Михаил Маслов - «Король истребителей» Боевые самолеты Поликарпова
Появление У-2 (Учебный-второй) имело свою предысторию, отдельные моменты которой достойны хотя бы краткого описания. Для начала отметим, что на заре авиации проблема создания специальных учебных самолетов остро не стояла, для тренировки будущих пилотов использовали едва ли не любые аппараты, способные поднять второго члена экипажа. В частности, в России вплоть до 1915 г. широко использовался ферменный биплан «Фарман-IV», который летал со скоростью всего-навсего 60 км/ч. Затем обычно обучение продолжали на других подходящих аэропланах, обладающих более высокой скоростью и меньшей полетной устойчивостью. Со временем недостатки такого подхода стали вполне очевидны, необходимость создания специализированного учебного самолета стала признаваться всеми квалифицированными авиаторами.
В 1916 г. свой проект учебного самолета П-IV, представляющего собой вполне типичный для тех лет биплан с ферменной хвостовой частью, предложил известный конструктор, летчик и предприниматель А.А. Пороховщиков. После прохождения испытаний в мае 1917 г. П-IV благодаря удачному сочетанию высокой устойчивости и простоты управления признали хорошим учебным самолетом и рекомендовали к серийной постройке. В дальнейшем, используя ту же схему, конструктор построил аппараты П-IV 2 бис, П-VI, П-VI бис, которые выпускались в небольших количествах и использовались для обучения до середины 1920-х годов.
В 1923 г. Пороховщиков разработал ряд проектов учебных самолетов, которые отличались двигателями и различной сложностью пилотирования. Проекты рассматривались в Главкоавиа и НТК Управления ВВС, после чего поступили в Опытный отдел ГАЗ №1 (Государственный авиазавод № 1) для последующей проработки. Однако в течение еще целого года к предложениям Пороховщикова и к вопросу проектирования учебных машин не возвращались.
Данную проблему в этот период решили по-другому, запустив в серию копию английского Авро-504К под обозначением У-1. Поначалу этот биплан, оснащенный ротативным двигателем «Рон» (М-2), строил моековский ГАЗ № 5, на котором в 1922-1925 гг. выпустили 154 экземпляра. В 1923 г. производство У-1 передали на ГАЗ№ 3 (позднее авиазавод № 23) в Петрограде. До 1931 г. здесь произвели 566 таких аппаратов, некоторые из них эксплуатировались до середины 1930-х годов. Немаловажным фактором положительного решения о продолжении производства У-1 стало удачное приобретение около четырех тысяч двигателей «Рон» во Франции. Указанные двигатели хранились со времен Первой мировой войны на двух складах в предместьях Парижа, и их владелец имел огромное желание их продать. Направленный во Францию в качестве консультанта по заказам авиационного имущества военный летчик Леонид Минов в 1925 г. сумел приобрести эти тысячи «Ронов» практически по цене металлолома. В результате удачной сделки учебные У-1 оказались обеспечены двигателями на несколько лет вперед, поэтому выпуск этих самолетов продолжился.
Одновременно в руководстве ВВС существовало понимание, что У-1 не вполне соответствует требованиям, предъявляемым к самолетам первоначального обучения. Хотя аппарат успешно выполнял все необходимые эволюции в воздухе и на земле, однако требовал повышенного внимания и не прощал ошибок в пилотировании. Таким образом, необходимость создания специализированного учебного самолета не отпала и требовала дальнейшей реализации.
23 августа 1924 г. Научный комитет Управления ВВС разработал и утвердил технические требования к учебным самолетам. Во многом требования опирались на характеристики проектов учебных машин Пороховщикова, имеющиеся в распоряжении с прошлого года. В соответствии с ними требовалось создать биплан простой конструкции, без использования дефицитных материалов, под ротатив-ный или стационарный двигатель мощностью 100 л.с, способный поднимать пилота и ученика общим весом 160 кг, иметь запас бензина на 2,5 часа полета. Наибольшая горизонтальная скорость не должна была превышать 120 км/ч, средняя эксплуатационная скорость 90 км/ч, посадочная скорость не выше 60 км/ч. Имелись требования, связанные с особенностями эксплуатации: «Самолет должен допускать быструю замену поломанных частей запасными. В собранном виде должен пройти в габарит: 11 метров ширины и 4 метра высоты, со снятыми крыльями должен храниться в ангаре в компактном виде, должен приводиться в летное состояние за 0,5 часа. Должен перевозиться на железнодорожной платформе размером 9,2 х 2,8 метра. Должен трудно входить в штопор и легко из него выходить».
Несмотря на подготовленные технические требования, создание учебной машины вновь отложили как минимум на два года. Причиной тому явилось отсутствие подходящего двигателя, надежного и неприхотливого, мощностью 100 л.с. Уже упоминаемый выше ротативный «Рон» (М-2) считался устаревшим, поэтому было решено спроектировать новый 100-сильный двигатель, задание на проектирование которого получили моторостроители.
Планы создания отечественного авиационного двигателя мощностью 100 л.с. начали приобретать реальные очертания в конце 1925 г. В соответствии с проведенным конкурсом проектов двигателей определились два наиболее реальных претендента. Первым из них стал двигатель М-12, разработанный моторным отделом ЦАГИ при участии Научного автомоторного института (НАМИ) под руководством Н.Р.Бриллинга. Другой двигатель, названный М-11, разработал молодой конструктор А. Д. Швецов при участии металлурга Н. В. Окромешко на ГАЗ № 4 («Мотор»). Двигатель М-11 первым прошел предварительные стендовые испытания, однако затем произошла его поломка, и фаворитом конкурса на некоторое время стал М-12. Впрочем, отладка обоих двигателей продолжалась, и, в зависимости от успехов в этой деятельности, в течение 1926 г. Авиатрест давал указания ставить то М-11, то М-12.
В конце года неопределенность с принятием решения заставила рассматривать вариант оснащения учебного самолета немецким двигателем «Майбах» мощностью 120 л.с. В начале 1927 г. к этому букету вариантов присоединились двигатели «Люцифер» 100 л.с. и «Сальмсон» 120 л.с.
Не пытаясь более подробно освещать весьма запутанную историю с двигателями, укажем, что в конце апреля 1927 г. ОСС ЦКБ получил первый опытный М-11, изготовленный на ГАЗ № 4, который и установили на строящийся У-2. Несмотря на то что сомнения при выборе определенного двигателя имелись и в 1928 г., окончательный выбор остановили все-таки на М-11, который и запустили в серийное производство на заводе № 29 в Запорожье.
Процесс создания самого У-2, начавшийся еще в 1923-м, спустя три года начал набирать реальные обороты. В самой середине лета 1926 г., вдень 15 июля, в отдел опытного сухопутного самолетостроения Центрального конструкторского бюро (ОСС ЦКБ) Авиатреста в Москве поступили уточненные технические требования на новый учебный самолет У-2. Приступая к его проектированию, заведующий отделом, 35-летний Николай Николаевич Поликарпов, использовал представленные ранее материалы и документацию Пороховщикова. Эскизный проект был подготовлен спустя три месяца и обсуждался на Техническом совете Авиатреста 6 декабря 1926 г. В целом проект удовлетворял заказчиков и оппонентов из ЦАГИ, основное внимание при дальнейшей работе предлагалось уделить простоте обслуживания и безопасности. Топливные баки по настоянию А.Н. Туполева решили установить в корневой части верхнего крыла, по бокам центроплана. После этого самолет пошел в окончательную разработку, и 18 января 1927 г. был готов его предварительный проект.
У-2 представлял собой нормальный биплан цельно-деревянной конструкции довольно простых очертаний с прямолинейными формами законцовок крыльев и оперения. Данное обстоятельство было вызвано требованием удешевления производства и возможной взаимозаменяемостью при ремонте. В частности, одинаковыми являлись отъемные части крыльев, а элероны могли использоваться в рулях высоты и наоборот. В сечении крыла использовали толстый профиль Прандль 365 с относительной тол-шиной 14%.
Первый опытный У-2 с прямоугольным крылом во время испытаний в июне 1927 г.
Статические испытания самолета начались 20 апреля и продолжались до конца мая 1927 г. Результаты их утвердил Научный комитет Управления ВВС 23 июня 1927 г. Самолет был полностью готов к первым числам июня, и 17-го числа его вывели на аэродром. После проведения пробных запусков капризного мотора 24 июня 1927 г. летчик-испытатель Михаил Михайлович Громов впервые поднял учебную машину в воздух. По сообщению Громова, У-2 полностью соответствовал своему предназначению и он «проделал все, что только можно было сделать на этом самолете».
Дальнейшие испытания первого опытного У-2 неоднократно задерживались проблемами с М-11 - перегревом масла и перебоями в работе при подъеме на высоту свыше 1000-1500 м. Указанные неисправности в основном удалось устранить совместными усилиями ГАЗ № 4 и ОСС ЦКБ в середине августа. Заводские испытания закончили в начале сентября 1927 г., после чего самолет передали в НИИ ВВС, где он испытывался вплоть до 20 октября. За исключением скороподъемности, самолет полностью удовлетворял требованиям ВВС, поэтому последовало решение о выпуске опытной серии У-2 М-11. Однако неожиданно против выступил конструктор самолета Н.Н. Поликарпов. Оказывается, еще с конца июля 1927 г. он начал проектировать 2-й экземпляр У-2, в котором использовал многие удачные наработки своего более раннего самолета П-2. Конструкцию машины пересмотрели в сторону уменьшения веса и улучшения обводов, а коробку крыльев по требованию НТК УВВС сделали более прочной. В сечении крыла использовали более тонкий, 8%-ный профиль ОСС ЦКБ 2, который впоследствии стал именоваться ЦАГИ 541. В новом варианте У-2 мог без затруднений исправить претензии к низкой скороподъемности и выполнял требование УВВС забираться на высоту 2000 метров за 13 минут.
