Страница:
С мая по октябрь 1937 года в НИИ ВВС прошел госиспытания головной серийный ДБ-3 № 3039002. Его летные данные были несколько хуже, чем у опытной машины. В частности, при весе 6600 кг ДБ-3 развивал скорость 325 км/ч у земли и 390 км/ч – на высоте 4500 метров. Для набора 5000 метров требовалось 15,1 минуты, а практического потолка – 46 минут.
К тому времени в НИИ ВВС находилось три бомбардировщика, включая опытный ЦКБ-30. На них экипажи военных испытателей совершили несколько беспосадочных перелетов, в том числе по маршрутам Щелково – Поти – Быково и из Щелково в Ейск и обратно. В сентябре 1937 года Владимир Коккинаки совершил перелет из Москвы в Баку и обратно с бомбометанием над акваторией Каспийского моря, что позволило подтвердить боевой радиус действия ДБ-3.
К февралю 1938 года полностью завершились войсковые испытания ДБ-3, выявившие дополнительные дефекты, не обнаруженные в НИИ ВВС. Отмечалась высокая трудоемкость обслуживания бомбардировщика. Достаточно сказать, что четыре моториста меняли двигатель в течение недели. Очень медленной была заправка топливом. Причиной тому было отсутствие централизованной заправки, а узкие трубопроводы не позволяли использовать все возможности бензозаправщиков.
Когда начали летать ночью, то выяснилось, что из выхлопных труб моторов истекают огненные факелы, ослепляющие летчиков. Взлет и посадка ночью затруднялись и из-за отсутствия у бомбардировщика фар, а посадочные факелы оказались ненадежными и не оправдывали свое назначение. Уборка и выпуск шасси, особенно зимой, занимали очень много времени (в пять раз дольше, чем на СБ).
Проводили и воздушные бои с иностранцами: «Юнкерсом-52» и английским истребителем «Фантом» компании «Фейри», хотя в 1938 году эти самолеты считались устаревшими и серьезной опасности для ДБ-3 в случае его глубоких рейдов по тылам противника не представляли.
Одним из недостатков ДБ-3 считалась его высокая посадочная скорость. 21 августа 1941 был подписан приказ НКАП № 887, где, в частности, говорилось:
Бомбардировщик ДБ-3 в экспозиции Монинского музея ВВС
На самолете, получившем обозначение ДБ-3УПС, отъемные части крыла заменили новыми с зависающими элеронами, дополнявшими посадочные щитки. Пограничный слой отсасывался через щели с верхней поверхности крыла, что повышало коэффициент подъемной силы несущей поверхности. Осуществлялось это с помощью насоса с приводом от дополнительного мотора, размещенного в грузовом отсеке. Однако сложность системы отсоса и, главное, отсутствие необходимых для этого условий в военное время не позволили завершить начатые исследования. Следует отметить, что данное средство повышения коэффициента подъемной силы крыла используется очень редко. В частности, похожее устройство применялось на истребителях семейства МиГ-21. Правда, там осуществлялся не отсос, а сдув пограничного слоя с закрылка.
Летающая лаборатория ЦАГИ – ДБ-3УПС, предназначавшаяся для исследования управления пограничным слоем крыла
Самолет должен был вмещать до десяти бомб по 100 кг и на наружной подвеске – три бомбы калибра 250 кг, или 500 кг, или одну 1000-кг, или три выливных авиационных прибора ВАП-500 для отравляющих жидкостей.
В носовой части фюзеляжа предписывалось разместить пулемет ШКАС с 500 патронами, а на средней и верхней установках – по одному УльтраШКАС с 1500 патронами. При этом нижнюю люковую установку предписывалось снять.
Бензобаки, вмещавшие 800 кг горючего, следовало оснастить протекторами из резины и оборудованием заполнения углекислотой.
При полных баках горючего с бомбовой нагрузкой 1000 кг максимальная скорость над целью задавалась не менее 475 км/ч. Потолок – 10 000 м, дальность при скорости 325–350 км/ч на высоте 7000 м – 4000 км.
Экипаж – три человека. Машины следовало укомплектовать автопилотом типа «Сперри» и радиополукомпасом «Чайка».
Второй экземпляр ДБ-3 с М-88, но с деревянным фюзеляжем предписывалось предъявить на государственные испытания 15 октября 1939 года с теми же данными, что и ДБ-3 с металлическим фюзеляжем.
НИИ ВВС должен был закончить государственные испытания первого экземпляра ДБ-3 и дать заключение не позднее 5 сентября, а второго – 15 ноября 1939 года.
В ходе проектирования машины серьезные изменения претерпели планер, шасси и топливная система машины. Прежде всего облагородили аэродинамические формы машины, изменив носовую часть фюзеляжа. Возросла площадь крыла при одновременном снижении относительной толщины его профиля. За счет уменьшения размаха элеронов удалось увеличить площадь посадочных щитков, что в совокупности с возросшим углом их отклонения сократило посадочную скорость и пробег. Одновременно упростилась, с применением плазово-шаблонного метода, сборка как отдельных агрегатов, так и всей машины. Металлические топливные баки заменили мягкими с системой заполнения нейтральным газом от бортового баллона.
Ожидалось, что самолет с новыми двигателями М-88 сможет развивать скорость 485–500 км/ч на высоте 7000 м. Однако на практике все получилось иначе. На первой машине, кстати, как и на ЦКБ-26, фюзеляж сделали деревянным, а двигатели оставили старые – М-87Б. В такой конфигурации первый полет ДБ-3Ф состоялся 21 мая 1939 года.
После начального этапа государственных испытаний, завершившегося 27 сентября 1939 года, машину вернули на завод для замены двигателей на М-88, но испытания она так и не выдержала из-за дефектов маслосистемы моторов.
В июне 1940 года на государственные испытания поступил ДБ-3Ф № 390204 с новыми стрелковыми установками: верхней МВ-3 и нижней МВ-2 вместо верхней СУ и люковой ЛУ. МВ-3 обеспечивала лучшую маневренность пулемета за счет меньших усилий, а МВ-2 с оптическим коленчатым прицепом усиливала оборону от атак истребителей снизу.
ДБ-3Ф
Испытания показали, что максимальная скорость самолета с убранной МВ-3 снизилась с 425 до 415 км/ч, а при боевом положении верхней установки скорость не превышала 410 км/ч. Дальность при полете на высоте 4000 м со скоростью 340 км/ч сократилась с 3060 до 2950 км. Ухудшились и другие параметры, но зато возросла обороноспособность машины.
Месяц спустя в НИИ ВВС поступил усовершенствованный ДБ-3Ф № 390801. По сравнению с предыдущей машиной на нем клепку крыла и фюзеляжа сделали впотай. Изменили обводы передней части фонаря кабины летчика, сделав их более гнутыми, и улучшили укладку плексигласа носовой части фюзеляжа. Костыль стал убирающимся, что увеличило сектора обстрела из нижней установки МВ-2.
На двигателях появились новые капоты с увеличенным выходным сечением, обеспечивавшим лучший тепловой режим двигателей, а маслорадиаторы переместили в переднюю кромку крыла.
Испытания, проведенные при участии ведущих инженера Н.М. Кокорина, летчика А.П. Сыроегина и штурмана Л.М. Гоптарева (самолет облетали летчик Л.П. Лупкин и штурман Н.П. Цветков), показали, что пилотажные характеристики остались неизменными. Однако при повороте пулемета верхней установки МВ-3 в стороны самолет начинал «гулять» по курсу, создавая крен до трех градусов, правда, легко парировавшийся рулем поворота.
Много неприятностей доставляли еще «сырые» моторы М-88, что вынудило временно комплектовать боевые машины уже проверенными М-87Б.
В декабре 1940 года ДБ-3Ф переименовали в Ил-4. К тому времени М-88 успели доработать, и их начали вновь устанавливать на бомбардировщики.
Альтернативой М-88 мог стать двигатель М-82. До конца 1941 года моторостроительный завод № 19 выпустил 412 таких моторов, практически без дела лежавших на складах. В то же время моторов М-88 и М-87 не хватало не только для замены выработавших ресурс, но и для новых самолетов. В начале 1942 года на 126-м заводе предприняли попытку улучшить летные характеристики ДБ-3Ф путем замены М-88 более мощными М-82. Этому способствовали и перебои с поставками 88-х моторов, вызванные эвакуацией промышленности на восток страны.
Летные испытания проводились на трех машинах при участии ведущих инженеров НИИ ВВС Г.В. Грибакина и Н.Н. Фингерова, ЛИИ – С.С. Юданова и заводского летчика-испытателя Галицкого. В первом же вылете 10 февраля обнаружился сильный выброс моторного масла. Доводки затянулись почти на два месяца, и лишь 5 апреля начались испытания по программе.
Ил-4 с двигателями М-82А
Для двигателей не нашлось штатных винтов АВ-5, и вместо них пришлось ставить втулки винтов ВИШ-22 с лопастями ВИШ-21 диаметром 3,4 м. Скорость законцовок лопастей «суррогатных» винтов доходила до 0,92—1 скорости звука, что снижало их тягу. Летные характеристики хотя и получились ниже расчетных, но превышали аналогичные параметры серийных самолетов. При возросшем до 8850 кг (против 8033 кг) нормальном полетном весе (главным образом за счет топлива) дальность увеличилась на 900 км, максимальная скорость – на 45 км/ч. Улучшились взлетные характеристики и скороподъемность.
В заключение отчета отмечалась целесообразность установки М-82 на серийные самолеты. Но из-за неудовлетворительной работы системы охлаждения масла, несоответствия колес шасси возросшим нагрузкам, отсутствия амортизации двигателей и неудобного расположения его агрегатов самолет не рекомендовался к серийному производству.
Появление подобного самолета стало отголоском концепции применения бомбардировщиков тех лет. Недостаточная дальность полета истребителей не позволяла им сопровождать бомбардировщики на полный радиус и привела к созданию нового класса самолетов – воздушных крейсеров.
Воздушный крейсер ЦКБ-54
Самолет выпустили на испытания (летчик – В.К. Коккинаки) в начале 1938 года и в марте передали в НИИ ВВС. Ведущим по машине на этапе государственных испытаний был инженер Н.М. Кокорин, а тактическими испытаниями руководил штурман С.Ф. Пистолькорс.
Вооружение ЦКБ-54, за исключением пулеметной установки, обладавшей недостаточным полем зрения прицела и оказывавшей влияние на путевую устойчивость, выдержало государственные испытания. Самолет вернули на завод для доработок, но к ним так и не приступили. Вместо этого доработали вторую машину с двигателями М-87А и винтами ВИШ-3, на этот раз завода № 39, и в следующем году продолжили испытания.
В отличие от предшественника подфюзеляжную пулеметную установку заменили боковыми пулеметами в блистерах по бокам фюзеляжа (за крылом).
Однако до принятия на вооружение дело не дошло, а главным средством защиты дальних бомбардировщиков были не самолеты сопровождения, а стрелковое вооружение и темное время суток в совокупности с облачной погодой.
Известно, что полет на больших высотах не только способствует снижению уязвимости самолета от средств ПВО, но и увеличивает его дальность. Высотно-скоростные характеристики и конструкция планера ДБ-3 позволяли создать стратосферный бомбардировщик. Герметичную кабину с наддувом от нагнетателей, установленных на двигателях, и отоплением включили в силовую схему фюзеляжа. При этом для обеспечения жизнедеятельности экипажа до высот 8—10 км в случае прострела гермокабины пулями калибра 12,7 мм (экипаж работал без индивидуальных кислородных масок) требовалась установка более мощных моторов М-88.
В обеспечение этой работы предполагалась закупка у американской компании «Кембридж» 1000 комплектов газоанализаторов (альфометров) до начала освоения их выпуска отечественными заводами.
Согласно июльскому 1939 года постановлению правительства и последовавшему приказу НКАП КБ-29 (Голубкову и Н.Н. Каштанову) предписывалось разработать гермокабину или, как ее еще называли, стратокамеру (СК) для ДБ-3, предъявив его на государственные испытания в июле 1940 г.
Чтобы не прерывать повествование, отмечу, что тем же документом была задана разработка приспособлений для подцепки в воздухе самолета И-16 к ДБ-3 и подвесной (А.И. Привалов) десантно-транспортной кабины.
К ноябрю 1939-го объем выполненной работы составил 25 %, а в январе следующего года работала макетная комиссия под председательством будущего начальника НИИ ВВС А.П. Репина. Близкое знакомство с проектом показало, что гермокабина гарантировала жизнеобеспечение экипажа на высотах до 10 000 м при ее простреле пулями калибра 12,7 мм. Аэродинамика самолета оставалась практически прежней, и можно было ожидать снижение максимальной скорости на 2–3 км/ч.
Комиссия одобрила макет, но рекомендовала М-85 заменить мотором М-88.
Великая Отечественная война прервала работу в этих направлениях. Была изготовлена и испытана лишь десантно-транспортная кабина.
Отказ от концепции стратосферных бомбардировщиков и назначение главным конструктором КБ-29 П.О. Сухого послужили причинами прекращения работ по БОК-17. Однако уже в ходе войны в 1942 году к идее установки гермокабины на самолет вернулись снова. В ноябре вышло постановление ГКО (№ 2504) по созданию высотного бомбардировщика и высотного истребителя. В тот же день, 12 ноября, нарком авиационной промышленности подписал приказ С.В. Ильюшину спроектировать и построить высотный бомбардировщик путем модификации Ил-4. При этом директору завода № 288 Кутепову предписывалось передать заводу № 240 полный комплект рабочих чертежей гермокабин и их оборудования по самолету ДВБ-102 не позднее 25 ноября. Но промышленность, перегруженная срочными заданиями, не справилась с поставленной задачей, и машина «перекочевала» в план опытного самолетостроения НКАП на 1943 год.
Ожидалось, что высотный Ил-4 без задней стрелковой установки и бронирования будет развивать скорость у земли 362 км/ч (посадочная – 118 км/ч), а на высоте 11 000 м – 460 км/ч. При этом он должен был подниматься над целью на 12 000 м, а время набора высоты 9000 м не превышать 31 минуты. Самолет предписывалось сдать на государственные испытания 15 марта 1943 года.
14 января 1943 года Ильюшин докладывал Шахурину:
Стратосферный бомбардировщик Ил-4ТК с герметичной кабиной
Однако достигнуть расчетную высоту так и не удалось. Выше 9300 м самолет не поднимался. Для доводки машины требовалось время. Но к середине 1943 года, когда советская авиация практически господствовала в небе, можно было обойтись и без стратосферного бомбардировщика.
В том же году на первом экземпляре высотного Ил-4 с турбокомпрессорами, но без гермокабины, была достигнута высота 7100 м на первой скорости нагнетателя и 9500 м – на второй скорости.
К маю того же года на втором Ил-4 с гермокабиной, предъявленном на летные испытания 12 марта, выполнили восемь полетов. На этом же самолете запланировали замену гермокабины новой с улучшенным обзором летчика в сторону и назад.
Одной из сложнейших задач создания высотного Ил-4 был выбор воздушного винта. Для этого на земле опробовали трехлопастный винт ВИШ-61П, четырехлопастный АВ-9 и ВИШ-23. ВИШ-61П раскручивался на земле, а с АВ-9 мотор не додавал оборотов. Специалисты остановили свой выбор на последнем. Однако 16 сентября на Ил-4 с герметичной кабиной и двигателями М-88Б, оснащенными турбокомпрессорами ТК-М, был выполнен полет на высоте 7500 м, в котором обнаружилась раскрутка ВИШ-23. Испытания приостановили.
Спустя десять дней заместитель наркома НКТП М.М. Каганович докладывал в СТО:
Спустя месяц в ходе заседания КО директор завода № 39 Кацва и Ильюшин сообщили, что основные испытания первого опытного образца ДБ-3 завершатся 10 июля. Исходя из этого Комитет Обороны обязал НКТП немедленно приступить к подготовке серийного производства ДБ-3 на заводе № 39 и поручил в трехдневный срок доложить СТО, сколько ДБ-3 предприятие могло изготовить в 1936 году для войсковых испытаний.
Одновременно НКТП обязали ко времени окончания испытаний первого опытного образца ДБ-3 (10 июля 1936 г.) представить СТО предложения о постановке массового производства ДБ-3, помимо завода № 39, на предприятиях Комсомольска-на-Амуре и Воронежа. НКТП предложили также в трехдневный срок доложить СТО о возможности построить на заводе № 18 в Воронеже в текущем году три-пять самолетов ДБ-3, не останавливаясь, если потребуется, перед снятием с производства самолетов К.А. Калинина и других конструкторов (имелось в виде ДБ-2 Туполева).
Серийные заводы еще только раскачивались, готовясь к освоению производства новых бомбардировщиков, а их уже загружали заказами, для выполнения которых не было главного – квалифицированных кадров и современного оборудования.
Куда же спешил товарищ Сталин, ведь при желании такая армада в совокупности с имевшимися в строю тяжелыми бомбардировщиками ТБ-3 могла разнести в пух и прах всю Европу?
Несмотря на приказы Наркомата и постановления СТО, в 1936 году завод № 39 не построил ни одного ДБ-3. Машины начали сдавать заказчику лишь в следующем году, и то с «большим скрипом». Не все было гладко с выполнением требований заказчика. Так, в июле 1937 года правительство разрешило Наркомату обороны принимать от промышленности до 1 октября ДБ-3 без радиостанций, обязав НКОП впоследствии установить их на все сданные самолеты.
В июле 1937 года на контрольные испытания в НИИ ВВС предъявили ДБ-3 (заводской № 3039002), эталон для серийного производства. Самолет отличался от предшественников вторым управлением в кабине штурмана, капотами моторов с юбками, маслорадиатором в крыле вместо кольцевого под капотом, измененным расположением оборудования и новым химическим вооружением – три выливных прибора ВАП-500. Испытания показали, что машина потяжелела почти на 200 кг по сравнению с ЦКБ-30 и уступала ей в скорости на 10–25 км/ч в зависимости от высоты, практический потолок снизился более чем на 500 м, а о скороподъемности и говорить не приходится. В то же время повысился запас продольной устойчивости, стало легче управление, не перегревались моторы. Но эталоном самолет не стал, поскольку отсутствовало протектирование топливных баков.
Несмотря на это, бомбардировщики начали покидать сборочный цех московского завода. В 1937 году изготовили 33 бомбардировщика, поступивших в 11-ю и 23-ю авиабригады.
К концу 1937 года стало ясно, что планы оснащения ВВС Красной Армии бомбардировщиками ДБ-3 провалены. Самолеты перегоняли в строевые части с большим количеством дефектов, а его летные данные не соответствовали требованиям заказчика. Так появилось предложение о доработке машины в несколько этапов.
Для начала предполагалось оснащение машины более мощными моторами М-86, ставшими дальнейшим развитием М-85. Увеличение взлетной мощности до 960 л.с. достигли за счет его форсирования по наддуву и увеличения степени сжатия. Но вместо обещанных винтов изменяемого шага ВИШ-3 пришлось довольствоваться трехлопастными металлическими пропеллерами фиксированного шага диаметром 3,4 м, аналогичных тем, что стояли на ЦКБ-30. Регулирование температурного режима двигателей осуществлялось с помощью жалюзей на капотах.
Кроме этого, доработали отдельные системы самолета, упростили механизмы уборки и выпуска шасси. Так появился вариант ДБ-3А «Аннушка», выпущенный весной 1938 года.
Летом того же года ДБ-3А передали в НИИ ВВС (ведущий летчик – А.М. Хрипков). Как показали испытания, самолет немного потяжелел, но зато немного прибавил в скорости и скороподъемности, превзойдя опытный ЦКБ-30. В то же время характеристики устойчивости и управляемости оставались прежними. Не изменилась и живучесть самолета, поскольку его топливные баки оставались без протекторов. Серийные самолеты совершенствовались и отличались при переходе от серии к серии. Так, 21 сентября на основании постановления СТО «О регулированном обогревании экипажа самолетов в полете от мотора» обязали директора завода № 39 установить на одном из ДБ-3 устройство для обогрева экипажа от мотора по образцу американского самолета DC-3 компании «Дуглас».
В 1938 году заказчик утвердил новые требования к эталону ДБ-3 на 1939 год, так появился вариант «Б», или в простонародье – «Букашка». Теперь на самолет предписывалось установить двигатели М-87 с пропеллерами ВИШ-3 и протектированные топливные баки в центроплане крыла. У М-87 повысили степень сжатия до 6,7, что позволило увеличить взлетную мощность до 925 л.с., а на границе высотности она достигала уже 950 л.с. Все это благоприятно сказалось на высотно-скоростных характеристиках бомбардировщика. Правда, с двигателями пришлось еще помучиться, поскольку они достигли 100-часового ресурса лишь в 1939 году.
К тому времени в НИИ ВВС находилось три бомбардировщика, включая опытный ЦКБ-30. На них экипажи военных испытателей совершили несколько беспосадочных перелетов, в том числе по маршрутам Щелково – Поти – Быково и из Щелково в Ейск и обратно. В сентябре 1937 года Владимир Коккинаки совершил перелет из Москвы в Баку и обратно с бомбометанием над акваторией Каспийского моря, что позволило подтвердить боевой радиус действия ДБ-3.
К февралю 1938 года полностью завершились войсковые испытания ДБ-3, выявившие дополнительные дефекты, не обнаруженные в НИИ ВВС. Отмечалась высокая трудоемкость обслуживания бомбардировщика. Достаточно сказать, что четыре моториста меняли двигатель в течение недели. Очень медленной была заправка топливом. Причиной тому было отсутствие централизованной заправки, а узкие трубопроводы не позволяли использовать все возможности бензозаправщиков.
Когда начали летать ночью, то выяснилось, что из выхлопных труб моторов истекают огненные факелы, ослепляющие летчиков. Взлет и посадка ночью затруднялись и из-за отсутствия у бомбардировщика фар, а посадочные факелы оказались ненадежными и не оправдывали свое назначение. Уборка и выпуск шасси, особенно зимой, занимали очень много времени (в пять раз дольше, чем на СБ).
Проводили и воздушные бои с иностранцами: «Юнкерсом-52» и английским истребителем «Фантом» компании «Фейри», хотя в 1938 году эти самолеты считались устаревшими и серьезной опасности для ДБ-3 в случае его глубоких рейдов по тылам противника не представляли.
Одним из недостатков ДБ-3 считалась его высокая посадочная скорость. 21 августа 1941 был подписан приказ НКАП № 887, где, в частности, говорилось:
«Для решительного снижения посадочной скорости, улучшения взлета и сокращения пробега самолетов провести <…> работы <…> по использованию части мощности мотора при посадке… Начальнику ЦАГИ Шишкину в 10-дневный срок закончить и передать в ЛИИ на летные испытания самолет ДБ-3 с отсосом и сдувом пограничного слоя».
На самолете, получившем обозначение ДБ-3УПС, отъемные части крыла заменили новыми с зависающими элеронами, дополнявшими посадочные щитки. Пограничный слой отсасывался через щели с верхней поверхности крыла, что повышало коэффициент подъемной силы несущей поверхности. Осуществлялось это с помощью насоса с приводом от дополнительного мотора, размещенного в грузовом отсеке. Однако сложность системы отсоса и, главное, отсутствие необходимых для этого условий в военное время не позволили завершить начатые исследования. Следует отметить, что данное средство повышения коэффициента подъемной силы крыла используется очень редко. В частности, похожее устройство применялось на истребителях семейства МиГ-21. Правда, там осуществлялся не отсос, а сдув пограничного слоя с закрылка.
Глубокая модификация «дальнобойщика»
Авиаторы еще только осваивали новый бомбардировщик, а в ЦКБ-39 приступили к его самой существенной модернизации – в вариант «Ф» (ДБ-3Ф). Согласно июньскому 1939 года проекту постановления Комитета Обороны (КО) «О внедрении в серийное производство модифицированных самолетов и о создании новых опытных самолетов в 1939–1940 гг.» НКАП обязал Ильюшина предъявить к 1 августа 1939 года на государственные испытания ДБ-3 с металлическим фюзеляжем и моторами М-88. Самолет должен был развивать скорость 485 км/ч на высоте 7000 м, иметь практический потолок 11 000 м и бомбовую нагрузку 1000 кг.Самолет должен был вмещать до десяти бомб по 100 кг и на наружной подвеске – три бомбы калибра 250 кг, или 500 кг, или одну 1000-кг, или три выливных авиационных прибора ВАП-500 для отравляющих жидкостей.
В носовой части фюзеляжа предписывалось разместить пулемет ШКАС с 500 патронами, а на средней и верхней установках – по одному УльтраШКАС с 1500 патронами. При этом нижнюю люковую установку предписывалось снять.
Бензобаки, вмещавшие 800 кг горючего, следовало оснастить протекторами из резины и оборудованием заполнения углекислотой.
При полных баках горючего с бомбовой нагрузкой 1000 кг максимальная скорость над целью задавалась не менее 475 км/ч. Потолок – 10 000 м, дальность при скорости 325–350 км/ч на высоте 7000 м – 4000 км.
Экипаж – три человека. Машины следовало укомплектовать автопилотом типа «Сперри» и радиополукомпасом «Чайка».
Второй экземпляр ДБ-3 с М-88, но с деревянным фюзеляжем предписывалось предъявить на государственные испытания 15 октября 1939 года с теми же данными, что и ДБ-3 с металлическим фюзеляжем.
НИИ ВВС должен был закончить государственные испытания первого экземпляра ДБ-3 и дать заключение не позднее 5 сентября, а второго – 15 ноября 1939 года.
В ходе проектирования машины серьезные изменения претерпели планер, шасси и топливная система машины. Прежде всего облагородили аэродинамические формы машины, изменив носовую часть фюзеляжа. Возросла площадь крыла при одновременном снижении относительной толщины его профиля. За счет уменьшения размаха элеронов удалось увеличить площадь посадочных щитков, что в совокупности с возросшим углом их отклонения сократило посадочную скорость и пробег. Одновременно упростилась, с применением плазово-шаблонного метода, сборка как отдельных агрегатов, так и всей машины. Металлические топливные баки заменили мягкими с системой заполнения нейтральным газом от бортового баллона.
Ожидалось, что самолет с новыми двигателями М-88 сможет развивать скорость 485–500 км/ч на высоте 7000 м. Однако на практике все получилось иначе. На первой машине, кстати, как и на ЦКБ-26, фюзеляж сделали деревянным, а двигатели оставили старые – М-87Б. В такой конфигурации первый полет ДБ-3Ф состоялся 21 мая 1939 года.
После начального этапа государственных испытаний, завершившегося 27 сентября 1939 года, машину вернули на завод для замены двигателей на М-88, но испытания она так и не выдержала из-за дефектов маслосистемы моторов.
В июне 1940 года на государственные испытания поступил ДБ-3Ф № 390204 с новыми стрелковыми установками: верхней МВ-3 и нижней МВ-2 вместо верхней СУ и люковой ЛУ. МВ-3 обеспечивала лучшую маневренность пулемета за счет меньших усилий, а МВ-2 с оптическим коленчатым прицепом усиливала оборону от атак истребителей снизу.
Испытания показали, что максимальная скорость самолета с убранной МВ-3 снизилась с 425 до 415 км/ч, а при боевом положении верхней установки скорость не превышала 410 км/ч. Дальность при полете на высоте 4000 м со скоростью 340 км/ч сократилась с 3060 до 2950 км. Ухудшились и другие параметры, но зато возросла обороноспособность машины.
Месяц спустя в НИИ ВВС поступил усовершенствованный ДБ-3Ф № 390801. По сравнению с предыдущей машиной на нем клепку крыла и фюзеляжа сделали впотай. Изменили обводы передней части фонаря кабины летчика, сделав их более гнутыми, и улучшили укладку плексигласа носовой части фюзеляжа. Костыль стал убирающимся, что увеличило сектора обстрела из нижней установки МВ-2.
На двигателях появились новые капоты с увеличенным выходным сечением, обеспечивавшим лучший тепловой режим двигателей, а маслорадиаторы переместили в переднюю кромку крыла.
Испытания, проведенные при участии ведущих инженера Н.М. Кокорина, летчика А.П. Сыроегина и штурмана Л.М. Гоптарева (самолет облетали летчик Л.П. Лупкин и штурман Н.П. Цветков), показали, что пилотажные характеристики остались неизменными. Однако при повороте пулемета верхней установки МВ-3 в стороны самолет начинал «гулять» по курсу, создавая крен до трех градусов, правда, легко парировавшийся рулем поворота.
Много неприятностей доставляли еще «сырые» моторы М-88, что вынудило временно комплектовать боевые машины уже проверенными М-87Б.
В декабре 1940 года ДБ-3Ф переименовали в Ил-4. К тому времени М-88 успели доработать, и их начали вновь устанавливать на бомбардировщики.
Альтернативой М-88 мог стать двигатель М-82. До конца 1941 года моторостроительный завод № 19 выпустил 412 таких моторов, практически без дела лежавших на складах. В то же время моторов М-88 и М-87 не хватало не только для замены выработавших ресурс, но и для новых самолетов. В начале 1942 года на 126-м заводе предприняли попытку улучшить летные характеристики ДБ-3Ф путем замены М-88 более мощными М-82. Этому способствовали и перебои с поставками 88-х моторов, вызванные эвакуацией промышленности на восток страны.
Летные испытания проводились на трех машинах при участии ведущих инженеров НИИ ВВС Г.В. Грибакина и Н.Н. Фингерова, ЛИИ – С.С. Юданова и заводского летчика-испытателя Галицкого. В первом же вылете 10 февраля обнаружился сильный выброс моторного масла. Доводки затянулись почти на два месяца, и лишь 5 апреля начались испытания по программе.
Для двигателей не нашлось штатных винтов АВ-5, и вместо них пришлось ставить втулки винтов ВИШ-22 с лопастями ВИШ-21 диаметром 3,4 м. Скорость законцовок лопастей «суррогатных» винтов доходила до 0,92—1 скорости звука, что снижало их тягу. Летные характеристики хотя и получились ниже расчетных, но превышали аналогичные параметры серийных самолетов. При возросшем до 8850 кг (против 8033 кг) нормальном полетном весе (главным образом за счет топлива) дальность увеличилась на 900 км, максимальная скорость – на 45 км/ч. Улучшились взлетные характеристики и скороподъемность.
В заключение отчета отмечалась целесообразность установки М-82 на серийные самолеты. Но из-за неудовлетворительной работы системы охлаждения масла, несоответствия колес шасси возросшим нагрузкам, отсутствия амортизации двигателей и неудобного расположения его агрегатов самолет не рекомендовался к серийному производству.
Воздушный крейсер
В июне 1938 года завершились тактические испытания самолета сопровождения (воздушного крейсера) ДБ-3CC (заводское обозначение ЦКБ-54) с двигателями М-85 с винтами фиксированного шага и пулеметно-пушечным вооружением. За основу взяли серийный самолет Воронежского завода № 18. Доработку же осуществляли в Москве на заводе № 39, где установили переднюю и заднюю турели с пушками ШВАК и боекомплектом 120 и 240 патронов соответственно. Причем задняя турель управлялась с помощью штурвала с гашетками, размещенными по кругу. Кроме этого, ДБ-3СС оснастили подфюзеляжной установкой со ШКАСом (боезапас – 300 патронов) в обтекателе для защиты самолета от атак истребителей снизу. Последняя управлялась дистанционно, и стрельба велась с помощью перископического прицела.Появление подобного самолета стало отголоском концепции применения бомбардировщиков тех лет. Недостаточная дальность полета истребителей не позволяла им сопровождать бомбардировщики на полный радиус и привела к созданию нового класса самолетов – воздушных крейсеров.
Самолет выпустили на испытания (летчик – В.К. Коккинаки) в начале 1938 года и в марте передали в НИИ ВВС. Ведущим по машине на этапе государственных испытаний был инженер Н.М. Кокорин, а тактическими испытаниями руководил штурман С.Ф. Пистолькорс.
Вооружение ЦКБ-54, за исключением пулеметной установки, обладавшей недостаточным полем зрения прицела и оказывавшей влияние на путевую устойчивость, выдержало государственные испытания. Самолет вернули на завод для доработок, но к ним так и не приступили. Вместо этого доработали вторую машину с двигателями М-87А и винтами ВИШ-3, на этот раз завода № 39, и в следующем году продолжили испытания.
В отличие от предшественника подфюзеляжную пулеметную установку заменили боковыми пулеметами в блистерах по бокам фюзеляжа (за крылом).
Однако до принятия на вооружение дело не дошло, а главным средством защиты дальних бомбардировщиков были не самолеты сопровождения, а стрелковое вооружение и темное время суток в совокупности с облачной погодой.
Стратосферные бомбардировщики
Особое место среди модификаций ДБ-3 занимают стратосферные бомбардировщики. Первым из них стал проект БОК-17, разработанный в КБ-29 под руководством заместителя главного конструктора А.Я. Щербакова.Известно, что полет на больших высотах не только способствует снижению уязвимости самолета от средств ПВО, но и увеличивает его дальность. Высотно-скоростные характеристики и конструкция планера ДБ-3 позволяли создать стратосферный бомбардировщик. Герметичную кабину с наддувом от нагнетателей, установленных на двигателях, и отоплением включили в силовую схему фюзеляжа. При этом для обеспечения жизнедеятельности экипажа до высот 8—10 км в случае прострела гермокабины пулями калибра 12,7 мм (экипаж работал без индивидуальных кислородных масок) требовалась установка более мощных моторов М-88.
В обеспечение этой работы предполагалась закупка у американской компании «Кембридж» 1000 комплектов газоанализаторов (альфометров) до начала освоения их выпуска отечественными заводами.
Согласно июльскому 1939 года постановлению правительства и последовавшему приказу НКАП КБ-29 (Голубкову и Н.Н. Каштанову) предписывалось разработать гермокабину или, как ее еще называли, стратокамеру (СК) для ДБ-3, предъявив его на государственные испытания в июле 1940 г.
Чтобы не прерывать повествование, отмечу, что тем же документом была задана разработка приспособлений для подцепки в воздухе самолета И-16 к ДБ-3 и подвесной (А.И. Привалов) десантно-транспортной кабины.
К ноябрю 1939-го объем выполненной работы составил 25 %, а в январе следующего года работала макетная комиссия под председательством будущего начальника НИИ ВВС А.П. Репина. Близкое знакомство с проектом показало, что гермокабина гарантировала жизнеобеспечение экипажа на высотах до 10 000 м при ее простреле пулями калибра 12,7 мм. Аэродинамика самолета оставалась практически прежней, и можно было ожидать снижение максимальной скорости на 2–3 км/ч.
Комиссия одобрила макет, но рекомендовала М-85 заменить мотором М-88.
Великая Отечественная война прервала работу в этих направлениях. Была изготовлена и испытана лишь десантно-транспортная кабина.
Отказ от концепции стратосферных бомбардировщиков и назначение главным конструктором КБ-29 П.О. Сухого послужили причинами прекращения работ по БОК-17. Однако уже в ходе войны в 1942 году к идее установки гермокабины на самолет вернулись снова. В ноябре вышло постановление ГКО (№ 2504) по созданию высотного бомбардировщика и высотного истребителя. В тот же день, 12 ноября, нарком авиационной промышленности подписал приказ С.В. Ильюшину спроектировать и построить высотный бомбардировщик путем модификации Ил-4. При этом директору завода № 288 Кутепову предписывалось передать заводу № 240 полный комплект рабочих чертежей гермокабин и их оборудования по самолету ДВБ-102 не позднее 25 ноября. Но промышленность, перегруженная срочными заданиями, не справилась с поставленной задачей, и машина «перекочевала» в план опытного самолетостроения НКАП на 1943 год.
Ожидалось, что высотный Ил-4 без задней стрелковой установки и бронирования будет развивать скорость у земли 362 км/ч (посадочная – 118 км/ч), а на высоте 11 000 м – 460 км/ч. При этом он должен был подниматься над целью на 12 000 м, а время набора высоты 9000 м не превышать 31 минуты. Самолет предписывалось сдать на государственные испытания 15 марта 1943 года.
14 января 1943 года Ильюшин докладывал Шахурину:
«Согласно Вашему приказу от 12 ноября 1942 года должны были изготовить три <…> Ил-4 с турбокомпрессорами. Одна машина Ил-4 с ТК, но без гермокабины, уже выпущена и находится на заводских летных испытаниях <…> сделаны три полета.16 марта 1943 года летчик-испытатель В.К. Коккинаки выполнил первый полет на высотном разведчике-бомбардировщике Ил-4ТК с моторами М-88Б, оснащенными турбокомпрессорами ТК-3. Встроенная гермокабина вентиляционного типа для летчика и штурмана должна была обеспечивать продолжительный полет в относительно комфортных условиях на высотах около 11 км. Ожидалось, что большая высота станет защитой от истребителей противника. По этой причине на самолете отсутствовало стрелковое вооружение, хотя еще в конце 1930-х на стратосферном БОК-11 испытали дистанционно управляемые пулеметные установки.
Второй самолет будет выпущен с гермокабиной и с учетом работы винтомоторной группы с турбокомпрессором первого самолета.
Для второго самолета будут сделаны две взаимозаменяемые гермокабины. Для снятия одной кабины с самолета и установки другой <…> потребуется не более двух часов.
Таким образом, будет иметься <…> полная возможность вести испытания и отработку на двух самолетах винтомоторной группы с турбокомпрессорами и на одном самолете <…> двух вариантов гермокабины.
Кроме того, на этом же самолете мною предусматривается возможность установки <…> ТКМ (модифицированного турбокомпрессора. – Прим. авт.) более мощного, чем ТК-3… Срок выпуска второго самолета установить 15 марта 1943 г.
Считаю необходимым доложить, что было бы желательно выпустить не три самолета, а только два, что в значительной степени облегчило бы работу и дало бы возможность более конструктивно и с большим вниманием заниматься двумя самолетами…».
Однако достигнуть расчетную высоту так и не удалось. Выше 9300 м самолет не поднимался. Для доводки машины требовалось время. Но к середине 1943 года, когда советская авиация практически господствовала в небе, можно было обойтись и без стратосферного бомбардировщика.
В том же году на первом экземпляре высотного Ил-4 с турбокомпрессорами, но без гермокабины, была достигнута высота 7100 м на первой скорости нагнетателя и 9500 м – на второй скорости.
К маю того же года на втором Ил-4 с гермокабиной, предъявленном на летные испытания 12 марта, выполнили восемь полетов. На этом же самолете запланировали замену гермокабины новой с улучшенным обзором летчика в сторону и назад.
Одной из сложнейших задач создания высотного Ил-4 был выбор воздушного винта. Для этого на земле опробовали трехлопастный винт ВИШ-61П, четырехлопастный АВ-9 и ВИШ-23. ВИШ-61П раскручивался на земле, а с АВ-9 мотор не додавал оборотов. Специалисты остановили свой выбор на последнем. Однако 16 сентября на Ил-4 с герметичной кабиной и двигателями М-88Б, оснащенными турбокомпрессорами ТК-М, был выполнен полет на высоте 7500 м, в котором обнаружилась раскрутка ВИШ-23. Испытания приостановили.
Серийное производство
11 мая 1936 года СТО принял постановление «О специализации авиазаводов на производстве новых типов самолетов». Серийный выпуск двухмоторных бомбардировщиков ДБ (РД) ДБ-3 2М-85 или ДБ-2 2М-85 запланировали на заводах № 39, 126 и 18. Этим же документом предписывалось для выявления конструктивных и эксплуатационных качеств ДБ-3 обязать ГУАП НКТП построить три экземпляра самолета и передать на совместные испытания в августе 1936 года.Спустя десять дней заместитель наркома НКТП М.М. Каганович докладывал в СТО:
«Постановлением СТО от 20 мая 1935 г. № С-59сс на заводе № 126 <…> предусмотрено развитие производства по четырем типам машин: 200 шт. ТБ-3, 150 шт. ближних разведчиков, 150 шт. дальних разведчиков и 100 шт. МТБ-2.Письмо сделало свое дело. 26 мая 1936 года вышел приказ ГУАП № 055с о переводе завода № 126 полностью на серийный выпуск ДБ-3.
Такая многотипажность машин крайне осложняет организацию производства и требует огромного количества производственных площадей с довольно низким коэффициентом их использования (установка приспособлений и слабое использование их пропускной способности).
Считаю необходимым, наиболее целесообразным и удовлетворяющим потребности ДВ (Дальнего Востока. – Прим. авт.) – поставить на заводе № 126 производство только двух типов машин: 300 шт. БДД-2 (БДД с 2М-85 конструкции С.В. Ильюшина, опытная машина делается на 39-м заводе)…
В соответствии с вышеизложенным прошу пересмотреть постановление СТО…».
Спустя месяц в ходе заседания КО директор завода № 39 Кацва и Ильюшин сообщили, что основные испытания первого опытного образца ДБ-3 завершатся 10 июля. Исходя из этого Комитет Обороны обязал НКТП немедленно приступить к подготовке серийного производства ДБ-3 на заводе № 39 и поручил в трехдневный срок доложить СТО, сколько ДБ-3 предприятие могло изготовить в 1936 году для войсковых испытаний.
Одновременно НКТП обязали ко времени окончания испытаний первого опытного образца ДБ-3 (10 июля 1936 г.) представить СТО предложения о постановке массового производства ДБ-3, помимо завода № 39, на предприятиях Комсомольска-на-Амуре и Воронежа. НКТП предложили также в трехдневный срок доложить СТО о возможности построить на заводе № 18 в Воронеже в текущем году три-пять самолетов ДБ-3, не останавливаясь, если потребуется, перед снятием с производства самолетов К.А. Калинина и других конструкторов (имелось в виде ДБ-2 Туполева).
Серийные заводы еще только раскачивались, готовясь к освоению производства новых бомбардировщиков, а их уже загружали заказами, для выполнения которых не было главного – квалифицированных кадров и современного оборудования.
Куда же спешил товарищ Сталин, ведь при желании такая армада в совокупности с имевшимися в строю тяжелыми бомбардировщиками ТБ-3 могла разнести в пух и прах всю Европу?
Несмотря на приказы Наркомата и постановления СТО, в 1936 году завод № 39 не построил ни одного ДБ-3. Машины начали сдавать заказчику лишь в следующем году, и то с «большим скрипом». Не все было гладко с выполнением требований заказчика. Так, в июле 1937 года правительство разрешило Наркомату обороны принимать от промышленности до 1 октября ДБ-3 без радиостанций, обязав НКОП впоследствии установить их на все сданные самолеты.
В июле 1937 года на контрольные испытания в НИИ ВВС предъявили ДБ-3 (заводской № 3039002), эталон для серийного производства. Самолет отличался от предшественников вторым управлением в кабине штурмана, капотами моторов с юбками, маслорадиатором в крыле вместо кольцевого под капотом, измененным расположением оборудования и новым химическим вооружением – три выливных прибора ВАП-500. Испытания показали, что машина потяжелела почти на 200 кг по сравнению с ЦКБ-30 и уступала ей в скорости на 10–25 км/ч в зависимости от высоты, практический потолок снизился более чем на 500 м, а о скороподъемности и говорить не приходится. В то же время повысился запас продольной устойчивости, стало легче управление, не перегревались моторы. Но эталоном самолет не стал, поскольку отсутствовало протектирование топливных баков.
Несмотря на это, бомбардировщики начали покидать сборочный цех московского завода. В 1937 году изготовили 33 бомбардировщика, поступивших в 11-ю и 23-ю авиабригады.
К концу 1937 года стало ясно, что планы оснащения ВВС Красной Армии бомбардировщиками ДБ-3 провалены. Самолеты перегоняли в строевые части с большим количеством дефектов, а его летные данные не соответствовали требованиям заказчика. Так появилось предложение о доработке машины в несколько этапов.
Для начала предполагалось оснащение машины более мощными моторами М-86, ставшими дальнейшим развитием М-85. Увеличение взлетной мощности до 960 л.с. достигли за счет его форсирования по наддуву и увеличения степени сжатия. Но вместо обещанных винтов изменяемого шага ВИШ-3 пришлось довольствоваться трехлопастными металлическими пропеллерами фиксированного шага диаметром 3,4 м, аналогичных тем, что стояли на ЦКБ-30. Регулирование температурного режима двигателей осуществлялось с помощью жалюзей на капотах.
Кроме этого, доработали отдельные системы самолета, упростили механизмы уборки и выпуска шасси. Так появился вариант ДБ-3А «Аннушка», выпущенный весной 1938 года.
Летом того же года ДБ-3А передали в НИИ ВВС (ведущий летчик – А.М. Хрипков). Как показали испытания, самолет немного потяжелел, но зато немного прибавил в скорости и скороподъемности, превзойдя опытный ЦКБ-30. В то же время характеристики устойчивости и управляемости оставались прежними. Не изменилась и живучесть самолета, поскольку его топливные баки оставались без протекторов. Серийные самолеты совершенствовались и отличались при переходе от серии к серии. Так, 21 сентября на основании постановления СТО «О регулированном обогревании экипажа самолетов в полете от мотора» обязали директора завода № 39 установить на одном из ДБ-3 устройство для обогрева экипажа от мотора по образцу американского самолета DC-3 компании «Дуглас».
В 1938 году заказчик утвердил новые требования к эталону ДБ-3 на 1939 год, так появился вариант «Б», или в простонародье – «Букашка». Теперь на самолет предписывалось установить двигатели М-87 с пропеллерами ВИШ-3 и протектированные топливные баки в центроплане крыла. У М-87 повысили степень сжатия до 6,7, что позволило увеличить взлетную мощность до 925 л.с., а на границе высотности она достигала уже 950 л.с. Все это благоприятно сказалось на высотно-скоростных характеристиках бомбардировщика. Правда, с двигателями пришлось еще помучиться, поскольку они достигли 100-часового ресурса лишь в 1939 году.