Текст книги "Дальний бомбардировщик Ер-2. Самолет несбывшихся надежд"

Автор книги: Дмитрий Хазанов

Соавторы: Александр Медведь
сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 14 страниц) [доступный отрывок для чтения: 6 страниц]

20 сентября 1941 г. после ремонта и переоборудования опытную машину с АМ-37 в соответствии с распоряжением заместителя начальника ГУ ВВС КА передали на государственные испытания в НИИ ВВС. Ведущим инженером по самолету был назначен военинженер 2 ранга Н. М. Кокорин, ведущим летчиком-испытателем – майор Лисицин, ведущим штурманом – старший лейтенант Литвинчук. В качестве важнейших отличий самолета от варианта с моторами М-105 специалисты НИИ отметили:

– винты ВИШ-22Т увеличенного диаметра (3,4 м);

– крупнокалиберные пулеметы БТ во всех огневых точках;

– колеса основных стоек с типоразмером 1200х450 мм;

– гидравлическую систему аварийного выпуска шасси (вместо механической);

– усиленное бронирование рабочих мест стрелка и стрелка-радиста;

– синхронный автоматический прицел ПС-1, установленный вместо обычного прицела ОПБ-2М.

^{Так выглядела носовая установка крупнокалиберного пулемета УБТ изнутри.}

Первые же полеты продемонстрировали такой «букет» недоделок, что уже 24 сентября их пришлось прекратить. Начальник института бригинженер Федоров доложил начальнику ГУ ВВС генералу Петрову о поразительных вещах, например, о том, что летчик Ер-2 2АМ-37 «при выпуске и уборке шасси вынужден передавать управление штурману, после чего он двумя руками с помощью левой ноги (?!!) смещает ручку управления краном…» Далее Федоров настаивал на необходимости «обязать главного конструктора завода № 240 тов. Ермолаева немедленно устранить указанные дефекты». Испытания затянулись. В связи с вынужденной переброской самолета в Свердловск на аэродром Кольцово, куда было переведено соответствующее подразделение НИИ ВВС, они были закончены только в начале января 1942 г.

Несмотря на обилие недостатков, постепенно устранявшихся, самолет Ер-2 2АМ-37 был чрезвычайно высоко оценен летчиками и инженерами НИИ ВВС. По мнению Николая Максимовича Кокорина, по «комплексу летно-тактических данных ему не было равных в мире». Действительно, этот дальний бомбардировщик обладал максимальной скоростью, превысившей 500 км/ч на высоте 6000 м, и был способен пролететь расстояние в 3000 км с грузом бомб 1000 кг при средней скорости 408 км/ч. Высокая средняя скорость снижала вероятность перехвата и время пребывания над территорией противника. Самолет был хорошо вооружен (три крупнокалиберных пулемета) и забронирован (130 кг стальной брони), имел лучшую устойчивость по сравнению с Ил-4 и меньше утомлял пилота.

Наибольшие трудности при доводке создавала своеобразная система охлаждения двигателей. Водовоздушные радиаторы в консолях крыла между лонжеронами (типа ОП-158) были на этом варианте машины дополнены еще двумя парами радиаторов ОП-275, установленными в задней части мотогондол (как на яковлевском ББ-22 и микояновском МиГ-5). Эти последние работали совместно с водомасляным радиатором ОП-355 (охлаждение масла) и воздухо-водяным радиатором тип 307, предназначенным для охлаждения воздуха за нагнетателем. Таким образом, привычных воздухозаборников маслорадиаторов на Ер-2 2АМ-37 не было совсем. Многоконтурная система охлаждения оказалась недостаточно сбалансированной. Потребовалось повышение производительности всех первичных водовоздушных радиаторов, а это было совсем не просто в условиях войны, когда малейшие изменения в серийные образцы техники разрешалось вносить только после согласования с наркомом.

^{Воздухозаборники маслорадиатора и интеркулера (промежуточного воздухо-воздушного радиатора, предназначенного для снижения температуры воздуха на выходе из ПЦН) размещались в хвостовой части мотогондол.}

Другим крупным недостатком машины являлись плохие взлетно-посадочные характеристики. Моторы стали мощнее почти на 30 %, но и масса пустого самолета увеличилась на 1800 кг. К тому же, стремясь избежать крупных переделок, конструкторы не стали радикально менять конструкцию мотоотсеков, поэтому диаметр винтов нельзя было сделать больше 3,4 м – лопасти задели бы за фюзеляж. Такие винты не обеспечивали эффективного съема мощности с моторов.

В связи с этим длина разбега самолета при взлетной массе 14 000 кг составила 975 м, а взлетная дистанция – 2270 м.

И все же главной причиной отказа от серийного производства Ер-2 2АМ-37 оказались отнюдь не указанные выше недостатки. Мотор АМ-37 накануне войны считался запущенным в серийное производство на заводе № 24, но объемы этого производства были минимальными.

По официальным сведениям НКАП, в 1941 г. было построено всего 29 двигателей этого типа. Между тем желающих получить этот мотор было предостаточно, напомним лишь главных претендентов: «103» А. Н. Туполева, ТИС Н. Н. Поликарпова, МиГ-5 (ДиС) и МиГ-7 А. И. Микояна. Как известно, в 1942 г. по решению правительства все усилия завода были сосредоточены на производстве двигателей АМ-38 для штурмовиков Ил-2 и незначительного количества АМ-35А, предназначенных для «мигов» и ТБ-7. Ер-2 снова не повезло с «сердцем».[19]19
  Но существует и еще одна версия неудачи с мотором: рассказывают, что Микулин не получил в 1940 г. обещанную ему премию им. Чкалова за АМ-37, обиделся и прекратил активную доводку двигателя.


[Закрыть]

^{Раскапотированная установка мотора АМ-37.}

^{Люковая установка Ер-2 2АМ-37 получила экран, предохранявший пулемет от забрызгивания грязью при взлете и посадке.}

Последним вариантом ермолаевского бомбардировщика с моторами А. А. Микулина оказался Ер-2 2АМ-39. Двигатели с взлетной мощностью 1700 л.с. и номинальной 1300 л.с. некоторое время рассматривались в качестве альтернативы дизелям А. Д. Чаромского. Осенью 1942 г. ОКБ Ермолаева прорабатывало два варианта машины; по состоянию на 1 января 1943 г. проектные работы были выполнены по первому варианту на 89 %, а по второму – на 31 %. В производство запустили некоторые узлы силовой установки, но до постройки опытного самолета с моторами АМ-39 дело так и не дошло. Вероятно, в тот период времени перспективы «дизельного» Ер-2 расценивались как более предпочтительные, а микулинский мотор был весьма далек от запуска в серию.

^{ДБ-240, лето 1940 г.}

^{Ер-2 2М-105 из 420-го ап 81-й ад, август 1941 г.}

^{Ер-2 с моторами АЧ-30Б (зав. № 7013903). Третий серийный самолет Иркутского авиазавода. Весна 1944 г.}

^{Ер-2 с моторами АЧ-30Б из 329-го ап ДД на аэродроме Белая Церковь. Осень 1944 г.}

^{Ер-2 с моторами М-105 из 421-го дбап 81-й ад, октябрь 1941 г.}

^{Ер-2 с моторами АЧ-30Б (зав. № 7023901). Одна из первых машин с двухместной кабиной пилотов и «спрямленным» носовым остеклением. Осень 1944 г.}

^{Ер-2 с моторами АЧ-30Б из 329-го бап 18-й гв. бад в серо-голубом камуфляже. Лето 1945 г.}

^{Ер-2ОН с пассажирским салоном. Весна 1945 г.}

^{Ер-2 с моторами АЧ-30Б из 328-го бап 18 гв. бад. Самолет переходного типа с двухместной кабиной пилотов и ранним вариантом носового остекления.}

Первый вариант ДБ-240 с дизелями

Авиационные дизели в начале сороковых были предметом особой гордости отечественных моторостроителей. Только в СССР и в Германии дизель-моторы были «доведены» до уровня отработки, позволившего перейти к летным испытаниям и даже к постройке серийных самолетов. Важнейшими достоинствами дизелей считались существенно меньший расход топлива по сравнению с карбюраторными моторами, а также меньшая пожароопасность керосина (дизельного топлива) по сравнению с легко воспламеняющимся авиационным бензином. Кроме того, дизельное топливо имеет большую плотность, поэтому в баки одной и той же емкости можно залить больше топлива (по массе). Недостатком дизеля является то, что он значительно тяжелее карбюраторного собрата той же мощности. Это связано с большими ударными нагрузками, характерными для процесса сгорания топлива, которое воспламеняется от сжатия. Дизели имеют худшую по сравнению с бензиновыми моторами приемистость. Для запуска дизеля требуется мощный стартер, гораздо более тяжелый, чем у карбюраторного мотора.

Основной вклад в создание авиационных дизелей в СССР был сделан отделом нефтяных двигателей ЦИАМ, которым до ареста руководил Андрей Дмитриевич Чаромский. В 1936–1937 гг. этот коллектив разработал дизель АН-1А мощностью 900 л.с., которая благодаря ПЦН сохранялась до высоты 2500 м. Мотор прошел летные испытания на самолете ТБ-3Д. В дальнейшем доработками конструкции АН-1А занимались два независимых коллектива. Один из них, возглавлявшийся В. М. Яковлевым, работал на знаменитом Кировском заводе в Ленинграде и совершенствовал мотор М-40 (прежнее название – АН-1Р, после ареста А. Д. Чаромского на всех синьках чертежей его замазали и заменили новым). Степень секретности дизелей считалась настолько высокой, что допуск к соответствующей документации давали лично наркомы А. И. Шахурин и Л. П. Берия. Из-за этого даже произошел скандал, когда военпреды (они ведь были из другого ведомства – наркомата обороны) на заводе длительное время не могли ознакомиться с продукцией, качество которой обязаны были контролировать «по положению».

Второе КБ, организованное при московском заводе № 82, представляло собой «шарашку», фактическим руководителем которой был «враг народа» А. Д. Чаромский (но в документах НКАП того периода его фамилия нигде не фигурировала, номинально ответственными считались директор завода С. И. Жилин и главный инженер А. Г. Таканаев). Разработанный коллективом «зэков» дизель назывался М-30. Развитие обеих моделей (М-40 и М-30) велось в одном генеральном направлении: при сохранении рабочего объема, диаметра цилиндра и хода поршня конструкторы добивались повышения взлетной мощности и высотности мотора за счет использования двухступенчатых турбокомпрессоров (ТК-88 на М-40 и ТК-82 на М-30). На каждом двигателе устанавливалось по четыре турбокомпрессора, на этом этапе моторы не имели приводных нагнетателей. В дальнейшем такое решение было признано ошибочным, но в середине 1940 г. недостатки схемы еще не успели осознать, а полученные результаты переоценивались. За благополучным окончанием стендовых испытаний М-40 последовало решение о развертывании их серийного производства помимо Кировского завода еще и на Харьковском тракторном, а позднее и на заводе № 75.[20]20
  Планы выпуска М-40Ф в 1941 г. предусматривали постройку 1500 дизелей на Кировском заводе и 750 – на ХТЗ.


[Закрыть] Кроме того, В. М. Яковлеву была поставлена задача форсирования мотора до 1500 л.с. на взлетном режиме и до 1250 л.с. на номинальном. Этот вариант двигателя получил обозначение М-40Ф.

^{Ер-2 с моторами АМ-37 на испытаниях в Летно-испытательном институте наркомата авиапромышленности в июле 1941 г. Оборонительное вооружение еще не усилено.}

^{В конце 1941 г. – начале 1942 г. по решению В. Г. Ермолаева несколько самолетов Ер-2 2АМ-37 были переданы в 747-й ап ДД. К сожалению, надежность мотоустановки оказалась очень низкой и неприемлемой для дальнего бомбардировщика.}

В мае 1940 г. у Чаромского «на выходе» был готов мотор М-30 с аналогичными техническими характеристиками. Оба двигателя проходили летные испытания, правда, ограниченного объема, на двух самолетах БОК-15. До майского (1940 г.) постановления Комитета Обороны при СНК оба двигателя предназначались в основном для достижения политического результата – кругосветного беспосадочного полета советского самолета под управлением М. М. Громова. Технические параметры комплекса «самолет – мотор» могли обеспечить выполнение этой задачи при условии, что двигатель выдержит не менее 100 часов непрерывной работы на номинальной мощности. Однако летом 1940 г. ни М-30, ни М-40 не имели еще такого ресурса. Комитет Обороны выдал моторостроителям новое задание: в августе 1940 г. провести государственные испытания обоих типов дизелей на стенде, а в октябре – декабре установить их на самолеты ТБ-7 и ДБ-240, после чего приступить к летным испытаниям.

Трудности доводки отодвинули сроки реализации заданий Комитета Обороны. Только в ноябре 1940 г., после завершения стендовых испытаний дизельного авиамотора М-40, в ОКБ-240 разработали эскизный проект, а 17 марта 1941 г. под председательством начальника НИИ ВВС генерал-майора А. И. Филина в присутствии Ермолаева и Озимкова состоялось заседание макетной комиссии по новому самолету, но уже с форсированными дизелями М-40Ф. Максимальную бомбовую нагрузку машины задали равной 6000 кг, при этом одна ФАБ-2000 должна была подвешиваться внутри фюзеляжа, а еще две – на подкрыльевых держателях! Такой вариант вооружения в то время считался неподъемным даже для четырехмоторного ТБ-7 (лишь во второй половине войны самолеты Пе-8 с моторами АШ-82Ф в исключительных случаях стали совершать боевые вылеты с шестью тоннами бомб на борту). Не дожидаясь начала испытаний, руководство НКАП с благословения СНК спланировало серийный выпуск «дизельных» ДБ-240 начиная с III квартала 1941 г. Как уже упоминалось, всего воронежский завод № 18 должен был до конца этого года выпустить 90 машин,[21]21
  Позднее план уточнили: 20 машин заказали в III и еще 80 – в IV квартале. В июне 1941 г. задание заводу № 18 на 1942 г. вновь скорректировали, уменьшив заказ на Ер-2 до 600 единиц (взамен планировали начать выпуск туполевского самолета «103»). В августе 1941 г. задание по восстановлению производства Ер-2 на воронежском заводе было окончательно отменено.


[Закрыть] а в 1942 г. – построить 800 самолетов!

В середине апреля 1941 г. самолет Ер-2 с дизелями М-40Ф был выведен на аэродром и совершил ряд рулежек и подлетов. По результатам отработки пришлось заменить гидроцилиндры подъема основных стоек шасси. При очередной пробежке сложился костыль, хвостовой кок оказался помят. Оба узла пришлось заменить. Первый полет самолета сдерживался отсутствием заводского летчика: к этому времени Н. П. Шебанов уволился с завода № 240, а другой не был назначен. Без Ермолаева решение этого вопроса затянулось. Сам главный конструктор весной 1941 г. почти безвылазно находился в Воронеже на серийном заводе. Только в начале мая к полетам на Ер-2 2М-40Ф был допущен летчик Л. А. Дудкин. Он совершил несколько подлетов, машина в воздухе вела себя нормально. 15 мая летчик из ЛИИ НКАП Шилев перегнал машину в Раменское на испытательный аэродром института. Здесь она оказалась в компании «дальних родственников» – ТБ-7 с дизельными моторами М-30 (зав. № 4227) и М-40Ф (зав. № 4225).

Все дизельные самолеты летали нечасто в основном из-за выявившейся низкой надежности турбокомпрессоров, у которых то и дело рассыпались подшипники и «летели» лопатки. Не минула чаша сия и Ер-2: в конце мая оба его мотора вышли из строя и были отправлены на завод-изготовитель.

Ведущим летчиком по Ер-2 с М-40Ф в ЛИИ НКАП был назначен Г. М. Шиянов. До начала войны ему удалось выполнить 15 полетов, при этом пришлось еще не раз менять турбокомпрессоры и кожухи выхлопных коллекторов. Кроме того, выявился повышенный расход масла, поэтому потребовалось значительно увеличить объем маслобаков. С 7 июня проводимые испытания постановлением правительства были переведены в разряд совместных с НИИ ВВС, для чего в Раменское прибыли военные летчики облета. Одновременно машина в некоторых «внутренних» документах ОКБ получила новое наименование – Ер-6. В дальнейшем под этим обозначением проходил самолет с «универсальной» моторамой, позволявшей без всяких изменений монтировать на ней один из трех двигателей: М-40Ф, М-30 или АМ-38Ф.

23 июля 1941 г. начальник ЛИИ НКАП М. М. Громов утвердил акт об испытании самолета Ер-2 с моторами М-40Ф. Целью испытаний являлась проверка максимальной скоростной дальности машины при длительности полета порядка 17–20 часов. Максимальная взлетная масса машины при этом оценивалась в 16 500–17 000 кг, что было явно завышено. Реально самолет с такой массой при мощности дизелей, ограниченной ЦИАМом по максимальному удельному расходу топлива, не смог бы оторваться от земли, поэтому его взлетная масса не превышала 15 000 кг. В соответствии с расчетами максимальная скорость машины должна была составить 480 км/ч, на испытаниях удалось получить всего 448 км/ч. Недобор скорости ведущий инженер Н. С. Рыбко объяснял меньшей номинальной мощностью двигателей, неучтенной интерференцией открытых жалюзи системы охлаждения и крыла, а также неубирающимся хвостовым колесом.

По причине плохой приемистости дизелей взлетная мощность устанавливалась только в конце разбега, из-за этого длина разбега и взлетная дистанция возрастали на 220–260 м против расчетных значений. Кроме того, недостаточным признали и диаметр винтов (3,8 м). А ведь специально для дизельных машин крыло самолета пришлось перепроектировать, увеличив размах центропланной секции. На дублере Ер-2 2М-40Ф смонтировали винты диаметром 4,1 м, за счет чего намечали получить уменьшенную на 150 м длину разбега и повышенную дальность. Однако эта машина была построена только в октябре 1941 г. По причине недоведенности двигателей М-40Ф полетов в 1941 г. не было, а позднее ее переоборудовали в интересах программы Ер-2 2М-30. Третью машину, предназначенную для установки дизелей М-40Ф или М-30, начали постройкой летом 1941 г., но затем ее разобрали при эвакуации завода № 240 в Казань.

Основные технические данные авиадизелей

Примечание. 1 – первое число – длина, второе – ширина, третье – высота.

^{В феврале 1942 г. на заснеженном аэродроме под Свердловском проходил испытания улучшенный вариант Ер-2 с моторами АМ-37.}

Что же касается первого Ер-2 с М-40Ф, то он, как и дизельные ТБ-7, стал заложником мотора, серьезно подорвавшего свое реноме при налете 81-й авиадивизии на Берлин в ночь на 11 августа 1941 г. Только один ТБ-7 (с дизелями М-30) из семи отправившихся в полет машин (восьмая разбилась при взлете) сумел вернуться на аэродром Пушкин, все остальные в той или иной мере пострадали из-за дефектов дизелей М-40Ф. Характерно, что все недостатки моторов, на которые руководство НКАП охотно закрывало глаза до берлинского фиаско, «вдруг» выявились и стали достаточным основанием для почти полного свертывания дизельной программы. Правда, поначалу считались дискредитированными только М-40Ф, а на моторы Чаромского «епитимья» была наложена несколько позднее. Главными поводами для критики являлась их неустойчивая работа при малых расходах и на режиме планирования.

С наступлением холодов с новой силой обнаружились эти и другие трудности с обеспечением нормальной работы дизелей. «При запуске моторы сильно трясут… начинают работать некоторые цилиндры или один блок, и лишь после прогрева до 60° работают все цилиндры, – отмечалось в отчете по испытаниям. – На высоте более 4000 м при уменьшении расходов до 70–90 кг/ч моторы или отдельные блоки самопроизвольно самовыключаются». Самовыключение дизелей с системой наддува от двухступенчатых турбокомпрессоров объяснялось тем, что на большой высоте давление и температура воздуха на всасывании не обеспечивали вспышки в части цилиндров, что вело к резкому уменьшению оборотов ТК и дальнейшему понижению давления воздуха за ними. Кроме того, моторы сильно вибрировали (виной тому считалась динамическая несбалансированность подвижных частей мотора) и вызывали противную мелкую тряску всей конструкции самолета.

Еще одной неприятной особенностью дизелей оказалась излишне усложненная техника посадки машины. Обычно на планировании двигатель дросселируют, чтобы избежать разгона скорости. Но дизель с нагнетанием от ТК по указанным выше причинам не желал устойчиво работать на «малом газе». Несимметричная тяга моторов в этом режиме полета абсолютно недопустима, поэтому пилотам-испытателям приходилось совершать посадку «по-планерному», то есть с выключенными двигателями. Разумеется, это было неприемлемо для строевых летчиков. Достаточно вспомнить, что даже такой выдающийся мастер, как В. П. Чкалов, стал жертвой ошибки в расчете при заходе на посадку с отказавшим мотором.

^{Дизель М-40 оснащался четырьмя турбокомпрессорами.}

И все же Ермолаев надеялся доработать машину, поэтому 5 августа 1941 г. он обратился с письмом к наркому авиапромышленности А. И. Шахурину: «…Учитывая особую нужду нашей обороны в дальних бомбардировщиках, считаем необходимым продолжить работу нашего завода по созданию самолетов – дальних бомбардировщиков и просим Вас… дать возможность коллективу нашего завода закончить доводку самолета Ер-2 2М-40Ф». Однако судьбу М-40Ф практически закрыл неудачный налет ТБ-7 на Берлин.

Осенью 1941 г. с окружением Ленинграда продолжение работ по авиадизелям М-40Ф на Кировском заводе стало невозможным. Харьковский тракторный был полностью переориентирован на массовую постройку танков Т-34 и дизелей В-2 к ним. По этим причинам программа М-40Ф была свернута, и в первой половине 1942 г. всякие доработки Ер-2 с этим вариантом силовой установки прекратились. Не был реализован и план возобновления производства дизельных Ер-2 на заводе № 18, хотя конструкторы ОКБ Ермолаева еще в первой половине 1941 г. передали в Воронеж полный комплект чертежей.

Основные тактико-технические данные опытных вариантов Ер-2

Примечания. 1 – высота на стоянке; 2 – при взлетной мощности моторов; 3 – расчетная дальность 3400 км при взлетной массе 14 500 кг; 4 – дальность при взлетной массе 17 650 кг (с дополнительным баком внутри фюзеляжа).