Гибель капитан-лейтенанта Мамбе Симокава

С передовой в Китае поступали сообщения о победах, и производство «Рэйсэна» шло по верному пути. Однако нам пришлось пережить ещё одну трагедию, прежде чем этот истребитель продемонстрировал своё непревзойдённое превосходство над Тихим океаном и раскрыл истинный потенциал. В апреле 1941 года, примерно через год после гибели Масуми Окуяма на втором лётном образце «Прототипа 12», произошла ещё одна катастрофа.

Франция уже потерпела поражение в европейской войне, которая длилась к тому времени полтора года, а между Англией и Германией продолжались ожесточённые воздушные бои. Наземные сражения переместились с Балкан в Северную Африку. В этот период как воюющие, так и невоюющие державы вели активные дипломатические переговоры. В этот мрачный промежуток времени авиация ВМС продолжала интенсивную программу лётной подготовки днём и ночью. Она состояла из учебных полётов, которые зачастую были гораздо сложнее боевых.

Я услышал новость о второй катастрофе 17 апреля 1941 года. Она шокировала меня сильнее, чем потеря Окуяма, так как на этот раз погиб капитан-лейтенант Мамбе Симокава – командир истребительной эскадрильи авиакорпуса в Йокосуке, офицер, которого я давно знал и уважал.

Капитан-лейтенант Симокава пользовался доверием многих людей благодаря своему чувству ответственности и бесконечному желанию непрерывно учиться и совершенствоваться. Он обладал выдающимися техническими знаниями, которые сочетал с сильным боевым духом. В дополнение к этим качествам, он отличался искренностью и великодушием. Коллеги звали его по прозвищу «Мамбе-сан», а старшие по званию проявляли к нему особое уважение, называя его «Симокава-кун», а не просто «Симокава», даже в его отсутствие. В самом начале многие пилоты не понимали ценности опытного истребителя «Прототип 12», однако капитан-лейтенанту Симокава хватило проницательности, чтобы разглядеть потенциал самолёта, и он посвятил себя его доработке. Инженеры из моего штаба также прекрасно знали его с первых дней лётных испытаний. Когда я сообщил им о его гибели в катастрофе, все в один голос недоверчиво воскликнули: «Что? Господин Симокава?»

Самолёт падал «крестом»

В ту ночь мы выехали из Нагои втроём: Наокадзу Юи и Хироцугу Хираяма, которые отвечали за производство, и я, отвечавший за проектирование. Рано утром следующего дня мы прибыли в Научно-технический институт морской авиации, чтобы заслушать отчёт о катастрофе и принять участие в заседании следственной комиссии.

Согласно отчёту, обстоятельства катастрофы выглядели следующим образом: днём 16 апреля капитан-лейтенант Ясуси Никаидо, командир истребительной эскадрильи авианосца «Кага», отрабатывал петли и пикирование над военно-морским аэродромом в Кисарадзу, префектура Тиба. Он пилотировал «Рэйсэн» «Модель 21», на котором стояли триммеры, снижавшие усилия на ручке управления элеронами. Выполняя эффектную крутую петлю, он заметил гораздо более сильные гофры на обшивке левого крыла, чем когда-либо прежде. Затем он зашёл на плавную петлю и почти не заметил гофров. После этого он выполнил плотную петлю и снова заметил глубокие гофры на обшивке левого крыла. На мгновение им овладела тревога, но он продолжил плановую лётную подготовку. Наконец, он начал пикирование с высоты 3500 метров под углом около 50°. Когда самолёт достиг высоты 2000 метров на скорости 590 км/ч, гофрирование обшивки левого крыла снова стало очевидным. При достижении скорости около 600 км/ч, когда пилот выводил самолёт из пикирования плавным поднятием носа, без какого-либо предупреждения сильный толчок сотряс планер.

Из-за этого у пилота потемнело в глазах, и он потерял сознание. Придя в себя, капитан-лейтенант Никаидо обнаружил, что самолёт летит горизонтально. К своему удивлению, он обнаружил, что оба элерона, а также части верхней обшивки обеих плоскостей оторвались. Трубка Пито, которая измеряла скорость полёта и находилась в передней кромке крыла возле его левой законцовки, также погнулась, а указатель скорости застыл на отметке около 300 км/ч. Используя оставшиеся органы управления, лейтенант Никаидо привёл повреждённый самолёт обратно на аэродром Кисарадзу. О происшествии сразу же сообщили в Научно-технический институт и авиакорпус в Йокосуке.

Плоскость A6M2b (Модель 21) раннего выпуска, с балансировочным триммером на элероне.

Капитан-лейтенант Симокава, должно быть, испытал прилив ответственности, когда услышал эту новость. В то время в ангаре авиакорпуса в Йокосуке находились два «Рэйсэна». Один из них имел триммеры элеронов, аналогичные тем, что стояли на самолёте лейтенанта Никаидо, и этот истребитель как раз вернули с авианосца «Кага» из-за гофров на обшивке крыла. Авиакорпус в Йокосуке провёл расследование проблемы с этим самолётом, но не смог найти причину аварии. Капитан-лейтенант Симокава, вероятно, подумал, что самый быстрый способ решить проблему – провести лётные испытания другого самолёта точно так же, как лейтенант Никаидо пилотировал свой «Рэйсэн».

На следующий день, утром 17 апреля, сначала выполняя полёт на «Рэйсэне» без триммеров элеронов, капитан-лейтенант Симокава так же спикировал с высоты 3800 метров под углом около 50° и начал выводить самолёт, когда тот достиг скорости около 640 км/ч, затем перешёл в горизонтальный полёт на высоте 1200 метров. Он внимательно смотрел на обшивку крыла, но заметил лишь небольшие морщины. Капитан-лейтенант пилотировал «Рэйсэн» в состязании по оценке лётно-технических характеристик между истребителями флота и армии в январе того же года и не сомневался в прочности конструкции «Рэйсэна» – ранее он уже достигал на нём скорости около 680 км/ч. Затем Симокава поднялся в воздух на другом «Рэйсэне» – том, что с триммерами-балансирами элеронов, который построили примерно в то же время, что и самолёт лейтенанта Никаидо. За его взлётом с земли наблюдало множество людей. Первым испытанием было пикирование с высоты около 4000 метров под углом около 50°, с плавным выводом из пикирования на высоте около 2000 метров и переходом в горизонтальный полёт на высоте около 1500 метров. Этот элемент завершился благополучно, и наблюдатели на земле вздохнули с облегчением.

Перед полётом начальник капитан-лейтенанта Симокава, капитан 3-го ранга Ёситоми, проинструктировал его: «Если заметишь какие-либо морщины – немедленно прекращай испытания». Симокава не принадлежал к числу людей, способных забыть подобный приказ.

Во время второго испытания он снова спикировал с высоты теперь около 4000 метров под углом около 60°. Когда самолёт, казалось, начал выходить из пикирования на высоте около 1500 метров, от левого крыла отлетел крупный белый обломок, похожий на лист бумаги, а за ним – какой-то чёрный предмет. Затем самолёт в пикировании довернул нос влево, дважды перевернулся через крыло и рухнул в море. Капитан-лейтенант Симокава не выбросился с парашютом, а ушёл на дно вместе с самолётом.

По словам наблюдателей, хвостовая часть отвалилась ещё в воздухе, и падающий самолёт напоминал крест. На этот раз при падении планер остался относительно целым, что отличалось от разрушения в воздухе, произошедшего годом ранее. Элероны и горизонтальное оперение, должно быть, оторвались ещё в небе, и мы не смогли их найти. Вполне возможно, что после отрыва оба элерона ударили по стабилизаторам и оторвали их от фюзеляжа. Планер, двигатель и воздушный винт единой массой на огромной скорости врезались в воду и полностью разрушились от удара. В частности, фюзеляж сильно скрутило и деформировало. Часть главного лонжерона, проходившего через фюзеляж, и внешняя обшивка крыла вместе с элементами более мелких секций спеклись в единый ком. Левая законцовка крыла оторвалась, хотя и пострадала меньше всего. Нам сообщили, что из-за состояния обломков трудно найти хоть какую-то зацепку относительно последовательности разрушения конструкции.

Что было не так с триммерами?

После знакомства с обстоятельствами катастрофы мы перешли к дискуссии. В центре внимания оказался тот факт, что аналогичные аварии произошли на двух разных самолётах, оснащённых триммерами элеронов. Поскольку триммеры изначально установили по предложению специалистов ВМС, расследование внутри Института, по всей видимости, уже значительно продвинулось вперёд, так как специалисты ведомства, вероятно, чувствовали свою ответственность. Как отмечалось ранее, триммеры представляли собой небольшие рулевые поверхности, закреплённые на задней кромке элеронов, и предназначались для облегчения управления элеронами за счёт использования дополнительных аэродинамических нагрузок.

Однако, согласно замечаниям представителей ВМС, хотя триммеры могли должным образом снижать усилия на ручке управления до определённой скорости, они также могли вызывать появление мощной силы, которая толкала вверх заднюю кромку элерона без какого-либо воздействия со стороны пилота. Вполне возможно, что возникающая таким образом чрезмерная сила могла разрушить систему управления. Или же на крыло и элерон действовала перегрузка из-за больших углов отклонения элеронов, достижимых на высокой скорости при установленных триммерах?

Как работает балансировочный триммер, вызвавший столько дискуссий (доработанная иллюстрация из оригинала).

Высказали и другое мнение: причиной катастрофы мог стать флаттер. Это указывало на более сложный механизм флаттера, чем тот, с которым мы сталкивались ранее, и основанный на смещении назад центра тяжести элерона при установленных триммерах. Однако возникновение этого типа флаттера не ожидалось на скоростях ниже 750 км/ч. Господин Мацудаира и должностные лица Научно-технического института морской авиации объяснили, что они практически уверены в том, что причиной не был флаттер, поскольку скорость самолёта в момент катастрофы не превышала 650 км/ч. Капитан-лейтенант Никаидо также засвидетельствовал: «Я не почувствовал никакой вибрации». Научно-технический институт выпустил прямое заявление о том, что, по мнению их специалистов, катастрофа произошла из-за отказа от повторной проверки расчётов на прочность для крыла, элеронов и системы управления при установке триммеров.

В тот день мнения поступали с самых разных позиций. Как и в случае с первой катастрофой, компания «Мицубиси», как разработчик и производитель, не принимала непосредственного участия в расследовании происшествия. Вместо этого мы с большим интересом ожидали выводов флотской комиссии по расследованию причин катастрофы, которую возглавлял господин Мацудаира.

После заседания мы, трое представителей компании «Мицубиси», смогли осмотреть обломки самолёта капитан-лейтенанта Симокава. Жизнь этого храброго и многообещающего офицера оборвались на его тридцать третьем году. Какое-то время мы молча смотрели на безжалостно деформированный планер. Его обломки не разлетелись так сильно, как в случае с первой катастрофой, но сколько бы мы ни всматривались, мы не могли найти причину аварии. Затем мы решили осмотреть самолёт лейтенанта Никаидо. Он находился в том же состоянии, которое описали на заседании. В месте отрыва обшивки зияла дыра, обнажая потайные головки заклёпок, выступавшие из полки лонжерона. Эти головки были совсем маленькими и, казалось, не оказывали большого сопротивления вырыванию. Мы решили, что одним из улучшений станет увеличение размера зенковки в полке лонжерона, чтобы использовать заклёпки с большей головкой. Изучая морщины на левой плоскости, по характеру их образования мы определили, что на неё действовал крутящий момент, который закручивал переднюю кромку вверх, а заднюю – вниз. На правой же плоскости осталось лишь несколько морщин.

В тот вечер мы посетили похоронную службу по капитан-лейтенанту Симокава, которую провели на авиабазе в Йокосуке. Посмертно ему присвоили звание капитана 3-го ранга. Похороны прошли по синтоистскому обряду. Стоя перед его портретом, я вспомнил, как двумя месяцами ранее он рассказывал мне о результатах состязания по оценке лётно-технических характеристик против армейских истребителей. Тогда он сказал мне очень лестные слова, и пожал мне руку, мягко улыбаясь, что никак не вязалось с его сильным характером. Глядя на его счастливое лицо на портрете, я не мог сдержать слёз. Этот храбрый человек, обладавший сильнейшим чувством ответственности и стремлением к знаниям, не забыл приказ своего командира. Напротив, желание выяснить причину происшествия с Никаидо, должно быть, заставило его попытаться вернуть повреждённый самолёт на землю. Поступая так, он упустил возможность спастись, что и привело к роковой катастрофе.

Авиационные технологии стремительно развиваются

Через полтора месяца, 13 июня, следственная комиссия провела заседание и подготовила выводы относительно катастрофы, о чём доложили господин Мацудаира и другие представители ВМС. Сонэ и я, представлявшие компанию «Мицубиси», также заслушали этот отчёт. В качестве причины катастрофы комиссия указала флаттер, хотя вскоре после аварии эту причину назвали маловероятной. Данный вывод крайне заинтересовал меня, и я выразил уважение к усердию господина Мацудаира, поскольку изначально он считал, что дело не во флаттере, но всё же провёл расследование в этом направлении. Он очень внимательно изучил обломки «Рэйсэна» капитан-лейтенанта Симокава и самолёт капитан-лейтенанта Никаидо. В частности, он исследовал оставшиеся морщины на плоскости машины Никаидо.

Его аргументация строилась на следующем: ранее поступали сообщения, что обшивка крыла покрывалась морщинами во время плотной петли. Крыльевую конструкцию с деформированной обшивкой легко закрутить, так как её сопротивляемость кручению значительно снижается. Следовательно, крыло с гофрами подвергнется опасной торсионной вибрации на гораздо меньшей скорости, чем конструкция без морщин. Гофры, оставшиеся на крыле самолёта капитан-лейтенанта Никаидо, носили локальный характер и, вероятно, возникли потому, что сопротивление кручению на этом конкретном участке оказалось самым слабым. Это означало, что амплитуда торсионной вибрации крыла различалась от участка к участку, и секция с самыми сильными гофрами должна была вибрировать больше всего.

Это понимание поразило господина Мацудаира. Неужели в предыдущих экспериментальных моделях, которые использовали для исследования проблемы флаттера, крылся серьёзный недостаток? Модель для испытаний на флаттер, которая составляла лишь малую часть от размера реального самолёта, должна была в точности имитировать все динамические характеристики полноразмерной машины. Иными словами, для правильного исследования флаттера модель крыла необходимо изготавливать точно подобной оригиналу, включая распределение жёсткости, веса и аэродинамических нагрузок. Однако литература, которую господин Мацудаира изучил к тому времени, учитывала лишь точность формы крыла и распределения массы, и совершенно не рассматривала распределение жёсткости. Неудивительно, что он не получил правильного решения с первого раза. Это стало новой концепцией как для господина Мацудаира, так и для всей Японии.

Пока он организовывал постройку новой модели крыла для испытаний на флаттер, он провёл испытания на вибрацию и жёсткость на полноразмерном самолёте. Он учёл эти результаты при создании новой модели, и добился того, чтобы она имела идентичный характер вибрации, что и настоящий «Рэйсэн». Когда он рассчитал новую скорость флаттера, она оказалась едва равной 600 км/ч для «Рэйсэна», оснащённого балансировочными триммерами элеронов. Это значение лежало гораздо ниже предыдущей оценки в 750 км/ч. Без триммеров критическая скорость флаттера составляла 630 км/ч. В связи с этим господин Мацудаира откровенно признал свою ошибку и отозвал замечания, которые он высказал на заседании 18 апреля.

Короче говоря, уровень развития технологий исследования флаттера в те дни устарел применительно к «Рэйсэну», поскольку этот самолёт летал гораздо быстрее своих предшественников. Первоначальная оценка критической скорости флаттера оказалась слишком оптимистичной. Из-за того, что производство самолёта основывали на этих оптимистичных расчётах, произошла тяжёлая катастрофа. Теперь, всего через полтора месяца после аварии, специалисты нашли причину – выдающееся достижение.

Флаттер, вызвавший эту катастрофу, представлял собой сложные колебания, в которых соединились торсионная вибрация крыла и вибрация элеронов. В ходе расследования стало ясно, что это состояние опаснее того, при котором крыло и элерон вибрируют как единое целое. Первое состояние позже назвали «изгибно-элеронным крутильным флаттером крыла». Эксперты также выяснили, что столь обсуждаемые балансировочные триммеры элеронов способствовали снижению скорости флаттера. В качестве меры по устранению дефекта инженеры увеличили толщину внешней обшивки крыла, а также повысили прочность на кручение путём соединения рёбер жёсткости, известных как продольные стрингеры. Наконец, они добавили весовой балансир на противоположную сторону триммера. Максимальную скорость пикирования самолёта также временно снизили до 670 км/ч.

Таким образом, в результате этой катастрофы технология исследования флаттера кардинально изменилась. Флот снизил максимальную скорость всех своих самолётов на основе результатов вибрационных испытаний полноразмерных машин и продувок моделей в аэродинамической трубе. Результаты испытаний также сообщили в авиационные лаборатории сухопутных войск, где новая технология внесла большой вклад в развитие авиастроения в Японии. В последующие годы на «Рэйсэнах» подобных аварий не происходило – модификации, внедрённые для предотвращения флаттера, вывели надёжность машины на новый уровень.

Открытие памятника капитану 3-го ранга Мамбе Симокава на авиабазе в Йокосуке.

Гибель капитана 3-го ранга Симокава тронула сердца людей, участвовавших в проекте. В то время Япония уже находилась накануне военного положения, и власти запретили гражданскому населению использовать такой стратегический материал как бронза, за исключением нескольких признанных скульпторов, которым они разрешили использовать её в ограниченном количестве. Из того малого объёма меди, что имелся в распоряжении, мастера изготовили бюст капитана 3-го ранга Симокава и установили его в святилище на военно-морской авиабазе в Йокосуке, посвящённом жертвам авиационных происшествий на флоте. В южной части авиабазы находился холм с крутым склоном, где росли сосны, а на самой вершине холма располагалось святилище. Всякий раз, когда я посещал Йокосуку, я думал о капитане 3-го ранга Симокава, глядя на этот холм. За тридцать лет с момента основания авиакорпуса ВМС ни один человек не удостаивался столь выдающихся почестей, как капитан 3-го ранга Симокава, и вряд ли когда-либо удостоится.