Трудное рождение
Сомнений нет: ЛаГГ-3 для двигателя, который на нем поставлен, тяжеловат. Чтобы истребитель мог выполнить стремительные боевые маневры, нужна дополнительная мощность. Нужно менять двигатель, а это значит, что надо проектировать другой самолет.
Разумеется, создавая этот новый самолет (а он видится конструктору все конкретнее), освобождая его от недостатков, хотелось сохранить самое ценное, чем обладал ЛаГГ-3, – живучесть. Дополнительную живучесть новой машине сулил АШ-82 – мотор конструкции Аркадия Дмитриевича Швецова.
В отличие от климовского М-105, стоявшего на ЛаГГ-3, мотор Швецова имел воздушное охлаждение. Тепло уносил встречный воздух. Отсутствие охлаждающей жидкости – посредника, передающего тепло от мотора воздушному потоку, – сделало новый двигатель более надежным: повреждение системы охлаждения при прямом попадании пули или снаряда еще не означало повреждения всего двигателя. Ведь охлаждающая жидкость в таких случаях вытекала, и перегретый двигатель выходил из строя.
Но не нужно думать, что в руки Лавочкина попал двигатель какого-то принципиально нового типа. Нет, это не так. Двигатель воздушного охлаждения – ровесник самолета. Цилиндры такого двигателя, оснащенные для лучшего охлаждения тонкими ребрышками, располагаются поперек потока, подобно лучам звезды. Это одновременно облегчает обдув и увеличивает «лоб» двигателя, а следовательно, и аэродинамическое сопротивление. Стремление всемерно уменьшить сопротивление и побудило авиаконструкторов второй половины тридцатых годов отдать предпочтение моторам, охлаждавшимся жидкостью. Такой двигатель с его небольшим «лбом», с ловко запрятанными в крылья или фюзеляж водяными радиаторами по всем расчетам и экспериментам обещал большую скорость.
Достаточно взглянуть на истребители, вступившие во вторую мировую войну, чтобы убедиться: подавляющее большинство их было снабжено именно такими двигателями: советские МИГи, ЛаГГи, Яки, немецкие «мессершмитты», английские «Спитфайры» и «Харрикейны», американские «айркобры». Моторы воздушного охлаждения, задержавшиеся на поликарповских И-16 и американских Тандерболтах, выглядели на этом фоне чистейшим анахронизмом.
Так что же представляло собой решение, на которое отважился Лавочкин? Шаг назад? Нет! Мотор воздушного охлаждения с лучевым расположением цилиндров обладал преимуществом, которое в условиях войны, в свете пусть еще небольшого боевого опыта выглядело особенно подкупающим. Как броневой щит, прикрывал этот двигатель летчика при лобовых атаках.
Это во-первых.
Во-вторых, за то время, пока мотор жидкостного охлаждения был у конструкторов истребителей в фаворе, его соперник претерпел существенные изменения. Сохранив достоинства, он освободился от многих недостатков.
Кто бы стал спорить – «лоб» АШ-82 (а следовательно, и сопротивление) куда больше, чем у климовского М-105. Но значительная мощность АШ-82 обещала с лихвой перекрыть аэродинамические потери. Вот почему почти одновременно к двигателю Швецова обратились и Лавочкин, и Микоян с Гуревичем, и Сухой, и Яковлев, и Туполев, и Петляков. Повышение скорости, увеличение запаса мощности для маневра, дополнительный резерв «живучести» – комбинация качеств просто фантастическая.
Как будто бы решение мучительно трудной задачи, терзавшей сердце и ум конструктора, найдено. Правда, пока только в расчетах и теоретических выкладках. На практике же предстояло взять еще один барьер – не меняя привычной, прочно сложившейся технологии производства ЛаГГа, то есть сохранив для этого по возможности неизменной старую конструкцию, дать новую машину.
Дать новую машину, не останавливая потока боевых истребителей!
Лавочкин не раз заходил в сборочный цех, примеряясь и прикидывая.
Легко понять Лавочкина, воздать должное его сомнениям, оценить осторожность. Принять решение было совсем не просто и прежде всего потому, что у конструктора не было достаточной уверенности в успехе. Замена двигателя означала серьезную переделку всего самолета. Масштабы этой переделки Семен Алексеевич представлял себе отнюдь не умозрительно…
Проектирование самолета – сложный процесс. Как это часто происходит в технике, он ведется постепенно, методом последовательных приближений.
Упорно, настойчиво, начав с самых грубых прикидок, конструкторы все ближе подбираются к истине. Первый шаг – компоновка. Конструктор рисует схему самолета, размещая на рисунке все жизненно важные узлы и агрегаты. Затем центровка – определение положения центра тяжести по отношению к крылу.
Различные силы по-разному действуют на самолет. Силе тяги противодействует сопротивление. Подъемной силе крыла – вес всех частей и грузов машины. Подобно бухгалтерам, инженеры должны составить баланс сил, влияющих на поведение самолета (главным образом на его устойчивость). Их сумма должна быть равна нулю.
Меняя положение центров тяжести отдельных грузов и агрегатов (то есть, иными словами, перекомпоновывая машину), конструктор тем самым меняет положение центра тяжести самолета. Снова подсчитывает баланс сил, снова перекомпоновывает. И так несколько раз, все ближе и ближе подводя центр тяжести самолета к положению, наиболее благоприятному с точки зрения устойчивости.
Замена климовского М-105 более тяжелым мотором АШ-82, естественно, не могла произойти без перерасчетов центровки.
Но… тут возникло серьезное и весьма неожиданное «но». Справившись с проблемой весовой балансировки, вызванной переменой двигателя, Лавочкин столкнулся с другой неприятностью: перегрев двигателя оказался таким сильным, что о полной программе летных испытаний нового самолета не могло быть и речи. После нескольких первых вылетов машину пришлось снять с испытаний.
И вот теперь, в трудной ситуации, когда ЛаГГ-3 не полностью удовлетворяет требованиям фронта, Лавочкин все чаще и чаще возвращается к мысли о самолете с двигателем воздушного охлаждения, отдавая себе совершенно ясный отчет в том, какими последствиями чревато такое дело для его коллектива.
Именно в эти дни, когда мысль о новом самолете все глубже и глубже захватывала конструктора, КБ получило пополнение. На завод, где выпускались ЛаГГи, прибыли эвакуированные – инженеры другого конструкторского бюро.
Новые сотрудники Лавочкина оказались именно теми людьми, которые были так нужны в ту пору Семену Алексеевичу. Они имели некоторый опыт экспериментов с двигателем АШ-82.
Так, изменив головную часть машины, придумав лобастому швецовскому мотору отличную аэродинамическую «упаковку», Семен Алексеевич и его сотрудники превратили ЛаГГ-3 в Ла-5. Новая машина, родившаяся за счет минимальных изменений головной части фюзеляжа, горизонтального оперения и крыла, обещала встать на конвейер, не потревожив основных технологических процессов своей предшественницы.
Наступила зима. Выпал снег. Нужно было камуфлировать самолеты, окрасить их под цвет аэродромов белой краской. Поверхность самолета, полированная у опытного образца, после окраски в полевых условиях стала грубой, шероховатой, похитив у машины часть скорости.
Нареканий на ЛаГГ-3 становилось все больше. Все громче раздавались голоса, предлагавшие снять истребитель с производства.
Решение Государственного Комитета Обороны о снятии ЛаГГ-3 с конвейера и переводе КБ Лавочкина на небольшой, явно второстепенный завод опередило тот день, когда Семен Алексеевич смог продемонстрировать уже совсем иные качества своего нового экспериментального самолета. Завод, на котором работал Лавочкин, отдали другому конструктору, а лавочкинцы, погрузив весь скарб – от чертежных досок до корзинок для мусора, – направились к новому месту жительства. Все, кроме главного конструктора с небольшой группой ближайших помощников и экспериментального самолета – будущего Ла-5.
Одиноко в заводском ангаре стоял экспериментальный самолет. Лавочкин с немногочисленной группой конструкторов и механиков пытался довести его. Правофланговый будущих Ла-5 был почти готов. И нужен он был чрезвычайно. Но окажется ли машина удачной? Ведь незадолго до этого попытка Микояна и Гуревича переделать таким же образом МиГ, поставив на нем двигатель воздушного охлаждения, потерпела неудачу.
М.И. Гуревич, один из авторов грозных МиГов, рассказывал мне: «Почти одновременно Лавочкин и мы пытались перевести наши самолеты на двигатель воздушного охлаждения. Моторы, ставившиеся на МиГ, были нужны для Ил-2. Был дан для этой работы очень короткий срок. Мы уложились в этот срок, но наша машина оказалась не из удачных. Лавочкин несколько запоздал, но зато выдал очень хороший самолет».
МиГ-3 был снят с производства. Если такая же судьба постигнет ЛаГГ-3, то на конвейере останутся только истребители Яковлева. Конечно, это были хорошие боевые самолеты, но, оставив на производстве только их, мы теряли тот дух соревнования, который многим способствовал перед войной созданию второго поколения советских истребителей.
Лавочкин продолжал работу над Ла-5, но это было нелегко. Положение на последних этапах работы над новым самолетом сложилось двусмысленное. «На заводе, – вспоминает И.Н. Федоров, руководивший проектированием двигательной установки, – хозяйничал новый главный. Там уже приступали к производству другого истребителя, а нашу группу перевели в штат другого конструктора. Приходилось хитрить. Для вида мы раскладывали на столе чертежи чужой двигательной установки, а делали Ла-5. Правда, начальник производства завода и начальник СКБ знали об этом, но когда появлялись представители нового главного, мы тотчас же погружались в их чертежи. Естественно, что за счет такой необычной обстановки допустили много ошибок…».
«Семену Алексеевичу было очень трудно, – дополняет этот рассказ генерал В.Р. Ефимов, работавший на том же заводе, – ему уже перестали отпускать бензин. Бензин был тогда на вес золота, и выдавал его Лавочкину из своих фондов старший военпред завода. Пришлось отказаться от автомобиля, и на аэродром Семен Алексеевич ходил пешком. Сложно было уговаривать директора завода, чтобы изготавливать нужные детали.
– Ты же понимаешь, – говорил в таких случаях директор Лавочкину, – что у меня правительственное задание, которое я не могу сорвать. У меня нет ни денег, ни возможности тебе помочь…».
Остатки КБ сгрудились в кабинете Лавочкина. Опытный цех и помещения, где работали конструкторы, по распоряжению нового главного переделывались в плазово-шаблонный цех. Когда самолет возвращался с полетов, в цех его не пускали. Доработки делались тут же, под открытым небом.
Лавочкин, Алексеев и оставшиеся с ними начальники бригад с трепетом ждали окончания каждого вылета, тут же на аэродроме с пристрастием допрашивали летчика.
Поначалу летал Ла-5 плохо. Плохо работал и двигатель – он перегревался. Естественно, что Семен Алексеевич очень обрадовался, когда к нему приехал представитель Швецова – инженер А.И. Валединский. Разговор состоялся прямо у самолета. Дефектов в работе винтомоторной группы оказалось предостаточно.
Вместе с Валединским Семен Алексеевич проанализировал недостатки. Двигатель и винт были тщательно отрегулированы. В результате скорость самолета увеличилась. Теперь расшифровка показаний испытательной аппаратуры приносила добрые вести.
А тем временем, пока Лавочкин бился над доводкой Ла-5, на заводе происходило медленное, но весьма планомерное вытеснение ЛаГГ-3 другим истребителем. С конвейера сборочного цеха продолжали выходить ЛаГГи, а в заготовительных цехах уже штамповали и отливали детали другой машины. Новый главный отлично понимал, как важно в трудные военные годы показать людям, какое грозное оружие выходит из их рук. По его распоряжению на заводской аэродром прилетели с другого завода несколько новеньких истребителей.
Коллектив завода должен был увидеть возможности самолета. И показать действительно было что…
Очевидцы рассказывали, какой удивительный каскад фигур и трюков, подчас весьма рискованных и опасных, проделал на этом истребителе летчик И.Е. Федоров. Одновременно, для сравнения, в воздух подняли Ла-5 с другим пилотом. Соперник Федорова летал аккуратно, но… возможностей машины не раскрывал. Да были ли они, эти возможности?
Секретарь обкома партии М.И. Родионов подошел к Лавочкину. Постояли, помолчали. Кивнув головой в небо, Родионов сказал:
– Видишь? Обижаться на правительственное решение не приходится…
Молча стояла группа лавочкинцев. Да о чем было говорить? Все складывалось против них.
А тем временем истребители приземлились, и оба летчика вылезли из машин.
– Спасибо! – поблагодарил Родионов, не удержавшись, добавил:
– А все-таки какие разные эти самолеты.
– Не такие уж разные, – возразил Федоров. – И у Лавочкина машина может летать не хуже!
Родионов недоверчиво посмотрел на Федорова.
– Не верите? Могу доказать.
Через несколько минут дозаправленный горючим Ла-5 выделывал в воздухе столь же головокружительные фигуры.
Полет произвел впечатление. Родионов понял, что перед ним самолет качественно новый, отвечающий требованиям войны, он доложил об этом Сталину.
О результатах испытаний Валединский немедленно информировал Швецова. Это были важные сведения. У Швецова на складах лежало множество аккуратно законсервированных моторов, ожидавших своего часа. В отличие от М-105 двигатели Швецова еще не успели получить полного признания. Естественно, что об удаче Лавочкина Швецов немедленно сообщил в свой обком партии, а секретарь обкома Н.И. Гусаров, так же, как и М.И. Родионов, доложил Сталину.
Разными путями поступала в Государственный Комитет Обороны информация о новом самолете. Пришел туда и доклад летчика-испытателя А.И. Никашина, горячо ратовавшего за новую машину. Прозвучали голоса поддержки Наркомата авиационной промышленности и командования Военно-Воздушных Сил.
Она пришла удивительно вовремя, эта поддержка. Лавочкин нуждался в ней, пожалуй, как никогда.
Проявив большой интерес к новому истребителю, Наркомат авиационной промышленности и командование ВВС создали смешанную комиссию – инженер А.Н. Фролов и летчик А.Г. Кубышкин от Военно-Воздушных Сил, инженер В.Н. Сагинов и летчик А.П. Якимов от Летно-исследовательского института, то есть от промышленности. Эта комиссия под председательством инженер-полковника А.Н. Фролова, приступила к делу безотлагательно. На решение вопроса ей отвели шесть летных дней! Не теряя ни минуты, Сагинов и Якимов вылетели на самолете УТ-2 на завод.
Первое, что бросилось в глаза членам комиссии, – плакаты в цехах: «Освоим в кратчайший срок новую машину!», «Поскорее дадим фронту новый самолет!» (Речь шла, разумеется, не о Ла-5, а о самолете другого главного конструктора, которому передали завод).
Прочитав эти плакаты, Сагинов и Якимов пошли искать Лавочкина. Разыскали, выслушали безрадостный рассказ: у будущего Ла-5 сильно грелся двигатель. Но приказ есть приказ – надо приступать к испытаниям.
– Мы до сих пор с Сагиновым нет-нет да и вспоминаем эту историю и, надо сказать, с трепетом вспоминаем, – рассказывал мне Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испытатель Алексей Петрович Якимов. – Аэродрома даже не было. Все аэродромы затоплены. Нашли крохотный аэродромчик: одна-единственная полоса, один конец затоплен, другой недостроен, вдоль полосы истребители ПВО, под носом которых надо было взлетать и садиться…
– Жить на этом аэродромчике тоже было негде, – свидетельствует генерал-майор В.Н. Сагинов, – жильем стала полуторка, на которой натянули брезент. Отправили мы эту полуторку (аэродром находился за несколько десятков километров от завода) вместе с масловодозаправщиком и бензозаправщиком, а сами перелетели по воздуху…
О том, как происходили испытания новорожденного Ла-5, рассказывает Якимов:
– Самолет подготовлен к полету. Выслушан доклад о состоянии материальной части, и я занимаю место в кабине. Запущен мотор, проверены показания всех приборов. Взмахом руки даю команду убрать колодки. Отруливаю в самый конец полосы и разворачиваюсь у кромки воды. Широкий нос самолета закрывает стоящий строй истребителей. Довольно сильный ветер под девяносто градусов слева усложняет взлет и посадку. Даю полный газ мотору, начинается разбег. Быстро нарастает скорость. Поднимаю хвост и сразу вижу всю полосу впереди себя. Проношусь под самым носом истребителей и отрываюсь от земли. Убрано шасси. Скорость растет. Еще круче задираю нос самолета – вижу, что с таким углом набора не ходил еще ни один истребитель. Ревет мощный мотор. Быстро растет высота. С огорчением замечаю, что температура головок цилиндров выходит за пределы. То же самое и с маслом – температура лезет за предел, начинает падать давление. Мотор явно перегревается… Охладив мотор, снова даю полный газ и проверяю набор высоты. Еще нет и трех тысяч метров, а я с изумлением вижу, что давление наддува начинает падать. Высотность мотора оказалась ниже расчетной… С грехом пополам набираю высоту 5000 метров и начинаю разгон самолета. Даю полный газ, перевожу самолет в крутое снижение. Приступаю к выполнению площадки для снятия максимальной скорости, но, увы… не позволяет мотор. Он перегревается. Снижаюсь и перехожу на посадку. Выпускаю шасси, закрылки и иду с работающим мотором. Трудная посадка! Надо перетянуть лес, пронестись над водой и приземлиться в начале полосы. Расчет оказался точным. Убираю газ, но мотор ничуть не изменил режима. Изо всех сил тяну сектор газа – никакого впечатления. Решение мгновенное: выключаю зажигание, и самолет начинает резко снижаться. Вижу, надо подтянуть – включаю зажигание. Мотор четко работает на малом газу. Даю газ, проношусь над вершинами деревьев, убираю газ, но мотор ревет. Могу промазать. Выключаю зажигание и несусь над самой водой, пока самолет не коснулся бетона… Зарулив и выключив мотор, я не сразу вылез из кабины. Потный, взволнованный, я еще раз обдумываю все недостатки. Надо принимать решение: в таком виде на самолете летать нельзя, но нельзя зачеркивать высокие данные машины и ее перспективность… Докладываю комиссии результаты полета. Записываю в полетном листе все недостатки самолета. Отмечаю и его перспективность. Печально слушает меня Лавочкин. Он что-то хочет возразить, но Фролов останавливает его: «Семен Алексеевич, сейчас выполнит аналогичный полет Кубышкин, обсудим результаты и примем решение…». Кубышкин взлетает, и самолет также стремительно набирает высоту. Мы ждем. Разговор не клеится. Каждого одолевают свои мысли. Минут через сорок Кубышкин возвращается… Мы ясно видим неровность захода, значит повторяется история с газом. Вот самолет уже на выдерживании, и мы замерли: неужели он приземлится в месиво из песка и воды? При виде таких ситуаций человек теряет дар речи. Они короткие, но охватывают целые куски жизни. Еще секунда – и все будет кончено, но задымил мотор, Кубышкин вытянул самолет вверх и пошел на второй круг… Еще пристальнее следим мы за самолетом. Кубышкин снова на прямой и идет на посадку с явно увеличенной скоростью. Скорость зверски велика, и Кубышкину приходится уходить на следующий круг. Тут мы замечаем, что заходил он на посадку с убранными закрылками. В чем дело? Как жаль, что на самолете еще нет радиосвязи и мы не можем ничего узнать… Третий заход. Опять опасно велика скорость. Опять уход на следующий круг. Мы поняли, что закрылки не выпускаются, а полоса так опасно коротка…
Обстановка на аэродроме стала критической. Кубышкин снова идет на посадку. Вот он проносится над водой и выключает мотор. Не опуская хвоста, притирает самолет на колеса. Скрип тормозов, самолет поднимает хвост, Кубышкин отпускает тормоза. Хвост опускается, и снова скрипят тормоза, а скорость еще велика… Полоса кончается, и Кубышкин яростно нажимает правый тормоз. Самолет резко разворачивается и вылетает на бугор, где стоит наш УТ-2. Кубышкин тормозит левое колесо. Самолет круто разворачивается, и его правая консоль проносится возле самой втулки винта УТ-2. Левое колесо влетает в лужу, самолет резко остановился и пошел на нос. Это трудно описать, но еще тяжелее было смотреть. Самолет стал почти вертикально, потом, как бы одумавшись, плавно опустился на хвост. Я буквально взлетел на плоскость и посмотрел на Кубышкина. Я никогда больше не видел такого взволнованного лица летчика и никогда больше не видел более крупных капель пота, чем те, которыми было покрыто его лицо. Когда Кубышкин успокоился, он коротко доложил: «К замечаниям лейтенанта Якимова надо добавить еще и дефект в системе управления закрылками!»
Комиссия принимает решение: испытания самолета временно прекратить, предложить Главному конструктору устранить замеченные недостатки…
Через десять дней дефекты устранили. Испытания продолжались. Якимов полетел снова. Вернулся радостный – температура масла вошла в норму…
«Работа шла жаркая, – вспоминает В.Н. Сагинов, – я был за техника – снимал приборы, ставил, выполнял необходимые измерения.
Взлетно-посадочные характеристики мы меряли на глаз. Я стоял на точке отрыва и ничего, кроме секундомера, в руках у меня не было. Но результаты превзошли все ожидания. Машина показала себя с самой лучшей стороны. Правда, не обошлось без происшествий. В одном из полетов лопнула масляная трубка. Маслом залило фонарь. Якимов садился, по существу, вслепую. Но случайный пустяк не мог заслонить главное. Мы быстро устранили неисправность, проверили все масляные и бензиновые соединения, кое-что заменили и продолжали летать.
Результаты полетов Якимова и Кубышкина показали, что машина по своим летным характеристикам отменна, а по тепловым режимам терпима. Мы выяснили, что греются головки цилиндров, и стало ясно, что, поставив индивидуальные дефлекторы на эти головки, мы с перегревом окончательно справимся.
А тем временем подсох заводской аэродром, и мы перелетели обратно. Закатили машину в тир, отрегулировали синхронизаторы, отстреляли пушки и попробовали вооружение в воздухе. Еще раз слетали, чтобы проверить летные характеристики – получили подтверждающие точки. По скорости, скороподъемности, потолку все в порядке. На виражи слетали. На все фигуры высшего пилотажа. Не с кем было только провести воздушный бой. Немцы к тому времени налеты на город, где располагался завод, прекратили.
С первого до последнего дня нашего пребывания на заводе огромную помощь оказывал нам главный инженер Борис Васильевич Куприянов, замечательный человек и большой знаток своего дела. Конечно, Куприянов прекрасно понимал, что если машина с двигателем воздушного охлаждения пойдет, то буквально через две недели можно будет выдавать серию. Впрочем, это понимал не только Куприянов. Куда бы и зачем мы не обращались – все делалось мигом…».
Пока шла эта работа, Семен Алексеевич что называется места себе не находил. Он нервничал не потому, что не верил в самолет. Нет, беспокоило другое. Его авиационный опыт, к тому времени уже немалый, призывал быть готовым к чему-то внезапному. Щедро наделенный чувством юмора, Семен Алексеевич запомнил фразу популярной тогда книжки Джимми Коллинза «Летчик-испытатель»: самолет, как женщина, – ему всегда еще что-то нужно в последнюю минуту!
Лавочкин задумчиво ходил по кабинету. Если самолету и впрямь что-то понадобится – дело дрянь. В напряженные, очень волнующие последние часы испытаний это означало конец!
Однако волнения оказались напрасными.
Рассказывает В.Н. Сагинов:
Со слов одного из заместителей Семена Алексеевича, беседовавшего с ним вскоре после того, как он покинул кабинет Сталина, известно, что встреча была очень короткой, а решение принято чрезвычайно быстро.
Все, начиная от летно-тактических данных нового самолета, четко перечисленных в короткой справке, и кончая поведением конструктора, который, как свидетельствуют близко знавшие его люди, умел быть очень четким и ясным в своих докладах, произвело хорошее впечатление. Приказ Государственного Комитета Обороны о возвращении Лавочкина на завод последовал без промедлений.
Началась подготовка Ла-5 к серии, а вместе с ней снова хлынули обычные для нового самолета неприятности. Особенно тяжко дались десять головных машин. Все спешили. Все нервничали, а там где нервничают и торопятся, ошибки неизбежны…
Разумеется, создавая этот новый самолет (а он видится конструктору все конкретнее), освобождая его от недостатков, хотелось сохранить самое ценное, чем обладал ЛаГГ-3, – живучесть. Дополнительную живучесть новой машине сулил АШ-82 – мотор конструкции Аркадия Дмитриевича Швецова.
В отличие от климовского М-105, стоявшего на ЛаГГ-3, мотор Швецова имел воздушное охлаждение. Тепло уносил встречный воздух. Отсутствие охлаждающей жидкости – посредника, передающего тепло от мотора воздушному потоку, – сделало новый двигатель более надежным: повреждение системы охлаждения при прямом попадании пули или снаряда еще не означало повреждения всего двигателя. Ведь охлаждающая жидкость в таких случаях вытекала, и перегретый двигатель выходил из строя.
Но не нужно думать, что в руки Лавочкина попал двигатель какого-то принципиально нового типа. Нет, это не так. Двигатель воздушного охлаждения – ровесник самолета. Цилиндры такого двигателя, оснащенные для лучшего охлаждения тонкими ребрышками, располагаются поперек потока, подобно лучам звезды. Это одновременно облегчает обдув и увеличивает «лоб» двигателя, а следовательно, и аэродинамическое сопротивление. Стремление всемерно уменьшить сопротивление и побудило авиаконструкторов второй половины тридцатых годов отдать предпочтение моторам, охлаждавшимся жидкостью. Такой двигатель с его небольшим «лбом», с ловко запрятанными в крылья или фюзеляж водяными радиаторами по всем расчетам и экспериментам обещал большую скорость.
Достаточно взглянуть на истребители, вступившие во вторую мировую войну, чтобы убедиться: подавляющее большинство их было снабжено именно такими двигателями: советские МИГи, ЛаГГи, Яки, немецкие «мессершмитты», английские «Спитфайры» и «Харрикейны», американские «айркобры». Моторы воздушного охлаждения, задержавшиеся на поликарповских И-16 и американских Тандерболтах, выглядели на этом фоне чистейшим анахронизмом.
Так что же представляло собой решение, на которое отважился Лавочкин? Шаг назад? Нет! Мотор воздушного охлаждения с лучевым расположением цилиндров обладал преимуществом, которое в условиях войны, в свете пусть еще небольшого боевого опыта выглядело особенно подкупающим. Как броневой щит, прикрывал этот двигатель летчика при лобовых атаках.
Это во-первых.
Во-вторых, за то время, пока мотор жидкостного охлаждения был у конструкторов истребителей в фаворе, его соперник претерпел существенные изменения. Сохранив достоинства, он освободился от многих недостатков.
Кто бы стал спорить – «лоб» АШ-82 (а следовательно, и сопротивление) куда больше, чем у климовского М-105. Но значительная мощность АШ-82 обещала с лихвой перекрыть аэродинамические потери. Вот почему почти одновременно к двигателю Швецова обратились и Лавочкин, и Микоян с Гуревичем, и Сухой, и Яковлев, и Туполев, и Петляков. Повышение скорости, увеличение запаса мощности для маневра, дополнительный резерв «живучести» – комбинация качеств просто фантастическая.
Как будто бы решение мучительно трудной задачи, терзавшей сердце и ум конструктора, найдено. Правда, пока только в расчетах и теоретических выкладках. На практике же предстояло взять еще один барьер – не меняя привычной, прочно сложившейся технологии производства ЛаГГа, то есть сохранив для этого по возможности неизменной старую конструкцию, дать новую машину.
Дать новую машину, не останавливая потока боевых истребителей!
Лавочкин не раз заходил в сборочный цех, примеряясь и прикидывая.
Легко понять Лавочкина, воздать должное его сомнениям, оценить осторожность. Принять решение было совсем не просто и прежде всего потому, что у конструктора не было достаточной уверенности в успехе. Замена двигателя означала серьезную переделку всего самолета. Масштабы этой переделки Семен Алексеевич представлял себе отнюдь не умозрительно…
Проектирование самолета – сложный процесс. Как это часто происходит в технике, он ведется постепенно, методом последовательных приближений.
Упорно, настойчиво, начав с самых грубых прикидок, конструкторы все ближе подбираются к истине. Первый шаг – компоновка. Конструктор рисует схему самолета, размещая на рисунке все жизненно важные узлы и агрегаты. Затем центровка – определение положения центра тяжести по отношению к крылу.
Различные силы по-разному действуют на самолет. Силе тяги противодействует сопротивление. Подъемной силе крыла – вес всех частей и грузов машины. Подобно бухгалтерам, инженеры должны составить баланс сил, влияющих на поведение самолета (главным образом на его устойчивость). Их сумма должна быть равна нулю.
Меняя положение центров тяжести отдельных грузов и агрегатов (то есть, иными словами, перекомпоновывая машину), конструктор тем самым меняет положение центра тяжести самолета. Снова подсчитывает баланс сил, снова перекомпоновывает. И так несколько раз, все ближе и ближе подводя центр тяжести самолета к положению, наиболее благоприятному с точки зрения устойчивости.
Замена климовского М-105 более тяжелым мотором АШ-82, естественно, не могла произойти без перерасчетов центровки.
Но… тут возникло серьезное и весьма неожиданное «но». Справившись с проблемой весовой балансировки, вызванной переменой двигателя, Лавочкин столкнулся с другой неприятностью: перегрев двигателя оказался таким сильным, что о полной программе летных испытаний нового самолета не могло быть и речи. После нескольких первых вылетов машину пришлось снять с испытаний.
И вот теперь, в трудной ситуации, когда ЛаГГ-3 не полностью удовлетворяет требованиям фронта, Лавочкин все чаще и чаще возвращается к мысли о самолете с двигателем воздушного охлаждения, отдавая себе совершенно ясный отчет в том, какими последствиями чревато такое дело для его коллектива.
Именно в эти дни, когда мысль о новом самолете все глубже и глубже захватывала конструктора, КБ получило пополнение. На завод, где выпускались ЛаГГи, прибыли эвакуированные – инженеры другого конструкторского бюро.
Новые сотрудники Лавочкина оказались именно теми людьми, которые были так нужны в ту пору Семену Алексеевичу. Они имели некоторый опыт экспериментов с двигателем АШ-82.
Так, изменив головную часть машины, придумав лобастому швецовскому мотору отличную аэродинамическую «упаковку», Семен Алексеевич и его сотрудники превратили ЛаГГ-3 в Ла-5. Новая машина, родившаяся за счет минимальных изменений головной части фюзеляжа, горизонтального оперения и крыла, обещала встать на конвейер, не потревожив основных технологических процессов своей предшественницы.
Наступила зима. Выпал снег. Нужно было камуфлировать самолеты, окрасить их под цвет аэродромов белой краской. Поверхность самолета, полированная у опытного образца, после окраски в полевых условиях стала грубой, шероховатой, похитив у машины часть скорости.
Нареканий на ЛаГГ-3 становилось все больше. Все громче раздавались голоса, предлагавшие снять истребитель с производства.
Решение Государственного Комитета Обороны о снятии ЛаГГ-3 с конвейера и переводе КБ Лавочкина на небольшой, явно второстепенный завод опередило тот день, когда Семен Алексеевич смог продемонстрировать уже совсем иные качества своего нового экспериментального самолета. Завод, на котором работал Лавочкин, отдали другому конструктору, а лавочкинцы, погрузив весь скарб – от чертежных досок до корзинок для мусора, – направились к новому месту жительства. Все, кроме главного конструктора с небольшой группой ближайших помощников и экспериментального самолета – будущего Ла-5.
Одиноко в заводском ангаре стоял экспериментальный самолет. Лавочкин с немногочисленной группой конструкторов и механиков пытался довести его. Правофланговый будущих Ла-5 был почти готов. И нужен он был чрезвычайно. Но окажется ли машина удачной? Ведь незадолго до этого попытка Микояна и Гуревича переделать таким же образом МиГ, поставив на нем двигатель воздушного охлаждения, потерпела неудачу.
М.И. Гуревич, один из авторов грозных МиГов, рассказывал мне: «Почти одновременно Лавочкин и мы пытались перевести наши самолеты на двигатель воздушного охлаждения. Моторы, ставившиеся на МиГ, были нужны для Ил-2. Был дан для этой работы очень короткий срок. Мы уложились в этот срок, но наша машина оказалась не из удачных. Лавочкин несколько запоздал, но зато выдал очень хороший самолет».
МиГ-3 был снят с производства. Если такая же судьба постигнет ЛаГГ-3, то на конвейере останутся только истребители Яковлева. Конечно, это были хорошие боевые самолеты, но, оставив на производстве только их, мы теряли тот дух соревнования, который многим способствовал перед войной созданию второго поколения советских истребителей.
Лавочкин продолжал работу над Ла-5, но это было нелегко. Положение на последних этапах работы над новым самолетом сложилось двусмысленное. «На заводе, – вспоминает И.Н. Федоров, руководивший проектированием двигательной установки, – хозяйничал новый главный. Там уже приступали к производству другого истребителя, а нашу группу перевели в штат другого конструктора. Приходилось хитрить. Для вида мы раскладывали на столе чертежи чужой двигательной установки, а делали Ла-5. Правда, начальник производства завода и начальник СКБ знали об этом, но когда появлялись представители нового главного, мы тотчас же погружались в их чертежи. Естественно, что за счет такой необычной обстановки допустили много ошибок…».
«Семену Алексеевичу было очень трудно, – дополняет этот рассказ генерал В.Р. Ефимов, работавший на том же заводе, – ему уже перестали отпускать бензин. Бензин был тогда на вес золота, и выдавал его Лавочкину из своих фондов старший военпред завода. Пришлось отказаться от автомобиля, и на аэродром Семен Алексеевич ходил пешком. Сложно было уговаривать директора завода, чтобы изготавливать нужные детали.
– Ты же понимаешь, – говорил в таких случаях директор Лавочкину, – что у меня правительственное задание, которое я не могу сорвать. У меня нет ни денег, ни возможности тебе помочь…».
Остатки КБ сгрудились в кабинете Лавочкина. Опытный цех и помещения, где работали конструкторы, по распоряжению нового главного переделывались в плазово-шаблонный цех. Когда самолет возвращался с полетов, в цех его не пускали. Доработки делались тут же, под открытым небом.
Лавочкин, Алексеев и оставшиеся с ними начальники бригад с трепетом ждали окончания каждого вылета, тут же на аэродроме с пристрастием допрашивали летчика.
Поначалу летал Ла-5 плохо. Плохо работал и двигатель – он перегревался. Естественно, что Семен Алексеевич очень обрадовался, когда к нему приехал представитель Швецова – инженер А.И. Валединский. Разговор состоялся прямо у самолета. Дефектов в работе винтомоторной группы оказалось предостаточно.
Вместе с Валединским Семен Алексеевич проанализировал недостатки. Двигатель и винт были тщательно отрегулированы. В результате скорость самолета увеличилась. Теперь расшифровка показаний испытательной аппаратуры приносила добрые вести.
А тем временем, пока Лавочкин бился над доводкой Ла-5, на заводе происходило медленное, но весьма планомерное вытеснение ЛаГГ-3 другим истребителем. С конвейера сборочного цеха продолжали выходить ЛаГГи, а в заготовительных цехах уже штамповали и отливали детали другой машины. Новый главный отлично понимал, как важно в трудные военные годы показать людям, какое грозное оружие выходит из их рук. По его распоряжению на заводской аэродром прилетели с другого завода несколько новеньких истребителей.
Коллектив завода должен был увидеть возможности самолета. И показать действительно было что…
Очевидцы рассказывали, какой удивительный каскад фигур и трюков, подчас весьма рискованных и опасных, проделал на этом истребителе летчик И.Е. Федоров. Одновременно, для сравнения, в воздух подняли Ла-5 с другим пилотом. Соперник Федорова летал аккуратно, но… возможностей машины не раскрывал. Да были ли они, эти возможности?
Секретарь обкома партии М.И. Родионов подошел к Лавочкину. Постояли, помолчали. Кивнув головой в небо, Родионов сказал:
– Видишь? Обижаться на правительственное решение не приходится…
Молча стояла группа лавочкинцев. Да о чем было говорить? Все складывалось против них.
А тем временем истребители приземлились, и оба летчика вылезли из машин.
– Спасибо! – поблагодарил Родионов, не удержавшись, добавил:
– А все-таки какие разные эти самолеты.
– Не такие уж разные, – возразил Федоров. – И у Лавочкина машина может летать не хуже!
Родионов недоверчиво посмотрел на Федорова.
– Не верите? Могу доказать.
Через несколько минут дозаправленный горючим Ла-5 выделывал в воздухе столь же головокружительные фигуры.
Полет произвел впечатление. Родионов понял, что перед ним самолет качественно новый, отвечающий требованиям войны, он доложил об этом Сталину.
О результатах испытаний Валединский немедленно информировал Швецова. Это были важные сведения. У Швецова на складах лежало множество аккуратно законсервированных моторов, ожидавших своего часа. В отличие от М-105 двигатели Швецова еще не успели получить полного признания. Естественно, что об удаче Лавочкина Швецов немедленно сообщил в свой обком партии, а секретарь обкома Н.И. Гусаров, так же, как и М.И. Родионов, доложил Сталину.
Разными путями поступала в Государственный Комитет Обороны информация о новом самолете. Пришел туда и доклад летчика-испытателя А.И. Никашина, горячо ратовавшего за новую машину. Прозвучали голоса поддержки Наркомата авиационной промышленности и командования Военно-Воздушных Сил.
Она пришла удивительно вовремя, эта поддержка. Лавочкин нуждался в ней, пожалуй, как никогда.
Проявив большой интерес к новому истребителю, Наркомат авиационной промышленности и командование ВВС создали смешанную комиссию – инженер А.Н. Фролов и летчик А.Г. Кубышкин от Военно-Воздушных Сил, инженер В.Н. Сагинов и летчик А.П. Якимов от Летно-исследовательского института, то есть от промышленности. Эта комиссия под председательством инженер-полковника А.Н. Фролова, приступила к делу безотлагательно. На решение вопроса ей отвели шесть летных дней! Не теряя ни минуты, Сагинов и Якимов вылетели на самолете УТ-2 на завод.
Первое, что бросилось в глаза членам комиссии, – плакаты в цехах: «Освоим в кратчайший срок новую машину!», «Поскорее дадим фронту новый самолет!» (Речь шла, разумеется, не о Ла-5, а о самолете другого главного конструктора, которому передали завод).
Прочитав эти плакаты, Сагинов и Якимов пошли искать Лавочкина. Разыскали, выслушали безрадостный рассказ: у будущего Ла-5 сильно грелся двигатель. Но приказ есть приказ – надо приступать к испытаниям.
– Мы до сих пор с Сагиновым нет-нет да и вспоминаем эту историю и, надо сказать, с трепетом вспоминаем, – рассказывал мне Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испытатель Алексей Петрович Якимов. – Аэродрома даже не было. Все аэродромы затоплены. Нашли крохотный аэродромчик: одна-единственная полоса, один конец затоплен, другой недостроен, вдоль полосы истребители ПВО, под носом которых надо было взлетать и садиться…
– Жить на этом аэродромчике тоже было негде, – свидетельствует генерал-майор В.Н. Сагинов, – жильем стала полуторка, на которой натянули брезент. Отправили мы эту полуторку (аэродром находился за несколько десятков километров от завода) вместе с масловодозаправщиком и бензозаправщиком, а сами перелетели по воздуху…
О том, как происходили испытания новорожденного Ла-5, рассказывает Якимов:
– Самолет подготовлен к полету. Выслушан доклад о состоянии материальной части, и я занимаю место в кабине. Запущен мотор, проверены показания всех приборов. Взмахом руки даю команду убрать колодки. Отруливаю в самый конец полосы и разворачиваюсь у кромки воды. Широкий нос самолета закрывает стоящий строй истребителей. Довольно сильный ветер под девяносто градусов слева усложняет взлет и посадку. Даю полный газ мотору, начинается разбег. Быстро нарастает скорость. Поднимаю хвост и сразу вижу всю полосу впереди себя. Проношусь под самым носом истребителей и отрываюсь от земли. Убрано шасси. Скорость растет. Еще круче задираю нос самолета – вижу, что с таким углом набора не ходил еще ни один истребитель. Ревет мощный мотор. Быстро растет высота. С огорчением замечаю, что температура головок цилиндров выходит за пределы. То же самое и с маслом – температура лезет за предел, начинает падать давление. Мотор явно перегревается… Охладив мотор, снова даю полный газ и проверяю набор высоты. Еще нет и трех тысяч метров, а я с изумлением вижу, что давление наддува начинает падать. Высотность мотора оказалась ниже расчетной… С грехом пополам набираю высоту 5000 метров и начинаю разгон самолета. Даю полный газ, перевожу самолет в крутое снижение. Приступаю к выполнению площадки для снятия максимальной скорости, но, увы… не позволяет мотор. Он перегревается. Снижаюсь и перехожу на посадку. Выпускаю шасси, закрылки и иду с работающим мотором. Трудная посадка! Надо перетянуть лес, пронестись над водой и приземлиться в начале полосы. Расчет оказался точным. Убираю газ, но мотор ничуть не изменил режима. Изо всех сил тяну сектор газа – никакого впечатления. Решение мгновенное: выключаю зажигание, и самолет начинает резко снижаться. Вижу, надо подтянуть – включаю зажигание. Мотор четко работает на малом газу. Даю газ, проношусь над вершинами деревьев, убираю газ, но мотор ревет. Могу промазать. Выключаю зажигание и несусь над самой водой, пока самолет не коснулся бетона… Зарулив и выключив мотор, я не сразу вылез из кабины. Потный, взволнованный, я еще раз обдумываю все недостатки. Надо принимать решение: в таком виде на самолете летать нельзя, но нельзя зачеркивать высокие данные машины и ее перспективность… Докладываю комиссии результаты полета. Записываю в полетном листе все недостатки самолета. Отмечаю и его перспективность. Печально слушает меня Лавочкин. Он что-то хочет возразить, но Фролов останавливает его: «Семен Алексеевич, сейчас выполнит аналогичный полет Кубышкин, обсудим результаты и примем решение…». Кубышкин взлетает, и самолет также стремительно набирает высоту. Мы ждем. Разговор не клеится. Каждого одолевают свои мысли. Минут через сорок Кубышкин возвращается… Мы ясно видим неровность захода, значит повторяется история с газом. Вот самолет уже на выдерживании, и мы замерли: неужели он приземлится в месиво из песка и воды? При виде таких ситуаций человек теряет дар речи. Они короткие, но охватывают целые куски жизни. Еще секунда – и все будет кончено, но задымил мотор, Кубышкин вытянул самолет вверх и пошел на второй круг… Еще пристальнее следим мы за самолетом. Кубышкин снова на прямой и идет на посадку с явно увеличенной скоростью. Скорость зверски велика, и Кубышкину приходится уходить на следующий круг. Тут мы замечаем, что заходил он на посадку с убранными закрылками. В чем дело? Как жаль, что на самолете еще нет радиосвязи и мы не можем ничего узнать… Третий заход. Опять опасно велика скорость. Опять уход на следующий круг. Мы поняли, что закрылки не выпускаются, а полоса так опасно коротка…
Обстановка на аэродроме стала критической. Кубышкин снова идет на посадку. Вот он проносится над водой и выключает мотор. Не опуская хвоста, притирает самолет на колеса. Скрип тормозов, самолет поднимает хвост, Кубышкин отпускает тормоза. Хвост опускается, и снова скрипят тормоза, а скорость еще велика… Полоса кончается, и Кубышкин яростно нажимает правый тормоз. Самолет резко разворачивается и вылетает на бугор, где стоит наш УТ-2. Кубышкин тормозит левое колесо. Самолет круто разворачивается, и его правая консоль проносится возле самой втулки винта УТ-2. Левое колесо влетает в лужу, самолет резко остановился и пошел на нос. Это трудно описать, но еще тяжелее было смотреть. Самолет стал почти вертикально, потом, как бы одумавшись, плавно опустился на хвост. Я буквально взлетел на плоскость и посмотрел на Кубышкина. Я никогда больше не видел такого взволнованного лица летчика и никогда больше не видел более крупных капель пота, чем те, которыми было покрыто его лицо. Когда Кубышкин успокоился, он коротко доложил: «К замечаниям лейтенанта Якимова надо добавить еще и дефект в системе управления закрылками!»
Комиссия принимает решение: испытания самолета временно прекратить, предложить Главному конструктору устранить замеченные недостатки…
Через десять дней дефекты устранили. Испытания продолжались. Якимов полетел снова. Вернулся радостный – температура масла вошла в норму…
«Работа шла жаркая, – вспоминает В.Н. Сагинов, – я был за техника – снимал приборы, ставил, выполнял необходимые измерения.
Взлетно-посадочные характеристики мы меряли на глаз. Я стоял на точке отрыва и ничего, кроме секундомера, в руках у меня не было. Но результаты превзошли все ожидания. Машина показала себя с самой лучшей стороны. Правда, не обошлось без происшествий. В одном из полетов лопнула масляная трубка. Маслом залило фонарь. Якимов садился, по существу, вслепую. Но случайный пустяк не мог заслонить главное. Мы быстро устранили неисправность, проверили все масляные и бензиновые соединения, кое-что заменили и продолжали летать.
Результаты полетов Якимова и Кубышкина показали, что машина по своим летным характеристикам отменна, а по тепловым режимам терпима. Мы выяснили, что греются головки цилиндров, и стало ясно, что, поставив индивидуальные дефлекторы на эти головки, мы с перегревом окончательно справимся.
А тем временем подсох заводской аэродром, и мы перелетели обратно. Закатили машину в тир, отрегулировали синхронизаторы, отстреляли пушки и попробовали вооружение в воздухе. Еще раз слетали, чтобы проверить летные характеристики – получили подтверждающие точки. По скорости, скороподъемности, потолку все в порядке. На виражи слетали. На все фигуры высшего пилотажа. Не с кем было только провести воздушный бой. Немцы к тому времени налеты на город, где располагался завод, прекратили.
С первого до последнего дня нашего пребывания на заводе огромную помощь оказывал нам главный инженер Борис Васильевич Куприянов, замечательный человек и большой знаток своего дела. Конечно, Куприянов прекрасно понимал, что если машина с двигателем воздушного охлаждения пойдет, то буквально через две недели можно будет выдавать серию. Впрочем, это понимал не только Куприянов. Куда бы и зачем мы не обращались – все делалось мигом…».
Пока шла эта работа, Семен Алексеевич что называется места себе не находил. Он нервничал не потому, что не верил в самолет. Нет, беспокоило другое. Его авиационный опыт, к тому времени уже немалый, призывал быть готовым к чему-то внезапному. Щедро наделенный чувством юмора, Семен Алексеевич запомнил фразу популярной тогда книжки Джимми Коллинза «Летчик-испытатель»: самолет, как женщина, – ему всегда еще что-то нужно в последнюю минуту!
Лавочкин задумчиво ходил по кабинету. Если самолету и впрямь что-то понадобится – дело дрянь. В напряженные, очень волнующие последние часы испытаний это означало конец!
Однако волнения оказались напрасными.
Рассказывает В.Н. Сагинов:
«А дальше события развертывались с молниеносной быстротой. Мы доложили об окончании испытаний и получили приказ через два дня возвратиться с отчетом в Москву. Писали мы с Фроловым этот отчет круглые сутки. Прикурнешь – и пока один дремлет, другой диктует машинистке. Одновременно и графики оформляли. Тут у нас помощников оказалось предостаточно. Все нам помогали.Едва прибыв в Москву, Лавочкин на докладе у Сталина. Коротко и деловито он характеризует Ла-5. Новую машину поддерживает нарком Шахурин.
К вечеру второго дня отчет закончили. Секретарь обкома партии Родионов выслушал наш доклад, посмотрел демонстрационный полет, который блестяще провел Якимов, и позвонил в Москву. Затем за нами пришел самолет СБ, доставивший нас на аэродром в Летно-исследовательский институт, где нас уже ждали Сергей Николаевич Шишкин, Александр Васильевич Чесалов и Макс Аркадьевич Тайц. Лавочкин одновременно с нами выехал поездом».
Со слов одного из заместителей Семена Алексеевича, беседовавшего с ним вскоре после того, как он покинул кабинет Сталина, известно, что встреча была очень короткой, а решение принято чрезвычайно быстро.
Все, начиная от летно-тактических данных нового самолета, четко перечисленных в короткой справке, и кончая поведением конструктора, который, как свидетельствуют близко знавшие его люди, умел быть очень четким и ясным в своих докладах, произвело хорошее впечатление. Приказ Государственного Комитета Обороны о возвращении Лавочкина на завод последовал без промедлений.
Началась подготовка Ла-5 к серии, а вместе с ней снова хлынули обычные для нового самолета неприятности. Особенно тяжко дались десять головных машин. Все спешили. Все нервничали, а там где нервничают и торопятся, ошибки неизбежны…