Продолжение цикла статей, посвященных истребителю General Dynamics F-16 Fighting Falcon с канала Михаила Никольского на яндекс-дзене.
Боковая рукоятка, или ручка, «ноу-хау» в чистом виде отнюдь не являлась. Скорее наоборот. Управление по тангажу на самолете братьев Райт осуществлялось боковым рычагом, перемещаемым взад – вперед. Традиционная ручка центрального, между ног, расположения, если верить американским историкам, появилась в 1912 г. на гоночном моноплане француза Армона Депердюссена. В США идею Депердюссена подхватил и развил Гленн Кертисс. Американцы вернулись к боковым рукояткам, предназначенным для управления самолета по крену и тангажу, в конце 40-х гг. Такие рукоятки ставились на ряде экспериментальных машин, бомбардировщике Мартин ХВ-48, в частности. Полноценным органом управления боковые рукоятки не являлись; они предназначались лишь для точного выдерживания места в строю при полете с включенным автопилотом – своего рода корректирующее устройство автопилота, не более.
Прототип бомбардировщика ХВ-48, 1947 г.
Во второй половине 50-х г. американцы всерьез занялись проблематикой боковой рукоятки управления. В 1957 г. по заказу NACA (National Advisory Committee for Aeronautics; предтеча NASA) в летающую лабораторию доработали учебно-тренировочный самолет T-33А с/н 51-4120, построенный по заказу ВВС США в 1952 г.
Летающая лаборатория NT-33A, снимок 1982 г. Эта машина летала по различным исследовательским программа с 1957 по 1997 гг. — ровно 40 лет
Летающая лаборатория NT-33A предназначалась для исследования устойчивости ЛА на различных режимах полета и оценки нового/старого органа правления – боковой рукоятки. От стандартного Т-33А лаборатория отличалась носовой частью фюзеляжа, позаимствованной от истребителя F-94. В объемной носовой части истребителя хватало места для разнообразного испытательного оборудования. В передней кабине, в дополнение к центральной РУС, смонтировали боковую рукоятку. Рукоятка была независима от РУС, но позволяла полноценно управлять самолетом по крену и тангажу. Управление по крену осуществлялось поворотом рукоятки вокруг вертикальной оси влево-вправо, управление по тангажу – перемещением рукоятки вверх или вниз. Летчики, летавшие на NT-33A, нашли управление посредством боковой рукоятки более комфортным, в сравнении с управлением посредством центральной РУС. Управление по крену за счет поворота рукоятки нареканий не вызвало, зато толкать рукоятку вверх для изменения тангажа на перегрузках было тяжеловато.
На NT-33A с версии 1957 г. попытались отработать саму концепцию боковой рукоятки управления. Дальнейшие исследования проводились в 1960 – 1961 гг. на доработанном истребителе JF-101А с/н 53-2426, в 1957 г. на этой машине был установлен абсолютный мировой рекорд скорости полета. Принцип управления не изменился: управление по крену поворотом, управление по тангажу – перемещением в вертикальной плоскости. Рукоятка, отработанная на JF-101А, была установлена на экспериментальном ракетоплане Х-15, однако она опять служила лишь дополнением к центральной РУС.
F-101A, 1957 г.
Ракетоплан Х-15
Кабина Х-15, справа внизу — дополнительная боковая РУС
Боковая рукоятка, как показал невеликий опыт ее применения, плохо сочетается с механической системой управления, зато отлично подходит под систему управления электродистанционную. Боковую рукоятку управления установили на первом американском самолете с ЭДСУ – летающей лаборатории JB-47E-111-BW с/н 53-2280. По программам испытаний ЭДСУ в 1969 г. летали две спарки F-104D SSCS (Sidestick Control System) школы летчиков-испытателей ВВС США на авиабазе Эдвардс, эти самолеты также получили боковые рукоятки управления. На JB-47E и F-104D боковые ручки служили дополнением к РУС, поскольку ЭДСУ не являлась основной системой управления. Первым же самолетом, на котором боковая рукоятка являлась безальтернативным органом управления стал YF-16.
Второй прототип YF-16, авиабаза Эдвардс, 70-е гг.
Кабина F-16A
Боковая рукоятка на момент принятия решения о ее установки на F-16 не была проработано не концептуально, ни технически. На уровне концепции дискуссии велись вокруг того, что считать управляющим сигналом: градиент усилия руки на рукоятку или отклонение рукоятки от нейтрального положения. В первом случае ручка виделась неподвижной, во втором – ограниченно подвижной. Верх одержали сторонники тензометрической ручки. Ручку сделали неподвижной, что едва не привело к потере первого прототипа YF-16 в первом же полете. Интересный вопрос почему верх одержали сторонники неподвижной ручки. В 1961 г. в отчете по испытаниям JF-101 была сделана следующая запись:
«- Электрическую боковую ручку управления, связанную с системой управления МХ-90, оценивали 12 летчиков NASA, ВВС, ВМС, «Боинг» и «МакДоннелл». … Летчики работали с боковой рукояткой в кабине JF-101A, находящегося на земле, от четырех до восьми часов каждый. … В ходе наземных тренажей все летчики отдали предпочтение неподвижной рукоятке. … После выполнения полетов все летчики изменили свои мнения, сочтя подвижную рукоятку более подходящей, особенно при маневрировании.»
Выбор неподвижной ручки для F-16 обосновали большей чувствительностью к управляющему воздействию, что, в теории, сулило повышение маневренных возможностей истребителя. Практика, однако, уже показала обратное. Возможно, парни с фирмы «Дженерал Дайнемикс» просто не знали об испытаниях JF-101A — прошло почти 15 лет. Я наткнулся на работу, посвященную проблематике боковой рукоятки (Black Thomas G., Moorhouse David J. «Flying Qualities Design Requirements for Sidestick Controllers», Air Force Flight Dynamics Laboratory, Wright-Patterson Air Force Base, October 1979), совершенно случайно. Или почти случайно: в какой-то момент стало интересно откуда растут ноги у РУС F-16.
источник: https://dzen.ru/a/Zbke42oc2GS6y7zR
