Текст книги "Техника и вооружение 2012 12"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 10 страниц)

Транспорт для российских просторов

Александр Кириндас

См. «ТиВ» №8,9/2009 г., №3-5,7,8,10/2010 г. №2,4,6,12/2011 г., №1-3,5-11/2012 г.

Использованы иллюстративные идокументальные материалы РГАЭ, Центрального музея Пограничных войск и архива автора.

Оттепель

С 1920-х гг. в нашей стране различные конструкторские коллективы и отдельные энтузиасты пытались разрешить проблему создания транспортного средства для круглогодичной эксплуатации. Строились опытные партии или отдельные экспериментальные образцы, но лишь в 1960-е гг. удалось создать машину, отвечающую комплексу противоречивых требований серийного производства и пожеланиям эксплуатантов. Ее автором стал инженер Г.В. Махоткин.

Лучшее враг хорошего

Глеб Васильевич Махоткин родился 14 декабря 1930 г. в Ленинграде в семье известного летчика В.М. Махоткина. Арест отца и анкетная графа «сын врага народа», казалось, навсегда закрыли путь «в люди» для Глеба. Не имея возможности проживать в крупных городах центра страны, где можно было поступить в престижный вуз, Глеб закончил в 1953 г. Сибирский лесотехнический институт. Он защитил диплом по теме «Летающая лодка цельнодеревянной конструкции» и по распределению был направлен в Сибирский научно-исследовательский институт авиации (СибНИА), попав под начало такого же опального инженера Р.Л. Бартини.

XX съезд КПСС внес много положительных изменений в жизнь граждан нашей страны. Реабилитация и отмена поражения в правах сделали возможным переезд в Москву, где Махоткин устроился рядовым инженером в ОКБ А.Н. Туполева.

К концу 1950-х ОКБ А.Н. Туполева являлось крупнейшим в нашей стране: помимо самого конструкторского бюро (так называемая «территория А»), имелись филиалы в Томилино и на Дубининской улице, база летных испытаний и доводки, а также филиалы при двух крупных серийных заводах. В 1960 г. ОКБ в основном занималось госбюджетными работами, которые выполнялись в рамках утвержденной планом 51 темы.

Г.В. Махоткин был увлечен двумя идеями – проектированием винта повышенной тяги и созданием амфибии. Теоретически, одним из наиболее эффективных мог быть так называемый «щелевой воздушный винт». Он представляет собой два воздушных винта, расположенных друг за другом на малом расстоянии так, так что задние кромки переднего винта и передние кромки заднего винта образуют профилированную щель. На эксплуатационных скоростях щелевой воздушный винт может развивать тягу на 20-30% большую, чем обычный винт. Но теоретический расчет щелевого винта был слабо изучен, и Глеб вечерами, в свободное от работы время, один за другим выстругивал миниатюрные деревянные пропеллеры размером не более спичечного коробка и склеивал их в щелевые винты. Эти модели наполняли картонную коробку, которая и сейчас хранится у дочери конструктора. Но самого последнего – удачного – винта в ней нет.

Тот самый миниатюрный винт Махоткин принес на показ главе ОКБ, одновременно рассказав и об идее постройки амфибии. Туполев не стал возражать против начинаний молодого инженера и даже разрешил привлечь к проектированию других энтузиастов из КБ, но только в нерабочее время, без ущерба для основной деятельности. Так под руководством Махоткина сформировался небольшой коллектив.

Г.В. Махоткин (справа вверху) в период работы в СибНИИ под руководством Р.Л. Бартини (слева внизу).

Г.В. Махоткин (в центре) с соавторами рассматривает проект амфибии.

Для проведения натурных испытаний винтов был построен глиссер простейшего типа. Его испытания показали очевидную перспективность идеи щелевого винта. Параллельно изготовили небольшой самоходный макет амфибии, испытания которого начались весной 1960 г. К осени того же года конструкция амфибии в целом оформилась и макет показали корреспонденту «Комсомольской правды». В интервью корреспонденту Г.В. Махоткин сказал: «Мы думаем, что будущий трех-четырехместный вездеход сможет ходить не только по твердому снегу, но и по рыхлой целине, мелкой воде, заболоченным местам. Глиссеру– вездеходу вполне будет достаточна глубина обычной лужи. Не страшен ему и лед».

Однако мало было спроектировать замечательную машину. Ведь для реализации идеи нужны средства, а изыскать их даже ОКБ А.Н. Туполева было непросто. Ситуация осложнялась еще и тем, что у последовавших за XX съездом реформ выявилась и оборотная сторона. В ходе экономических преобразований союзные министерства были реорганизованы в государственные комитеты, а их функции частично переданы вновь организуемым местным советам народного хозяйства(совнархозам) и республиканским министерствам. В результате разрушились сложившиеся еще в годы первой пятилетки механизмы управления народным хозяйством и налаженные связи. Особенно затруднительными стали контакты между организациями различного профиля, находящимися в разных концах страны. Так, для изготовления аэросаней-амфибии ПА-18 (официально включенной в народнохозяйственный план семилетки) требовались кооперированные поставки предприятиями авиационной промышленности угловых редукторов и воздушных винтов изменяемого шага с механизмами управления, заводами автомобильной промышленности-силовых установок, специализированными предприятиями – электрооборудования и т.д.

Функции обеспечения взаимодействия совнархозов, министерств, ведомств и др. структур были возложены, помимо созданного еще в сталинское время Госкомитета по науке и технике, на новый Государственный комитет по координации научно-исследовательских работ (ГК по КНИР). Сегодня о ГК по КНИР если и вспоминают, то разве что из-за работавшего в нем шпиона Пеньковского. Действительность была прозаична: мощная бюрократическая машина могла похоронить под спудом бумаг множество ценных предложений. В результате вместо передачи в эксплуатацию серийного образца ПА-18 в 1960 г. опытную машину удалось построить и подать на испытания лишь к началу 1964 г. Безусловно, подобная судьба могла ждать изделие любого конструкторского коллектива, в том числе ОКБ А.Н. Туполева, но следующий съезд КПСС обозначил перспективы решения вопроса.

XXI съезд стал знаковым событием, и в ГКАТ согласно традиции, сложившейся еще в 1930-е гг. при прежнем руководстве страны, решили отметить проведение съезда новыми достижениями. Приказом председателя ГКАТ был объявлен конкурс изобретателей, к которому закономерно присоединилось и ОКБ А.Н. Туполева. Благодаря конкурсу существенно увеличилось число рационализаторских предложений и заявок на изобретения. Если в 1960 г. в БРИЗ ОКБ А.Н. Туполева поступило 5731 предложение от 2432 человек, то в 1961 г. 2649 изобретателей и рационализаторов представили 6404 предложения. В конкурсе участвовали все категории работников ОКБ (рабочие, инженеры, летчики-испытатели, управленцы и др.). Кроме того, были организованы девять молодежных бригад, которые подготовили 111 предложений. Из всех поданных предложений, включая молодежные бригады, внедрили 5336, а 23 предложения запатентовали. Причем из числа предложений, подготовленных молодежными бригадами, было запатентовано только одно – №734904/27. Разработчиком предложения №734904/27 «Аэросани амфибия» являлся Г.В. Махоткин с 26 соавторами. Над всеми предложениями трудились в нерабочее время при формальной поддержке БРИЗ завода и ВОИР. Главным стимулом для изобретателей было внедрение запатентованных предложений в производство с соответствующим материальным стимулированием и перспективами служебного роста авторов.

Участие в конкурсе изобретателей ГКАТ и получение авторского свидетельства открывали возможность финансирования постройки опытного образца амфибии за счет фондов БРИЗ.

Амфибия «А» преодолевает полынью.

Опытная амфибия «А» с четырехлопастным винтом.

Экспериментальный глиссер для натурного испытания воздушных винтов.

Опытная амфибия «А», оснащенная щелевым винтом.

Компоновка опытной амфибии «А».

Опытная амфибия в Колпашево, на заднем плане видны аэросани «Север-2».

Поскольку амфибия проектировалась и строилась не как промышленный образец, а как изобретение, то и официальное название у нее первоначально отсутствовало, хотя в технической документации и фигурировали индексы «1-А» и «А» (например, чертеж общего вида имел номер «1 -А-0000-1»). Соответственно, и в плане ОКБ на 1961 и 1962 г. амфибии не было.

Корпус опытной машины представлял собой малокилеватую лодку-лыжу. В центре размещалась четырехместная кабина, переходящая в двигательный пилон. В кабине спереди слева располагался водитель, а на остальных местах в креслах авиационного типа – пассажиры. При необходимости пассажирские кресла можно было снять для размещения грузов. На пилоне устанавливался двигатель М-11ФР с толкающим воздушным винтом, огороженным вертикальным оперением с боков и кормовой частью корпуса снизу. Амфибия управлялась двумя рулями. Верхняя часть рулей находилась в воздушном потоке – струе винта. Нижняя часть рулей представляла собой полозья, скользящие по снегу или по воде. Торможение амфибии осуществлялось разведением рулей в стороны, для чего водителю требовалось потянуть баранку рулевого управления на себя.

Амфибия имела смешанную конструкцию. Лодка и вертикальное оперение изготавливались из сосны и фанеры, а корпус кабины и пилон двигателя были выполнены из дюраля и стальных труб. Днище лодки состояло из сосновой килевой балки сечением 50x65 мм, двух скуловых стрингеров сечением 20x35 мм и десяти днищевых стрингеров сечением 20x20 мм. Обшивка днища – фанерная, с двумя слоями стеклоткани и 4-мм слоем полиэтилена, шпангоуты лодки – сосновые, оклеенные 2-мм фанерой. В кабине имелись обогрев и освещение. На амфибии «А» могли использоваться специально спроектированные двухлопастный щелевой и четырехлопастной (традиционной схемы).

Испытания новой машины с двумя типами винтов проходили на Истринском водохранилище. Никакого секрета из испытаний не делали. Наоборот, на них даже пригласили корреспондента «Комсомольской правды» Ю. Бережного.

3 апреля амфибия «А» впервые преодолела полынью, а 11 апреля 1961 г. первый этап испытаний был завершен. На следующий день Ю. Бережной писал: «Лед обрывается и глиссер– аэросани мягко, без единого толчка, входит в полынью, подняв веер брызг, стремительно преодолевает ее и снова выскакивает на прочную ледяную корку… На большой скорости разворачиваемся сначала в одну сторону, затем в другую, описываем круги снова мчимся по прямой. Скорость достигает ста километров в час… И сейчас машина хороша, но говорить о конечных результатах еще рано. Впереди много дел, доводок, испытаний… Молодые инженеры, сконструировавшие глиссер-аэросани в свободное от работы время, думают значительно усовершенствовать его – увеличить скорость и надежность».

День выхода газеты стал знаковым для ОКБ А.Н. Туполева и инженера Г.В. Махоткина, но самой машине предстояли доводка и устранение выявленных недостатков. Вплоть до весны 1962 г. велись доработки, и к лету амфибию сочли пригодной для передачи на испытания в Министерство связи РСФСР.

4 июля в газетном интервью исполняющая обязанности начальника отдела транспорта и перевозок почты Министерства связи РСФСР Т.А. Изотова отмечала: «Только что я разговаривала с Колпашевской базой связи, расположенной на Оби, в 330 километрах к северу от Томска. Зимой почту с этой базы мы развозим в несколько сельсоветов на аэросанях«Север– 2», а летом на катерах по Оби. Примерно через пару недель здесь, на одной из почтовых линий, начнется пробная эксплуатация амфибии-аэросаней. На днях машину доставят в Колпашево. Очень хочется, чтобы она «прижилась» у нас. Амфибия поможет связистам в их нелегком труде».

26 декабря 1963 г. корреспондент газеты «Правда» К. Распевин так писал о проведении испытаний: «Скована льдом огромная река. Но здесь, в тайге, она служит людям дорогой и зимой. Взметая за собой вихрь снега, мчится по льду Оби ярко-оранжевая машина… Испытания новых аэросаней производились в различных условиях во все времена года. Аэросани легко проходили по кустарнику, словно заяц могли легко петлять по нему. Небольшие размеры машины позволяли ездить между деревьями по редкому лесу. Во время испытаний опытного образца не было ни одного случая повреждения днища или рулей и при езде по порослям и торфяным кочкам. А если машина неожиданно попадала в скрытую снегом полынью, она легко переплывала ее. При этом скорость аэросаней на полиэтилене по снегу достигала 120-130 километров, а на воде – 50-60 километров. Дальность действия новой машины – 500 километров».

Отправка амфибии на испытания не могла пройти незамеченной для КБ-разработчика аэросаней «Север-2», эксплуатировавшихся в Колпашеве. По итогам командировки для оказания технической помощи при подготовке эксплуатации Се-2 в зимний сезон 1963-1964 гг. инженер КБ П.М. Варламов подал 16 января 1964 г. на имя главного конструктора докладную записку:

«Осмотрев аэросани-амфибию и выслушав мнения эксплуатационников Колпашевской РЭБ связи, считаю необходимым отметить следующие серьезные недостатки этой машины:

1. Нет амортизации – при движении аэросаней даже по накатанной поверхности снега и автомобильной дороге (не говоря уже о трассе по реке с торосистыми участками) появляется сильная тряска и удары на корпус аэросаней, в результате чего появляются трещины в корпусе, разрушаются шпангоуты и затрудняется работа водителя – водитель очень сильно устает, т.к. он воспринимает удары вместе с корпусом аэросаней.

2. Плохая управляемость – при движении по льду, накатанной дороге, рельефу со множеством подъемов и спусков, по торосам и при переезде автомобильных дорог аэросани, при наклоне вперед, теряют управление и движутся только в том направлении, куда направляет их рельеф местности (примером является переезд через автостраду).

3. Нет эффективного тормозного устройства – торможение за счет рулей управления недостаточно, т.к. скорость поступательного движения оказывается сильнее тормозного момента: были случаи когда аэросани наезжали на препятствия. Движение аэросаней по лесной трассе – по причине плохой управляемости и неэффективности тормозного устройства – очень затруднительно, отчего водитель очень устает.

4. Днище аэросаней несъемное – покрыто полиэтиленом, приклепанным к днищу. Для замены полиэтилена необходима большая затрата времени.

5. Нет обогрева стекол кабины и обогрева самой кабины. Стекла замерзают, видимость ухудшается, в кабине холодно.

6. Нет ножного «газа» – т.е. управление дроссельной заслонкой карбюратора осуществляется вручную, что приводит к тому, что водитель вынужден часто «отрывать» от руля одну руку, что очень усложняет управление аэросанями.

7. Нет перегородки между кабиной водителя и грузовым отсеком. Кабина общая, выполнена за одно целое. При движении по неровным участкам трассы груз сползает на водителя».

Разумеется, в ОКБ А.Н. Туполева также составляли ведомости дефектов, ведь это было необходимо для совершенствования конструкции машины, но подобные документы по очевидным причинам не предназначались для посторонних глаз и тем более для центральной прессы. По итогам испытаний Совнархоз РСФСР принял решение об изготовлении опытной партии амфибий для эксплуатационных испытаний.

Внедрению в производство амфибии ОКБ А.Н. Туполева, в отличие от ПА-18, способствовало то, что для этого не требовались межведомственные кооперированные поставки специально разработанных агрегатов и оборудования. Оборудование, приборы и оснащение были массово освоенными и доступными. В качестве силовой установки приняли снятые с производства, но еще имевшиеся в достаточных количествах авиамоторы М-11ФР. Вся же немногочисленная номенклатура специальных изделий должна была выпускаться серийным заводом.

Слабыми местами машины на протяжении всего периода производства и эксплуатации являлось отсутствие амортизации и эффективной тормозной системы. Объяснялось это тем, что приемлемая конструкция амортизирующего устройства появилось лишь в наши дни. Внедрению же реверсивного воздушного винта мешало то обстоятельство, что для его проектирования и производства требовалось участие специализированного предприятия, что в условиях препон (даже внутриведомственных) и отсутствия финансирования реализовать было невозможно. В сложившейся обстановке отказ от лучшего в пользу хорошего стал более чем оправдан.

Одна из первых серийных амфибий «АС», построенная на ТМЗ.

Амфибии А-3 постройки ТМЗ, принадлежащие Министерству связи.

Вместе с тем, несмотря на принятие принципиального решения СНХ РСФСР (в отношении аэросаней ОКБ Камова и ЦКБ-12 также издавались указания и давались поручения, но далеко не все из них удовлетворительно исполнялись) о выпуске партии машин, оставалась неясность с серийным заводом, поскольку в государственном плане и плане работ ОКБ амфибия не значилась как промышленный образец. Поэтому внедрять амфибию в производство тоже стали как изобретение. В качестве серийного завода определили Тушинский машиностроительный завод (ТМЗ) Основными позициями плана на 1964 г. по товарной продукции ТМЗ являлись два оборонных изделия (в частности, ракета комплекса С-25), опытное производство, изделие ГП-100 (лодка «Казанка» – на заводе за непонятными индексами скрывали все, даже ширпотреб), а также другая продукция. Поскольку указанная номенклатура полностью не обеспечивала объем товарного и валового выпуска, в план завода в течение года включили изделие «АС» (аэросани-амфибия), три новых объекта оборонной тематики и опытные работы по ЗУР комплекса С-125.

На ТМЗ для изделия «АС» разработали полный комплект технической документации для серийного производства, по которому изготовили первые 23 машины для проведения заводских испытаний, а также для заказчиков. При этом, согласно пояснительной записке к заводскому годовому отчету, «по изд. «аэросани-амфибия» предусматривался серийный выпуск, начиная с III квартала, в то время как ни один образец не прошел ни заводских, ни совместных испытаний». Однако данное утверждение было верно лишь отчасти, поскольку опытные образцы и макеты амфибии испытывались в течение нескольких лет, но применительно к условиям серийного производства ее конструкцию полностью переработали. Достаточно сказать, что если опытный образец имел смешанную конструкцию, то серийные образцы были цельнометаллическими.

Для организации производства амфибии изделие «АС» была изготовлена специальная оснастка в количестве 1930 наименований, в том числе 136 станочных приспособлений, 464 наименования специального режущего и мерительного инструмента, 274 штампа и прессформы, 72 наименования стапельно-сборочной оснастки.

По итогам испытаний и эксплуатации амфибий первого выпуска были выявлены недостатки, в связи с чем на протяжении I, II и частично III кварталов 1965 г. завод в основном занимался доводочными работами. Для выпуска усовершенствованной машины пришлось сконструировать и изготовить новую производственную оснастку в количестве 1081 наименования. Отмечалось, что «…усилиями коллектива Аэросани– Амфибия были доведены до хорошей эксплуатационной надежности».

После демонстрации амфибии на ВДНХ завод-изготовитель был награжден дипломом 2-й степени, а авторы машины удостоены одной золотой и трех серебряных медалей. В объяснительной записке к годовому отчету ТМЗ уточнялось, что премированное на ВДНХ изобретение «впервые внедрено на нашем заводе». Согласно плану, себестоимость изделия «АС» должна была составить 27790 руб., однако благодаря «очень большой» работе конструкторов, работников цехов и рационализаторов завода она снизилась до 27457 руб. Столь малая стоимость была существенным плюсом изделия «АС» по сравнению с машинами других КБ.

Помимо производства ряда изделий, в 1965 г. на ТМЗ особое внимание уделялось работам по новому сверхзвуковому бомбардировщику «100» (Т-4) ОКБ П.О. Сухого. Необходимость перевода производственных мощностей ТМЗ на изготовление узлов этой машины вынудила прекратить в 1966 г. выпуск изделий «АС» и ГП-100. В качестве новой производственной базы выбрали Смоленский авиазавод, который в 1967 г. выпустил две серии амфибий и начал подготовку для изготовления партии машин в экспортном исполнении. В Смоленске амфибии подверглись (кроме доработок, связанных с местными производственными условиями) первой крупной модернизации.

В ходе эксплуатации выяснилось, что мощность мотора М-11ФР недостаточна для самостоятельного страгивания на целинном снегу: требовалось прибегать к посторонней помощи, чтобы раскачивать и подталкивать машину. Кроме того, из-за поспешного выполнения на местах решения о списании моторов М-11 их запасы оказались не так велики. Как и на легких самолетах, М-11 на амфибиях решили заменить на АИ-14.

Экспортные амфибии побывали в Америке (Северной и Южной), в странах соцлагеря и Западной Европы. В 1968 г. машина смоленской постройки добралась даже до Ирака, где на реке Тигр показала «отличные ходовые качества», о чем 15 ноября написала «Правда». Однако наши зарубежные партнеры предпочли другие изделия советской авиапромышленности и не стали закупать амфибии ОКБ А.Н. Туполева для эксплуатации на Ближнем Востоке, но по причинам, никак не связанным с технической стороной.

В дальнейшем производство амфибий передали на завод в поселке Дубовое, где их строили до 1989 г. – уже с мотором М-14. Все машины, за исключением первой партии постройки ТМЗ с трехзначной сквозной нумерацией, имели четырехзначные номера, в которых первые две цифры обозначали номер серии, а две последних – номер машины в серии. Для удобства амфибии с двигателями М-11 стали именовать «А» или «А-1», с АИ-14 – «А-2» и с М-14 – «А-3». Хотя, строго говоря, конструкция амфибии совершенствовалась постоянно, и машины разных выпусков отличались конструкцией корпуса и приборным оборудованием.

До 1980-х гг. (когда появились по-настоящему работоспособные аппараты на воздушной подушке) амфибии А-3 ОКБ А.Н. Туполева являлись фактически единственным транспортным средством, пригодным для круглогодичной эксплуатации, особенно в межсезонье. Поэтому эксплуатанты готовы были простить им и плохую управляемость, и малую надежность. Всепогодность определила высокий интерес к этой машине не только гражданских заказчиков, но и силовых ведомств. Крупным заказчиком на А-3 выступил КГБ, которому они требовались для оснащения частей Пограничных войск. Проявило заинтересованность и Министерство обороны. Была создана модификация для поисковой и спасательной службы отряда космонавтов.

Регулярная эксплуатация амфибий А-3 была прекращена к началу 1990-х гг. Сегодня их можно увидеть либо в музеях, либо у частных владельцев, но отдельные экземпляры все еще на ходу.

Амфибия «АС», изготовленная на Смоленском авиазаводе.

Машина смоленской постройки экспортной партии во время показа в Америке.

Окончание следует

Амфибия А-3 в экспозиции Государственного Военнотехнического музея в Черноголовке.

Фото Р. Данилова.

Амфибия постройки Тушинского машиностроительного завода. 1966 г.

Амфибия А-3, построенная Смоленским авиационным заводом, на показе в Канаде. 1968 г.