Первая авария

Весной 1940 года, пока самолёты «Прототип 12» взлетали с аэродрома Кагамигахара, Япония всё глубже увязала во Второй японо-китайской войне, что началась тремя годами ранее в материковом Китае. Хотя победные отчёты об истребителях «Тип 96» публиковались вплоть до начала 1938 года, теперь их больше не было видно. Причиной этого стало то, что китайские военно-воздушные силы отошли за пределы радиуса действия истребителей «Тип 96». Это часто создавало серьёзные проблемы для наших сухопутных войск, действовавших без прикрытия, и иногда китайские самолёты бомбили линию фронта.

Тем временем новости о великолепных характеристиках «Прототипа 12» дошли до фронтовых частей, и их голоса звучали всё громче и громче, требуя, чтобы новому самолёту разрешили присоединиться к ним как можно скорее. В результате Управление авиации ВМС приняло меры для отправки нового истребителя на фронт уже к концу апреля 1940 года. Хотя мы были рады услышать эти новости, но по результатам уже проведённых испытаний как материальной части, так и лётных характеристик, мы всё ещё не были полностью удовлетворены самолётом. «Прототип 12» не завершил программу эксплуатационных испытаний, но уже наметилось несколько областей, где потребуются модификации и дополнительные испытания, прежде чем он будет готов пойти в бой.

Примерно в то же время флот объявил о своих планах на истребитель «Прототип 14». * Это должен был быть истребитель наземного базирования для задач противовоздушной обороны, позже он станет перехватчиком «Райдэн». Весной 1940 года мысли о его проектировании тяжким грузом лежали на моей душе. Однако по мере того, как выдающиеся результаты испытаний «Прототипа 12» становились широко известными, я вспомнил противодействие и тревогу, существовавшие внутри ВМС всего полтора года назад, а также то, какими счастливыми мы в конечном счёте сделали Лётно-технический институт морской авиации нашим «Тип 96» во время его лётных испытаний, когда он показал себя гораздо лучше, чем они ожидали. Возможно, предположил я, произойдёт ещё один интересный эпизод, подобный тому, когда главный инспектор ВМС поддразнивал Лётно-технический институт по поводу их недавнего скептицизма.

Характеристики «Прототипа 12» подвергались некоторой критике. Были те, кто говорил, что для палубного истребителя манёвренность гораздо важнее дальности полёта, и на какое-то время это замечание сделало самолёт непопулярным. Мне это казалось в некотором смысле забавным, поскольку огромная дальность полёта была как раз той характеристикой, которую требовали реально воевавшие подразделения морской авиации. Честно говоря, мне не следовало бы называть это забавным, так как если бойцы на поле боя подобным образом меняют своё мнение, то могут возникнуть серьёзные проблемы.

11 марта я был полностью поглощён работой как над «Прототипом 12», так и над «Прототипом 14», когда около 15:00 молодой сотрудник нашей группы торопливо подошёл к моему столу и сказал мне, что господин Хаттори хочет меня видеть. В вызове к Хаттори не было ничего необычного, и поэтому я буднично подошёл к его столу. Но то, что он сказал мне, поразило как молния: «Лётный образец «Прототипа 12» номер два разрушился в воздухе в Йокосуке, и сообщается, что пилот погиб. Не могли бы вы прямо сейчас срочно отправиться в Лётно-технический институт?» Я почувствовал, словно вся кровь отлила от моей головы.

Потеря самолёта во время лётных испытаний не является редким событием. Хотя мы неоднократно проводили прочностные испытания и испытания в аэродинамической трубе, чтобы собрать данные, которые можно было бы использовать для внесения надлежащих корректировок при проблемах, способных возникнуть во время реальной эксплуатации, ничто не абсолютно, когда задействованы человеческие существа, а некоторые проблемы попросту непредсказуемы. Я уже сталкивался с двумя такими непредвиденными проблемами во время программы «Прототипа 7». Однако в обоих случаях пилот смог спастись, воспользовался парашютом и благополучно приземлился. Но в этот раз пилот не спасся. Что, в конце концов, вызвало подобную аварию? Вернувшись к своему столу, я сообщил эту новость пока только своим ведущим сотрудникам. Все выглядели мрачными, но было совершенно ясно, что сейчас уже слишком поздно что-либо предпринимать.

Открылся ли парашют?

Оставив своих встревоженных руководителей групп, я помчался в Йокосуку на ночном поезде. Я продолжал думать: «Была ли это случайность или дефект в конструкции?» Более того, мне было больно думать о погибшем пилоте. Я лежал на полке в спальном вагоне, но сон так и не пришёл. На некотором расстоянии от меня я слышал звуки группы людей, возможно, туристической группы, которые выпивали и веселились. Шум их праздника был ужасен для моих ушей.

Теперь, когда авария произошла, я хотел узнать всё в деталях как можно скорей. Через шесть с половиной часов пути от Нагои, через двадцать минут после Офуны, после недолгого ожидания и пересадки на другой поезд, я наконец прибыл в Тауру, где располагался Лётно-технический институт. С нетерпением дождавшись наступления утра, я зашёл в кабинет начальника лётно-испытательного отдела. Стоя перед ним, я на мгновение лишился дара речи. В следующее мгновение слова неожиданно вырвались из моего рта: «Я должен принести извинения». Хотя и не было установлено, что за аварию ответственна конструктивная ошибка, эти слова казались наиболее подходящими.

Только после совещаний, длившихся с утра до полудня, я наконец узнал всю историю аварии. Погибшим пилотом был Масуми Окуяма, лётчик-испытатель из лётно-испытательного отдела Лётно-технического института. В тот день он проводил испытания на пикирование для исследования проблем, связанных с механизмом изменения шага воздушного винта. Это считалось приоритетной задачей, поскольку, если угол атаки каждой лопасти воздушного винта не менялся соответственно аэродинамической нагрузке, то самолёт не мог эффективно действовать во время воздушных боёв, где требовались быстрые, резкие движения в самом широком диапазоне скоростей. Кроме того, любой дисбаланс становился источником неприятной для пилота вибрации.

Окуяма, взявшийся за эту проблему, был опытным лётчиком-испытателем с налётом почти 2000 часов на учебных самолётах и истребителях. Сначала он благополучно выполнил испытательное пикирование с 1500 до 500 метров, а затем начал снова пикировать с высоты 1500 метров под углом около 50°. В это время и произошла трагедия. Согласно отчёту, составленному капитаном 3-го ранга Накано, когда самолёт Окуяма пикировал между 400 и 500 метрами без каких-либо признаков вывода, раздался громкий ревущий звук, а затем сильный хлопок.

Мгновенно крыло отделилось от фюзеляжа, а двигатель с воздушным винтом начали падать как единое целое, в то время как остальная часть самолёта рухнула на землю в виде обломков. Окуяма покинул самолёт, и пока он падал, люди мысленно молились: «Ну давай, парашют, открывайся!» И он открылся, люди вздохнули с облегчением, но оно было недолгим. На высоте от 300 до 400 метров лётчик вдруг отсоединился от парашюта и стремительно упал на землю, безжалостно разбившись на мелководье недалеко от пляжа. Пустой парашют бесполезно приземлился неподалёку.

Согласно показаниям свидетелей и исследованию парашюта, Окуяма находился в полубессознательном состоянии и, возможно, пребывал в иллюзии, что находится на земле. Похоже, он неосознанно сам открыл замок своего парашюта, двигая руками во время падения. Если бы он был полностью без сознания во время падения, он мог бы спастись. Я глубоко сожалел о его смерти.

Расследование идёт круглосуточно

Совещание, положившее начало расследованию причин аварии, открылось в атмосфере скорби. Господин Сугимото, начальник лётно-испытательного отдела, выступал в качестве председателя и сказал: «Мы должны отбросить любые предвзятые мнения и действовать осторожно, продвигаясь к поиску истинной причины и выработке мер по её устранению. Более того, мы получили приказ завершить эту задачу как можно быстрее». После этого, вслед за рассказом из первых уст капитана 3-го ранга Накано, поднялся Мацудаира из лётно-испытательного отдела Лётно-технического института. Он отвечал за вибрационные испытания «Прототипа 12» с января 1939 года. Мацудаира выглядел бледным, как будто тоже не спал этой ночью. Он перешёл сразу к сути, которую признавали все: самолёт подвергся флаттеру.

Флаттер – это вибрационное явление, которое может охватывать крыло, хвостовое оперение, элероны, рули высоты и руль направления. Он возникает как функция скорости самолёта и чем-то похож на колебания флага на ветру. Если он возникает, самолёт сильно вибрирует и обычно подвергается разрушению в воздухе. Возможно, следующий пример сделает понимание флаттера более простым. Если вы зажмёте лист бумаги в руке между большим и указательным пальцами и слегка подуете, бумага будет парить в воздухе, но если вы дунете сильнее, бумага начнёт колебаться. Это и есть флаттер. Если использовать более жёсткую бумагу, она не будет подвержена флаттеру, если только вы не дунете ещё сильнее.

Истребитель, который развивает колоссальную скорость во время пикирования в ходе воздушного боя, должен иметь прочное, жёсткое крыло, а также другие жёсткие элементы конструкции для предотвращения флаттера. В некотором смысле, возможность предотвращения флаттера может решить судьбу лётно-технических характеристик истребителя. В ходе данного расследования подозрения каждого сначала сосредоточились на флаттере как на причине аварии. Это было естественно, поскольку самолёт разрушился в воздухе после того, как набрал скорость в пикировании.

Однако Мацудаира сделал следующее замечание, которое опровергало подобные рассуждения: «Самолёту не угрожал флаттер, пока он не достигнет скорости более 1000 км/ч, судя по результатам испытаний, проведённых в прошлом. Кроме того, предыдущие аварии, вызванные флаттером, показывают, что если бы он начался на крыле, то было бы разрушено только крыло; в случае с хвостовым оперением были бы повреждены хвостовое оперение и крайняя хвостовая часть фюзеляжа. Это абсолютно беспрецедентный случай мгновенного разлёта всего планера на куски. Поэтому я не думаю, что причиной этого разрушения в воздухе является обычный флаттер». Затем дискуссия перешла к существенно отличавшимся углам установки трёх лопастей воздушного винта, обнаруженных на месте аварии. Было естественно сосредоточиться на этом, так как носовая часть фюзеляжа, содержащая двигатель, оторвалась с громким ревущим звуком, без каких-либо признаков внезапного кабрирования.*

Обломки второго лётного образца «Прототипа 12», собранные после аварии. Йокосука, 1940 год.

Но, несмотря на все наши усилия, мы не смогли определить точную причину аварии; нам оставалось лишь размышлять о гибели Окуяма. Чтобы найти причину, мы решили начать всё с чистого листа. Полёты «Прототипа 12» были приостановлены на неопределённый срок, и были приняты меры для предотвращения повторения подобных аварий в будущем. Это был единственный способ сделать гибель пилота не напрасной. Мы все присутствовали на поминальной службе по Окуяма, которая состоялась после совещания, и со склонёнными головами извинились перед ним в наших сердцах.

После этого я изучил обломки лётного образца номер два, которые были собраны и разложены в ангаре, а также карту обломков, показывающую положение деталей в момент их удара о землю. Я обнаружил, что точно оценить последовательность разрушения было трудно, но судя по состоянию обломков и тому, как детали были разбросаны – самолёт был уничтожен почти полностью.

Тщательный осмотр показал, что балансировочный груз (весовой компенсатор), который был прикреплён к рулям высоты, был срезан посередине своего поддерживающего кронштейна и отсутствовал. Этот груз требовался для предотвращения флаттера рулей высоты. На более ранних самолётах, которые не могли летать так быстро, подобные грузы не требовались. Но по мере улучшения лётно-технических характеристик и увеличения скоростей эти грузы стали необходимы, и мы впервые использовали их ещё на истребителе «Тип 96». Изучая обломки лётного образца номер два, мы не смогли прийти к определённому выводу относительно значимости отсутствующего груза.

Казалось, что продвижение в определении причины аварии будет медленным, поскольку последовательность разрушения оставалась неизвестной, а показания пилота, само собой, были недоступны. Было отмечено, что поверхность лонжерона крыла была плохо обработана, и как конструктор я был смущён. От нас потребовали предоставить необходимые образцы для испытаний и данные, хотя само расследование должно было проводиться ВМС, и мы не должны были принимать в нём прямого участия.

Примерно через десять дней, поскольку мы должны были представить некоторые данные, компания командировала Сонэ в Лётно-технический институт и обратилась с просьбой разрешить ему тоже осмотреть обломки самолёта и посмотреть, как продвигается расследование. К слову, 1 апреля название Лётно-технического института было изменено на Инженерно-авиационный институт ВМС. Сонэ сообщил, что расследование продолжалось и днём, и ночью. Какой бы трудной ни была эта задача, флотские специалисты установили причину аварии в начале апреля, прежде всего благодаря исследованиям Мацудаира. Мы были удивлены, но искренне восхищены этим достижением.

Согласно официальному отчёту ВМС, авария произошла следующим образом: «Балансировочный груз, прикреплённый к рулям высоты, дал трещину и в конце концов отвалился из-за повторяющихся ударов при посадках и взлётах. В результате рули высоты оказались в условиях, при которых они могли подвергнуться флаттеру. После того как самолёт начал пикировать и его скорость увеличилась, рули высоты начали флаттировать, и это вызвало вибрацию всего планера, в результате чего планер, предположительно, мгновенно разрушился».

Причина аварии второго лётного образца «Прототипа 12» (доработанная иллюстрация из оригинала).

Когда рули высоты начали флаттировать, хвостовая часть фюзеляжа начала вибрировать в вертикальной плоскости, одновременно возникли вертикальные изгибные колебания крыла и вертикальные колебания двигателя. Кроме того, произошло смещение самолёта по тангажу. Из-за того, что самолёт совершил весьма сложное движение, большинство экспертов предполагало, что потребуется много времени для проведения точных экспериментов и расчётов. Несмотря на это, Мацудаира пришёл к своему кажущемуся смелым выводу в считанные недели, используя своё уникально острое чутьё, знание теории и простую модель.

Но большинство причастных людей всё ещё сомневалось, что флаттер рулей высоты мог вызвать вибрации, достаточно сильные, чтобы оторвать двигательный отсек от планера. В конце концов объяснение Мацудаира было принято, и опора балансира была перепроектирована, чтобы сделать её прочнее.

Разумеется, усовершенствование для предотвращения сбоев в работе воздушного винта изменяемого шага также было включено в эту программу доработок. Это было абсолютно необходимо для соответствия требованиям к характеристикам в воздушном бою, и фактически испытание на пикирование, в котором произошла авария, являлось частью программы по улучшению манёвренности. Благодаря этим мерам аналогичных аварий больше не происходило. Нам болезненно напомнили о том, что весовой компенсатор руля высоты был слишком важен, чтобы проектировать его на основе «здравого смысла» в противовес рациональному анализу.

Трагедия с гибелью Окуяма произошла потому, что мы ступили в технически неизведанную область, которая включала в себя высокие максимальные скорости и воздушные винты изменяемого шага. И тут аварий невозможно было избежать, раз мы собирались достичь лётно-технических характеристик, требовавшихся от истребителя «Прототип 12». Но, будучи главным конструктором этого самолёта, я чувствовал себя очень скверно из-за этой аварии, как я и сказал начальнику лётно-испытательного отдела на следующий день после того, как она произошла. Я ещё раз сотворил безмолвную молитву и сказал Окуяма, что благодаря его жертве наша авиационная наука и техника обрели ценнейший опыт.