Последние 12 минут

Последние двенадцать минут

26 марта в полном соответствии со строгими законами авиационной жизни на подмосковном аэродроме проходила так называемая предварительная подготовка к полетам. Назначена она была на 15 часов. Гагарин прибыл на нее заблаговременно. Без дела он не сидел – что-то проверял по таблицам, уточнял, переносил в планшет. Вскоре прозвучала команда:

– Всем на предварительную подготовку!

Юрий Алексеевич одним из первых вошел в класс и сел за первый стол. Летчик-инструктор капитан Хмель провел с ним подготовку в полном объеме. Затем Гагарина проверил командир эскадрильи подполковник Устименко и подтвердил полную готовность к полетам. После контрольного полета с Серегиным на самолете УТИ МиГ-15 Гагарин должен был совершить два самостоятельных вылета на одноместном истребителе МиГ-17 с бортовым номером 19. Причем предусматривалась простейшая программа:

• два полета по кругу, каждый продолжительностью 30 минут.

Полетное задание включало выполнение серии виражей.

27 марта Серегин, как обычно, минут за 5 до начала рабочего дня был уже на месте. Предполетная подготовка началась в 9.15. Проводил ее Серегин. По окончании занятия Серегин утвердил полетный лист, составленный и подписанный Гагариным. Тот положил его в правый карман куртки, и они направились к приготовленному для них самолету с бортовым номером 18. Приняли рапорт от техника о готовности самолета к полету. Осмотрели самолет. Расписались в журнале готовности к полету. Заняли места в кабинах. Гагарин – в передней, Серегин – в задней.

Начался обычный радиообмен с руководителем полета, который вел Гагарин (его позывной номер был 625). Каждое действие летчика производилось только по команде. В 10 часов 19 минут Гагарин поднял самолет в воздух. В 10 часов 30 минут, закончив упражнение в зоне, Юрий Алексеевич доложил об этом руководителю и попросил разрешение взять курс 320 (на возвращение).

После этого радиообмен прекратился.

Ни на какие запросы 625-й не отвечал.

Примерно через минуту произошла катастрофа – самолет столкнулся с землей...

Радиообмен, который ведется руководителем полетов с летчиками, записывается на магнитофонную ленту. Запись позволяет не только дословно восстановить содержание переговоров, но и содержит еще два вида очень важной информации: точный хронометраж и запись живой речи. Приводим содержание переговоров Гагарина и руководителя полетов (РП). Сначала отмечается время (часы, минуты, секунды). Левый столбец указывает, кто ведет передачу, в правом приводится ее дословный текст.

10.08.00

• 625  625, борт 18, прошу запуск

• РП  625, разрешаю запуск

10.15.10

• 625  625, прошу на полосу

• РП  запрещаю 625

• 625  понял

10.17.33

• РП  625, на взлетную

• 625  понял, выполняю

10.18.42

• 625  625 к взлету готов

10.18.45

• РП  взлет разрешаю 625

• 625  выполняю

10.19.40

• 625 выполняю первый

• РП   понял вас

10.20.45

• 625  625 со второго уход на рубеж

• РП   разрешаю 625 вас понял

10.21.46

• 625  625 с рубежа с набором до 4200

• РП  625 разрешаю 625 понял, выполняю

• РП  переход на третий

10.21.50

• 625  понял

10.22.16

• 625  625, с рубежа в зону 20, с набором до 4200

• РП   разрешаю двадцатую до четырех

• 625  понял вас

10.23.56

• РП  625, за облака выйдите, доложите

10.24.00

• 625  625 между облаками

• РП   понял

10.25.50

• 625  625 зону 20 занял, высота 4200, прошу задание

• РП  понял вас, разрешаю

• 625  понял вас, выполняю

10.30.10

• 625  625 задание в зоне 20 закончил, прошу разрешение разворот на курс 320

• РП  625, разрешаю

• 625  понял, выполняю

Магнитофонная запись переговоров помогла установить два очень важных конкретных факта, которые во многом помогли расследованию. Во-первых, силовая установка самолета работала около 23 минут: с 10 часов 8 минут, когда был разрешен запуск двигателя, до 10 часов 31 минуты. Во-вторых, продолжительность полета равна примерно 12 минутам.

Последний полет Гагарина и Серегина происходил между двумя слоями почти сплошной облачности. Нижний занимал высоту от 500 – 600 метров примерно до 1500, а верхний – от 4500 до 5500.

Всего лишь около 12 минут продолжался полет Гагарина и Серегина. Их последний полет...

Их последний самолет

Самолетом, на котором совершили последний полет Гагарин и Серегин, был УТИ МиГ-15 с бортовым номером 18.

УТИ МиГ-15 – это двухместный учебно-тренировочный дозвуковой истребитель с одним турбореактивным двигателем РД-45Ф. В носовой части фюзеляжа расположены две герметические кабины: обучаемого (первая) и инструктора (вторая). Обе кабины оборудованы катапультируемыми сиденьями. Катапультироваться можно, только сбросив фонарь. Для этого под ним размещены пиропатроны. При отказе пиропатронов замки можно открыть и вручную.

Система управления самолетом дает возможность инструктору, находящемуся в задней кабине, контролировать действия ученика и исправлять его ошибки.

На самолете с бортовым номером 18 для увеличения продолжительности полета было установлено два подвесных бака емкостью по 260 литров. Аэродинамические и летные характеристики (кроме, естественно, дальности полета) самолета из-за этого ухудшаются, однако незначительно. Зато несколько ужесточаются ограничения, накладываемые на допустимые режимы полета.

Далее мы не раз будем пользоваться очень важным понятием – «перегрузка». Чем сильнее летчику нужно искривить траекторию полета, тем больше перегрузка. При ее росте возрастают и силы, действующие на самолет. Поэтому максимально возможные перегрузки ограничены. Так, у самолета УТИ МиГ-15 (без подвесных баков) предельно допустима восьмикратная. За эту грань в обычных условиях переходить нельзя. Испытания показали, что при 12-кратной перегрузке самолет разрушается – прежде всего ломаются крылья.

Перегрузки опасны не только технике, но и человеку: внезапно возросший вес не выдерживают мышцы, скелет, сосуды. Перегрузка «8» в направлении голова – таз в большинстве случаев является предельной для экипажа. Мало кто даже из хорошо тренированных летчиков и космонавтов может работать при более значительных перегрузках (10–12), причем обычно лишь 5–10 секунд. Правда, известны случаи, когда во время тренировок и испытаний удавалось выйти на еще большие нагрузки (15 и даже выше). Но, во-первых, это исключительные показатели, а во-вторых, человек может находиться в столь экстремальных условиях всего 1–2 секунды.

УТИ МиГ-15 – самолет дозвуковой. Максимальная скорость полета на нем не должна превышать 1070 километров в час у самолета без подвесных баков, а с баками – 700 километров в час. На максимальной скорости летают редко. Упражнения, запланированные Гагарину в последнем полете, обычно выполняются при скоростях до 500–600 километров в час.

Нормальный полет происходит при небольших углах атаки, когда воздух плавно обтекает крыло. При угле в 12 градусов уже возникает тряска самолета и при увеличении угла атаки замедляется рост подъемной силы. 16 градусов – критическое значение: подъемная сила, достигнув максимальной величины, перестает расти, а тряска усиливается. Это важно знать, чтобы понять происходившее незадолго до катастрофы.

Выход на большие углы атаки обычно сопровождается резким креном. Происходит, как говорят летчики, сваливание самолета на крыло. Наиболее опасное последствие этого – переход в штопор: самолет быстро теряет высоту, плохо управляем, вращается.

УТИ МиГ-15 довольно надежно выводится из штопора, однако для этого летчик должен иметь достаточный запас высоты и времени. Так, по инструкции, выполнение штопора с учебной целью разрешается только по специальному заданию, в простых метеоусловиях, при хорошей видимости, с высоты 7 тысяч метров. Практический потолок самолета – около 15 километров, продолжительность полета (на высоте 5 километров) – примерно 1 час 30 минут без подвесных баков и 2 часа 20 минут с баками, дальность полета соответственно – 680 и 960 километров.

Расследование

Результаты разносторонних исследований двух подкомиссий были собраны и обобщены в 30 солидных томах, в которые вошли подробные данные анализов, расчетов, мнений экспертов, опросов свидетелей, выводов, заключений, скрепленные подписями авторитетных ученых, военачальников, летчиков, космонавтов, инженеров, врачей. Подход был столь многоплановым, разносторонним, тщательным, привлечено было так много объективных показателей, что любая попытка использовать недостоверные сведения немедленно приводила к противоречиям.

Основное внимание комиссии было уделено авиационной технике (и всему, что имело прямое или косвенное отношение к ее состоянию и работоспособности), а также вопросам подготовленности летчиков, организации полетов, соблюдению мер безопасности.

Состояние техники

Прежде всего надо было выяснить – эту ли технику следовало использовать при тренировке космонавта №1 ?

Анализ отказов и летных происшествий по всем типам учебно-тренировочных самолетов-истребителей дал однозначный ответ на вопрос о надежности тренировочных самолетов этой серии: УТИ МиГ-15 в то время был самым надежным из всех подобных летательных аппаратов.

Тогда возникло сомнение: а может быть, данный экземпляр самолета (с бортовым номером 18) был хуже других? Самые квалифицированные летчики-инструкторы, летавшие на разных самолетах УТИ МиГ-15, единодушно выделили № 18 как лучшую машину. Технические характеристики летательного аппарата тоже были в пользу самолета № 18. Так, например, неизрасходованный ресурс по самолету и двигателю у него был более 30, а по оборудованию – свыше 60 процентов.

Изучению подвергались состояние и организация эксплуатации авиационной техники в данной части. Вначале это было скрупулезное, даже придирчивое рассмотрение, как ведется документация по вопросам эксплуатации. Затем всему инженерно-техническому составу учинили экзамены: достаточно ли они подготовлены и умеют ли правильно эксплуатировать самолеты? И, наконец, был проведен выборочный контроль фактического состояния авиационной техники. При этом не забыли проверить, кондиционны ли топливо и масло, которыми заправляют самолеты.

После этого комиссия сделала вывод: «Подготовка самолета к полету 27.3.68 г. произведена в полном объеме, в соответствии с требованиями действующей документации по технической эксплуатации».

Гораздо труднее было установить состояние самолета, его двигателя, работу оборудования во время полета, вплоть до удара о землю. Однако научные методы расследования позволили объективно установить, казалось бы, невозможное.

Было доказано не только то, что все системы на летательном аппарате функционировали безотказно до конца, но даже восстановлены все основные количественные показания приборов. Один из способов, который был тогда применен, – анализ отпечатков стрелок приборов на циферблатах, которые остаются при сильных ударах. Таким образом, удалось установить время падения самолета (по двум часам – бортовым в кабине Гагарина и его наручным), восстановить показания авиагоризонта, узнать обороты двигателя, углы отклонения рулей высоты и так далее.

Результатом данных работ стали следующие выводы комиссии:

«На самолете разрушений и отказов агрегатов и оборудования в полете не имелось. Разрушение самолета произошло при ударе о землю. Все изломы и деформации характерны для разрушений от однократно приложенной нагрузки. Следы усталостного разрушения деталей и элементов конструкции отсутствуют».

«Пожара и взрыва на самолете в полете не было. Противопожарная система в полете не использовалась».

«Двигатель в момент столкновения с землей работал».

«Электрическая сеть самолета находилась под током от генератора ГСН-3000».

«Командная радиостанция РСИУ-ЗМ была включена... Электропитание на станцию подавалось».

«Кислородная система... была исправна».

Особо выделим одно очень важное заключение комиссии:

«Попытка катапультироваться летчиками не предпринималась».

В качестве примера поясним, каким образом был установлен этот факт, на чем основывается данное заключение комиссии. Ручки, с помощью которых при катапультировании производится аварийное сбрасывание подвижных частей фонаря, оставались в исходном положении. Штоки цилиндров, подбрасывающих фонарь, также были в исходном положении. Пиропатроны системы аварийного сброса фонаря не срабатывали.

И еще ряд подобных признаков.

Мы уже говорили, что по отпечаткам стрелок на циферблатах приборов были восстановлены их показания в момент удара самолета о землю. Так было установлено, что двигатель работал, имея 9–10 тысяч оборотов в минуту. Кроме того, стали известны значения скорости полета и снижения, время удара о землю.

Делалось все возможное, чтобы использовать несколько независимых источников информации. Вот некоторые характерные примеры.

Сразу после установления места падения самолета были приняты меры для сохранения обстановки в нетронутом виде. Кроме того, немедленно начались фотографирование, тщательные измерения, аккуратный сбор и учет всех частей самолета...

По вершинам срубленных самолетом берез удалось достаточно точно установить угол наклона его траектории перед ударом о землю.

Размеры ямы, образовавшейся при ударе, позволили независимо от показаний приборов специальными расчетами определить скорость полета самолета.

Очень важно было знать время удара о землю. Вот что сказано по данному вопросу в заключении комиссии.

«Время, зафиксированное при разрушении часов, составляет примерно 10 час. 30 мин. Это подтверждается отметками часовой и минутной стрелок наручных часов марки «Super Automatik», а также минутной стрелки авиационных бортовых часов первой кабины». Специалисты, проводившие исследование, оценивают погрешность их данных в 1 – 2 минуты. В совокупности с точным хронометражем радиообмена, а также с рядом косвенных данных (например, анализом динамики полета) было установлено наиболее вероятное время гибели летчиков: 10 часов 31 минута.

Организация полетов и подготовленность летчиков

Не менее строго и придирчиво изучалась организация полетов.

Было проверено соблюдение порядка подготовки к полетам отдельных экипажей, части в целом и других частей близлежащих районов. Изучались версии о столкновении с другим самолетом, шаром-зондом, запускаемым для получения данных о состоянии атмосферы, с птицами. Подразделения солдат несколько раз прочесывали округу в поисках шара или останков птиц, пострадавших при столкновении. Были изучены многие документы, регламентирующие полеты. Сопоставлены проводки радиолокаторами самолетов, летавших в это время в данном районе.

Версии о столкновении были отвергнуты.

Тщательно анализировался уровень подготовки Гагарина и Серегина. Все заключения были однозначны и категоричны: оба летчика были подготовлены хорошо.

Члены комиссии придирчиво отбирали все достоверные сведения. Сопоставляли показания очевидцев. Например, чтобы уточнить, кто был на предварительной подготовке 26 марта и на предполетной 27-го, попросили участников нарисовать, кто где сидел. В результате было установлено, что Гагарин был на обеих и, как всегда, активно работал за первым столом.

Весьма полная, объективная и важная информация была получена при всесторонних медицинских исследованиях. Во-первых, медики проанализировали магнитофонную запись речи Гагарина за минуту до гибели, изучив динамику ее частотного спектра. Во-вторых, они установили, в каких позах находились летчики при ударе (по отпечаткам обуви и пальцев рук). В-третьих, произвели тщательное и разностороннее обследование останков летчиков, в том числе анализ крови.

Достоверно установлено, что за минуту до гибели Гагарин пребывал в совершенно нормальном состоянии: речь его была спокойной, размеренной. Экипаж находился в работоспособном состоянии, позы обоих летчиков до конца были рабочими. Так, Гагарин левой рукой держался за ручку управления двигателем, ноги у того и другого летчика были на педалях. Никаких следов отравления ядами, газами не было, так же как и признаков характерных повреждений от взрыва или пожара.

Как ни кощунственна сама мысль, что они могли совершить полет нетрезвыми, но и она не осталась обойденной. Был произведен тщательный химический анализ останков и крови летчиков. После тщательного изучения было установлено отсутствие в останках и крови 8 летучих веществ, 10 тяжелых металлов, а также барбитуратов, алкалоидов, этилового алкоголя, метилового алкоголя. Выявлено также, что содержание в мышечных тканях углеводов, гликогена и молочной кислоты было в пределах нормы.

Естественно, перед заключением о состоянии летчиков результаты последних анализов сопоставлялись с нормальными, содержащимися в их медицинских книжках.

Что же случилось в полете?

Прежде всего изложим те факты, которые можно считать установленными твердо и достоверность которых у нас не вызывает сомнений.

Никаких оснований для подозрений в любом виде диверсии (взрыв, пожар, отравление летчиков и т.д.) нет. Ни одна часть самолета до удара о землю не была разрушена, все детали его, вплоть до самых мелких, были найдены на месте падения, в образовавшейся глубокой яме. До конца полета экипаж был работоспособен, энергично боролся за спасение своих жизней и самолета.

Версия о недостаточной подготовленности летчиков, о проявлении ими легкомыслия, недисциплинированности не имеет под собой никаких оснований. Организация полета, сам полет, подготовка летчиков и материальной части проводились в полном соответствии со всеми инструкциями и наставлениями.

Может быть, причиной катастрофы было столкновение двух самолетов? Или их самолета с чем-нибудь еще: шаром-зондом, птицей? И эта версия была отвергнута: никаких следов столкновения не найдено, останков птицы или частей разбитого шара-зонда во всей округе не обнаружено.

Естественно, одной из главных проблем было исследование работоспособности авиационной техники в полете. Не было ли разрушений, отказов, которые могли послужить причиной катастрофы? Нет. Авиационная техника на этот раз не подвела. Даже тогда, когда, борясь за жизнь на последнем участке полета, Гагарин и Серегин довели перегрузку до 10–11.

Так что же могло произойти в полете, что могло стать причиной катастрофы?

До последнего доклада Гагарина руководителю полетов ничего опасного или просто необычного экипаж не наблюдал и не ощущал.

Напомним, что Гагарин и Серегин летели между двумя слоями облачности в зоне, где совсем не была видна линия горизонта или, во всяком случае, наблюдалась плохо, с перерывами. При рассмотрении последнего этапа полета важно понимать, в каких погодных условиях он протекал. Комиссии удалось получить достоверную информацию о положении самолета перед самым ударом о землю. Прибыв после катастрофы к месту гибели летчиков, мы немедленно произвели замер угла наклона траектории на данном участке, а также размеры ямы, образовавшейся при ударе.

Последнее помогло рассчитать скорость удара о землю. Эти данные дублировались показаниями приборов самолета, расшифрованными по отпечаткам стрелок на циферблате. Несложными расчетами были получены все недостающие параметры движения летательного аппарата, характеризующие его положение перед ударом о землю:

• Угол атаки самолета а = 20°, угол наклона траектории с горизонтом в = – 50°, угол тангажа v = – 30°. Скорость полета самолета V = 190 м/с, вертикальная составляющая скорости Vy = 145 м/с, перегрузка около 10.

Таким образом, самолет находился на запретном (закритическом) режиме, при котором крыло обтекается ненормально (со срывом потока и тряской).

Группа из специалистов по динамике полетов, используя указанные данные, произвела целый ряд расчетов, дублируя их в двух организациях. Из 12-минутного полета нам известно все мало-мальски существенное о первых 11 минутах.

Практически однозначно удалось установить состояние самолета и действия летчиков при выходе из нижнего слоя облаков. Здесь полет совершался при еще большем угле наклона траектории (угол наклона траектории достигал – 70 или даже – 90 градусов), то есть самолет отвесно (или почти отвесно) пикировал. Видимо, как только летчики сориентировались по естественному горизонту, они стали максимально энергично выводить машину из пикирования.

Мы не можем, однако, дать однозначный ответ на последний вопрос: как и почему самолет попал в такую ситуацию?

Получив разрешение от руководителя полетов на возвращение, Гагарин должен был делать разворот с курса 70 на курс 320 со снижением и при отсутствии видимости естественного горизонта. Далее произошло какое-то неожиданное событие, которое привело к тому, что самолет оказался на закритическом режиме в положении крутого пикирования.

• Три наиболее вероятные причины могли быть виной этому.

При подходе к верхней границе нижнего слоя облачности, который был весьма рваный, с языками облаков, летчики могли принять такой язык за неожиданно возникшее препятствие: летящий самолет или шар-зонд. Строго говоря, там действительно могло быть какое-то препятствие, например, стая птиц. И хотя точно установлено, что столкновения не было, но исключить сближение нельзя. А оно могло привести к резкому маневру со взятием ручки на себя, выходу на закритические углы атаки и сваливанию самолета.

Второй из возможных причин могло быть попадание в след пролетевшего самолета. С концов крыла у каждого самолета сбегают так называемые свободные вихри (иногда их называют вихревыми жгутами или концевыми вихрями), и образуется как бы смерч. Летчики хорошо знают, что при полете строем, при дозаправке в воздухе одного самолета другим нельзя попадать в сферу действия концевых вихрей. С мощным воздействием закрученного потока справиться почти невозможно: самолет кренится и выбрасывается из зоны вихревого движения воздуха. По мере удаления от самолета концевые вихри слабеют, рассасываются, действие их ослабевает.

Однако на расстояниях до 2 – 3 километров (а для тяжелых самолетов и раза в полтора больших) вихревое движение сохраняется, и попадание в центральную часть жгута остается опасным. Таким образом, если здесь пролетал самолет даже за 15–20 секунд до этого, то его вихревой след мог вызвать резкий крен и сваливание.

Еще одной причиной выхода самолета на закритические углы атаки мог оказаться восходящий вертикальный поток воздуха, который при горизонтальном полете увеличивает углы атаки. Правда, для этого он должен быть довольно интенсивным. Так, при скорости полета 100 метров в секунду возрастание угла атаки на 5–6 градусов получается при восходящем потоке 10 метров в секунду. Скорее всего самолет шел со снижением, тогда и горизонтальный порыв ветра мог вызвать рост угла атаки (за счет составляющей скорости ветра, перпендикулярной направлению полета).

В условиях приближающегося в тот день холодного фронта исключать из рассмотрения подобные явления в атмосфере нельзя.

Могло иметь место сочетание двух каких-либо из указанных событий, а может быть, и всех трех.

Следует отметить, что, когда не виден естественный горизонт, как и было в этот раз, пилотирование затруднено и пространственная ориентировка ведется только по приборам. Однако резкий маневр, особенно если он сопровождался выходом на большие углы пикирования, мог привести к большим ошибкам в показаниях авиагоризонта АГИ-1. В этом случае правильно оценить свое пространственное положение летчики смогли бы, только выйдя из облачности, то есть лишь на высоте около 500–600 метров. Для выхода из штопора или отвесного пикирования такого запаса высоты недостаточно.

Подводя итог всему сказанному, можно предположить, что, доложив руководителю полетов о завершении упражнений в зоне и получив разрешение на возвращение, Гагарин после нисходящей спирали стал сразу же выполнять разворот. Обычно при таком маневре происходит постепенное нарастание перегрузки, углов атаки, углов крена.

Вблизи верхней границы нижнего слоя облаков самолет испытал воздействие, о котором речь шла выше. Скорее всего это привело к сваливанию на крыло, чему способствовала и подвеска дополнительных баков под ним. Оказавшись в сложнейшей ситуации, оба летчика не только не растерялись, но и сделали все возможное для спасения, мгновенно выработав самый верный, оптимальный способ действий.

В течение нескольких секунд Гагарин и Серегин, сохраняя четкость согласованных действий, самым активным образом боролись за жизнь, хотя и находились под воздействием огромных перегрузок. Такое посильно только очень мужественным, здоровым людям, отлично тренированным летчикам.

Сделав все возможное, они погибли. Им не хватило всего 250–300 метров высоты, всего лишь 2 секунд полета. Как это мало, но как это дорого стоит в авиации и космонавтике!

История космонавтики навеки соединила имена двух Героев, верных друзей – Юрия Гагарина и Владимира Серегина. Они похоронены на Красной площади, у Кремлевской стены.

На месте гибели летчиков, в лесу, в трех километрах от деревни Новоселово под Москвой, создан мемориал Гагарина и Серегина.

С. БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ, доктор технических наук, лауреат Государственных премий СССР.

А. ЛЕОНОВ, летчик-космонавт СССР, дважды Герой Советского Союза, кандидат технических наук, лауреат Государственной премии СССР.

«Наука и жизнь» № 5, 1987 г.

В дополнение от составителя материалов.

В 1983-84 году, за несколько лет до выхода этой статьи, мне в руки попался один польский журнал (на польском языке), который не распространялся тогда в СССР. Там я прочитал статью, приуроченную к годовщине гибели Ю.А.Гагарина. Материалы, изложенные в той статье, практически не отличались от изложенных выше, за исключением некоторых незначительных деталей. Поляки и тогда не отличались особой лояльностью ко всему, что связано с Советским Союзом, что и убедило меня в большой достоверности изложенного материала.