Текст книги "Туполев"

Автор книги: Николай Бодрихин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 37 страниц)

Всё выше и выше

До середины 1930-х годов на линиях «Аэрофлота» использовались в основном самолеты К-5, ХАИ-1 и ПС-9, перевозившие семь – девять пассажиров на расстояние до тысячи километров со скоростью 150–300 км/ч. Пришло время, и они устарели. «Аэрофлот» требовал новых, более совершенных машин. В 1933 году французскому конструктору Андрэ Лявилю, работавшему по контракту в СССР, было дано задание на проектирование пассажирского самолета. Весной 1935-го начались летные испытания машины, получившей обозначение ЗИГ-1. Вначале все шло удачно, но 27 ноября самолет потерпел катастрофу вследствие бафтинга стабилизатора. В это же время Р. Л. Бартини разрабатывал пассажирский «Сталь-7». Пока шло расследование причины катастрофы ЗИГ-1, дорабатывалась его конструкция и изготавливался второй экземпляр, в ОКБ Туполева полным ходом велось проектирование самолета аналогичного назначения. Получение задания на разработку скоростной пассажирской машины совпало с созданием бомбардировщика СБ, показавшего в одном из полетов скорость 404 км/ч. Руководитель бригады А. А. Архангельский решил максимально использовать в новом самолете уже испытанные агрегаты и узлы боевой машины.

Подобным путем, позволяющим сократить сроки и стоимость разработки пассажирских самолетов, пользовались и раньше. Так, в ПС-9 от разведчика Р-6 заимствовали крыло и винтомоторную установку. Для АНТ-14 использовали крыло, оперение, шасси от бомбардировщика ТБ-3. Этим же путем нередко шли конструкторы и в послевоенные годы. Достаточно вспомнить Ан-10, Ту-104 и другие машины. «Основной целью, – писал впоследствии А. А. Архангельский, – было создание скоростного пассажирского самолета с тем новейшим оборудованием, которое обеспечило бы наибольший комфорт пассажиру и максимальную безопасность полета…»

Эти замыслы в значительной степени удалось реализовать в АНТ-35. 17 сентября 1936 года газета «Известия» опубликовала рапорт авиастроителей Сталину:

«Выполняя задание партии и правительства по созданию скоростных пассажирских самолетов, коллектив Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) и завода опытных конструкций сконструировал и построил опытный образец такой машины АНТ-35. 15 сентября самолет АНТ-35, пилотируемый шеф-пилотом ЦАГИ Героем Советского Союза тов. M. M. Громовым, совершил перелет из Москвы в Ленинград и обратно в рекордно короткий срок, покрыв дистанцию в 1266 км за 3 часа 38 минут со средней скоростью 350 км/ч. Самолет имел на борту 7 человек экипажа и пассажиров. Коллектив ЦАГИ и завода опытных конструкций обещает Вам не останавливаться на достигнутом и вести борьбу и впредь за создание самолетов еще более высокого качества, обеспечивающих мощь нашего воздушного флота и оборону нашей великой страны».

После успешно проведенного первого этапа летных испытаний АНТ-35 (ЦАГИ-35), позволившего принять решение о демонстрации его на XV авиационном салоне в Париже, новый самолет передали на опытный завод для дооборудования кабины, упрочнения некоторых элементов конструкции, а также замены двигателей «Гном-Рон» 14К на лицензионный двигатель М-85. В ноябре 1936-го экипаж в составе M. M. Громова, второго пилота С. С. Корзинщикова, штурмана С. А. Данилина и механика Аникина в сложных метеоусловиях совершил перелет по маршруту Москва – Кенигсберг – Кельн – Париж.

На авиационном салоне АНТ-35 получил высокую оценку. Оказалось, что из десяти представленных транспортных самолетов АНТ-35 и французский «Бреге» 470-Т имеют самые высокие летно-тактические характеристики. АНТ-35 отличался не только высокой крейсерской скоростью. Он мог продолжать полет на одном моторе, что повышало безопасность полетов. Оценивая результаты выставки, английский журнал «Флайт» писал: «Из представленных гражданских самолетов наибольший интерес представляют два русских АНТ-25 и АНТ-35, которые показали, что два последних года Россия шла по пути технического прогресса».

Посетившие выставку президент Франции и министр авиации обратили особое внимание на комфорт в АНТ-35, где кабины пилотов и пассажиров отапливались и вентилировались, причем пассажиры имели индивидуальные вентиляцию и освещение. Однако АНТ-35 не удовлетворял главного заказчика – компанию «Аэрофлот». Среди недостатков отмечалось, что высота салона не позволяла пассажирам перемещаться по нему в полный рост. Второй экземпляр самолета, получивший обозначение АНТ-35бис, отличался большей длиной и высотой фюзеляжа. Вместо двигателей М-85 установили более мощные М-62ИР с границей высотности около 1500 метров.

В 1937 году, после ареста А. Н. Туполева, этот самолет под обозначением ПС-35 (пассажирский самолет) был запущен в серию на заводе № 22. Первоначально планировалось выпустить 150 машин, затем их число сократили до пятидесяти. Но и этот план остался на бумаге. Всего было построено девять самолетов. В период с 1938 по 1941 год ПС-35 эксплуатировались на линиях Москва – Львов, Москва – Одесса, Москва – Ленинград. 1 сентября 1937 года начались полеты на линии Москва – Рига – Стокгольм, затем на линии Москва – Прага.

Начиная с ПС-35, в состав экипажей самолетов «Аэрофлота» стали включать стюардесс. Первой стюардессой «Аэрофлота» по праву можно считать Э. Городецкую, первоначально зачисленную, правда, на должность кладовщицы.

В годы Великой Отечественной войны ПС-35, как и все его крылатые собратья, были переведены на военные рельсы. Пилотируемые летчиками гражданской авиации, они доставляли срочные грузы и пассажиров на прифронтовые аэродромы. В довоенные годы требования к самолетам очень быстро менялись. Главный акцент делался на скорость, что объясняется низким процентом пассажирских перевозок «Аэрофлота». В 1934 году, когда началось проектирование АНТ-35, был объявлен конкурс на скоростные пассажирские самолеты. Согласно тактико-техническим требованиям, максимальная скорость машин этого класса должна достигать 400–420 км/ч. Особенностью самолетов ЗИГ-1, ПС-35, «Сталь-7» была предельно обжатая площадь поперечного сечения фюзеляжа, сделанная для снижения лобового сопротивления.

В конце 1930-х годов требования к пассажирской машине еще раз изменились. В соответствии с ними была закуплена лицензия на производство американского самолета «Дуглас» DC-3, строившегося в нашей стране под индексом ПС-84 (Ли-2), более полно отвечавшего требованиям «Аэрофлота» и прослужившего до конца 1960-х годов. При той же мощности двигателей, что и у ПС-35, он имел большую грузоподъемность при меньшей скорости.

По задумке Андрея Николаевича, самолет этот был дальнейшим развитием РД-ВВ, но с двумя двигателями. Над проектом такого самолета работала с декабря 1934 года бригада П. О. Сухого под общим руководством А. Н. Туполева. Дальний бомбардировщик АНТ-37 (ДБ-2), оснащенный двумя звездообразными двигателями М-85 (копия французского мотора «Гном-Рон» 14К) мощностью 800 л. с., поднялся в воздух 16 июня 1935 года. 20 июля в воздухе произошло разрушение фюзеляжа за крылом. Причиной были вибрации горизонтального оперения, вызванные производственным дефектом в подъемнике стабилизатора. Летчик-испытатель К. К. Попов и ведущий инженер M. M. Егоров спаслись, погиб электротехник. Происшествие было неожиданным и послужило основанием для дальнейших исследовательских работ по флаттеру и бафтингу с целью добиться устранения этих явлений во всяком новом самолете, что явилось де-факто неразрешимой задачей.

В самолете-дублере ДБ-2, строившемся почти одновременно, были сделаны силовые зализы крыла и усилен фюзеляж, причем его масса изменилась незначительно.

Самолет испытывался в 1936 году в НИИ ВВС и показал дальность полета с 1000 килограммов бомб – 5000 километров при средней скорости 213 км/ч. Но для того времени эти качества, кроме дальности, были уже недостаточны, и как бомбардировщик самолет принят не был.

24–25 сентября 1938 года женский экипаж Валентины Гризодубовой (штурман Марина Раскова, второй пилот Полина Осипенко) совершил дальний беспосадочный перелет из Москвы на Дальний Восток на самолете АНТ-37 «Родина». Туполев в то время был в заключении, и эта его машина получила новое название – ЦАГИ-37. За 26 часов 29 минут экипаж Гризодубовой преодолел расстояние 6450 километров (по прямой – 5910 километров), установив тем самым мировой женскийрекорд дальности полета.

В том историческом полете не все было гладко. Гризодубова опасалась, что застекленная кабина в носовой части самолета может разбиться при сложной посадке, и поэтому приказала находящейся там Расковой покинуть машину с парашютом. Переносные радиостанции были в то время редкостью, и после прыжка «потерявшуюся» Раскову искали в тайге девять суток.

Оставшиеся в самолете Гризодубова и Осипенко летели до полной выработки топлива. Им удалось совершить посадку на поверхность замерзшего озера без шасси, практически не повредив самолет. Позднее муж Гризодубовой, летчик-испытатель В. А. Соколов, перегнал самолет в Москву.

За этот рекордный перелет В. С. Гризодубовой, П. Д. Осипенко и M. M. Расковой были присвоены звания Героев Советского Союза. Они стали первыми женщинами, удостоенными этого высокого звания.

Андрей Николаевич Туполев, находясь вместе с товарищами в изоляции в Болшеве, внимательно следил за полетом по радио и по газетам. По-своему, образно и сдержанно, он комментировал его, радовался удачному завершению перелета.

В становлении бомбардировочной авиации страны ОКБ А. Н. Туполева к тому времени заняло прочное лидирующее положение. Там были созданы такие этапные для своего времени машины, как тяжелый бомбардировщик ТБ-3 и скоростной бомбардировщик СБ. Коллектив Туполева обладал большими потенциальными возможностями и солидным опытом разработки многомоторных самолетов тяжелого и среднего класса.

Проектные работы над самолетом, названным АНТ-41, начались в августе 1934 года и велись в шестой бригаде, которую возглавлял В. М. Мясищев. Ведущим по самолету назначили инженера И. П. Мосолова.

К тому времени тактико-технические требования к самолетам подобного класса существенно возросли. Это было вызвано не столько улучшением летных характеристик тяжелых бомбардировщиков, сколько быстрым прогрессом одноместных истребителей. Поэтому создание воздушного крейсера довольно крупных размеров, сопоставимого с одноместными истребителями по основным летным показателям, и в первую очередь по скорости, представляло собой исключительно трудную техническую задачу. Однако у разработчиков АНТ-41 были все основания для уверенности в успехе, ведь не прошло даже года с момента создания двухмоторного бомбардировщика СБ, который по скорости полета не только не уступал, но даже превосходил все серийные истребители и был близок к новейшему из них – скоростному истребителю-моноплану Н. Н. Поликарпова И-16, еще только проходившему испытания.

Один из принципиальных вопросов, от которого во многом зависел выбор основных компоновочных решений и проектных параметров, состоял в определении круга выполняемых боевых задача. Ведь с момента создания первого воздушного крейсера Р-6 прошло уже довольно много времени и возможности авиации изменились. Основная идея конструкторов была очень четко выражена в проекте технических требований, направленном Туполевым на согласование начальнику НИИ ВВС. В разделе «Назначение самолета и его летно-технические качества», в частности, говорилось:

«Самолет должен быть спроектирован таким образом, чтобы он смог силами парковых мастерских (при наличии соответствующих запасных частей) быть подготовлен для выполнения следующих назначений: крейсера, бомбардировщика, сухопутного торпедоносца.

…Для всех вариантов назначения самолета должна быть выполнена следующая последовательность тактических требований по степени их важности: огневая защита, дальность, скорость, потолок».

После ряда согласований Я. Н. Алкснис в апреле 1935 года утвердил тактико-технические требования к самолету, в соответствии с которыми он был, во первых, заявлен как легкий крейсер (ЛК-4), во-вторых, он должен был быть торпедоносцем, в-третьих – бомбардировщиком. Туполев протестовал: «Это же самолет, а не лапоть. Его нельзя натянуть на любую ногу».

Максимальную дальность ЛК-4 военные определили в 3 тысячи километров, скорость в 300–340 км/ч, потолок – до 7 тысяч метров. Это были очень высокие характеристики, особенно если учесть, что лучший в то время истребитель-биплан И-15 развивал скорость около 370 км/ч.

В конструктивном отношении наиболее трудная задача заключалась в необходимости разместить внутри самолета торпедное вооружение: наружная подвеска сильно испортила бы аэродинамику машины и не позволила бы достичь приемлемых летных показателей. В своей записке от 14 декабря 1934 года, направленной А. А. Архангельскому, который замещал Туполева во время его командировки в Англию, В. М. Мясищев писал: «…Основной задачей самолета является тактико-техническое совмещение в самолете двухмоторного крейсера, бомбардировщика средней грузоподъемности и сухопутного торпедоносца… в варианте торпедоносца этот тип самолета является впервые реализуемым проектом с бóльшими скоростями, чем имеются сейчас…»

На разных стадиях проектирования АНТ-41 варианты его торпедного вооружения менялись. Если поначалу предполагалось, что самолет должен нести две торпеды массой по 820 килограммов или одну массой 1700 килограммов, то затем остановились на одной торпеде ТАНФ массой 920 килограммов. Но даже для нее потребовался бомболюк необычно большой длины – 6,5 метра (примерно 40 процентов всей длины фюзеляжа!). Ни один самолет, даже самый тяжелый, не имел тогда столь длинного бомбоотсека. Естественно, что в такой бомбоотсек свободно вмещалась и бомба самого крупного тогда калибра – 1000 килограммов. Для конструкторов основная трудность состояла в необходимости при минимальных весовых издержках обеспечить жесткость и прочность фюзеляжа, имеющего очень большой вырез в своей силовой конструкции. С этой задачей разработчики АНТ-41 справились успешно.

В июле 1935 года ЦАГИ закончил полный аэродинамический расчет самолета, после чего на заводе опытных конструкций ЦАГИ приступили к постройке опытного экземпляра.

Во второй половине 1935 года, когда проектные и конструкторские проработки АНТ-41 вступили в завершающую стадию, требования к самолету со стороны военных были изменены. Теперь основное назначение машины формулировалось как торпедоносец, главной боевой задачей которого было торпедометание по линкорам и крейсерам противника. Как и прежде, торпедометание предполагалось вести с малых высот (от 10 до 40 метров) при скорости 180–200 км/ч. Такие назначения самолета, как крейсер и бомбардировщик, стали считаться дополнительными. Машина получила и новое официальное обозначение от военных – Т-1.

Изменение основного назначения АНТ-41 потребовало проведения дополнительных проектных работ. Хотя они и не носили кардинального характера, но все же выход самолета на испытания задержался на несколько месяцев. Правда, эта задержка обусловливалась не только изменением требований к самолету. В то же самое время были также уточнены характеристики разрабатывавшихся моторов М-34ФРН и появилась необходимость делать аэродинамический перерасчет.

В ноябре 1935 года проектирование Т-1 было в основном закончено и составлено его краткое техническое описание. Полным ходом шло изготовление опытного экземпляра. В соответствии с расчетом, Т-1 в сухопутном варианте базирования мог бы иметь максимальную скорость полета у земли (у воды) 358 км/ч, а на расчетной высоте 2100 метров – 400 км/ч, потолок 7000 метров. В начале января 1936 года первая машина покинула сборочный цех ЗОК ЦАГИ. Казалось бы, можно приступать к испытаниям. Но вот здесь-то конструкторов ждал неприятный сюрприз.

В середине 1930-х годов скоростная авиация впервые столкнулась с новым явлением – флаттером – необычайно быстрым нарастанием колебаний конструкции, способным за считаные секунды разрушить самолет. Хотя теоретически флаттер уже был известен, но в отечественной самолетостроительной практике с ним тогда еще не встречались и надежных методов его расчета создано не было. Когда работы по Т-1 шли к концу, инженер экспериментального аэродинамического отдела ЦАГИ Е. П. Гроссман, один из ведущих советских специалистов по вопросам аэроупругости, провел расчеты уже определившейся конструкции самолета на флаттер. И сразу стало ясно, что для горизонтального оперения критическая скорость, при которой возникает флаттер, столь мала, что самолет не мог быть выпущен на испытания. Требовалась полная переделка горизонтального оперения. Только через четыре месяца, когда работы по изменению геометрии и профиля крыла были выполнены, машину выкатили на поле аэродрома. Кроме оперения, на Т-1 заменили и винты: вместо двухлопастных были поставлены металлические трехлопастные винты переменного шага.

Для проведения заводских испытаний 28 мая 1936 года самолет перевезли на Центральный аэродром, где располагался Отдел эксплуатации, летных испытаний и доводок (ОЭЛИД) ЦАГИ. Ведущим летчиком-испытателем назначили А. П. Чернавского. Сначала выполнялись рулежки и пробежки, а 2 июня 1936 года был выполнен первый полет, который продолжался 25 минут и закончился вполне благополучно. Началась обычная испытательная и доводочная работа. Самолет казался простым в пилотировании, обладал хорошей устойчивостью и управляемостью, только для улучшения поперечного управления понадобилось немного увеличить площадь элеронов. После того как это было сделано, летчик-испытатель А. П. Чернавский 3 июля 1936 года отправился в очередной испытательный полет с заданием замерить максимальную скорость и опробовать самолет на скорости, превышающей максимальную на 15 процентов (в пикировании). Этот полет стал для Т-1 роковым. Через семь минут после взлета самолет разбился в районе подмосковной железнодорожной станции Химки. Экипаж спасся на парашютах и остался жив.

Опрос летчика и наблюдателя показал, что на высоте 2900 метров при скорости 260 км/ч машина стала сильно вибрировать. Летчик убрал газ и попытался взять штурвал на себя, чтобы перевести самолет в набор высоты и тем самым резко уменьшить скорость. Однако сильная вибрация не прекратилась и буквально выбила штурвал из рук. Экипаж покинул самолет. В этот самый момент правое крыло сломалось, завернулось кверху, и машина перешла в беспорядочное падение.

Авария АНТ-41 поначалу казалась загадочной. С одной стороны, налицо был флаттер, но с другой стороны, критическая скорость флаттера для крыла была намного больше, чем скорость полета самолета перед аварией. По существу, летчик так и не приступил к выполнению задания, требовавшего полета с большой скоростью. В конце концов пришли к сомнительному выводу, что флаттер крыла был вызван слишком большими люфтами, которые образовались в узлах крепления элеронов, и авария, таким образом, не являлась следствием каких-то недостатков конструкции самолета.

Несмотря на то что первая опытная машина была потеряна, конструкторы по-прежнему верили в самолет, и работа продолжалась. Провели доработку чертежей и все подготовительные работы для запуска самолета в серию, спроектировали все плазовое и стапельное оборудование.

По проекту самолеты внешне почти не отличались от опытной машины, только фюзеляж был немного удлинен, а в его нижней части сделали обтекатель, для того чтобы обеспечить подвеску торпед в слегка наклонном положении. При установке самолета на поплавки его скорость снижалась на 40 км/ч, а потолок уменьшался до 5 тысяч метров. Поплавковый вариант предполагалось выпустить после проведения государственных испытаний сухопутного торпедоносца.

Хотя конструкторы и сделали все от них зависящее, чтобы обеспечить серийную постройку АНТ-41, выпуск его так и не был налажен: специалистам стала очевидна выраженная подверженность новой машины флаттеру.

Замечательный писатель и летчик-испытатель И. И. Шелест в книге «Лечу за мечтой» оставил интереснейшие сведения о полетах АНТ-41 и околополетной атмосфере того времени:

«На столе у Александра Петровича (Чернавского. – Н. Б.) хранится полетная книжка. Я полистал ее и обнаружил такую запись:

„Самолет АНТ-41. 'Сорок первая'. ЦАГИ. Туполев. Проект вел Мясищев. Двухмоторный торпедоносец.

Первый вылет: 2.VI.1936 г.

Высота 600 метров, время 15 минут. В воздухе самолет держался устойчиво, слушался рулей, но на взлете очень долго разбегался“.

– Что же было дальше? – спросил я у Чернавского.

– Дальше?.. Дальше полет прошел нормально. Сел точно у „Т“… Потом подошли Туполев, Архангельский, Петляков, Мясищев, друзья-летчики, еще много знакомых инженеров – все поздравляли меня, хотя труд был общий…Потом был разбор полета… Туполев распорядился проверить установку лопастей пропеллеров… Потом Туполев объявил: „По случаю успешного вылета 'сорок первой' приглашаются все собравшиеся на банкет в ресторан 'Националь'…“».

Далее И. И. Шелест, со слов А. П. Чернавского, деликатно описывает (глава называется «Пики эмоций»), как тот, предчувствуя сильный флаттер, который разрушит эту машину, принял меры, чтобы спастись в случае аварии, предупредил о возможной аварии и мерах предосторожности инженера-экспериментатора Ф. Ежова, с которым летал на АНТ-41.

А вот как описан момент аварии:

«Сначала летчик воспринял высокий „зуд“ где-то в отдалении, может быть, на конце крыла: „Зи-и-и-и!“

Этот жалобный комариный писк влился в басовитый грохот напряженной до предела машины. Но пискнабирал тон все выше и так же внезапно оборвался звонким щелчком.

Чернавский только хотел взглянуть в сторону, как у него вырвало из рук штурвал. Он машинально сделал попытку поймать его, но получил перекладиной сильный удар по кисти. Вот тут-то он и понял, что началось…

Стрелки на приборах сразу заметались, как в испуге, их не стало видно, они размылись… Да и кресло под ним стало метаться. Раздался грохот, будто крылья кто-то осыпал камнями… И все вокруг стало корежиться и трястись!

Потом по записям приборов выяснилось, что все этопродолжалось три секунды. А в сознании запечатлелось каким-то стоп-кадром!.. Он, например, запомнил четко, как что-то огромное, темное застлало от него вдруг солнце. Метнул взгляд и увидел крыло. Оно вывернулось вверх и, как показалось, застыло недвижно… Стоп-кадр!.. Потом оторвалось…

Фонарь был заранее сдвинут по совету Попова назад, и Чернавский, пребывая все в том же состоянии кажущейся медлительности, повернулся назад по потоку, встал и увидел Ежова. Тот стоял тоже и ждал, очевидно, когда прыгнет Чернавский…

Несколько дней спустя Чернавского посетил ведущий инженер Михаил Михайлович Егоров…

– А как ты считаешь, Александр Петрович, – интригующе заулыбался Егоров, – сколько времени прошло с начала этого зуда до отрыва крыла?

– Секунд… пятнадцать, думаю? – неуверенно проговорил Чернавский.

– По записи акселерографа, случайно найденного в груде обломков, крылоотломилось через три секунды после возникновения вибрации.

– Невероятно… А мне казалось, что все вокруг двигается так вяло и лениво… Ты на меня, Михаил Михайлович, смотришь как-то…

– Естественно, Саша, смотрю как на воскресшего из мертвых!

– Все же „сорок первую“ жалко…

– Да, конечно. Но ты не представляешь, что за материал мы получили!»