Текст книги "Туполев"

Автор книги: Николай Бодрихин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 37 страниц)

Первый цельнометаллический

Параллельно с работами над самолетом АНТ-1 создавалась материальная база для строительства отечественных цельнометаллических аэропланов.

Как уже упоминалось, в августе 1922 года был получен первый кольчугалюминий. Этому событию предшествовала большая и напряженная работа ученых, инженеров, рабочих. Алюминий в чистом виде, несмотря на легкость, не мог использоваться в самолетостроении из-за плохих механических свойств. Немецким инженерам удалось создать сплав дюралюминий, или дюраль (по названию города Дюрен, где было налажено его производство), который сочетал исходную легкость алюминия с необходимыми для авиастроения механическими характеристиками. Фирма «Юнкерс» в 1915 году создала из нового сплава первый цельнометаллический свободнонесущий моноплан Ю-1. Фюзеляж такого захваченного на фронте «Юнкерса» постройки 1918 года помог раскрыть тайну дюралюминия и получить отечественный кольчугалюминий.

В 1923 году был налажен выпуск необходимого сортамента, листового, гофрированного и профилированного кольчугалюминия, установлены допуски и технические условия. В ОКБ Туполева, совместно с Кольчугинским заводом, были разработаны собственные оригинальные методы производства гофра, отличавшиеся от принятых на заводе Юнкерса в Филях, что давало значительную экономию времени. 29 января 1923 года фирме «Юнкерс» для концессионного предприятия были предоставлены построенные в 1917 году и с тех пор пустовавшие корпуса Русско-Балтийского завода в Филях. Было налажено производство самолетов Ю-20 и Ю-21. В договоре имелись пункты об организации производства сплава типа «дураля», работы по двигателестроению. Так как фирмой они не выполнялись, то договор был расторгнут, и 1 марта 1927 года концессия была ликвидирована.

Анализ работы кольчугалюминиевых конструкций в аэросанях, глиссерах, на самолете АНТ-1 позволил сделать вывод о том, что коллектив Туполева готов к созданию первого отечественного цельнометаллического самолета. Задание на проектирование, полученное от УВВС, предусматривало создание машины, которая могла бы использоваться как в пассажирском (пилот и два-три пассажира), так и военном вариантах (пилот и наблюдатель, вооруженные двумя пулеметами).

ОКБ Туполева приступило к выполнению первой государственной работы. Начали с изучения статистического материала на примере наиболее совершенных самолетов, что позволило установить эмпирическую зависимость массы конструкции от нагрузки на один квадратный метр поверхности. Затем последовала разработка методов расчета металлических конструкций, проверяемая испытаниями нескольких тысяч образцов, и определение рационального использования материала.

Финансовое положение ЦАГИ в те годы было тяжелым, но Госпромцветмет, для ускорения начала строительства АНТ-2, бесплатно снабжал исследователей металлом для опытных работ.

После выбора схемы – свободнонесущего моноплана с высокорасположенным крылом – приступили к определению формы дужки крыла и выбору материала обшивки. После сравнительных испытаний двух отсеков крыла, отличавшихся друг от друга гладкой или гофрированной обшивкой, остановились на гофрированной. При малых скоростях полета она практически не влияла на аэродинамику самолета, но обеспечивала более равномерное распределение нагрузки, чем гладкая обшивка. Продувки полной модели с выбранной формой крыла и фюзеляжем оригинальной конструкции в аэродинамической трубе дали хорошие результаты.

Перед началом постройки самолета помимо отдельных деталей конструкции испытывались и его агрегаты. Такой подход давал уверенность в правильности применяемых методов расчета и в надежности работы всей конструкции. Обычно выявлялось хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных, и можно было приступать к сборке. В журнале «Вестник Воздушного Флота» № 2 за 1924 год появилась небольшая заметка: «В ближайшее время будет испытываться второй самолет системы Туполева – пассажирский свободнонесущий моноплан с мотором „Бристоль-Люцифер“ в 100 л. с, построенный целиком из кольчугалюминия».

Сборку самолета проводили во дворе пустующего склада (где была оборудована мастерская для изготовления отдельных агрегатов), под навесом. В мае 1924 года готовый АНТ-2 был перевезен на Центральный аэродром. Первые пробные полеты на АНТ-2 летчик Н. И. Петров совершил 26 мая 1924 года. Роль «пассажиров» выполняли два мешка с песком.

Удачные полеты позволили А. Н. Туполеву обратиться на следующий день в Научный комитет Главвоздухофлота с письмом: «ЦАГИ настоящим сообщает об окончании постройки металлического самолета с мотором „Люцифер“ и просит Вашего разрешения о допуске к испытанию его на Центральном аэродроме».

Официальные испытания АНТ-2 проходили 26 мая 1924 года в присутствии руководства У ВВС и ЦАГИ. На мерном километре была достигнута скорость 169,7 км/ч. Самолет с двумя пассажирами поднимался на высоту тысяча метров за семь минут, а на 3 тысячи метров – за 39 минут, но это был не «потолок». В перегрузочном режиме (с тремя пассажирами) высота 2 тысячи метров была достигнута за 25 минут. С 11 июня АНТ-2 летал уже с пассажирами – начались эксплуатационные испытания. Выяснилось, что у машины недостаточна путевая устойчивость. Для ее повышения увеличили площадь киля. После окончания испытаний самолет передали в УВВС.

В заметке «Первый советский металлический самолет» «Вестника Воздушного Флота» (№ 6–7 за 1924 год) было сказано: «26 мая на Центральном аэродроме им. т. Троцкого в Москве испытывался новый пассажирский самолет АНТ-2, выстроенный Центральным Аэрогидродинамическим Институтом по проекту инж. А. Н. Туполева. Самолет выстроен целиком из русского металла – кольчугалюминия, представляет он собой свободнонесущий моноплан весьма оригинальных, прекрасно обтекаемых очертаний. В передней части фюзеляжа установлен мотор „Бристоль-Люцифер“ в 100 л. с, за ним расположено помещение для пилота и далее кабина для двух пассажиров. Мотор для удобства ремонта легко открывается. Все тяги управления жесткие. Самолет показал прекрасные полетные качества».

АНТ-2 участвовал 1 июля 1924 года в воздушном параде по случаю торжественной передачи XIII съездом партии эскадрилье имени В. И. Ленина 19 самолетов-разведчиков Р-1, приобретенных на средства Общества друзей воздушного флота (ОДВФ). АНТ-2 летел на правом фланге своих иностранных собратьев – металлических Ю-13 —и выделялся «необычностью конструкции и легким изящным видом».

По достоинству оценила АНТ-2 и коллегия Научно-технического отдела ВСНХ. По ее решению, принятому 7 августа 1924 года, А. Н. Туполев «за конструирование и постройку первого русского цельнометаллического самолета» был направлен в январе 1925 года в свою первую заграничную командировку – в Германию и Францию.

Повторные испытания первого экземпляра АНТ-2 проходили с августа 1924 года по апрель 1925-го. Это было необходимо в связи с намечавшейся постановкой самолета на местные линии. Машина испытывалась комиссией Научно-опытного аэродрома (НОА) в составе красных военлетов Филиппова, Растегаева, Захарова, Савельева под председательством инженера Андреева. В особом акте была отмечена необходимость следующих конструктивных доработок: «…увеличить углы отклонения стабилизатора; подобрать движение органов управления так, чтобы чуткость реагирования самолета на ручку и педаль была одинаковой; смонтировать в кабине летчика контрольные и аэронавигационные приборы и переставить пусковое магнето; сделать бензиновые баки легкосъемными с доступным для контроля бензоприемом; в конструкции управления устранить люфт и возможность появления его».

Для серийного выпуска АНТ-2 А. Н. Туполев решил использовать небольшую мастерскую Кольчугинского завода, где изготавливались металлические лыжи и аэросани. Туда после инженерной проработки были переданы замечания комиссии НОА.

В 1924–1925 годах работами по строительству в Кольчугине серии самолетов АНТ-2 руководил помощник А. Н. Туполева – Е. И. Погосский. На первых порах создалась необычная ситуация. Инженеры и небольшая группа рабочих, знавших, как строить самолет из металла, находились в ЦАГИ, а в мастерской опытных рабочих не было. Андрей Николаевич нашел простой и разумный выход: на стажировку в ЦАГИ направлялась небольшая, в 15–20 человек, группа кольчугинцев. Научившись новому ремеслу, рабочие возвращались на родной завод, а на смену прибывала другая группа. Так на Кольчугинском заводе достаточно быстро были подготовлены рабочие кадры.

О начале серийного производства самолетов АНТ-2 с корявой формулировкой сказано в «Сведениях о ЦАГИ за 1925/26 гг.»: «Ввиду очень хороших летных данных (Vmax = 169 км/ч, потолок 3300 м) в настоящее время строится первая серия таких самолетов АНТ-2бис, так как необходимость для малонагруженных пассажирских линий такого типа маломощного самолета была вполне определенно установлена со стороны гражданской авиации».

Материалов о количестве выпущенных самолетов и об их эксплуатации, к сожалению, пока не найдено. Предположительно было построено 5–9 самолетов. В 1925 году даже шла подготовка к перелету Москва – Париж. По условиям в нем могли принять участие два советских самолета. Были выбраны шестиместный пассажирский самолет ПМ-1 «Авиахим» конструкции H. H. Поликарпова с двигателем «Майбах» в 260 л. с. (190 кВт) и трехместный АНТ-2 с двигателем «Люцифер» в 100 л. с. (75,5 кВт). Прорабатывались варианты маршрута и финансовые затраты (стоимость одного самолето-километра известного перелета 1924 года Москва – Пекин составила 3 рубля 25 копеек). Хотя перелет Москва – Париж не состоялся, но предполагаемое участие самолета АНТ-2 говорит само за себя.

Из второго документа мы узнаем, что созданная в феврале 1930 года Главная инспекция гражданского воздушного флота (ГВФ) в целях ускоренного развития авиаперелетов, в том числе и местных линий, организовала Всесоюзный конкурс на легкие (в то время говорили «маломощные») самолеты. Жюри конкурса, рассмотрев 14 представленных эскизных проектов, три из них, включая АНТ-2, рекомендовало для дальнейшей проработки.

Сознавая позже высокую значимость проделанной работы, А. Н. Туполев писал: «День 26 мая 1924 года должен быть отмечен в истории советского самолетостроения. В этот день на Центральном аэродроме совершил свой пробный полет первый советский металлический самолет, спроектированный и построенный Центральным аэрогидродинамическим институтом научно-исследовательского отдела ВСНХ».

Сохранившийся экземпляр самолета АНТ-2 (редкий случай в нашей стране), отреставрированный после пожара, и сегодня можно увидеть в Музее Военно-воздушных сил в Монине.

«Пролетарий» и «Наш ответ Чемберлену»

Третий самолет Туполева, АНТ-3, представлял собой двухместный одностоечный полутораплан обычной схемы с некоторыми особенностями. Был использован тип фюзеляжа самолета АНТ-2 – высокий, трехгранный в поперечном сечении, стрелок-наблюдатель мог находиться в нем стоя. Верхнее крыло почти лежало на фюзеляже. Задание на проектирование и постройку этого самолета было выдано в начале 1924 года, а в апреле был уже готов его проект под американский двигатель «Либерти» в 400 л. с. Опытный образец выпустили в июле 1925 года.

Начиная именно с АНТ-3, Туполев взял в систему строить деревянные макеты проектируемых машин в натуральную величину и по ним корректировать и уточнять чертежи. Андрей Николаевич считал, что макет необходим «во всех тех случаях, когда чертеж не вызывает у большинства людей конкретных „осязаемых“ представлений». Именно макет «дает громадную экономию и во времени, и в стоимости, и устраняет много неизбежных в противном случае ошибок».

Заводские испытания в августе 1925 года уверенно провел рекомендованный Туполеву командующим ВВС П. И. Барановым «лучший летчик-испытатель ВВС РККА» В. Н. Филиппов. Для неизбалованных опытом летчиков-испытателей того времени любая машина, отрывавшаяся от земли, имевшая возможность развернуться и позволявшая без поломки приземлить себя, попадала в разряд «аппаратов с отличной управляемостью».

Летчик-испытатель Филиппов вместе с хронометражистом Михайловым 31 марта 1926 года погиб при испытании поликарповского 2И-Н1. Новым испытателем АНТ-3 (Р-3) был назначен Михаил Михайлович Громов, которому, по-видимому, была известна превосходная характеристика, которую дал Филиппову П. И. Баранов, поэтому в своих мемуарах он отозвался о последнем с ревностью: «Всегда щеголевато одетый, интересный, с золотым браслетом на руке, но… убежденный в своих способностях больше языком, чем делом, Филиппов летал хорошо, но скромно».

С декабря 1925 года шла постройка нескольких экземпляров для предполагавшихся в 1926 году перелетов в Европу. Для самолета был подобран двигатель «Нэпир-Лайон» мощностью 450 л. с, что и было утверждено комиссией по дальним перелетам. В головной самолет были внесены некоторые изменения, в частности N-образные стойки коробки крыльев были заменены К-образными. Самолет показал значительно лучшие летные данные.

Позднее, весной 1928 года, при подготовке самолета к серии, в испытаниях на штопор принял участие сам главный конструктор.

«Вместе с Волковойновым [26]26
  Михаил Александрович Волковойнов(1894–1933) – заслуженный летчик СССР (1925), летчик-испытатель (служебная категория К-10). Погиб при испытании Р-5 с поворотными стойками на штопор.


[Закрыть]я в первый раз в жизни летал на штопор; делали шесть витков вправо и влево, и он говорил, что машина ведет себя хорошо. Сделав шесть витков, машина сама выходит из штопора. Волковойнов говорил, что если бы ему пришлось идти на фронт, то он выбрал бы эту машину с „Лоррэн“».

Как бы хорошо самолет ни выходил из штопора, но эти испытания всегда считались опаснейшими. Полеты сорокалетнего Туполева говорят о его особенном – конструкторском – взгляде на испытания. Сегодня такая позиция забыта. По-видимому, Туполев считал, что он, как главный конструктор нового самолета, обязан принять на себя и долю риска, связанную с его эксплуатацией. Известно, что Туполев летал на большинстве созданных под его руководством машин, нередко отправляясь в первые полеты со всей своей семьей в полном составе.

По-видимому, тогда же, в 1928 году, А. Н. Туполев имел об этом непростой разговор с П. И. Барановым, который отстаивал жесткую позицию: «Каждый должен заниматься своим делом!» – и в дальнейшем участия в испытательных полетах не принимал.

На самолете АНТ-3 с названием «Пролетарий» M. M. Громов и бортмеханик Е. В. Родзевич в период с 31 августа по 2 сентября 1926 года выполнили перелет по маршруту Москва – Берлин – Париж – Вена – Прага – Варшава – Москва протяженностью 7150 километров за 34 часа 15 минут летного времени.

Михаил Михайлович Громов хорошо запомнил все детали того далекого перелета и описал их в своей последней книге «На земле и в небе»:

«В три часа ночи 30 августа 1926 года, впотьмах, я взлетел на самолете АНТ-3 „Пролетарий“ с Центрального аэродрома в Москве и взял курс на запад. Такой ранний час взлета был необходим, чтобы успеть засветло долететь до Парижа. Механиком самолета был Женя Родзевич. На аэродроме нас провожал С. С. Каменев, возглавлявший организацию перелета, и иностранные представители стран, через которые я должен был пролететь.

Стало светать, когда мы на высоте 300 метров пролетели станцию Сычевка, что в 120 километрах от Москвы. Под нами лежала легкая пелена утреннего тумана, небо было чистое. Вдруг на мою переднюю кабину полилась вода из расширительного бачка, находившегося в верхнем крыле…

…С донельзя тяжелым сердцем (это трудно передать словами) я повернул назад и сел на Центральном аэродроме в 5 час. 30 мин. утра.

Нашел номер телефона Е. И. Погосского, ответственного инженера моторного оборудования нашего самолета АНТ-3. Позвонил ему. Ошеломленный неприятным известием, он примчался на аэродром. Причина неисправности вскоре была определена: днище бачка сделано плоским, от вибрации на нем образовались три зигзагообразные трещины и вода, конечно, мгновенно вытекла сквозь них.

Вскоре приехал А. Н. Туполев. Он посмеялся и произнес свое традиционное: „Спукойно! Нужно закруглить днище, сделать его слегка овальным, и завтра можно будет лететь“. Новый бачок с овальным дном был сделан в тот же день.

Вспоминаю, что перед этим перелетом мне пришлось выдержать тяжелый спор с Андреем Николаевичем из-за того, с кем мне лететь. Я настаивал на том, чтобы со мной был испытанный механик Е. В. Родзевич, с которым я летал в Пекин и Токио. А А. Н. Туполев настаивал на кандидатуре Ивана Ивановича Погосского, инженера-аэродинамика. Меня это предложение никак не устраивало. В таком полете мне нужны были „золотые“ рабочие руки, а не помощь в разрешении аэродинамических проблем. Я держался категорически: „Или я лечу с Родзевичем, или как будет угодно начальству, но без меня…“ Андрей Николаевич разгневался и сказал, что это – шантаж с моей стороны. Вышестоящее начальство оставило решение о назначении Е. В. Родзевича в силе.

Это был первый и последний в жизни конфликт между мной и Туполевым. Перелет, видимо, убедил его, что я был прав. Далее у нас установились отношения полного доверия и взаимопонимания (как теперь часто говорят в печати). Я нашел в Андрее Николаевиче не только гениального конструктора, но и человека с психологическим обликом неповторимого благородства, нравственной чистоты, человечности, русской прямоты. Когда он уверовал в меня, а я в него (намного раньше), дела у нас пошли на лад…

31 августа нас снова провожал С. С. Каменев. Я выразил сожаление, что ему приходится провожать нас второй раз».

Через год после полета на «Пролетарии» M. M. Громова в августе 1927 года на самолете АНТ-3 с еще более запоминающимся названием «Наш ответ Чемберлену» С. А. Шестаков (шеф-пилот П. И. Баранова) и бортмеханик Д. В. Фуфаев выполнили перелет по маршруту Москва – Сарапул – Омск – Новосибирск – Красноярск – Иркутск – Чита – Благовещенск – Спасск – Наньян (Корея) – Окаяма – Токио и обратно. За 153 летных часа АНТ-3 пролетел 22 тысячи километров. Эти перелеты продемонстрировали всему миру успехи советского самолетостроения и высокое мастерство наших летчиков.

«Полет „Пролетария“ – это экзамен, который мы держали перед западноевропейской техникой после трех лет самостоятельной работы. Надо сказать, что экзамен мы выдержали, и выдержали отлично. Об этом говорит как хронометраж полета, так и отзывы европейской прессы, усиленно искавшей конструкторов и строителей „Пролетария“ на территории, кажется, всех государств за исключением СССР. Значит, мы уже вровень с ними, значит, в деле конструирования и опытного строительства мы встаем в одну линию, – писал А. Н. Туполев в статье „Как мы строили 'Пролетарий'“ в 1927 году. – Где же кроется причина наших успехов? Что дало нам возможность в столь короткий срок получить такие хорошие результаты? Здесь следует в первую очередь отметить теоретическую подготовленность к работе, участие в работе всего комплекса лабораторий института и затем планомерность ее организации и выполнения.

В большинстве вопросов опытного строительства необходимо постоянно опираться на экспериментальный материал, не ограничиваясь только теоретическими расчетами. Наличие в составе института лабораторий аэродинамической, испытания материалов и винтомоторной делало намеченную программу реально осуществимой. Постепенно, шаг за шагом, в этих лабораториях прорабатывались все вопросы, возникавшие в процессе развертывания работ по опытному строительству…

Особенно рельефно выступает значение этой работы при сделанной предпосылке – догнать, догнать во что бы то ни стало, так как в противном случае терялся весь непосредственный, сегодняшний смысл опытного строительства, и оно приобрело бы значение лишь как один из этапов обучения».

В ходе постройки и испытаний различных вариантов АНТ-3, чаще в те годы называемого Р-3, на серийные самолеты было решено установить двигатели «Лорэн-Дитрих» мощностью 450 л. с., купленные в то время во Франции в количестве ста штук. Название этой фирмы, воспетое И. Ильфом и Е. Петровым в бессмертном «Золотом теленке», с тех пор узнаваемо в нашей стране. При установке этого двигателя предполагалось улучшить центровку самолета, которая с двигателем М-5 (отечественный аналог двигателя «Либерти» Л-12) была слишком «задней». Самолет этот, под маркой Р-3 ЛД, в мае-июне 1927 года прошел испытания и был передан на завод имени 10-летия Октября. Понадобилось еще полтора года, чтобы завод выпустил 79 самолетов Р-3 ЛД, которые несколько лет состояли на вооружении молодой Советской страны.

При серийном освоении самолета АНТ-3 (Р-3) в 1927 году Андрею Николаевичу удалось изящно решить важную материаловедческую и хозяйственную задачи. В те годы для строительства советских самолетов применяли гофрированные листы дюраля, производимого по концессионному договору немецкой фирмой «Юнкерс», со специфической формой гофра, известной как «волна Юнкерса». Чтобы избавиться от стесняющих условий этого договора, было необходимо изменить геометрический профиль волны и серьезно обосновать это, а в начале 1920-х годов рейхсвер и Красную армию связывали особые доверительные отношения.

Туполев поставил задачу перед А. И. Путиловым, Н. А. Некрасовым, Г. А. Озеровым: не увеличивая веса одного квадратного метра гофрированного листа с учетом технологических возможностей, получить лист с большей прочностью и жесткостью, чем лист с «волной Юнкерса». Теоретически задача была успешно решена в течение нескольких дней, а еще через неделю получила экспериментальное подтверждение. Новая, более эффективная «волна ЦАГИ» была создана. Прочность удалось увеличить на 5–7 процентов, а жесткость почти на 25 процентов по сравнению с «волной Юнкерса». На заседании Комиссии ЦАГИ 21 июня 1927 года Туполев отметил: «Со своей стороны хотел, чтобы коллегия выразила благодарность А. И. Путилову, который не за страх, а за совесть провел всю эту работу… Большей любви и большей работы приложить к этому делу нельзя было». Путилова премировали тремя тысячами рублей и поездкой за границу.

Переналадка гофростанков требовала существенных усилий с привлечением квалифицированных инженеров и рабочих. Естественно, что предприятия, производившие гофролист на налаженном немцами оборудовании, всячески противились выпуску листа с новым профилем. Этому вопросу было посвящено заседание коллегии ЦАГИ от 3 мая 1928 года. Андрей Николаевич от имени коллегии обратился в Комиссию по стандартизации, и после того как на «волну ЦАГИ» был получен отраслевой стандарт, не производить ее стало незаконно.

Немецкая фирма «Юнкерс», обнаружив, что Советы самостоятельно, без какого-либо согласования с фирмой, стали производить гофролист, немедленно подала на ЦАГИ в суд. Можно представить себе удивление немецких юристов, когда им была показана неправомерность претензий: лист, выпускаемый советской стороной, отличался от прототипа и имел лучшие прочностные характеристики. В иске немецкой стороне было отказано.

История самолета АНТ-3 (Р-3), по мнению В. Б. Шаврова, наглядно иллюстрирует драматизм становления цельнометаллического самолетостроения в СССР при отставании двигателестроительной отрасли.