НПП «Звезда»: колыбель отечественных систем катапультирования
Октябрь 1952 года. В подмосковном поселке Томилино организуется опытный завод №918 для создания средств обеспечения безопасности экипажей и повышения живучести боевых самолетов. Решение было принято не случайно – массовый переход авиации на реактивную тягу и естественное увеличение скоростей и высот оставлял мало шансов на спасение летчикам в аварийных ситуациях. В те времена было понятно, что на скорости более 400 км/ч летчик ни при каких условиях не сможет самостоятельно покинуть борт самолета без столкновения с элементами конструкции. Космическая гонка с США также накладывала особые обязательства на завод №918, среди которых были:
— разработка опытных высотных скафандров и противоперегрузочных костюмов для экипажа самолетов;
— конструирование систем покидания летательных аппаратов, катапультных кресел и специального оборудования для защиты человека после покидания кабины самолета;
— исследования в области противопожарной безопасности летательных аппаратов.
Интересно, что завод «поселили» в корпусе, ранее выпускавшем мебель и лыжи, а конструкторский штаб вообще отправили в холодное полуподвальное помещение – послевоенное состояние Советского Союза давало о себе знать. В инженерном направлении катапультирования работы велись с целью обеспечения безопасной траектории полета кресла с летчиком относительно самолета и защиты от травмирования аэродинамическим потоком. Для этого разрабатывали многотрубные стреляющие механизмы и системы фиксации ног, притяга плеч, а также ограничители разброса рук. Первенцами были кресла К-1, К-3 и К-22, обеспечивающие безопасное катапультирование с высоты не менее 100 м и скоростей до 1000 км/ч. Их активно устанавливали на свои машины ОКБ С. А. Лавочкина, В. М. Мясищева и А. Н. Туполева. Фирмы А. М. Микояна, А. С Яковлева и П. О. Сухого самостоятельно строили системы аварийного покидания кабины пилота для своей продукции. Однако, оставалась проблема спасения на режимах взлета и посадки, решением которой стало кресло К-24, в котором появился ряд новых решений. Так, дополнительно установили ракетный двигатель, запускающий летчика подальше от земли, и трехкупольную парашютную систему, состоящую из стабилизирующего, тормозного и основного куполов. На этом фактически и закончилась история систем спасения первого поколения, итогом которой стало около 30 различных кресел от разных разработчиков. К 60-м годам вся эта разношерстная компания требовала от пилотов специфических навыков применения, а обслуживающий персонал страдал от «головных болей», связанных с эксплуатацией и ремонтом. И вот в 1965 году вышло постановление Министерство авиационной промышленности, в соответствии с которым завод №918 приступил к созданию унифицированного катапультного кресла для установки на все самолеты всех авиационных фирм страны Советов. Главным требованием было обеспечение безопасного покидания кабины на всем диапазоне высот, скоростей и чисел М, в том числе при нулевых значениях скорости и высоты – так называемый режим «0-0». Для тех времен это была непростая задача – для этого разработали энергодатчик катапультирования с повышенным импульсом и парашют с системой принудительного ввода на скорости до 650 км/ч с одновременным отделением летчика от кресла. Жесткие телескопические штанги с установленными на концах вращающимися парашютами обеспечивали вертикальную стабилизацию, что позволяло полнее реализовать импульс ракетного двигателя. Все это вкупе с защитным дефлектором и комплексом мер по ограничению подвижности пилота, позволяло покидать аварийную машину в защитном шлеме на скоростях до 1300 км/ч, а при использовании гермошлема до 1400 км/ч. Вообще, максимальные параметры, по словам главного конструктора «Звезды» Сергея Позднякова, при которых была возможность катапультироваться — высота до 25 км и скорость до 3 значений М! Вот имена отважных испытателей, проверивших новую технику на всех возможных режимах – В. И. Данилович, А. К. Хомутов, В. М. Соловьев и М. М. Бессонов. Кресла получили наименование К-36 и существовали в трех вариантах: К-36Д – для высокоскоростных самолетов, К-36Л без дефлектора – для самолетов со скоростью до 1100 км/ч и уникальное К-36В – для самолетов вертикального взлета и посадки с системой автоматического (!) покидания кабины. В последнем случае катапультирование осуществлялось прямо через остекление фонаря – времени на его отстрел в условиях быстрого развития аварийной ситуации в вертикальном режиме маневрирования на машинах семейства Як порой не было.
Была в истории НПП «Звезда» страница «обмена опытом» с американскими коллегами (естественно, в 90-е годы), в ходе которого разработали кресло К-36Д-3,5А, модифицированное под штатовские требования по размещению в нем летного состава широкого антропометрического ряда. На базе Холломан в США провели шесть катапультирований в различных углах атаки, скольжений, скоростей и крена. К 1998 году американские эксперты дружно признали «Звезду» мировым лидером в деле создания систем жизнеобеспечения и аварийного спасения пилотов. Кто знает, какие итоги того «обмена опытом» легли в конструкцию катапультного кресла US16E для истребителя F-35?
Катапультное кресло К-36Д-3,5. Источник: zvezda-npp.ru
Из новинок, относящихся к российскому периоду стоит отметить кресло К-36Д-3,5 от 1994 года, получившее систему, изменяющую баллистические характеристики стреляющего механизма и ракетного двигателя в зависимости от режима полета и массы летчика. Модификация 3,5 позволяет покидать аварийную машину в перевернутом положении и при запредельных углах пикирования – система управления просто выключает в такие моменты ракетный ускоритель. Устанавливают такие кресла на МиГ-29, Су-27 и Су-30 всех вариантов, Су-34 и Су-35, а модификация с запоминающимся шифром К-36Л-3,5Я на учебно-боевые Як-130. Экспортная модель К-36Д-3,5Э поставляется в Индию, Вьетнам и Алжир, вариант К-36Д-3,5М можно встретить в кабинах МиГ-29М и корабельных вариантах МиГ29К/КУБ. Наработки по «тридцать шестой» теме стали основой для космического кресла К-36РБ, обеспечивающего возможность покидания экипажем системы «Энергия-Буран». Основная цель – катапультирование при аварии на старте, восходящей части траектории полета, а также при посадке челнока. Сложностью была необходимость не просто оперативно эвакуировать экипаж, но и отвести людей на удаление 400-500 метров от ракеты, а также суметь обойти вышку на стартовом столе космодрома при катапультировании на старте. Другая модель от инженеров «Звезды» – К-93 – имеет упрощенную конструкцию и предназначена для максимальных скоростей полета самолета не более 950 км/ч. Магистральной темой современности НПП «Звезда» является Су-57 с его комплектом катапультного кресла К-36Д-5, противоперегрузочного костюма ППК-7, высотно-компенсирующего костюма ВКК-17 и защитного шлема ЗШ-10. Новое кресло легче предшественника на 20%, оснащено обогревом спинки и кресла, а также способно автономно работать при полном отказе всех бортовых систем оповещения самолета. Выход автономного блока питания на «боевой» режим уменьшено до 0,3 секунды, а новые пороховые заряды рассчитаны на весь срок службы самолета и способны выдержать диапазон температур от -60 до +72 градусов.
Катапультное кресло К-36Д-5. Источник: zvezda-npp.ru
Манекен в кресле К-36Д-5. Источник: popmech.ru
С 1972 года НПП «Звезда» занимается, на первый взгляд, парадоксальной тематикой разработки систем катапультирования экипажа вертолетов. Базовой схемой аварийного покидания кабины вертолета стал запуск пилотов вверх с помощью буксирующего ракетного двигателя с предварительным отстрелом несущих лопастей. Как известно, первым стал Ка-50 с ракетно-парашютной системой К-37-800, обеспечивающей катапультирование в диапазоне от 0 до 4000 метров на скоростях до 350 км/ч. Для двухместного Ка-52 к индексу кресла добавили букву «М».
Амортизационное кресло "Памир". Источник: zvezda-npp.ru
Ми-28 такой роскоши лишен, поэтому ему положена light-версия в виде амортизационного кресла «Памир», снижающая ударные нагрузки в векторе голова-таз при аварии с 50 единиц до 15-18. «Памир» также может помочь при лобовом и боковом ударе – система фиксации головы пилота снизит перегрузки до 9-20 единиц. Требования авиационных правил и нормы летной годности инициировали в НПП «Звезда» разработку амортизационного кресла АК-2000, применяемого на винтокрылых машина Ка-62, Ми-38 и Ка-226.
Деятельность ОАО «НПП «Звезда» имени академика Г. И. Северина» не ограничивается только катапультными креслами – в активе фирмы системы дозаправки в полете по схеме «шланг-конус», уникальное снаряжение для космонавтов, кислородные системы и защитные средства пилотов, а также различные парашютные системы. Но это темы отдельных историй.
Автор: Евгений Федоров