шайбе попала окалина, отколовшаяся со сварного шва трубопровода. Прошёл гидроудар, и датчик разорвало.
Был ещё один «ЧМОК», и ещё один гидроудар, оторвалась и намертво закрыла проход жидкости игла в задвижке. Но во втором случае трубопроводы были толстостенные, и их не разорвало, но возникла другая проблема – давление в трубопроводе не снижалось и было порядка 60 атмосфер. Как-то из положения вышли, открутили пару гаек и разгерметизировали один стык. Кто работал с большими давлениями, представляет, что это такое. На стенде с 200 ата даже представить такое жутковато. Струя воды под давлением 200 прошивает бетонную стену! Попробуй разгерметизируй стык, хоть и слегка…
Есть ещё одна смешная история с главным героем – «гидроудар», но её отложим на потом, заныкаем.
Сейчас трагическая.
Ракеты с жидкостными двигателями работают на низкокипящих или высококипящих компонентах. Низкокипящие, или криогенные, — это жидкий кислород и жидкий водород, не приведи Господи. Высококипящие – керосин и др., не будем забивать мозги всякой ненужной терминологией, тем более, что «меньше знаешь — крепче спишь».
Водород — вообще один из самых неприятных компонентов. Проникает через металл, накапливается, подсасывает к себе кислород воздуха… Но как-то с ним справляются.
С кислородом тем более.
Одна беда – испаряются. И остановить этот процесс пока невозможно. Поэтому ракета «Восток», да и современный «Союз» – парят. А вот «Протон» не парит, потому что работает на высококипящих компонентах.
С «Союза» перед запуском стекает туман, это не только потому, что баки холодные, но и потому, что кислород приходится стравливать, иначе баки разорвёт. Перед запуском проходят команды: «ключ на старт» (действительно вставляется и поворачивается ключ) далее «ключ на дренаж», «протяжка» и т. д.
«Протяжка» – включается записывающая аппаратура, а вот «Ключ на дренаж» — закрывается клапан, выпускающий испарившийся кислород, и кислородные баки начинают надуваться, внутри баков растёт давление. С дренажным клапаном и гидроударом связана та смешная история, которую я пока и зажал (заныкал).
Сам по себе дренаж кислорода очень неприятная процедура, и с ним связано несколько трагических историй. Но их рассказывать не хочется.
Высококипящие компоненты не испаряются, и в этом их главное преимущество. Особенно для ракет на боевом дежурстве.
Первым главнокомандующим ракетными войсками стратегического назначения (РВСН) был маршал Неделин. Вот при нём на вооружение поступила первая межконтинентальная баллистическая ракета на высококипящих компонентах. Называлась она, если я правильно помню – Р-4. Р-1 – это слепок с немецкой ФАУ-2, Р-7 — это «Восток». Наверное, не ошибся.
Привезли ракету на старт и стали готовить.
Стартовая команда – это очень грамотные офицеры. Работа по подготовке, даже до заправки, — та ещё. Пристыковать все разъёмы, последовательно проверить цепи. Клапана, которые не одноразового действия.
А есть и такие, которые не проверишь, и которые отстреливают на заводе-изготовителе до тех пор, пока не добьются 100% срабатывания. Как правило, это прорывные мембраны с ножом, который выстреливается пиропатроном.
Проверили. Убрали технологические кабели и закрыли лючки. Заправили ракету.
Ещё одна особенность высококипящих компонентов – они самовоспламеняются при смешивании. Это и хорошо и плохо.
Хорошо. Потому что не нужно иметь средство для воспламенения в камере сгорания. Плохо по понятным причинам.
А вдруг случайно смешаются!?
Запуск маршал Неделин наблюдал из бункера. Через перископ. Как на второй площадке, да и на всех других на Байконуре,
прошла команда «Пуск», а ракета со старта не ушла…
В известной песне поётся –
«Ах, только б улетела!
                Не дай нам Бог сливать…»

Не улетела, произошёл сбой в одной из магистралей подачи одного из компонентов. Какого, я сейчас не вспомню, а причина была в ГИДРОУДАРЕ, который прошёл по трубопроводу после последовательного срабатывания клапанов. В том числе и одноразовых прорывных мембран. А вот последний клапан из-за гидроудара заклинило, и он по команде «пуск» не открылся.
Один компонент поступил в камеру сгорания (не основную, а турбонасосного агрегата. ТНА), а второй нет.
Государственная Комиссия (ГК) решила пуск не переносить, топливо не сливать, а найти и устранить проблему на месте.
В артиллерии есть понятие – задержки при стрельбе. Это не только отказ, но и буквально – нажал на спуск, а выстрел только через несколько секунд. Поэтому принято в случае осечки считать до 8-ми. А только после этого разряжать, например, орудие.
На стартовой позиции тоже подождали, сколько положено, и стартовая команда вернулась на ферму обслуживания и снова приступила к проверкам. Снова открыли лючки, пристыковали технологические кабели к разъёмам и стали проверять.
А так как ракета была большая, это вам не Р-1 (ФАУ-2). То времени ушло много и, чтобы  успокоить стартовиков, маршал Неделин Митрофан Иванович приказал расположить штаб ГК на стартовом столе.
А зараза клапан, тот который заклинило гидроударом. вдруг самопроизвольно открылся, и компонент попал в камеру сгорания…
Дальше пошла цепная реакция. Компоненты смешались, самовоспламенились и началось саморазрушение ракеты. Погибла практически вся стартовая команда и ГК.

К несчастью, велась непрерывная сьёмка всего, что происходит на старте.
Кадры получились просто жуткие. От маршала Неделина не осталось НИЧЕГО,
кроме «Звезды Героя», вплавленной в покрытие стартового стола.

Один из самых чёрных дней в истории РВСН.

Были и другие. Такие истории связаны и с подводным флотом. Песня «9-ый отсек», которую исполняет Викторов, рассказывает об одном таком эпизоде….
Но давайте закончим на оптимистической ноте.
«Союз» — очень надёжная ракета. Тем не менее на каждом участке выведения предусмотрено спасение экипажа. В отличии от американских «Шаттлов». Начиная с аварии на стартовом столе до выхода из плотных слоёв атмосферы.
Для спасения экипажа на начальном участке служит САС (Система Аварийного Спасения).
САС – это такая игла, которая установлена сверху «Союза». Она придаёт характерный вид ракете. Срабатывает САС по команде автоматической системы управления (САУ), по признакам критического отклонения от расчётной траектории.
САС представляет собой твердотопливную ракету, которая вытаскивает космический корабль на высоту, достаточную для расстыковки спускаемого аппарат и орбитального модуля.
В спускаемом аппарате находится экипаж. Раскрывается парашют и происходит, наверное, мягкая посадка.
Надо бы у участников истории спросить: «Мягко сели?».
Экипаж занял место в спускаемом аппарате. Все критические операции протекают в нём. Пошёл отсчёт…
И прекратился, прошёл сбой в одной из систем.
Но ракета — живое существо и живёт своей жизнью. По командам САУ заработали различные системы, в том числе раскрутились гироскопы, которые позволяют отслеживать траекторию полёта. (Сложное дело, по скорости, ускорению и углам рассчитывать, АВТОМАТИЧЕСКИ, траекторию движения.)
Критические отклонения тоже определяются по гироскопам.
Но пошла команда на отбой, и САУ стала отрабатывать назад. Прошла команда на отключение гироскопов, и они стали останавливаться.
Гироскоп – это такой волчок, а волчок, когда останавливается, начинает выписывать движения, которые называются нутация и прецессия.
САУ восприняла такое нештатное поведение гироскопов, как критическое отклонение от штатной траектории полёта и подала команду на включение САС.
Двигатели САС отработали и выдернули космический корабль и спускаемый аппарат со стартового стола.
Экипаж благополучно сел.
Но САС прожёг бак третьей ступени, и ракета сгорела. Пострадал и старт.
К счастью, стартовая команда на старт ещё не вернулась.

Надо вспомнить что-нибудь позитивное. Да и про авиацию пока ничего не рассказал, а наверное есть что…
Следующий рассказ может называться – «Горе от Ума» или «Как появился ГТД», или – «Атомный самолёт».
Практика показывает, что каждый должен заниматься своим делом. Учёный-математик — разрабатывать теорию, инженер-практик — её реализовывать.
Вот я – теоретик, и если занимаюсь практикой, то только оглядываясь на своих коллег-практиков.
Два великих учёных — Уваров и Жуковский — однажды попробовали реализовать свои теоретические знания.
И хрен что получилось.
Не верите? А пожалуйста…
Теория подъёмной силы крыла разработана Н. Е. Жуковским настолько замечательно, что работает до сих пор. А основана теория на довольно мудрёной математике, называемой «ТФКП». Суть теории очень простая – можно доказать, что пластина, обтекаемая воздушным потоком под углом атаки, эквивалентна вращающемуся цилиндру. Цилиндр должен вращается так, чтобы скорости воздушного потока и поверхности цилиндра снизу вычитались, а сверху складывались.
Лётчики скажут: «Нам так и говорят!». Скорость сверху крыла больше, снизу меньше. Возникает разница давления из-за закона Бернули, а в результате – подъёмная сила.
Правильно, но не совсем.
Можно сказать иначе… Воздушный поток отклоняется от первоначального направления при взаимодействии с поверхностью пластины. Т. е. поворачивает, а на пластине возникает циркуляция скорости (вращение) и подъёмная сила. Появление подъёмной силы хорошо описывает закон Бернули, так и закон сохранения импульса.
Желающие могут попробовать сами или поискать в интернете.

Возьмите два стаканчика, склейте их по вершинам или донышкам. Возьмите резинку, обмотайте и выстрелите так, чтобы полученный цилиндр летел и вращался, и нижняя часть вращалась навстречу потоку. Гарантирую – полетит.

Очень изящная, очень красивая математическая теория с практическим подтверждением.
Жуковский попробовал на основе своей теории спроектировать крыло самолета.
Спроектировал. Крыло получилось трёхрядным. Этажерка – триплан, скорости полёта были маленькие. Крыло испытали в аэродинамической трубе и остались очень довольны.
Потом сделали на основе испытаний самолёт-триплан…
А он не взлетел. Ездит, ездит по лётному полю, а не летит.
Ошиблись в коэффициентах подъёмной силы и сопротивления. Теория теорией, а практика практикой.
Ещё была ошибка в продувках в аэродинамической трубе. Не учли влияние пограничного слоя.
Поставили на концах крыльев концевые шайбы, и триплан (по слухам, сам не видел, врать не буду) полетел.
А с профессором Уваровым была другая история.
Была разработана теория газотурбинного двигателя и подобраны идеальные параметры процесса. А идеальные – это высокая температура и скорости. И оказалось, что обеспечить данные параметры процесса, при имеющихся в распоряжении конструкционных материалах, нельзя. Приходилось турбинные лопатки охлаждать водой, что было просто неприемлемо.
Англичане и немцы не стали стремиться к идеалу и снизили и температуру, и скорости в газодинамическом тракте ГТД — и всё заработало.
Сама идея создания газотурбинного двигателя в СССР, согласно легенде, возникла у конструктора Люлька (или Микулина) при попытке создать паровой двигатель для авиации. Всё получалось, с паровой турбиной, компактно и хорошо, но пар нужно охладить и снова превратить в воду… И надо же, такая трагедия — невозможно теплообменники разместить в объёмах самолёта. Тогда и возникла идея. А зачем пар, когда есть воздух и продукты сгорания? И охлаждать не надо! Но это легенда.
Аналогичная проблема возникла, когда мы и американцы попытались создать самолёт с ядерной энергоустановкой.
Вот у писателя Казанцева в романе «Пылающий остров» такой самолёт летал.
У нас и американцев тоже…
Но у американцев над пустыней Невада. А у нас только с имитацией работы реактора. Не получалось безопасно, без наведённой радиации, разделить контура теплоносителей, а у американцев воздух вообще протекал через активную зону и становился радиоактивным. У нас был контур с теплоносителем и теплообменником, но наведённая радиоактивность тоже оставалась.
По рассказам нашей агентуры, атомный американский самолёт сопровождали два транспортника с морпехами и после посадки территорию вокруг сразу оцепляли. Как близко подходили морпехи к самолёту, данных не имею. Какая защита была на экипаже — тоже.
Отголосок этой истории можно посмотреть в фильме «Барьер неизвестности». И ещё в одном — «Им покоряется небо».
А мы дальше поищем что-нибудь интересное…

Ещё одна байка — «Ну, вы отморозили!».
Это очень короткая зарисовка.
Стенд для испытания РДТТ – ракетных двигателей на твёрдом топливе, очень прост. Фактически это бетонная коробка с мостовым краном или тельфером. Ещё с устройством для измерения тяги, а также столом для крепления двигателя. Стол делается подвижным, а мощная пята упирается в тензометрическое устройство. Тензометрическое устройство, он же силомер, позволяет записать главный параметр двигателя – изменение тяги по времени. В самом двигателе меряются, по возможности, температура и давление.
Иногда такой возможности нет, и записывается только усилие, создаваемое двигателем. Кран нужен для монтажа. Коробка, бокс, как правило, холодный. Обогреть зимой невозможно, перед испытанием открываются ворота, и сопло двигателя смотрит на отбойную стенку в 10-20 метрах от бокса. Но другие стендовые помещения — тёплые, и для хранения всякой всячины есть тёплый склад. Есть и холодный склад.
О чём рассказ? О случайности, иногда трагической. Помните историю с гибелью шаттла «Челленджера»? Так хорошо взлетал, и вдруг на глазах у зрителей стартовые ускорители — в одну сторону, обломки корабля — в другую…
А почему?
Испытывали мы однажды новый РДТТ. Правда, стенд был посложнее, в бокс подводилась вода с давлением до 80 ата. Не в этом суть. Был ноябрь-месяц. Заряды привезли за день до испытания, а так как они были небольшие, то заряжали в камеру сгорания на стенде. Камера сгорания уже лежала, закреплённая на столе. Нужно было вставить заряд, закрыть крышку и закрутить болты на шпильках.
Заряды хранились в особом помещении, но в неотапливаемой части. Было на улице тепло, вот и решили в отапливаемую часть не заносить, там ещё что-то было, и возиться с перемещением наших объектов туда-сюда не стали. Нужно было пережить одну ночь.
А ночью ударил мороз аж минус 10 градусов. Ну, кто ж знал, что ударит?
Вот и когда шаттл ждал старта на стартовом столе, а ждал он его тоже целую ночь, тоже ударил мороз градусов 10-15 минус. Это во Флориде на мысе Канаверал!
Ну кто мог предположить?!
Вот именно.
Утром работники стенда, имеющие на то разрешения, достали со склада заряд. Перевезли его на специальной тележке. Так как заряд был небольшой, то руками подняли и вставили в камеру сгорания.
Всегда очень бережно обращались, не дай Бог стукнут, а тем более уронят! Правда, были эпизоды, когда заряд подпиливали под размер обыкновенной двуручной пилой.
Данному заряду повезло, его не роняли, не стукнули, не пилили. Выглядел заряд обычно: серая оболочка, гладкий торец со светленьким твёрдым топливом.
На торце закреплялся запал. Провода выводились наружу.
А «Челленджер» тоже готовили к старту. Как вы понимаете, подготовка была более серьёзная.
У нас тоже готовились серьёзно, конечно не так, как на мысе Канаверал, но тем не менее. Подготовили записывающую аппаратуру. Пошли команды – «Протяжка», «Пуск» и…

И раздалось очень громкое «Бум»! Передняя крышка с соплом улетела в лес, пробив отбойную стенку.
Камера сгорания приобрела бочкообразную форму.
А «Челленджер»? А он взлетел, но летал не долго.

Анализ записей и того, что осталось, показал – из-за понижения температуры отслоилась та самая серая оболочка от заряда твёрдого топлива. Щель была м-а-а-а-а-алипусенькая, просто нано-щель, а результат впечатлял. Причина очень простая – скорость горения твёрдого топлива зависит от давления в камере сгорания. А само твёрдое топливо может просто гореть, или горение при повышении давления может перейти в дефлаграцию, а дефлограция при ещё большем давлении — в детонацию. Что и произошло.
У американцев произошло нечто похожее.
Вот, однако, ОТМОРОЗИЛИ!

Попробуем написать зарисовку «Не контакт и мистика».

С электричеством связано множество забавных историй. Ну, например, такая байка:
Первое занятие по электронике в институте. Преподаватель: «Что такое электричество, мы до сих пор не знаем. Поэтому договоримся»…
А правда! Кто-нибудь электрон видел? А! Или вы верите, что электрический ток бежит по проводам?! Видели? Да? И никто не видел.
Тем не менее.
Был в МВТУ стенд в глубине основного корпуса. Он был небольшой, но эксплуатировался интенсивно. В боксе испытывали различные твёрдые ракетные топлива. На предмет определения скорости горения. Скорость горения мерилась по скорости движения фронта пламени. Строилась зависимость скорости от текущего значения давления, а также от начальной температуры. Навески были небольшие, по грамм 20 и очень разнотипные. Чувствительность к внешнему воздействию тоже была разная. Поэтому на стенде сильно были озабочены борьбой со статическим электричеством и хорошо заземлили всё, что было принадлежностью стенда и испытательной установки. И это было правильно! Происшествий на данном стенде не случалось. А на других, ну на одном, казус случайного срабатывания (запала) был. Правда, тоже без особых последствий: заряд тоже был небольшой, в боксе людей не было.
Ещё, все стенды запитывались от сети через разделяющий трансформатор. Некоторые устройства требовали 380В. Для трехфазной сети, если я правильно помню, трансформаторы соединялись звездой с общим нулём. Или может быть для сети 220В звездой, а для 380В – треугольником.
Факт, что был общий ноль, он шёл отдельно и где-то присоединялся к общему нулевому проводу. Ну, наверное так.
Наш стенд по окончанию работы обесточивали общим рубильником. Перед этим выключали все приборы и освещение.
Приходит мастер на работу – включает. Уходит — выключает.
Включил – светло. Выключил – темно. Вот он рубильник выключил, в пультовой стало темно, и видит – в боксе бледненько, бледненько светится.
Удивился, зашёл… И видит… В углу висит лампочка и светится даже не в пол накала, а дай Бог в треть, а то и в четверть.
Народ удивился. Взяли пробник. И с удивлением обнаружили, что между нулём и фазой, при обесточенной сети, есть напряжение.
……………..
Сохраним интригу.
Ещё больше чудес при измерении малых токов. А чудеса при работе с высокими напряжениями! Токи, правда, были малипусенькими…

Есть и ещё.
Но в следующий раз…

Александр Ефимов.

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.