Рэйсэн - история истребителя "Зеро" - Дзиро Хорикоси

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,