Страница:
Николай Якубович
Мясищев. Неудобный гений. Забытые победы советской авиации
«Скорость, высота, дальность, маневренность, экономичность – все это хорошо. Иным самолет и не должен быть. Надежность – тоже одно из обязательных качеств. Но как бы ни решались эти сложнейшие задачи, конструктор всегда стремится, чтобы его машина была красивой… У каждого свое понятие красоты, но без нее самолета нет».
Владимир МЯСИЩЕВ
Предисловие
В ноябре 1926 года через проходную Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ), расположенного на пересечении улиц Радио и Немецкой (ныне Бауманская), прошел подтянутый, среднего роста молодой человек. В то время никто и предположить не мог, что на горизонте альма-матер отечественного самолетостроения восходит еще одна «авиационная звезда».
Попав в ЦАГИ, Владимир Михайлович Мясищев сразу оказался под опекой своего тезки Владимира Михайловича Петлякова. Участвуя в создании тяжелых самолетов от ТБ-1 до АНТ-20, Мясищев довольно быстро накопил необходимый опыт и в начале 1930-х годов А.Н. Туполев, возглавлявший конструкторское бюро ЦАГИ, поручил ему первую большую самостоятельную работу – создание «самолета «41», впоследствии получившего военное обозначение Т-1.
Отличительной особенностью машины был очень большой грузовой отсек длиной 6,5 метра, предназначавшийся для размещения в нем торпеды. Ни в Советском Союзе, ни за рубежом до Мясищева ничего подобного не делали, да и полумонококовая конструкция фюзеляжа только входила в практику ОКБ.
В том же 1936 году Туполев, став главным инженером Наркомата тяжелой промышленности (НКТП), куда входила авиационная промышленность, включил в состав делегации советских специалистов, направленных в США для изучения американского опыта, и Мясищева. В первом списке (от 10 февраля 1936 года) кандидатов на поездку в Соединенные Штаты Америки по вопросу ознакомления с пассажирским самолетом компании «Дуглас» В.М. Мясищева не было. Он тогда считался лишь кандидатом на поездку за океан по самолетам вообще и воздушным винтам.
Тогда никто не мог и предположить, что эта командировка завершится приобретением лицензии на постройку в Советском Союзе пассажирского самолета ДС-3, получившего впоследствии обозначение ПС-84.
Этот лайнер по совокупности таких параметров, как скорость, комфорт пассажиров и дальность полета, значительно превосходил советские пассажирские самолеты, включая туполевский ПС-35. Неудивительно, что Мясищев в апреле 1937 года возглавил конструкторское бюро, переработавшее техническую документацию под советские стандарты и технологию. В начале июня в штате КБ числилось 70 сотрудников. Казалось, все складывалось неплохо, но завершить начатую работу Владимиру Михайловичу не довелось.
Конструкторское бюро по выпуску рабочих чертежей ПС-84 было организовано весной 1937-го, а в 1938 году, вскоре после ареста Туполева, репрессировали и Мясищева. Почти полтора года Владимир Михайлович провел в заключении, но в конце 1939 года милостью «отца всех народов» конструктора перевели на работу в недавно созданное по предложению заключенных А.Н. Туполева, Б.С. Стечкина и Н.М. Харламова Особое техническое бюро НКВД, получившее впоследствии обозначение ЦКБ-29. Это позволило Мясищеву вернуться к любимому творчеству, хотя и в неволе.
В.М. Мясищеву довелось работать в семи конструкторских бюро, в четырех из них он был главным конструктором, с 1957 года, возглавляя ОКБ-23, стал генеральным конструктором. Отличительной чертой летательных аппаратов, созданных под его руководством, было обилие новых, ранее не использованных технических решений. Однако новаторский путь таил в себе немало препятствий, преодолеть которые промышленность Советского Союза оказалась не в состоянии. Так было с самолетом ДВБ-102. Выбранные конструктором двигатели с турбокомпрессором, вопреки заверениям их создателей, так и не вышли из опытной стадии. Для Пе-2И промышленность не смогла создать прицел с вычислительным устройством. Для самолета М-50 моторостроители оказались бессильными создать турбореактивный двигатель с требуемой взлетной тягой и низким удельным расходом горючего.
Исключением стали бомбардировщики М-4 и 3М. У первой машины сначала не было конкурента (Ту-95 приняли на вооружение позже). Что касается второй машины, то ее грузоподъемность и эксплуатационные характеристики оказались вне конкуренции.
Жизнь Владимира Михайловича неожиданно оборвалась 14 октября 1978 года, через 26 дней после 76-летия. Из них свыше 50 лет Мясищев посвятил авиации. За эти годы он вырастил немало достойных учеников, продолжающих до сих пор работать в авиации.
Творческий путь Владимира Михайловича Мясищева должен служить примером молодым инженерам, а его подход к руководству конструкторскими коллективами может служить сегодня образцом для многих руководителей научно-исследовательских и опытно-конструкторских организаций.
В работе использованы материалы Российского государственного архива экономики (РГАЭ) и Российского государственного военного архива (РГВА). В книге также использованы фотографии Ю.А. Кирсанова, В.А. Тимофеева и Н.В. Якубовича.
Попав в ЦАГИ, Владимир Михайлович Мясищев сразу оказался под опекой своего тезки Владимира Михайловича Петлякова. Участвуя в создании тяжелых самолетов от ТБ-1 до АНТ-20, Мясищев довольно быстро накопил необходимый опыт и в начале 1930-х годов А.Н. Туполев, возглавлявший конструкторское бюро ЦАГИ, поручил ему первую большую самостоятельную работу – создание «самолета «41», впоследствии получившего военное обозначение Т-1.
В том же 1936 году Туполев, став главным инженером Наркомата тяжелой промышленности (НКТП), куда входила авиационная промышленность, включил в состав делегации советских специалистов, направленных в США для изучения американского опыта, и Мясищева. В первом списке (от 10 февраля 1936 года) кандидатов на поездку в Соединенные Штаты Америки по вопросу ознакомления с пассажирским самолетом компании «Дуглас» В.М. Мясищева не было. Он тогда считался лишь кандидатом на поездку за океан по самолетам вообще и воздушным винтам.
Тогда никто не мог и предположить, что эта командировка завершится приобретением лицензии на постройку в Советском Союзе пассажирского самолета ДС-3, получившего впоследствии обозначение ПС-84.
Этот лайнер по совокупности таких параметров, как скорость, комфорт пассажиров и дальность полета, значительно превосходил советские пассажирские самолеты, включая туполевский ПС-35. Неудивительно, что Мясищев в апреле 1937 года возглавил конструкторское бюро, переработавшее техническую документацию под советские стандарты и технологию. В начале июня в штате КБ числилось 70 сотрудников. Казалось, все складывалось неплохо, но завершить начатую работу Владимиру Михайловичу не довелось.
Конструкторское бюро по выпуску рабочих чертежей ПС-84 было организовано весной 1937-го, а в 1938 году, вскоре после ареста Туполева, репрессировали и Мясищева. Почти полтора года Владимир Михайлович провел в заключении, но в конце 1939 года милостью «отца всех народов» конструктора перевели на работу в недавно созданное по предложению заключенных А.Н. Туполева, Б.С. Стечкина и Н.М. Харламова Особое техническое бюро НКВД, получившее впоследствии обозначение ЦКБ-29. Это позволило Мясищеву вернуться к любимому творчеству, хотя и в неволе.
В.М. Мясищеву довелось работать в семи конструкторских бюро, в четырех из них он был главным конструктором, с 1957 года, возглавляя ОКБ-23, стал генеральным конструктором. Отличительной чертой летательных аппаратов, созданных под его руководством, было обилие новых, ранее не использованных технических решений. Однако новаторский путь таил в себе немало препятствий, преодолеть которые промышленность Советского Союза оказалась не в состоянии. Так было с самолетом ДВБ-102. Выбранные конструктором двигатели с турбокомпрессором, вопреки заверениям их создателей, так и не вышли из опытной стадии. Для Пе-2И промышленность не смогла создать прицел с вычислительным устройством. Для самолета М-50 моторостроители оказались бессильными создать турбореактивный двигатель с требуемой взлетной тягой и низким удельным расходом горючего.
Исключением стали бомбардировщики М-4 и 3М. У первой машины сначала не было конкурента (Ту-95 приняли на вооружение позже). Что касается второй машины, то ее грузоподъемность и эксплуатационные характеристики оказались вне конкуренции.
Жизнь Владимира Михайловича неожиданно оборвалась 14 октября 1978 года, через 26 дней после 76-летия. Из них свыше 50 лет Мясищев посвятил авиации. За эти годы он вырастил немало достойных учеников, продолжающих до сих пор работать в авиации.
Творческий путь Владимира Михайловича Мясищева должен служить примером молодым инженерам, а его подход к руководству конструкторскими коллективами может служить сегодня образцом для многих руководителей научно-исследовательских и опытно-конструкторских организаций.
В работе использованы материалы Российского государственного архива экономики (РГАЭ) и Российского государственного военного архива (РГВА). В книге также использованы фотографии Ю.А. Кирсанова, В.А. Тимофеева и Н.В. Якубовича.
Глава 1
Торпедоносец низкого метания
Развитие бомбардировочной авиации привело к появлению в 1927 году многоместного истребителя, предназначенного для защиты соединений бомбардировщиков от воздушного противника и подавления зенитных средств ПВО. Основоположником нового направления в авиастроении стал французский самолет Блерио-127. Дальность полета многоместного истребителя и бомбардировщика была соизмерима и никаких трудностей в тактике их взаимодействия не вызывала.
В 1930-е годы обозначилось довольно резкое увеличение радиуса действия бомбардировщиков, превысившее 1500 км. Сопровождение их становилось весьма проблематичным не только из-за недостаточной дальности, но и слабости вооружения многоместного истребителя, особенно подвижного. Это послужило причиной появления разновидности многоместного истребителя – воздушного крейсера.
Первым таким самолетом в Советском Союзе стал КР-6. Летно-технические данные крейсера, созданного в конструкторском отделе ЦАГИ (КОСОС) под руководством А.Н. Туполева на основе бомбардировщика ТБ-1, быстро устарели. Тогда Андрей Николаевич, ставший фактически монополистом в разработке самолетов-бомбардировщиков, предложил разработать очередной легкий крейсер для защиты своих же бомбардировщиков. Машина, сначала обозначавшаяся как ЛК-4, по мнению ее идеолога, кроме «крейсерских» задач должна была легко переоборудоваться в бомбардировщик или торпедоносец.
Торпедоносец Т-1 перед отправкой на летные испытания
Работу по созданию крейсера, получившего в ОКБ порядковый номер 41, поручили 6-й бригаде конструкторского отдела ЦАГИ, возглавлявшейся В.М. Мясищевым. Отметим сразу, что Владимир Михайлович, будучи ответственным исполнителем и идеологом 41-й машины, не являлся главным конструктором проекта, как пишут некоторые авторы, поскольку вся конструкторская документация утверждалась Туполевым. Ведущим инженером, сопровождавшим машину от начала ее разработки до испытаний, был И.П. Мосолов.
Облик самолета, его вооружение окончательно сформировались к осени 1935 года. В соответствии с основным назначением в качестве торпедоносца, проект получил обозначение Т-1 и в нем предусмотрели установку машины на поплавковое шасси. В техническом описании машины, подписанном Мясищевым и Мосоловым 26 ноября, отмечалось, что «торпедоносец низкого метания (…) может быть использован как бомбардировщик и крейсер, самолет запроектирован в сухопутном и морском (на поплавках) вариантах».
Исходя из поставленной задачи и желая достичь наибольшей скорости, конструкторы сделали все, чтобы «облагородить» аэродинамику машины. Кроме убирающегося шасси (включая костыльное колесо) и шкворневых выдвижных пулеметных установок, торпеду решили поместить в грузовом отсеке фюзеляжа длиной 6,5 м. Выигрыш в лобовом сопротивлении был значительный, но и вес фюзеляжа из-за усиления огромного выреза получился немалый.
Экипаж Т-1 состоял из четырех человек. В носовой кабине размещались штурман, он же стрелок носовой стрелковой установки Тур-9 с пулеметом ШКАС калибра 7,62 мм, и летчик. В средней части фюзеляжа находились стрелок верхней установки и радист-стрелок нижней установки также с такими же пулеметами. Кабина пилота имела специальные фальшборты, закрывавшие элементы управления и оборудования, что способствовало повышению ее комфорта.
При нормальном полетном весе самолет брал одну «фиумскую» (по названию австро-венгерского города Фиума, впоследствии Риека, где ее создали) или образца 1927 года торпеду. В бомбардировочном варианте самолет вмещал до 1000 кг бомб. Максимальная бомбовая нагрузка при перегрузочном весе доходила до 3000 кг.
Самолет проектировался под два форсированных двигателя М-34ФРН расчетной взлетной мощностью по 1250 л.с. с трехлопастными воздушными винтами изменяемого шага диаметром 3,55 м. Однако с мотором М-34ФРН еще во время наземных испытаний на стенде возникли большие трудности. Он недодавал мощности, а его ресурс не превышал 30 часов. Достаточно сказать, что попытки установить М-34ФРН на бомбардировщик ДБ-А конструкции В.Ф. Болховитинова в июне и осенью 1936 года также не увенчались успехом. Видимо, в первый полет, выполненный летчиком отдела летной эксплуатации и доводок (ОЛЭИД) ЦАГИ А.П. Чернавским 2 июня 1936 года, Т-1 ушел с моторами М-34РН меньшей мощности. Это означало снижение всех летно-технических характеристик по сравнению с расчетными.
Спустя месяц, 3 июля, во время очередного испытательного полета произошла авария вблизи подмосковной железнодорожной станции Химки. По рассказу членов экипажа, спасшихся на парашютах, на высоте 2900 м и скорости 260 км/ч началась сильнейшая тряска. Покинув самолет, экипаж увидел складывающуюся правую консоль крыла.
Причина гибели самолета непонятна и по сей день. Аварийная комиссия посчитала, что виной всему стал флаттер, возникший на малой скорости полета из-за чрезмерных люфтов в узлах подвески элеронов.
Мясищев выразил свое несогласие с официальными выводами, но его, похоже, никто не слушал. Несколько испытательных полетов так и не позволили определить характеристики Т-1. Ожидалось, что самолет с взлетным весом 8500 кг будет развивать максимальную скорость 400 км/ч на высоте 2100 м, иметь практический потолок 7000 м и дальность полета 3000 км, что соответствовало требованиям военных в середине 1930-х годов.
Торпедоносец-бомбардировщик Т-1
Как следует из протокола Комитета Обороны СССР от 13 июля 1936 года, с плана опытного строительства НКТП самолет Т-1 сняли, как «развалившийся в воздухе на заводских испытаниях». В 1936 году успешно проходили испытания самолета ЦКБ-30, будущего дальнего бомбардировщика ДБ-3, способного решать те же задачи, что и Т-1. Поэтому все дальнейшие работы по машине прекратили.
Т-1 стал первой самостоятельной работой В.М. Мясищева. Несмотря на печальный конец в «биографии» торпедоносца, некоторые реализованные технические решения и накопленный опыт впоследствии были использованы при создании машины ДВБ-102.
В 1930-е годы обозначилось довольно резкое увеличение радиуса действия бомбардировщиков, превысившее 1500 км. Сопровождение их становилось весьма проблематичным не только из-за недостаточной дальности, но и слабости вооружения многоместного истребителя, особенно подвижного. Это послужило причиной появления разновидности многоместного истребителя – воздушного крейсера.
Первым таким самолетом в Советском Союзе стал КР-6. Летно-технические данные крейсера, созданного в конструкторском отделе ЦАГИ (КОСОС) под руководством А.Н. Туполева на основе бомбардировщика ТБ-1, быстро устарели. Тогда Андрей Николаевич, ставший фактически монополистом в разработке самолетов-бомбардировщиков, предложил разработать очередной легкий крейсер для защиты своих же бомбардировщиков. Машина, сначала обозначавшаяся как ЛК-4, по мнению ее идеолога, кроме «крейсерских» задач должна была легко переоборудоваться в бомбардировщик или торпедоносец.
Работу по созданию крейсера, получившего в ОКБ порядковый номер 41, поручили 6-й бригаде конструкторского отдела ЦАГИ, возглавлявшейся В.М. Мясищевым. Отметим сразу, что Владимир Михайлович, будучи ответственным исполнителем и идеологом 41-й машины, не являлся главным конструктором проекта, как пишут некоторые авторы, поскольку вся конструкторская документация утверждалась Туполевым. Ведущим инженером, сопровождавшим машину от начала ее разработки до испытаний, был И.П. Мосолов.
Облик самолета, его вооружение окончательно сформировались к осени 1935 года. В соответствии с основным назначением в качестве торпедоносца, проект получил обозначение Т-1 и в нем предусмотрели установку машины на поплавковое шасси. В техническом описании машины, подписанном Мясищевым и Мосоловым 26 ноября, отмечалось, что «торпедоносец низкого метания (…) может быть использован как бомбардировщик и крейсер, самолет запроектирован в сухопутном и морском (на поплавках) вариантах».
Исходя из поставленной задачи и желая достичь наибольшей скорости, конструкторы сделали все, чтобы «облагородить» аэродинамику машины. Кроме убирающегося шасси (включая костыльное колесо) и шкворневых выдвижных пулеметных установок, торпеду решили поместить в грузовом отсеке фюзеляжа длиной 6,5 м. Выигрыш в лобовом сопротивлении был значительный, но и вес фюзеляжа из-за усиления огромного выреза получился немалый.
Экипаж Т-1 состоял из четырех человек. В носовой кабине размещались штурман, он же стрелок носовой стрелковой установки Тур-9 с пулеметом ШКАС калибра 7,62 мм, и летчик. В средней части фюзеляжа находились стрелок верхней установки и радист-стрелок нижней установки также с такими же пулеметами. Кабина пилота имела специальные фальшборты, закрывавшие элементы управления и оборудования, что способствовало повышению ее комфорта.
При нормальном полетном весе самолет брал одну «фиумскую» (по названию австро-венгерского города Фиума, впоследствии Риека, где ее создали) или образца 1927 года торпеду. В бомбардировочном варианте самолет вмещал до 1000 кг бомб. Максимальная бомбовая нагрузка при перегрузочном весе доходила до 3000 кг.
Самолет проектировался под два форсированных двигателя М-34ФРН расчетной взлетной мощностью по 1250 л.с. с трехлопастными воздушными винтами изменяемого шага диаметром 3,55 м. Однако с мотором М-34ФРН еще во время наземных испытаний на стенде возникли большие трудности. Он недодавал мощности, а его ресурс не превышал 30 часов. Достаточно сказать, что попытки установить М-34ФРН на бомбардировщик ДБ-А конструкции В.Ф. Болховитинова в июне и осенью 1936 года также не увенчались успехом. Видимо, в первый полет, выполненный летчиком отдела летной эксплуатации и доводок (ОЛЭИД) ЦАГИ А.П. Чернавским 2 июня 1936 года, Т-1 ушел с моторами М-34РН меньшей мощности. Это означало снижение всех летно-технических характеристик по сравнению с расчетными.
Спустя месяц, 3 июля, во время очередного испытательного полета произошла авария вблизи подмосковной железнодорожной станции Химки. По рассказу членов экипажа, спасшихся на парашютах, на высоте 2900 м и скорости 260 км/ч началась сильнейшая тряска. Покинув самолет, экипаж увидел складывающуюся правую консоль крыла.
Причина гибели самолета непонятна и по сей день. Аварийная комиссия посчитала, что виной всему стал флаттер, возникший на малой скорости полета из-за чрезмерных люфтов в узлах подвески элеронов.
Мясищев выразил свое несогласие с официальными выводами, но его, похоже, никто не слушал. Несколько испытательных полетов так и не позволили определить характеристики Т-1. Ожидалось, что самолет с взлетным весом 8500 кг будет развивать максимальную скорость 400 км/ч на высоте 2100 м, иметь практический потолок 7000 м и дальность полета 3000 км, что соответствовало требованиям военных в середине 1930-х годов.
Как следует из протокола Комитета Обороны СССР от 13 июля 1936 года, с плана опытного строительства НКТП самолет Т-1 сняли, как «развалившийся в воздухе на заводских испытаниях». В 1936 году успешно проходили испытания самолета ЦКБ-30, будущего дальнего бомбардировщика ДБ-3, способного решать те же задачи, что и Т-1. Поэтому все дальнейшие работы по машине прекратили.
Т-1 стал первой самостоятельной работой В.М. Мясищева. Несмотря на печальный конец в «биографии» торпедоносца, некоторые реализованные технические решения и накопленный опыт впоследствии были использованы при создании машины ДВБ-102.
Глава 2
Бомбардировщик, рожденный в тюрьме, или История ДВБ-102
В 1939 году на чертежных досках фирмы «Боинг» и конструкторского бюро 4-го спецотдела НКВД, больше известного как ЦКБ-29, появились эскизы на первый взгляд разных самолетов – четырехмоторного тяжелого бомбардировщика В-29 «Cверхкрепость» (Superfortress) и двухмоторного дальнего высотного бомбардировщика ДВБ-102. Однако при сравнении конструкций обеих машин можно обнаружить ряд схожих технических решений, примененных практически одновременно, что свидетельствует о высокой квалификации их создателей, смело применивших передовые технологии.
Новая машина создавалась под непосредственным руководством В.М. Мясищева, в прошлом – одного из ведущих специалистов КОСОС ЦАГИ.
В мемуарной литературе В.М. Мясищева называют то учеником В.М. Петлякова, то А.Н. Туполева. Если присмотреться к самолетам, созданным под его руководством, то будет весьма трудно обнаружить «почерк» его наставников и консерватизм мышления, так свойственный Туполеву. В.М. Мясищев всегда шел своим путем, хотя Владимир Михайлович, по воспоминаниям своей дочери, всегда считал себя учеником Туполева.
Давно известно, что полеты на большие расстояния выгоднее совершать на углах атаки, близких к максимальному аэродинамическому качеству и на экономических режимах работы двигателей, что и приводит к снижению скорости. Полет с максимальными скоростями осуществляется на углах атаки, соответствующих минимальному лобовому сопротивлению и на максимальных режимах работы двигателей. Совместить в самолете большие скорость и дальность было очень сложно. Причина этого заключалась в отсутствии мощных высотных двигателей, эффективных средств механизации крыла и, соответственно, довольно низкой удельной нагрузки на крыло. Но существовала некоторая «золотая середина», позволявшая летать с приемлемыми скоростями на большие расстояния. Для этого требовалось поднять самолет как можно выше. На высотах, близких к стратосфере, в разреженном воздухе лететь можно на углах атаки, близких к режиму максимального аэродинамического качества, с довольно высокой скоростью.
Первый вариант дальнего высотного бомбардировщика ДВБ-102 с моторами М-120
Приведу лишь один пример. Летом 1939 года на бомбардировщик ТБ-3 установили турбокомпрессоры ТК-1. В результате максимальная скорость на высоте 8500 метров сохранилась такой же, как раньше была на высоте 4200 метров. Для сохранения режима горизонтального полета, как следует из законов аэродинамики, углы атаки самолета должны возрасти более чем в полтора раза, т. е. с 3–4 до 5–6 градусов, пропорционально уменьшению плотности воздуха.
Высотный полет позволял улучшить не только летные, но и тактические характеристики самолета, поскольку резко снижалась его уязвимость от средств ПВО. Предложение о создании ДВБ-102, скорее всего, сделал В.М. Мясищев.
Первый вариант дальнего высотного бомбардировщика ДВБ-102 с моторами М-120 (вид сзади)
Постановлением Комитета Обороны СССР от 1 июня 1940 года предписывалось создать ДВБ-102 с двигателями М-120ТК. Заданием предусматривалось достижение максимальной скорости 610 км/ч на высоте 10 000 метров (посадочная – 110 км/ч), скоростная дальность 3300 километров (на скорости 549 км/ч) и 5000 километров – при полной заправке топливом.
Первый экземпляр самолета требовалось выпустить к 1 мая, а второй – к 1 июня 1941 года. Сроки, отмеченные в подобных документах, как правило, были надуманными и потому не выдерживались. Причин для этого много, вдобавок вскоре началась война.
В октябре 1940 года военные, очень нуждавшиеся в самолете-торпедоносце, просили рассмотреть возможность установки ДВБ-102 на поплавки. Подготовили и соответствующий проект постановления правительства, но дальше разговоров дело не пошло.
Коллектив бригады 102, возглавляемой В.М. Мясищевым, был небольшой. Главным компоновщиком самолета стал Н.Г. Нуров. Проектирование центроплана возглавил В.П. Невдачин, получивший известность в 1920-е годы, после создания авиетки «Буревестник», ныне хранящейся в Монинском музее ВВС. Под руководством Ю.Т. Шаталова, впоследствии начальника КБ, разрабатывалось крыло. П.Л. Оттен занимался силовой установкой. К.Е. Полищук и Н.С. Наумов компоновали оборудование, а С.М. Меерсон – вооружение.
Удивительное дело, коллектив инженеров, ранее никогда не встречавшихся, быстро заработал как хорошо отлаженный механизм. Работа по созданию бомбардировщика шла в «бешеном» темпе, поскольку от ее результатов зависела судьба упрятанных в тюрьму конструкторов. Требовалось решить ряд сложных технических задач, важнейшими из которых были герметические кабины вентиляционного типа, шасси с носовым колесом, стрелковые установки с дистанционным управлением, силовая установка.
До войны в СССР был создан ряд конструкций гермокабин для самолетов. Все они были регенерационного типа, как на подводной лодке. Избыток влаги, образующийся в процессе жизнедеятельности человека, поглощался силикагелевыми патронами, а необходимый для дыхания кислород подавался в кабину порциями, открытием вручную соответствующего вентиля. Согласитесь, неудобно, особенно в боевой обстановке: чуть зазевался и можно потерять сознание. Обеспечить наилучшие условия для полета на больших высотах могла лишь гермокабина вентиляционного типа. Отбираемый от компрессора нагнетателя воздух подавался в кабину, создавая требуемое давление. Экипаж мог дышать этим воздухом, но на случай разгерметизации в состав экипировки членов экипажа входили индивидуальные кислородные маски.
Впервые гермокабины такого типа, разработанные под руководством М.Н. Петрова, были применены на высотном истребителе «100» конструкции В.М. Петлякова, а затем на «102-й» машине и, практически не претерпев принципиальных изменений, используются в современных боевых самолетах.
Немало трудностей возникло и при создании шасси с носовым колесом. К 1939 году в Советском Союзе был только один самолет – летающая лаборатория «трехколеска Толстых», предназначенная для исследований новинки самолетостроения. Эта машина позволила лишь уточнить параметры шасси с носовым колесом и методику их расчета. Опыт полетов на «трехколеске» имели только летчики-испытатели, непосредственно связанные с этой машиной.
С разработкой дистанционно-управляемых стрелковых установок дела обстояли несколько лучше, поскольку в конце 1930-х годов подобное устройство было внедрено на самолете-разведчике БОК-11. Как и на этой машине, оборонительное вооружение ДВБ-102 состояло исключительно из пулеметов: по одному пулемету ШКАС с боезапасом соответственно 750 и 1000 патронов разместили в носу и под фюзеляжем, два пулемета ШКАС и УБ с боекомплектом 1500 и 700 патронов установили на верхней фюзеляжной установке. В бомбоотсеке подвешивались бомбы калибра от 50 до 2000 кг. Бомб большего калибра в Советском Союзе не было.
Но самым «твердым орешком» для конструкторов оказались двигатели. Несмотря на существование в Советском Союзе Центрального института авиамоторостроения, целого ряда заводов по производству двигателей и нескольких ОКБ, это было одно из самых слабых звеньев авиационной промышленности. Производству новых типов двигателей в СССР обычно предшествовало приобретение за рубежом лицензий, и этот фактор являлся толчком для внедрения передовых технологий как в довоенные, так и в послевоенные годы.
Самолет ДВБ-102 с моторами М-120, оснащенными турбокомпрессорами
К началу проектирования ДВБ-102 его создатели могли рассчитывать лишь на новые двигатели М-120ТК, разработанные в КБ-26 под руководством В.Я. Климова. Новыми их можно назвать за необычную компоновку. Три блока цилиндров двигателя М-105, начавшего свою родословную с французской «Испано-Сюизы», скомпоновали в виде латинской буквы «Y». В результате двигатель развивал взлетную мощность, правда, пока на стенде, 1850 л.с., а установленные турбокомпрессоры должны были сохранять мощность 1430 л.с. до высот свыше 10 000 м.
Впервые в отечественной практике турбокомпрессоры (ТК) установили на экспериментальном стратосферном самолете БОК-1 в 1937 году, но уже в десятом полете выявились крупные дефекты конструкции, связанные с обрывом лопаток. В следующем году турбокомпрессорами укомплектовали двигатели бомбардировщика ДБ-А – и снова неудачи, не позволившие даже полностью снять летные характеристики. Турбокомпрессоры применялись на И-16, И-153, БОК-7, БОК-11, БОК-15, ТБ-3, высотном истребителе «100», но добиться надежной работы силовой установки не удавалось. Устанавливая на ДВБ-102 двигатели с ТК, конструкторы получали «кота в мешке», что, в общем-то, и проявилось впоследствии в ходе летных испытаний.
В самолете предусматривалось широкое применение поковок, литья из алюминиевых и магниевых сплавов. Количество сварных узлов и деталей в новой машине по сравнению с находившимися в эксплуатации самолетами значительно уменьшилось, что положительно сказалось на снижении трудоемкости изготовления.
24 июля 1940 года, за день до освобождения Мясищева из тюрьмы, заказчик утвердил эскизный проект бомбардировщика с двумя двигателями водяного охлаждения М-120ТК. Этим же летом началась постройка опытного образца, но Великая Отечественная война и эвакуация ЦКБ-29 в июле 1941 года затянули ее до начала 1942 года. В эвакуации коллектив В.М. Мясищева продолжил свою работу на заводе № 288, созданном на базе авиаремонтных мастерских в Куломзино, пригороде Омска. Директором завода назначили Г.Я. Кутепова.
Летчик-испытатель НИИ ВВС В.И. Жданов в кабине ДВБ-102
В начале 1942 года бомбардировщик подготовили к летным испытаниям, и В.М. Мясищев остановил свой выбор на летчике-испытателе НИИ ВВС Валериане Ивановиче Жданове.
В феврале этого же года В.И. Жданова командировали в Омск для проведения летных испытаний ДВБ-102. Хорошо знакомый с проектом бомбовоза, участвовавший в работе макетной комиссии, Валериан Иванович не ожидал эффекта, который произвел на него воплощенный в металл самолет.
День подходил к концу, когда в лучах заходящего солнца показался «транспорт» из Свердловска. Самолет зарулил на стоянку, остановив свой бег возле непривычного взгляду летательного аппарата с высоко поднятым хвостом. Разминая отекшие после длительного полета ноги, летчик обошел зачехленный дальний высотный бомбардировщик и подумал: «Так вот ты какой, мой будущий крестник». Спустя несколько дней, выслушав последние наставления ведущего инженера, экипаж ДВБ-102 занял свои места в самолете, предварительно отбуксированном к дальнему краю бетонированной стоянки, временно превращенной во взлетную полосу.
Опытный самолет, едва начав свой первый разбег, вдруг стал раскачиваться из стороны в сторону с нарастающей амплитудой. «Шимми» – это короткое слово, заимствованное от модного в 1930-х годах танца, молнией пронеслось в голове летчика. Вспомнились последние напутствия главного конструктора, и рука быстро потянулась к секторам газа, взвизгнули тормоза. Бомбардировщик еще не успел остановиться, а к нему со всех сторон бежали люди.
После осмотра специалисты сделают вывод: еще несколько секунд и передняя стойка могла сломаться. Только самообладание и быстрая реакция летчика позволили предотвратить аварию, спасти опытный экземпляр бомбардировщика ДВБ-102 – самолета, о котором впоследствии будут много писать, не забывая при этом награждать эпитетами: «впервые в отечественной практике», «не имеющий аналогов».
После доработок демпферов шимми, 17 февраля Жданов выполнил на ДВБ-102 первый полет. Летные испытания самолета затянулись надолго, В.И. Жданова за штурвалом самолета сменил заводской летчик-испытатель Ф.Ф. Опадчий. В апреле 1942 года завершился первый этап летных испытаний, и машину передали в НИИ ВВС. Полеты выявили, прежде всего, ненадежную работу турбокомпрессоров, лопатки турбин которых не выдерживали огромную температуру выхлопных газов двигателей. Да и работа самих двигателей, имевших мизерный ресурс, оставляла желать лучшего.
Приведу несколько случаев из хроники летных испытаний. Во время седьмого полета (при наработке двигателей восемь часов пять минут) разрушился направляющий аппарат крыльчатки турбокомпрессора. После десятого полета произошла поломка силовых шпилек картера. После одиннадцатого полета (наработка двигателей 13 часов) обнаружилась поломка шестерни промежуточного валика левого двигателя. После первого высотного полета в роторах турбокомпрессоров обнаружили трещины.
В ходе государственных испытаний первые 14 полетов выполнили на двигателях с заниженным числом оборотов на первой границе высотности. Затем установили новые двигатели, развивавшие меньшую взлетную мощность. Из-за этого на самолете не удалось достигнуть проектных характеристик.
Кроме В.И. Жданова, в проведении государственных испытаний участвовали штурман-испытатель Н.П. Цветков, стрелок-радист М. Дугин. Возглавлял испытательную бригаду ведущий инженер М.И. Ефимов. От ЛИИ в испытаниях участвовал инженер Г.И. Поярков.
ДВБ-102 в полете
В отчете по государственным испытаниям отмечалось, что «… самолет на взлете прост, на пробеге устойчив. Боковые ветры под углом 60 градусов. на взлете (при скорости ветра 5 м/с) почти не ощущаются. (Вот оно, преимущество шасси с носовым колесом. – Прим. авт.).
В горизонтальном полете самолет достаточно устойчив, возникающие нагрузки на рулях полностью снимаются триммерами.
На виражах и разворотах самолет устойчив и хорошо слушается рулей. При углах крена 50–70 градусов возникают значительные нагрузки на рулях, особенно элеронах и руле высоты. Самолет хорошо виражит с углами крена до 70 градусов. Техника выполнения посадки значительно проще, чем у Пе-2, Ер-2 и «103-В».
Полет на одном моторе при полетном весе 13 000 кг возможен на скоростях до 260 км/ч. С большим весом не проверен из-за плохой работы винтомоторной группы».
Новая машина создавалась под непосредственным руководством В.М. Мясищева, в прошлом – одного из ведущих специалистов КОСОС ЦАГИ.
В мемуарной литературе В.М. Мясищева называют то учеником В.М. Петлякова, то А.Н. Туполева. Если присмотреться к самолетам, созданным под его руководством, то будет весьма трудно обнаружить «почерк» его наставников и консерватизм мышления, так свойственный Туполеву. В.М. Мясищев всегда шел своим путем, хотя Владимир Михайлович, по воспоминаниям своей дочери, всегда считал себя учеником Туполева.
Давно известно, что полеты на большие расстояния выгоднее совершать на углах атаки, близких к максимальному аэродинамическому качеству и на экономических режимах работы двигателей, что и приводит к снижению скорости. Полет с максимальными скоростями осуществляется на углах атаки, соответствующих минимальному лобовому сопротивлению и на максимальных режимах работы двигателей. Совместить в самолете большие скорость и дальность было очень сложно. Причина этого заключалась в отсутствии мощных высотных двигателей, эффективных средств механизации крыла и, соответственно, довольно низкой удельной нагрузки на крыло. Но существовала некоторая «золотая середина», позволявшая летать с приемлемыми скоростями на большие расстояния. Для этого требовалось поднять самолет как можно выше. На высотах, близких к стратосфере, в разреженном воздухе лететь можно на углах атаки, близких к режиму максимального аэродинамического качества, с довольно высокой скоростью.
Приведу лишь один пример. Летом 1939 года на бомбардировщик ТБ-3 установили турбокомпрессоры ТК-1. В результате максимальная скорость на высоте 8500 метров сохранилась такой же, как раньше была на высоте 4200 метров. Для сохранения режима горизонтального полета, как следует из законов аэродинамики, углы атаки самолета должны возрасти более чем в полтора раза, т. е. с 3–4 до 5–6 градусов, пропорционально уменьшению плотности воздуха.
Высотный полет позволял улучшить не только летные, но и тактические характеристики самолета, поскольку резко снижалась его уязвимость от средств ПВО. Предложение о создании ДВБ-102, скорее всего, сделал В.М. Мясищев.
Постановлением Комитета Обороны СССР от 1 июня 1940 года предписывалось создать ДВБ-102 с двигателями М-120ТК. Заданием предусматривалось достижение максимальной скорости 610 км/ч на высоте 10 000 метров (посадочная – 110 км/ч), скоростная дальность 3300 километров (на скорости 549 км/ч) и 5000 километров – при полной заправке топливом.
Первый экземпляр самолета требовалось выпустить к 1 мая, а второй – к 1 июня 1941 года. Сроки, отмеченные в подобных документах, как правило, были надуманными и потому не выдерживались. Причин для этого много, вдобавок вскоре началась война.
В октябре 1940 года военные, очень нуждавшиеся в самолете-торпедоносце, просили рассмотреть возможность установки ДВБ-102 на поплавки. Подготовили и соответствующий проект постановления правительства, но дальше разговоров дело не пошло.
Коллектив бригады 102, возглавляемой В.М. Мясищевым, был небольшой. Главным компоновщиком самолета стал Н.Г. Нуров. Проектирование центроплана возглавил В.П. Невдачин, получивший известность в 1920-е годы, после создания авиетки «Буревестник», ныне хранящейся в Монинском музее ВВС. Под руководством Ю.Т. Шаталова, впоследствии начальника КБ, разрабатывалось крыло. П.Л. Оттен занимался силовой установкой. К.Е. Полищук и Н.С. Наумов компоновали оборудование, а С.М. Меерсон – вооружение.
Удивительное дело, коллектив инженеров, ранее никогда не встречавшихся, быстро заработал как хорошо отлаженный механизм. Работа по созданию бомбардировщика шла в «бешеном» темпе, поскольку от ее результатов зависела судьба упрятанных в тюрьму конструкторов. Требовалось решить ряд сложных технических задач, важнейшими из которых были герметические кабины вентиляционного типа, шасси с носовым колесом, стрелковые установки с дистанционным управлением, силовая установка.
До войны в СССР был создан ряд конструкций гермокабин для самолетов. Все они были регенерационного типа, как на подводной лодке. Избыток влаги, образующийся в процессе жизнедеятельности человека, поглощался силикагелевыми патронами, а необходимый для дыхания кислород подавался в кабину порциями, открытием вручную соответствующего вентиля. Согласитесь, неудобно, особенно в боевой обстановке: чуть зазевался и можно потерять сознание. Обеспечить наилучшие условия для полета на больших высотах могла лишь гермокабина вентиляционного типа. Отбираемый от компрессора нагнетателя воздух подавался в кабину, создавая требуемое давление. Экипаж мог дышать этим воздухом, но на случай разгерметизации в состав экипировки членов экипажа входили индивидуальные кислородные маски.
Впервые гермокабины такого типа, разработанные под руководством М.Н. Петрова, были применены на высотном истребителе «100» конструкции В.М. Петлякова, а затем на «102-й» машине и, практически не претерпев принципиальных изменений, используются в современных боевых самолетах.
Немало трудностей возникло и при создании шасси с носовым колесом. К 1939 году в Советском Союзе был только один самолет – летающая лаборатория «трехколеска Толстых», предназначенная для исследований новинки самолетостроения. Эта машина позволила лишь уточнить параметры шасси с носовым колесом и методику их расчета. Опыт полетов на «трехколеске» имели только летчики-испытатели, непосредственно связанные с этой машиной.
С разработкой дистанционно-управляемых стрелковых установок дела обстояли несколько лучше, поскольку в конце 1930-х годов подобное устройство было внедрено на самолете-разведчике БОК-11. Как и на этой машине, оборонительное вооружение ДВБ-102 состояло исключительно из пулеметов: по одному пулемету ШКАС с боезапасом соответственно 750 и 1000 патронов разместили в носу и под фюзеляжем, два пулемета ШКАС и УБ с боекомплектом 1500 и 700 патронов установили на верхней фюзеляжной установке. В бомбоотсеке подвешивались бомбы калибра от 50 до 2000 кг. Бомб большего калибра в Советском Союзе не было.
Но самым «твердым орешком» для конструкторов оказались двигатели. Несмотря на существование в Советском Союзе Центрального института авиамоторостроения, целого ряда заводов по производству двигателей и нескольких ОКБ, это было одно из самых слабых звеньев авиационной промышленности. Производству новых типов двигателей в СССР обычно предшествовало приобретение за рубежом лицензий, и этот фактор являлся толчком для внедрения передовых технологий как в довоенные, так и в послевоенные годы.
К началу проектирования ДВБ-102 его создатели могли рассчитывать лишь на новые двигатели М-120ТК, разработанные в КБ-26 под руководством В.Я. Климова. Новыми их можно назвать за необычную компоновку. Три блока цилиндров двигателя М-105, начавшего свою родословную с французской «Испано-Сюизы», скомпоновали в виде латинской буквы «Y». В результате двигатель развивал взлетную мощность, правда, пока на стенде, 1850 л.с., а установленные турбокомпрессоры должны были сохранять мощность 1430 л.с. до высот свыше 10 000 м.
Впервые в отечественной практике турбокомпрессоры (ТК) установили на экспериментальном стратосферном самолете БОК-1 в 1937 году, но уже в десятом полете выявились крупные дефекты конструкции, связанные с обрывом лопаток. В следующем году турбокомпрессорами укомплектовали двигатели бомбардировщика ДБ-А – и снова неудачи, не позволившие даже полностью снять летные характеристики. Турбокомпрессоры применялись на И-16, И-153, БОК-7, БОК-11, БОК-15, ТБ-3, высотном истребителе «100», но добиться надежной работы силовой установки не удавалось. Устанавливая на ДВБ-102 двигатели с ТК, конструкторы получали «кота в мешке», что, в общем-то, и проявилось впоследствии в ходе летных испытаний.
В самолете предусматривалось широкое применение поковок, литья из алюминиевых и магниевых сплавов. Количество сварных узлов и деталей в новой машине по сравнению с находившимися в эксплуатации самолетами значительно уменьшилось, что положительно сказалось на снижении трудоемкости изготовления.
24 июля 1940 года, за день до освобождения Мясищева из тюрьмы, заказчик утвердил эскизный проект бомбардировщика с двумя двигателями водяного охлаждения М-120ТК. Этим же летом началась постройка опытного образца, но Великая Отечественная война и эвакуация ЦКБ-29 в июле 1941 года затянули ее до начала 1942 года. В эвакуации коллектив В.М. Мясищева продолжил свою работу на заводе № 288, созданном на базе авиаремонтных мастерских в Куломзино, пригороде Омска. Директором завода назначили Г.Я. Кутепова.
В начале 1942 года бомбардировщик подготовили к летным испытаниям, и В.М. Мясищев остановил свой выбор на летчике-испытателе НИИ ВВС Валериане Ивановиче Жданове.
В феврале этого же года В.И. Жданова командировали в Омск для проведения летных испытаний ДВБ-102. Хорошо знакомый с проектом бомбовоза, участвовавший в работе макетной комиссии, Валериан Иванович не ожидал эффекта, который произвел на него воплощенный в металл самолет.
День подходил к концу, когда в лучах заходящего солнца показался «транспорт» из Свердловска. Самолет зарулил на стоянку, остановив свой бег возле непривычного взгляду летательного аппарата с высоко поднятым хвостом. Разминая отекшие после длительного полета ноги, летчик обошел зачехленный дальний высотный бомбардировщик и подумал: «Так вот ты какой, мой будущий крестник». Спустя несколько дней, выслушав последние наставления ведущего инженера, экипаж ДВБ-102 занял свои места в самолете, предварительно отбуксированном к дальнему краю бетонированной стоянки, временно превращенной во взлетную полосу.
Опытный самолет, едва начав свой первый разбег, вдруг стал раскачиваться из стороны в сторону с нарастающей амплитудой. «Шимми» – это короткое слово, заимствованное от модного в 1930-х годах танца, молнией пронеслось в голове летчика. Вспомнились последние напутствия главного конструктора, и рука быстро потянулась к секторам газа, взвизгнули тормоза. Бомбардировщик еще не успел остановиться, а к нему со всех сторон бежали люди.
После осмотра специалисты сделают вывод: еще несколько секунд и передняя стойка могла сломаться. Только самообладание и быстрая реакция летчика позволили предотвратить аварию, спасти опытный экземпляр бомбардировщика ДВБ-102 – самолета, о котором впоследствии будут много писать, не забывая при этом награждать эпитетами: «впервые в отечественной практике», «не имеющий аналогов».
После доработок демпферов шимми, 17 февраля Жданов выполнил на ДВБ-102 первый полет. Летные испытания самолета затянулись надолго, В.И. Жданова за штурвалом самолета сменил заводской летчик-испытатель Ф.Ф. Опадчий. В апреле 1942 года завершился первый этап летных испытаний, и машину передали в НИИ ВВС. Полеты выявили, прежде всего, ненадежную работу турбокомпрессоров, лопатки турбин которых не выдерживали огромную температуру выхлопных газов двигателей. Да и работа самих двигателей, имевших мизерный ресурс, оставляла желать лучшего.
Приведу несколько случаев из хроники летных испытаний. Во время седьмого полета (при наработке двигателей восемь часов пять минут) разрушился направляющий аппарат крыльчатки турбокомпрессора. После десятого полета произошла поломка силовых шпилек картера. После одиннадцатого полета (наработка двигателей 13 часов) обнаружилась поломка шестерни промежуточного валика левого двигателя. После первого высотного полета в роторах турбокомпрессоров обнаружили трещины.
В ходе государственных испытаний первые 14 полетов выполнили на двигателях с заниженным числом оборотов на первой границе высотности. Затем установили новые двигатели, развивавшие меньшую взлетную мощность. Из-за этого на самолете не удалось достигнуть проектных характеристик.
Кроме В.И. Жданова, в проведении государственных испытаний участвовали штурман-испытатель Н.П. Цветков, стрелок-радист М. Дугин. Возглавлял испытательную бригаду ведущий инженер М.И. Ефимов. От ЛИИ в испытаниях участвовал инженер Г.И. Поярков.
В отчете по государственным испытаниям отмечалось, что «… самолет на взлете прост, на пробеге устойчив. Боковые ветры под углом 60 градусов. на взлете (при скорости ветра 5 м/с) почти не ощущаются. (Вот оно, преимущество шасси с носовым колесом. – Прим. авт.).
В горизонтальном полете самолет достаточно устойчив, возникающие нагрузки на рулях полностью снимаются триммерами.
На виражах и разворотах самолет устойчив и хорошо слушается рулей. При углах крена 50–70 градусов возникают значительные нагрузки на рулях, особенно элеронах и руле высоты. Самолет хорошо виражит с углами крена до 70 градусов. Техника выполнения посадки значительно проще, чем у Пе-2, Ер-2 и «103-В».
Полет на одном моторе при полетном весе 13 000 кг возможен на скоростях до 260 км/ч. С большим весом не проверен из-за плохой работы винтомоторной группы».