Вскоре, с помощью и под руководством Чан Хаонаня, были получены результаты прогнозирования обледенения крыла и хвостового оперения Y-8.
В конце ноября, под порывами холодного зимнего ветра, в сборочном цехе завода № 182 группа людей столпилась вокруг Y-8F, который выкатили для исследований.
Неподалеку стояли два кульмана с чертежами крыла и горизонтального оперения Y-8.
При ближайшем рассмотрении можно было заметить несколько неровных линий разного цвета, нарисованных вокруг кромок крыла.
Из-за проблем с обледенением, которые влияли на безопасность полетов, работа на заводе № 182 замедлилась, а испытания Y-8J были приостановлены после недавнего инцидента.
По графику, из Великобритании должны были вот-вот прибыть две закупленные РЛС Searchwater 2000MS.
Хотя в ходе подготовки в последние годы использовались макеты радара того же веса, чтобы убедиться, что установка РЛС не слишком ухудшит летные характеристики, при установке настоящего оборудования нужно было учитывать энергопотребление, вибрацию, рабочую среду, электромагнитную совместимость и другие факторы.
Все это можно было проверить только в полете.
Поэтому, если к моменту прибытия радаров испытания не возобновятся, это негативно скажется на сроках принятия самолета на вооружение.
Были даже предложения установить простую многоступенчатую электронагревательную систему, как планировалось изначально, а более совершенную противообледенительную систему оставить для следующей модели.
«Красная, оранжевая, синяя и зеленая линии на этих чертежах показывают рост льда на поперечном сечении крыла через 120 секунд после входа в зону обледенения при различных погодных условиях».
Первые слова Чан Хаонаня вызвали аплодисменты в огромном сборочном цехе.
«Согласно нашим расчетам, при использовании микроструктуры, разработанной профессором Чжу Лань, на передней кромке крыла, где обледенение наиболее сильное, потребляемая мощность электротепловой противообледенительной системы на метр крыла составит 160 Вт, 465 Вт, 992 Вт и 1430 Вт для четырех указанных условий соответственно. Для воздушно-тепловой системы эквивалентная тепловая мощность составит 128 Вт, 402 Вт, 817 Вт и 1265 Вт».
Кто-то сразу заметил нечто интересное.
«То есть при самых неблагоприятных погодных условиях лед в основном образуется на нижней поверхности крыла?»
Не говоря уже о других методах, даже широко распространенные в будущем, ставшие стандартной процедурой сертификации гражданских самолетов, испытания на естественное обледенение еще не имели единого и научного стандарта.
«Получается, что мы, или почти все, кто раньше проектировал противообледенительные системы для больших винтовых самолетов, действовали по наитию и упускали главное?»
В середине 90-х годов, из-за недостаточной эффективности датчиков обледенения и других объективных причин, исследования проблем обледенения в полете находились в зачаточном состоянии не только в Китае, но и во всем мире.
«Если бы это был более медленный самолет, например, Y-5, то основной зоной обледенения была бы передняя кромка и верхняя поверхность крыла».
Этот небольшой семинар в сборочном цехе продолжался до позднего вечера, ужин приносили прямо из столовой.
Чан Хаонань объяснял все четко и ясно, и вскоре окружающие инженеры поняли:
«…»
«Товарищи, после почти двух недель работы мы с профессорами Лин Гуофанем и Чжу Лань завершили моделирование и прогнозирование обледенения крыла Y-8 и определили необходимую мощность противообледенительной системы».
Поэтому полученные результаты действительно казались нелогичными для большинства.
Независимо от того, как присутствующие относились к этому исследованию, раз уж результаты были получены всего за две недели, спорить было не о чем.
«Согласно нашим исследованиям, в некоторых случаях обледенение крыла не только не уменьшает подъемную силу, но и создает дополнительную область положительного давления из-за сильных вихрей, образующихся за наледью. У самолета нормальной схемы это приводит к сильному пикирующему моменту. Именно это и стало причиной аварии Y-8J».
«Да, большая часть энергии тратилась впустую».
Другие страны тоже использовали разные подходы.
К счастью, большинство реактивных самолетов летали на границе зоны обледенения, поэтому количество авиакатастроф, связанных с обледенением, в гражданской авиации было приемлемым. И в основном это были небольшие самолеты, такие как ATR-72 или Cessna-172, поэтому последствия были ограниченными.
«Y-8 — довольно быстрый винтовой самолет. Согласно нашим исследованиям, при скорости набегающего потока более 75 м/с переохлажденные капли воды с большей вероятностью отскакивают от поверхности крыла, чем растекаются по ней. Поэтому верхняя поверхность крыла, где скорость потока выше, остается относительно чистой».
На заводе № 182 не было цифровых проекторов, которые уже появились в Пекине и Шэньцзине. Слайды были бы нечеткими, и на них нельзя было бы показать такие большие чертежи, поэтому пришлось использовать кульманы и рассматривать их всем вместе.
По мере того, как трое ученых продолжали объяснять, перед всеми участниками встречи постепенно разворачивалась новая теория обледенения…
«Таким образом, если мы разработаем противообледенительную систему с учетом различных зон обледенения на крыле, мы сможем значительно повысить эффективность защиты от обледенения и снизить энергопотребление».
Кто бы отказался от более эффективной системы, которая еще и улучшает летные характеристики, если бы не опасения не уложиться в сроки?
«Кроме того, степень обледенения уменьшается с увеличением хорды крыла, то есть чем ближе к концу крыла, тем меньше вероятность обледенения. Это объясняет, почему обледенение горизонтального оперения обычно сильнее, чем крыла».
После Чан Хаонаня выступили Лин Гуофань, который рассказал о влиянии метеорологических факторов на обледенение, и Чжу Лань, которая представила конструкцию микроструктуры поверхности крыла.
«И даже если верхняя поверхность крыла обледеневает, из-за более высокой скорости набегающего потока угол атаки меньше, и лед образуется в основном в виде изморози без натекания. Такой лед плохо держится и повторяет форму крыла, поэтому он гораздо менее опасен, чем лед на передней кромке и нижней поверхности».
В конце концов, Лян Шаосю выдержал давление и полностью поддержал фундаментальные исследования Чан Хаонаня и его коллег, что и привело к сегодняшним результатам.
Чан Хаонань кивнул и снова указал карандашом на часть горизонтального оперения:
Американцы в основном полагались на низкие температуры и высокую влажность в районе Великих озер, просто залетая в подходящее облако.
«Даже с 50% запасом прочности это на 65% экономичнее по электроэнергии и на 85% экономичнее по теплу, чем советская конструкция».
«В последнем случае, при включении воздушно-тепловой противообледенительной системы, мощность двигателя может увеличиться примерно на 8%!»
Сказав это, Чан Хаонань положил карандаш на стол:
«Итак, товарищи, наша следующая задача — разработать две противообледенительные системы на основе полученных результатов и согласовать их с внутренней конструкцией крыла, чтобы дать этому старому Y-8 новую жизнь!»
Примечание: в этой главе для объяснения разницы скоростей потока на верхней и нижней поверхностях крыла используется принцип Бернулли (высокая скорость приводит к низкому давлению) из школьного учебника. Однако, строго говоря, до сих пор не до конца понятно, «почему самолет летает», и существует несколько разных теорий о происхождении подъемной силы крыла.
Обновлено: 07.04.2026