Дмитрий Соболев - Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.
Проект «летающей бомбы» Вахмистрова.
Составной самолёт «Мистель».
Самолёт для рекорда скорости
Сейчас понятия «самолёт» и «скорость» неразрывно связаны друг с другом. Однако на заре авиации максимальная скорость «летающих этажерок», как называли тогда бипланы и трипланы без фюзеляжа, с множеством стоек и расчалок, была меньше, чем у курьерского поезда. Создателям первых крылатых машин важно было, чтобы их детище оторвалось от земли — об обтекаемости летательных аппаратов они не заботились.
Но самолёты летали всё увереннее, появлялись новые авиадвигатели, медленно, но верно увеличивалась скорость. Аэродинамические исследования показывали, что скоростные качества можно улучшить, усовершенствовав форму самолёта. Так началась многолетняя борьба за снижение аэродинамического сопротивления.
В России первыми создателями обтекаемых скоростных монопланов были авиаконструктор И.И. Сикорский и военный лётчик В.В. Дыбовский. Их самолёты, построенные для военного конкурса 1913 г., имели веретенообразный фюзеляж с обшивкой из нескольких слоёв древесины (шпона), закрытый капотом двигатель; стойкам и расчалкам придали обтекаемую в сечении форму.
Моноплан Дыбовского.
Первые советские истребители.
Чтобы снизить вредное сопротивление, Дыбовский предусмотрел обтекатели шасси, а спицы колёс закрыл листами фанеры. В годы Первой мировой войны в мастерских Киевского политехнического института братья Касьяненко изготовили необычный истребитель-биплан с толкающим пропеллером.
Несмотря на превосходные аэродинамические формы (точнее, как раз из-за них) самолёты оказались неудачными. Большой вес фюзеляжа и проблемы с охлаждением закрытого капотом двигателя привели к тому, что они летали плохо, случались аварии. С-11 «Круглый» Сикорского разбился ещё до конкурса военных самолётов, а моноплан Дыбовского не смог пройти конкурсных испытаний. Истребитель Касьяненко потерпел аварию летом 1917 г. при попытке полёта. Плата за аэродинамику оказалась непомерной для имевшихся в распоряжении авиастроителей моторов.
В 1920-е годы скорость истребителей почти не менялась и к концу десятилетия застыла на отметке 280 км/ч. Это неудивительно: мощность двигателей росла медленно, а конструкция самолёта оставалась той же, что и в годы Первой мировой войны — биплан с неубирающимся шасси и открытой кабиной лётчика.
Первым, кто решил прорвать этот замкнутый круг и создать подлинно скоростной самолёт, был итальянский инженер Роберто Бартини, убеждённый коммунист, в 1923 г. эмигрировавший в СССР, чтобы помочь большевикам в создании лучшей в мире авиации. Понимая всю важность уменьшения аэродинамического сопротивления, Бартини пошёл на радикальные меры. Он решил устранить все выступающие из фюзеляжа части: сделать убирающееся в полёте шасси, убрать в поверхность крыла радиатор, закрыть лётчика прозрачным колпаком, не выступающим за обводы корпуса.
Проект такого самолёта Роберт Людвигович Бартини (так его звали в на шей стране) предложил в 1930 г., вскоре после устройства на работу в Центральное конструкторское бюро при заводе № 39 в Москве. Машине дали обозначение ЭИ (экспериментальный истребитель). С разрабатывавшимся в то время мотором водяного охлаждения М-32 мощностью 750 л. с. он должен был развивать скорость 450 км/ч и набирать высоту 5000 м всего за 3,5 минуты.
Роберто Бартини.
Для отработки механизма уборки шасси и проверки общей концепции самолёта Бартини предложил использовать один из экземпляров ИЛ-400 — так назывался не пошедший в серию истребитель-моноплан Н.Н. Поликарпова. Но после смены руководства ЦКБ заместитель начальника бюро И.И. Артамонов начал тормозить работу над ЭИ. «Прежде всего он — именно он — задерживал под разными предлогами перевозку самолёта ИЛ с завода № 1 на завод № 39. Только после нескольких напоминаний т. Банникова ИЛ был наконец перевезён, и мы собрались уже заняться им вплотную, когда на известном заседании 18/VII ЭИ был вообще изъят из всякого плана и попросту перестал упоминаться даже где-либо», — писал в 1930 г. в Комиссию по чистке авиаконструктор В.Б. Шавров[111].
К работе над скоростным монопланом Бартини смог приступить в 1932 г., после перехода в Самолётный НИИ ГВФ (СНИИ ГВФ). Там проектировали и строили металлические монопланы серии «Сталь». Машина итальянского конструктора получила название «Сталь-6». В ней должны были использоваться новейшие материалы — хромансиль, нержавеющая сталь и, в небольших количествах, алюминиево-магниевый сплав электрон.
В статье «Постройкой „Сталь-6“ перегоним капиталистические страны» в институтской газете «Стальной самолёт» Бартини писал:
«Перед нами была поставлена задача построить самолёт, каким можно достичь рекордную скорость сухопутных самолётов (абсолютный рекорд скорости для таких самолётов в это время составлял 448 км/ч. — Д.С.) без рекордных моторов и без рекордных нагрузок на кв. метр крыла, т. е. с реальными для эксплуатации данными. Для выполнения этой задачи пришлось отойти от нормальной схемы самолёта.
Как результат всего этого мы должны получить самолёт с рекордными скоростями сухопутных машин, при нормальной посадочной скорости и с сохранением высоких качеств скороподъемности.
Мы должны идти сознательно на технический риск, так как наша задача — не только строить хорошие самолёты, но строить их лучшими, чем самолёты наших врагов, этот риск необходим, если мы ставим себе задачей перегнать технику капиталистических стран.
Задача перед нами стоит трудная. Она была бы гораздо легче разрешима, если бы мы обладали кадрами старых высококвалифицированных конструкторов и рабочих, если бы обладали прекрасно оборудованными мастерскими, если бы у нас было налаженное снабжение материалами.
Но в том-то и заслуга большевиков, что мы догоняем и перегоняем наших врагов при данных технических возможностях. Мы „Сталь-6“ должны построить молодыми кадрами, в полукустарных мастерских, преодолевая трудности снабжения, одновременно создавая условия для ещё больших достижений»[112].
Статья в газете не могла содержать технических подробностей о секретном самолёте. Больше информации можно почерпнуть из документа — доклада начальника ВВС Я.В. Алксниса о ходе работ по «Сталь-6» от 22 декабря 1932 г.
Научно-исследовательские работы, выполненные под руководством Бартини при проектировании самолётов «Сталь-6» и «Сталь-8».
«Конструктором ВО ГВФ (Всесоюзное объединение Гражданского воздушного флота. — Д.С.) Бартини конструируется скоростной самолёт Сталь-6 в двух вариантах: гоночный и военный.
Состояние гоночного варианта на сегодняшний день следующее: все рабочие чертежи закончены на 100 %, причём расчётные данные самолёта Сталь-6 (гоночного) под мотор Кертисс-Конкверор (М-32 не прошёл испытаний, пришлось приобрести американский двигатель. — Д.С): скорость — 460 км/час, горючее — на 1 час, вес — 1 тонна, потолок — 9000 метров. Никакой другой нагрузки, кроме лётчика — 90 кг.
Проведены статические испытания всех агрегатов (фюзеляжа, хвостового оперения, подмоторной рамы, шасси), кроме крыла. Статические испытания крыла задерживаются из-за неготовности последнего по причине неполучения хромомолибденовых труб и нержавеющей стали.
Не дожидаясь окончания статических испытаний самолёта Сталь-6 гоночный уже выпущен в производство и на сегодня готовность его следующая: фюзеляж — на 80 %, хвостовое оперение — на 90 %, управление — на 90 %, моторная установка — на 60 %. Крылья ещё не начаты опять-таки из-за недостатка труб и нержавеющей стали.
…Если хромомолибденовые трубы и нержавеющая сталь будут получены до конца января 1933 года, Бартини обещает выпустить этот гоночный Сталь-6 к 1 мая 1933 года. Военный вариант — в эскизном проекте под мотор М-22 и Кертис-Конкверор будет предъявлен для рассмотрения Научно-испытательному институту 5 января 1933 года.
Расчетные данные военного варианта под М-22 или Кертис-Конкверор следующие: скорость — 360 км/час, нагрузка — 2 пулемета по 750 патронов каждый ПВ-1 или ШКАС с соответствующим увеличением патрон до 1000 штук на каждый, радиус действия — 2,5 часа»[113].
К Первомаю построить «Сталь-6» не успели. 9 июля 1933 г. начальник СНИИ ГВФ Ривадин рапортовал начальству: «Доношу, что сего числа в 6 часов утра самолёт „С-6“ выведен на аэродром. Производятся подготовительные работы к пуску в полёт»[114].
«Сталь-6» был свободнонесущим монопланом очень обтекаемой формы. Силовой каркас крыла, фюзеляжа и оперения — из стальных труб. Для снижения веса лонжероны крыла в виде пучка сваренных между собой хромомолибденовых труб сужались к концам за счёт постепенного уменьшения их числа: передний лонжерон у основания имел семь труб, затем пять, затем три, и на конце — одну. Задний лонжерон имел аналогичную конструкцию, но начинался с пяти труб. Внутренние раскосы и ферменные нервюры крыла и оперения крыла были из нержавеющей стали и крепились к лонжеронам точечной электросваркой.
