Тогда на боевых самолётах Яковлева Як-27 и Як-28 была создана смешанная система продольного управления. Для руля высоты использовался обратимый гидроусилитель, а на поворотном стабилизаторе стоял вполне надежный простой гидроагрегат, но это не была следящая система. Стабилизатор управлялся нажимным переключателем. В дозвуковом полёте лётчик пользовался рулём высоты, стабилизатор использовал только при значительной перебалансировке при выпуске и уборке закрылков. А в полёте сверхзвуковом лётчик помогал рулю высоты, отклоняя стабилизатор. Такая система считалась более надежной и безотказной.
Эффективность стабилизатора и руля высоты соотносятся так: один градус отклонения стабилизатора эквивалентен 2-3 градусам руля высоты. Это на средних углах атаки. На углах атаки, близких к критическим, соотношение меняется в пользу стабилизатора. Таким образом, если отклонить стабилизатор на кабрирование, то располагаемый продольный момент самолёта на кабрирование увеличится, а располагаемый момент на пикирование от руля высоты уменьшится.
При некотором своем положении стабилизатор «пересилит» полное отклонение руля высоты на пикирование, и самолёт станет неуправляемым. Случайное непреднамеренное отклонение стабилизатора в крайнее положение может быть очень опасным. Эта особенность данной системы управления долго оставалась без должного внимания.
Первоначально в инструкции летчику для самолётов Як-27 на взлёте ошибочно было рекомендовано излишне большое отклонение стабилизатора. В декабре 1956 года на взлёте терпит катастрофу на опытном самолёте Як-27В лётчик-испытатель Тиняков. В январе 1958 года при аналогичных обстоятельствах терпит катастрофу лётчик-испытатель ЛИИ Завадский, обучая на самолёте Як-27П военного коллегу. В обоих случаях имело место излишне большое отклонение стабилизатора. Несколько позже терпит катастрофу, попав в штопор, на аэродроме Насосная (Баку) самогёт Як-28. Причина – тоже стабилизатор.
В мае 1966 года меня командируют для расследования лётного происшествия на аэродром Бессавец. Там экипаж самолёта Як-28 отрабатывал перехват воздушной цели на небольшой высоте и скорости около 700 км/час. В момент захвата цели самолёт резко перешел в горку и вышел на разрушающую перегрузку. Дело в том, что для фиксации захвата цели радиолокационным прицелом нужно было нажать боевую кнопку, расположенную на ручке управления под указательным пальцем. При этом можно было задеть перчаткой кнопку управления стабилизатора, расположенную в верхней части ручки, и увести его в крайнее положение. Лётчик вовремя понял, что произошло, поставил стабилизатор на место и благополучно завершил полёт.
Самолёт был сильно деформирован. Гофр на крыле напоминал стиральную доску, но при этом система управления при проверке на земле работала совершенно нормально, и её отказ был исключен. После этого случая в ЛИИ был проведен комплекс лётных испытаний, в которых я принимал активное участие. Так был полностью смоделирован последний случай (кроме, разумеется, деформации самолёта). Были проведены занятия с лётчиками-инспекторами ПВО и показ им в полёте результатов испытаний на самолёте Як-28 с рекомендацией ограниченно использовать отклоняемый стабилизатор. После этого лётных происшествий по этой причине на самолётах Як-28 больше не было.
Схожее лётное происшествие случилось на Ту-154. Там аналогичная система управления. Экипаж был с лётной базы ОКБ Туполево. В маршрутном полете летчик по ошибке вместо нужного переключателя нажал на переключатель стабилизатора. Самолёт начал кабрировать, свалился и вошел в штопор. Лётчики вовремя поняли ошибку, вернули на место стабилизатор и вывели самолёт из штопора. Однако самолёт из-за значительной деформации был списан.
Система продольного управления Як-40 аналогична таковой самолётов Як-27 и Як-28, но только с той разницей, что на боевых самолётах кроме управляемого стабилизатора была еще система «триммерного эффекта». Эта пружинная система позволяла снимать усилия с ручки управления, не меняя положения стабилизатора. На Як-40 такой системы не было, как не было и гидроусилителя. Из-за отсутствия гидроусилителя на штурвале Як-40 возникают большие усилия: 20-30 и даже более килограмм. Так вот, когда я увидел на записи самописцев потерпевшего катастрофу Як-40, что стабилизатор находится в положении минус 4 с лишнем градуса, я понял, что это повторение случаев с Як-27, Як-28 и Ту-154.
Руководство ЛИИ привлекло меня к расследованию этой катастрофы в качестве нештатного эксперта. Там я узнал, что такие случаи на Як-40 бывали и ранее. Что показывает запись приборов?
На разбеге командир экипажа Якушин на нужной скорости взял на себя штурвал для создания взлётного угла. При этом, естественно, возникли тянущие усилия. Чтобы их уменьшить, он начал отклонять на кабрирование стабилизатор и довел его положение до значения минус 4,3 градуса. С увеличением скорости на штурвале, возникли значительные давящие усилия. Самолёт начал кабрировать. Это подтверждается тем, что перестала возрастать скорость. Лётчик при этом не воспользовался полным отклонением руля высоты. Самолёт свалился в штопор. Штопор подтверждается тем, что, падая с высоты 50 метров, самолет развернулся более чем на 100 градусов.
