Дмитрий Соболев - Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.
В России полыхала гражданская война, но инженеры и учёные уже обсуждали пути развития Красного Воздушного флота. Прежде всего нужно было решить вопрос о материале. Раньше самолёты делали из импортной древесины, но после прихода к власти большевиков поставки американского спруса и орегонской сосны прекратились, и строить самолёты было не из чего. Выходом могло стать использование лёгких металлических сплавов на основе алюминия, имевших немало преимуществ перед авиационной древесиной. Но таких материалов в России не производили. К тому же сторонники традиционной древесины апеллировали к тому, что импортную сосну несложно заменить сибирской сосной, кедром, лиственницей, деревянные самолёты проще и дешевле в производстве, чем металлические. Но доводы в пользу лёгких металлических сплавов для авиации, особенно в сыром климате, в конце концов победили. В 1919 г. была создана Комиссия по алюминию для разведки запасов этого сырья в нашей стране, и они были найдены, а в 1921 г. член Научно-технического комитета Главного управления Военно-воздушного флота И.И. Сидорин внёс предложение о создании и организации производства отечественного аналога дюралюмина. Проблема заключалась в том, что А. Вильм и Дюренский металлургический завод, широко рекламировавший изготовляемый им сплав, держали в секрете химический состав и технологию производства этого материала. «К сожалению, — говорил Сидорин в докладе „К вопросу об организации русской алюминиевой промышленности“ 18 ноября 1921 г., — научных трудов по исследованию тройных алюминиевых сплавов почти нет и многие вопросы в этой области представляют собой тайну владельцев заграничных патентов»[20].
Непростую задачу создания аналога дюралюмина поручили Первому государственному заводу по обработке цветных металлов, расположенному в посёлке Кольчугино Владимирской губернии.
Знакомство с дюралюмином в Кольчугино произошло ещё в 1911 г., когда представители английской фирмы «Виккерс» в Петербурге прислали на завод образцы этого материала. Но тогда никаких практических шагов не последовало. После решения о создании отечественного авиационного сплава на основе алюминия на завод передали для изучения химического состава фюзеляж трофейного «Юнкерса». В разработке сплава и методов его производства участвовали металлурги И.И. Сидорин, Ю.Г. Музалевский, начальник литейного цеха Кольчугинского завода В.А. Буталов. К лету 1922 г. опытным путём были получены первые отливки. «Полученный сплав, — сообщал Буталов, — состоящий из алюминия с небольшим количеством меди, никеля, марганца и магния, изготовленный мною на первом Государственном заводе в Кольчугине, назван „кольчугалюминием“»[21]. Детали из него по удельной прочности не уступали немецкому дюралюмину.
Химический состав немецкого дюралюмина и отечественного кольчугалюминия, %.
Андрей Николаевич Туполев. 1922 г.
Технологию производства передали на петроградский медеобрабатывающий завод «Красный выборжец», в результате сразу два металлургических предприятия страны развернули производство кольчугалюминия. Так появилась база для создания металлических самолётов.
Для проектирования опытных образцов в октябре 1922 г. при ЦАГИ организовали Комиссию по постройке металлических самолётов под председательством А.Н. Туполева. Её деятельность финансировал Научный комитет Главного управления Военно-воздушного флота.
Первыми шагами в работе Комиссии была разработка сортамента деталей из кольчугалюминия, необходимых для строительства самолётов и проверка их физико-механических свойств. К этому времени был подписан договор с фирмой «Юнкерс» о производстве металлических самолётов на заводе в Филях, но на помощь немцев сотрудникам Комиссии рассчитывать не приходилось. Об этом свидетельствует выдержка из докладной записки Авиационного отдела ЦАГИ: «Отчасти из-за невозможности следить вплотную за развитием промышленности за границей и отчасти потому, что производственные методы являются секретом завода (Юнкерса), Комиссии вместе с Кольчугинским заводом при организации и постановке производства приходилось решать целый ряд сложных вопросов и вырабатывать оригинальные методы; так, на пример, производство гофра поставлено иначе, чем на заводе Юнкерса (как это стало известным впоследствии) и по сравнению с методами Юнкерса даёт значительную экономию времени, не ухудшая качества материала»[22]. Предусмотренного договором с «Юнкерсом» производства дюралюмина в СССР так и не дождались. В 1925 г. концессия Юнкерса прекратила свою работу.
Первую проверку конструкции из кольчугалюминия Туполев решил провести в наземных условиях. В начале 1923 г. под его руководством в ЦАГИ из готовили аэросани АНТ-III. Рама, гофрированная обшивка, лыжи — всё было из нового отечественного сплава. Испытания, включавшие в себя зимний пробег из Москвы в Нижний Новгород и обратно, доказали преимущества нового материала перед деревянной конструкцией. При вдвое меньшем весе аэросани были прочнее, их лыжи не ломались на неровностях.
Авиетка АНТ-1.
Следующим шагом стало частичное использование кольчугалюминия в конструкции лёгкого спортивного моноплана АНТ-1 с мотором «Анзани» — первого самолёта А.Н. Туполева. Самолёт спроектировали в начале 1922 г. как цельнодеревянный, и он был уже почти готов, но когда был получен кольчугалюминий, решили заменить часть деревянных агрегатов металлическими. Кольчугалюминий использовали в нервюрах крыла, из него выполнили хвостовое оперение. Одновременно велись статические испытания каждого конструктивного элемента, заново проводили расчёты на прочность. Самолёт собирали на втором этаже купеческого дома на Вознесенской улице (ныне — ул. Радио, д. 17), по соседству с будущим ЦАГИ. Из-за переделки первоначальной конструкции и большого объёма расчётов работа заняла больше года, АНТ-1 был построен осенью 1923 г.
Первый полёт АНТ-1 состоялся 21 октября с территории бывшего кадетского корпуса в Лефортово. Затем, с марта 1924 г., испытания продолжили на Научно-опытном аэродроме на Ходынке, где проходили профессиональную проверку все новые самолёты. Они были успешны. То, что «полуметаллический» самолёт способен хорошо летать с двигателем мощностью всего в 35 л. с., обнадёживало энтузиастов металлического авиастроения. Прошла проверку и новая для нас схема моноплана со свободнонесущим крылом[23].
В 1923 г., когда отечественный кольчугалюминий уже производили в достаточном количестве и научились делать из него листы, трубы, профили и другой сортамент, приступили к строительству цельнометаллического самолёта АНТ-2.
Каркас крыла АНТ-2 и участники постройки самолёта во дворе дома 17 по ул. Радио.
Оно велось на средства ВВФ, который заказал самолёт в двух вариантах: трёхместном пассажирском и двухместном разведывательном с размещением в задней кабине лётчика-наблюдателя с пулемётом. Сначала решили сделать пассажирскую машину. На ней должен был стоять трёхцилиндровый двигатель воздушного охлаждения Бристоль «Люцифер» мощностью 100 л. с., небольшую партию которых в 1923 г. приобрели в Англии.
Участник работ И.Ф. Незваль рассказывал об условиях, в которых создавали АНТ-1 и АНТ-2: «Крепко спаянный коллектив молодых талантливых конструкторов горел желанием работать на благо отечественной авиации. Все безоговорочно верили своему руководителю, а сам он работал увлечённо и самозабвенно, являясь для всех образцом трудолюбия. В первый год деятельности у Андрея Николаевича было всего четыре непосредственных помощника — И.И. Погосский, В.М. Петляков, А.И. Путилов и Н.С. Некрасов. Помимо них работали ещё пять инженеров-испытателей — Б.М. Кондорский, Н.И. Подключников, Е.И. Погосский, Т.П. Сапрыкин и Н.И. Петров и три конструктора — Д.Н. Осипов, А.П. Голубков, И.Ф. Незваль. Таким образом, в КБ имелось всего 13 инженерно-технических специалистов.
…Технический персонал был также малочислен — всего 30 рабочих, из которых 20 слесарей приехали с Кольчуги некого завода после того, как в Кольчугине завершился выпуск первой партии сортамента отечественного дюраля. Производство возглавил техник Н.В. Лысенко. Рабочих было явно недостаточно, и сборкой агрегатов самолёта, как правило, приходилось заниматься самим конструкторам.
Условия работы коллектива в те годы, мягко говоря, были далеки от идеальных. Всё КБ, входившее в состав ЦАГИ, размещалось в одной небольшой комнате в бывшем доме купца Михайлова (где теперь находится Научно-мемориальный музей Н.Е. Жуковского), а производственные площади размещались в двух других комнатах того же дома, а также в помещении бывшего трактира „Раёк“ на углу нынешних улиц Радио и Бауманской.
