Авиаконструктор Рутан. Вокруг земли без дозаправки

Леонид Анцелиович, 2019

Перед вами повествование о жизни и техническом творчестве выдающегося американского авиаконструктора Берта Рутана. Его самолёты первыми в мире облетели земной шар по экватору без дозаправки. Его новые конструкторские решения способствовали прогрессу авиации. Его космические самолёты улетали и возвращались на аэродром. Обо всём этом вам поведал конструктор ОКБ Сухого и профессор МАИ, автор нескольких книг о знаменитых авиаконструкторах. Читатель узнает о тех секретах, которые обеспечили мировые рекорды самолётов Рутана.

Глава 2. Дорога конструктора

Авиамоделисты братья Рутаны

Берт Рутан родился, когда шла война, 17 июня 1943 года. В это время его отец Джордж служил в Военно-морском флоте США в должности помощника фармацевта. А его мать Ирэн с тремя детьми жила в штате Орегон на ферме своего отца, недалеко от города Портленд. Старший сын Дик родился в 1938-ом, а дочь Нелли — в 1942-ом. Семья по традиции предков принадлежала церкви Адвентистов седьмого дня. Когда кончилась война, Джордж воспользовался привилегией её участника и поступил в Зубоврачебную Школу Университета Южной Калифорнии. Он был жизнерадостным и очень смекалистым, с большим открытым лбом и умными глазами.

После успешного окончания университета и получения квалификации зубного врача в 1950 году, глава семейства решает открыть свой кабинет в маленьком городке центральной Калифорнии под названием Динуба. Тогда там было всего 5 тысяч жителей. Семья переезжает в сельскую местность, где дети получают полную свободу. Берт там поступает во второй класс.

Преуспевающий зубной врач Джордж Рутан уже может себе позволить на паях с друзьями купить одномоторный семейный самолёт Бич «Бонанза». В канун десятилетия Берта его отец получает любительские права пилота. У семьи начинается авиационная жизнь.

Полёты в самые живописные места Калифорнии и соседних штатов, а главное, аэродромы, ангары и техническое обслуживание их самолёта. Мальчишки — главные помощники отца.

Старший Дик стал собирать летающие радиоуправляемые модели самолётов из купленных в магазине «Хобби» готовых комплектов деталей и узлов. Младший Берт помогал брату. Модели Дика часто разбивались, и в комнате братьев скапливалось множество их обломков, деталей и моторов.

Берт начал из этих деталей создавать свои оригинальные конструкции. Он рос необычным ребёнком. Игры со сверстниками его не прельщали. Он любил размышлять в уединении над проблемой конструкции модели и экспериментировать, запуская в воздух модели с различными его конструкторскими решениями. Он даже придумал свой метод их испытания — просил маму ехать на их автомобиле по фривею на максимальной скорости и при опущенном заднем стекле выставлял в воздушный поток модель. Берт менял угол атаки и по своим ощущениям определял сопротивление и подъёмную силу. Потом он таким же образом, выставив антенну радиопульта, будет управлять свободным полётом своей модели.

С годами это увлечение сделало его выдающимся авиамоделистом, участником и победителем крупных соревнований. Западная Ассоциация Авиамоделистов проводила свои состязания в Сан-Франциско, и школьник Берт Рутан встаёт в три часа ночи, чтобы успеть к их началу. Этот стройный и красивый мальчик целиком поглощён летающими моделями. Он строит не только модели планеров и кордовые модели, но и радиоуправляемые модели-копии своих любимых самолётов. Берт записался в клуб авиамоделистов под громким названием «Академия воздухоплавательных моделей».

За летающую радиоуправляемую авиамодель-копию их семейного самолёта «Бонанза» и её мастерское управление Берт получил свой первый почётный приз «Трофи». Он уже участник первенства США по авиамоделизму в Лос-Аламитосе, Калифорния, и в Далласе, Техас. Юноша становится знаменитым, репортёры берут у него интервью, в газетах появляются его фото. Любовь к публичности он сохранит на всю жизнь.

В это время он впервые смотрит кинофильм про выдающийся перелёт Чарльза Линдберга на одномоторном самолёте из Нью-Йорка в Париж, и у него рождается большая всепоглощающая мечта — создать выдающийся самолёт.

Дику, Нелли и Берту очень повезло с родителями. Доктор Рутан был разносторонне развитым человеком. Он интересовался буквально всем. Этот статный, физически развитый и практичный мужчина был образцом для своих детей. Его предки переплыли Атлантику из Франции очень давно и обосновались на восточных землях Америки. Это были очень энергичные и бесстрашные люди. В числе первых «пионеров» они поехали осваивать Запад.

Отцу ни в чём не уступала их мама Ирэн. Она была очень трудолюбивой, заботливой и душевной женщиной, любила семейные путешествия и живо интересовалась техническими проблемами своих авиамоделистов. Её предки были родом из Йоркшира в Англии. Они тоже были в числе первых переселенцев. Во время Гражданской войны они воевали по разную сторону линии фронта. Ирэн родилась, когда её маме было только 17 лет. Трудное детство её только закалило.

Их сыну Берту в последнем классе школы повезло с учителем физики. Именно он убедил юношу в преимуществе инженера по сравнению с зубным врачом. В школе Берт Рутан отличался от своих одноклассников. У него не было своего автомобиля, и он не любил музыку рок. Он с головой ушел в самолёты и их модели. В шестнадцать лет на деньги отца Берт начал учиться летать. Налетав с инструктором менее шести часов, он вылетел самостоятельно, наслаждаясь независимостью в воздухе. Потом Берт станет отличным пилотом, сам будет взлетать и испытывать свои новые самолёты и налетает более двух тысяч лётных часов.

Берт прекрасно понимал, что последний класс в школе очень важен для его будущего. Чтобы тебя после окончания школы пригласили в хороший университет, надо иметь достаточно высокие школьные оценки. А у Берта, с его авиамодельными соревнованиями, с этим было очень даже нехорошо. Вот он и решает, что настал момент, когда надо всё подчинить качественному освоению школьных дисциплин. Это касалось и романтических отношений с девочками. Высокий и стройный красавчик Берт вызывал у них искренний интерес. Берту очень нравилась одна из его одноклассниц — Джуди Прейзер. Она была очень привлекательной. Стройная, но не худая, с прекрасными блестящими волосами. Но Берт твёрдо сказал себе: «Первым делом, первым делом — самолёты, ну а девочки, а девочки — потом». Впереди его ждал авиационный инженерный факультет университета.

Университеты Берта Рутана

Калифорнийский политехнический университет в городе Сан-Луис Обиспо находился на расстоянии каких-нибудь двухсот километров от городка Динуба, где Берт Рутан заканчивал школу, и славился приличной кафедрой Аэродинамики на авиационном факультете. Туда и отвёз он свой школьный аттестат. Но отметки в нём были настолько не высшими, что зачисление Рутана произошло только в самом конце. Тем не менее осенью 1961 года перед ним открылся путь получения квалификации авиационного инженера. Тут Берт решил, что самое трудное позади и можно расслабиться. Он закрутил роман с Джуди Прейзер от всей души. В начале 1962 года, когда ему ещё было 18 лет, он женится на ней и переезжает в семейное общежитие, а в августе рождается их первый ребёнок — мальчик Джеффри Рутан.

Родители Берта были против столь раннего брака, и материальное обеспечение молодой семьи легло на плечи студента-первокурсника. Берт испытывал себя на жизненную прочность. Вставал ещё в темноте и шел работать в пекарню, мыл оборудование и выпекал 15 тортов. Затем бежал в университет на лекции. Позже он устроился на работу в университетскую столовую, где отвечал за техническое обслуживание и ремонт механического оборудования. Пришлось научиться менять шариковые подшипники, смазку и сальники на приводном валу конвейера. Жизненные трудности в это время были ещё одним Университетом Берта Рутана.

Родители Берта и Джуди, убедившись в прочности брака детей, возобновили финансовую поддержку. Молодая семья устраивается в арендованном доме в Сан-Луис Обиспо.

Учебная программа авиационного инженерного факультета была настолько близка устремлениям Берта, что он с большим усердием осваивает предлагавшиеся дисциплины и получает высокие оценки. Первые мысли о собственном самолёте. Каким он должен быть? Это будет небольшой одномоторный самолёт для любительского пилотажа. Главное конструкторское решение, в котором Берт будет твёрдо убеждён на многие годы, это переднее расположение горизонтального оперения (аэродинамическая схема «утка»). Только эта схема позволяла использовать положительную подъёмную силу оперения как дополнение к подъёмной силе крыла и обеспечить самолёту высокое аэродинамическое качество. Он досконально изучил особенности таких летающих самолётов, выполненных по схеме «утка», как американского стратегического бомбардировщика «Валькирия» и шведского истребителя «Вигген». Второе важное решение — мотор с толкающим воздушным винтом располагается сзади. Юный Берт мечтал летать на своём маленьком самолёте как лётчик-истребитель с перегрузками, крутыми виражами и даже переворотами. Он не рассчитывал на мощный мотор, поэтому вес самолёта должен быть минимальным.

Свои конструкторские находки ему было проще всего наглядно воплотить в виде радиоуправляемой модели его будущего самолёта. Студент Рутан любовался обликом своей модели, её полётом, и с ещё большим упорством осваивал науку авиационного инженера. Уже на последнем курсе они проходили летнюю практику во всемирно знаменитой «Лаборатории реактивного движения», где были представлены новейшие образцы космических ракетных двигателей, компьютерных систем управления, ракет и космических аппаратов. Но Берт продолжал находиться под гипнозом модели своего маленького самолёта. Он приводит в порядок небольшую аэродинамическую трубу на его факультете и продувает сделанные им модели разных элеронов для небольшого самолёта. Работа таких же элеронов исследовалась на его летающей радиоуправляемой модели.

Увлекательная и напряженная учёба и работа порой не оставляла времени для должного внимания жене и сыну. Отношения с Джуди нельзя назвать безоблачными. Иногда они серьёзно ссорились.

Дипломная работа студента Берта Рутана называлась так: «Исследование эффекта совместного вращения и рыскания при резком отклонении элеронов различной формы». В 1965 году состоялась её защита. На вручении диплома бакалавра присутствовали все его близкие и друзья. Потом эта первая научная работа Берта попадёт на всеамериканский конкурс студенческих работ и займёт там первое место.

О том, чтобы учиться дальше на мастера, вопрос не стоял. Но куда пойти работать? Компании «Боинг», «Локхид» и «Дуглас» были желанными для многих выпускников, но не для Рутана. Его амбиция, выросшая на успешном создании ряда летающих моделей самолётов, и широкий взгляд на современные проблемы самолётостроения не позволяли довольствоваться конструированием отдельных деталей самолёта в большой компании. Берт Рутан уже видел себя в роли главного конструктора, отвечающего целиком за самолёт.

Машины компаний «Цессна» и «Бич Эйркрафт» были ему ближе, и он уже собрался послать туда копии своих документов. Но судьбе было угодно поменять эти планы. В университет приехали два представителя авиабазы Эдвардс вербовать выпускников, авиационных инженеров. Причём, это были их прошлогодние выпускники, которых Берт хорошо знал. Их увлекательный рассказ о перспективах гражданского инженера в главном Авиационно-испытательном центре ВВС США, возможность летать и исследовать свойства новейших самолётов в воздухе перевесили всё другое, и Берт принимает приглашение.

В июне он приступил к обязанностям бортового инженера-испытателя очень сложного опытного вертикально взлетающего транспортного самолёта компании «Линг-Темко-Воут» ХС-142А. Сложность и опасность испытаний ХС-142А определялись его необычной конструкцией. Для вертикального взлёта его крыло с четырьмя турбовинтовыми двигателями поворачивалось в вертикальное положение, и тяга двигателей должна превышать вес самолёта. Малейший сбой в системах машины был чреват лётным происшествием.

Семья обустроилась в небольшом арендованном доме в городке Ланкастер недалеко от авиабазы. Через два месяца, 30 августа 1965 года, Джуди родила их второго ребёнка, девочку Доун.

На весь следующий год Берта загнали в командировку в раскалённую калифорнийскую пустыню у самой границы с Мексикой. Там, на авиабазе Флота в Эль Центро проводилась очень важная для войны во Вьетнаме программа отработки сбрасывания тяжелых грузов на парашютах с предельно низких высот до пяти метров. В хвостовой части военно-транспортного самолёта С-130 сидел инженер-испытатель Берт Рутан и обеспечивал рискованный сброс контейнера весом до 25 тонн.

Потом были летные испытания усовершенствованного палубного штурмовика А-7 «Корсар». Но наиболее значимой и опасной стала работа Берта Рутана в качестве второго члена экипажа и бортинженера по программе исследования причин штопора серийного тяжелого двухместного истребителя F-4 «Фантом» с 1 октября 1969 года по 7 августа 1970-го. Эти сверхзвуковые машины воевали во Вьетнаме. Уже было потеряно шестьдесят самолётов из-за проблем управления и лёгкого сваливания в штопор. Почти такого же количества самолётов F-4 по этой причине лишился Флот.

Сидя на заднем сиденье «Фантома» и скрупулёзно отслеживая реакцию самолёта на изменение режима управления, Берт Рутан сотни раз испытывал свои нервы, когда приходилось использовать противоштопорный парашют, чтобы сохранить самолёт. Самое жуткое ощущение Рутана связано с их попаданием в плоский штопор. Тогда машина сделала семнадцать полных витков, неуправляемо снижаясь с высоты 11 до 2 км, когда противоштопорный парашют восстановил управление.

Истребитель-бомбардировщик F-4 «Фантом» был склонен входить в штопор, в частности из-за несимметричной наружной подвески. Берт досконально изучил его повадки при различных лётных ситуациях и вместе со всей командой, задействованной в этой программе, разработал рекомендации по изменению Руководства по лётной эксплуатации «Фантома». За проделанную работу Берт Рутан награждён Воздушной медалью для военнослужащих.

Работа Берта Рутана на Авиабазе Эдвардс обогатила его новыми знаниями о свойствах современных боевых машин и была ещё одним его Университетом. Там у него была хорошая перспектива занять более высокий пост руководителя отделения. Но в жизни Берта Рутана назрели глубокие перемены.

Он всё больше тяготел к обладанию простым и доставляющим удовольствие в полёте собственным самолётом. Ему очень хотелось летать самому, и он не без основания надеялся, что такой самолёт придётся по душе очень многим, и возможен его коммерческий успех.

Ещё в университете он продувал модель в аэродинамической трубе диаметром 30 см и скоростью потока 240 км/ч. Потом он придумал конструкцию аэродинамических весов с большой продувочной моделью своего самолёта, которая устанавливалась на крыше его автомобиля и выдавала значение сопротивления на скорости движения 120 км/ч.

Убедившись, что его «утка» с толкающим воздушным винтом и двумя килями на крыльях летать будет, Берт начал её строить в своём гараже на две автомашины. В их доме в Ланкастере, когда дети уже спали, в гараже горел свет, и Джуди приходила помогать мужу. Начал он с фюзеляжа и кабины. Работать приходилось урывками и с перерывами на длительные командировки по службе. Но это было его любимое «хобби». И по мере того, как появлялись осязаемые очертания его мечты, Берт укреплялся в мысли, что если это может делать он, то сотни его последователей смогут построить самолёты в гараже.

Кстати, Берт обнаруживает, что в Ланкастере имеется местное отделение «Ассоциации экспериментальных самолётов», и становится её членом с удостоверением под номером 26033. С тех пор он будет всегда принимать самое активное участие в ежегодных слётах «самодельщиков» со всей страны на аэродроме Ошкош в штате Висконсин. Сохранилась фотография, где Берт прямо сияет, сидя в каркасе будущей кабины его самолёта в гараже. Шпангоуты выпилены из многослойной фанеры, которую он покупал в хозяйственном магазине. Стрингеры — из сосновых реек. В нём снова проснулся авиамоделист, наслаждающийся достигнутым результатом дела рук своих и головы.

Берт продолжал работу на Авиабазе Эдвардс, которая требовала огромного напряжения, но и приносила зарплату, так необходимую его семье. Однако, своё будущее в мыслях он уже связывал с конструированием самолётов для «самодельщиков».

К этому времени назрел и семейный кризис в отношениях с женой. Джуди было очень тяжело одной с двумя детьми с таким занятым мужем. За прошедшие семь лет замужества многое изменилось. Бурная любовь в начале их отношений постепенно испарилась. Их лодка счастья разбилась о скалы быта. Уже несколько раз Джуди забирала детей и уезжала к своим родителям. Но потом возвращалась в надежде сохранить семью. На этот раз это было насовсем. Она с детьми скрывалась от мужа в Техасе, затем в штатах Огайо и Айдахо. Через год, в 1970-ом состоялся развод. Было много объективных причин. Джуди была глубоко религиозной и определила детей в школу при храме. Она ненавидела любую войну и презирала Дика Рутана за то, что он сбрасывает бомбы на бедных вьетнамцев. Заодно доставалось и Берту — он тоже работал на войну. Её душа не принимала фанатичное увлечение мужа самолётами, и она никогда не хотела учиться летать. Ей уже было невмоготу находиться в заточении в их доме в Ланкастере, в этой противной пустыне Мохаве, где нестерпимая жара и песчаные бури. Ей ещё не было и тридцати, и она была очень привлекательна.

Вскоре после развода Джуди нашла добропорядочного мужчину, вышла замуж и поменяла фамилию детей. Она отказалась от алиментов и препятствовала встречам бывшего мужа с детьми. Для Берта Рутана это был ещё один жизненный Университет. Всё, что у Берта Рутана осталось самого дорогого — это его недостроенный самолёт «ВариВигген».

Ещё многое предстояло установить: откидную часть фонаря задней кабины и козырёк передней, мотораму, двигатель, приборную доску и систему управления двигателем и самолётом, кили и консоли крыла. Но главное, самолёт уже стоял на своих колёсах.

Новая жена и новая работа

Для согласования предлагаемых мероприятий по повышению безопасности «Фантома» Берта Рутана в 1971 году послали в командировку на пять месяцев в Лётно-испытательный центр компании «Макдоннелл Дуглас» в городе Сан-Луис, штат Миссури. Там он и встретил свою новую любовь — миниатюрную и молодо выглядевшую мать двоих детей Каролину Вивер. Она была разведённой и самодостаточной женщиной, получала хорошую зарплату, работая компьютерным программистом. В Сан-Луисе Берт женился на Каролине и её дочки Джетта и Кайя, семи и пяти лет, стали ему родными.

В конце года Берт получает предложение, от которого он был уже не в силах отказаться. Сам Джим Беде, хозяин компании «Беде Эйркрафт» в городе Нейтон, штат Канзас, пригласил его возглавить Лётно-испытательный центр компании. Обещал ту же зарплату и разрешил заниматься своим самолётом. Что ещё надо!

Джим Беде был тем авиаконструктором, который уже реализовал продажу готовых комплектов деталей маленького самолёта для семейного туризма и был очень популярен среди «самодельщиков». Берт Рутан об этом ещё мог только мечтать. Беде, не мудрствуя лукаво, выпускал классический одномоторный высокоплан c неубирающимся шасси BD-4.

Но вот следующий самолёт для «самодельщиков» BD-5 был уже совершенно другим. Одноместный с толкающим воздушным винтом и со скоростью в два раза больше, чем у «Цессны», он весил 250 кг. Недавно опытный совершил короткий первый вылет, в котором уже выявилась его неустойчивость. Предстояла его доводка, и Берт Рутан в глазах Джима Беде был очень нужным ему человеком.

Переезд новой семьи Рутанов из Калифорнии в штат Канзас к месту его новой работы состоялся в марте 1972 года. Они арендовали дом в посёлке южнее Нейтона. Берту уже не требовалась военная выправка, и он отпустил себе пышные бакенбарды. Каролина полностью поддерживала планы мужа. Она начала учиться летать с тем упорством, какое бывает только у очень целеустремлённых женщин. Не всё получалось сразу, ей потребуется налетать 35 часов, чтобы получить удостоверение пилота.

Первый самолёт Берта Рутана «ВариВигген»

У директора Лётно-испытательного центра Берта Рутана работали четыре инженера, девять механиков, снабженец и была даже секретарша. В ангарах центра нашлось место и для его недостроенного «ВариВиггена». Но теперь работа по его сборке шла не по дням, а по часам. Уже через месяц Берт запустил мотор, а в мае 1972 года взлетел.

Как ни странно, он не обнаружил существенных недостатков машины. Устойчивость самолёта была настолько высока, что потом он снимет дополнительные кили на законцовках крыла. На самолёте будет установлен более надёжный и мощный двигатель.

Летом 1972 года Берт провёл всесторонние испытания своего «ВариВиггена» и решил, что может лететь на нём вместе с Каролиной за тысячу километров в Ошкош, штат Висконсин, на ежегодный слёт создателей экспериментальных самолётов. Там новинка с треугольным крылом, передним горизонтальным оперением и расположенным сзади мотором с толкающим воздушным винтом привлекла всеобщее внимание. Показательные полёты Берта на своём самолёте окончательно развеяли сомнения немногочисленных скептиков. За вклад в развитие самолётостроения Берт Рутан удостоился почётной награды, и ему пришлось выступать с лекциями о своей машине.

«ВариВигген» в полёте

Авиационные и спортивные журналы публиковали статьи с фотографиями «ВариВиггена». Лучшей рекламы придумать было трудно. Благодаря своему таланту и упорству Берт Рутан в самом начале карьеры авиаконструктора получает блестящий старт и становится признанным лидером «самодельщиков». На волне успеха «ВариВиггена» они с Каролин решают, что его можно продавать. Но в какой форме? На организацию его производства у них денег не было. Всё, что они могли сделать, был комплект чертежей и инструкции по сборке. Фактически они продавали идею, конструкторское решение. Комплект содержал 63 страницы, рассылался по почте и стоил покупателю 51 доллар. Заказов было много.

Их лётный экземпляр «ВариВиггена» был не только средством передвижения для Берта и Каролины, позволившим им отдыхать в красивейших местах Калифорнии, но и демонстрационной моделью для многочисленных последователей Берта в строительстве такого самолёта. Они могли задать любой вопрос по конструкции и получить ответ с фотографией этого места в самолёте. На нём Берт катал дочерей Каролины и своих друзей. Везде, куда прилетал маленький и вёрткий «ВариВигген», он пользовался повышенным вниманием.

Жена и друг Каролина Вивер стала подлинной находкой для неутомимого молодого авиаконструктора. Новые идеи и планы рождались в совместных обсуждениях. Её изящная стройная фигурка появлялась там, где был он. Она выглядела очень юной, и только в минуты задумчивости на её лице можно было заметить явные следы непростой жизни, которую ей довелось прожить.

«ВериВигген» в музее

«Гнездо» в пустыне

Компания «Беде Эйркрафт», продавая комплекты готовых деталей самолётов, терпела финансовые убытки. Берт Рутан урок усвоил и продолжал успешно выполнять порученную ему работу — переделку винтового BD-5 в реактивный BD-5J. Он успешно взлетел осенью 1973 года, обозначив появление самого маленького реактивного самолёта в мире. Но дальнейшая работа у Беде была уже бесперспективна.

В свои тридцать, Берт Рутан ощутил себя конструктором, способным создавать очень нужные людям новые самолёты. Но для этого была нужна своя маленькая производственная база. Подходящее место нашлось в двадцати минутах езды на машине от Авиабазы Эдвардс, где он прослужил семь лет.

Во время Второй мировой войны здесь была военная база, от которой осталась хорошая взлётно-посадочная полоса и несколько старых ангаров. Теперь это называлось Аэропорт Мохаве. Аренда одного из ангаров в этой безлюдной пустыне стоила недорого, и денег, одолженных Бертом у своих родителей вполне хватило. Так молодой авиаконструктор Берт Рутан в 1974 году создал «гнездо» в пустыне, из которого многие годы будут вылетать его выдающиеся «птенцы».

В ближайшем жилом комплексе он арендовал дом для семьи. Одновременно с обустройством на новом месте Берт начал работать над конструкцией следующего самолёта. Основная цель — создать машину с лучшим аэродинамическим качеством, а следовательно, с большей дальностью полёта. Он назвал её «Мини Вигген». Прямоугольное верхнерасположенное крыло с опущенными законцовками. Но машина не получилась. Уже был готов дюралевый фюзеляж и переднее оперение, когда Берт решает отказаться от этого проекта.

Конец ознакомительного фрагмента.