Утерянные победы советской авиации

«100» – высотный двухмоторный истребитель с гермокабинами – КБ В. М. Петлякова;

«102» – дальний высотный бомбардировщик с гермокабинами – КБ В. М. Мясищева;

«103» – фронтовой скоростной пикирующий бомбардировщик – КБ А. Н. Туполева.

Высотный бомбардировщик ДВБ-102 с двигателями М-120 ТК конструкции В.М. Мясищева

Проектирование первого образца высотного ДВБ-102 началось в марте 1940 г. Через месяц открыли заказ на проектирование второго экземпляра, в который предполагалось вносить все значительные изменения, определенные при создании первой машины. Уже в апреле 1940 г. состоялась макетная комиссия по новому самолету, его доработанный эскизный проект рассмотрели и утвердили в июле 1940 г. Затем последовала череда реорганизаций, арестованных конструкторов начали выборочно освобождать. Владимира Михайловича Мясищева освободили 25 июля 1940 г., однако работать он продолжил в прежней организации, в отношении которой теперь использовалось определение ЦКБ-29.

ДВБ-102 являлся двухмоторным высотным бомбардировщиком, выполненным по схеме среднеплана с двухкилевым разнесенным вертикальным оперением. Новыми элементами в самолете являлись: герметические кабины вентиляционного типа, шасси с носовым колесом, оборонительное вооружение с дистанционным управлением. В качестве силовой установки использовались «Y» – образные двигатели М-120 В. Я. Климова, составленные из трех блоков распространенных М-103А. Расчетная взлетная мощность М-120 у земли составляла 1850 л. с., а с использованием турбокомпрессоров (ТК) на высоте 10 000 м – 1430 л. с.

Самолет имел две гермокабины: передняя для штурмана и летчика, задняя для кормовых стрелков. Давление в гермокабинах поддерживалось подачей воздуха от моторных нагнетателей и соответствовало высоте 3500 м.

Между гермокабинами находился вместительный бомбоотсек на 2000 кг авиабомб различного калибра. Оборонительное вооружение состояло из носового и подфюзеляжного пулемета ШКАС и верхних кормовых ШКАС и УБ 12,7 мм на дистанционно управляемых турелях.

Изготовление первого опытного образца велось под двигатели М-120 ТК, второй экземпляр строили с двигателями МБ-100. С началом войны вторую машину законсервировали, а весь задел по первому экземпляру, конструкторский отдел и опытное производство эвакуировали в Омск, где разместили в мастерских местного аэропорта. После ряда реорганизаций эвакуированное и разросшееся хозяйство согласно приказу НКАП от 23 марта 1942 г. стало именоваться заводом № 288.

Схема проекта сверхдальнего самолета ВМ-4д

Первый экземпляр ДВБ-102 закончили строительством и подготовили к проведению летных испытаний в начале 1942 г. Во время проведения пробежек по аэродрому пришлось столкнуться с явлением автоколебаний типа «шимми» на носовой стойке шасси, поэтому для начала пришлось «лечить» этот недостаток. Первый полет нового самолета 19 февраля 1942 г. выполнил летчик НИИ ВВС В. И. Жданов, затем полеты продолжил заводской летчик – испытатель Ф. Ф. Опадчий. Испытания сопровождались ненадежной работой двигателей, уже в третьем поле отметились неполадки в левом М-120ТК. В апреле машину передали на испытания в НИИ ВВС, однако полностью зафиксировать летные характеристики по причине неустойчивой работы двигателей не удалось. В процессе проведения испытаний в передней установке смонтировали 20–мм пушку ШВАК, а на подфюзеляжной турели – пулемет УБК калибра 12,7 мм.

Кроме неудовлетворительной работы двигателей, выявилось достаточное количество иных проблем и недостатков. В частности, изначально заложенные малые габариты кабины штурмана и пилота определили недостаточный обзор из них, затруднение посадки в самолет и выбрасывания с парашютом. Установленная пушка ШВАК закрывала обзор штурману и мешала наведению на цель при выходе на боевой курс. Нужно отметить, что указанный недостаток был отмечен еще до проведения первых полетов, поэтому уже в начале 1942 г. велись разработки новой передней гермокабины и бомбового отсека.

В ходе продолжения испытаний самолет летал с двигателями М-120, которые не развивали полную мощность, кроме того, при подъеме на высоту не использовались турбокомпрессоры. Это определило скромные достигнутые результаты испытаний: потолок составил 8300 м, максимальная скорость – 542 км/ч на высоте 6250 м.

В июне 1942 г. на самолете заменили силовую установку – установили двигатели М-71. С этими звездообразными двигателями воздушного охлаждения испытательные полеты в Сибири продолжались еще в течение года. Затем, в 1943 г., последовало постановление Комитета Обороны о перебазировании завода № 288 в Москву, на территорию авиазавода № 482 В. М. Мясищева назначили главным конструктором завода № 22 в Казань, а его конструкторское бюро поделили между этими двумя предприятиями. Лишь в ноябре 1943 г. две части коллектива объединили в Москве под общим названием ОКБ-482, где и продолжили тематику создания высотных машин.

Первый опытный экземпляр ДВБ-102 в августе 1943 г. перегнали в Москву, где его совершенствование продолжилось. Была построена и смонтирована на самолете новая передняя герметическая кабина с увеличенным фонарем летчика, установлены двигатели АШ-71Ф с турбокомпрессорами ТК-3. Совместные испытания доработанной машины велись в период с мая 1944 г. по 25 июля 1945 г.

В начале 1944–го достроили второй экземпляр машины, который ориентировали под двигатели АШ-72. Между тем именно в этот период активизировались работы по созданию четырехмоторных тяжелых бомбардировщиков нового поколения («64» – А. Н. Туполева, ДВБ-202 – В. М. Мясищева и др.). Расчетные характеристики этих машин заметно превосходили данные ДВБ-102, задуманного еще до войны. Летом 1945 г. оба экземпляра высотного бомбардировщика законсервировали до лучших времен, которые, впрочем, никогда не наступили.

Среди многочисленных вариантов модернизации машины значился дальний высотный бомбардировщик ДВБ-102 № 15 с двигателями АШ-73ТК. Для этого самолета спроектировали новые отъемные части крыла, с которыми полный размах крыла составлял 35,6 м. Длина фюзеляжа за счет дополнительной секции в хвостовой части увеличилась до 20,85 м. Заднюю гермокабину в этой машине упразднили, а сверху фюзеляжа нарастили заметный «горб» для размещения топливных баков. С весьма солидным запасом топлива 17 200 кг взлетный вес дальнего аппарата оценивался в 31 300 кг, а максимальная дальность – 12 400 км.

Одновременно прорабатывался рекордный вариант под обозначением ВМ-4д с дизельными двигателями АЧ-30Б конструкции Чаромского. Максимальная дальность полета оценивалась в 20 тысяч километров, что позволяло рассчитывать на реальное достижение мирового рекорда.

В связи с разработкой сверхдальнего самолета конструкции Мясищева были предприняты попытки заинтересовать советское руководство возможностью установления нового рекорда дальности. Для этого летчики Громов, Юмашев, Данилин, Байдуков 10 августа 1945 г. обратились с письмом на имя Сталина, в котором говорилось буквально следующее:

«Перелет через Южный полюс с установлением мирового рекорда дальности и полет вокруг света без посадки было и остается нашим заветным желанием. Расчеты, проведенные конструкторами Мясищевым и Чаромским, показали, что самолет тов. Мясищева «102» при соответствующей его модернизации (замена крыльев) с двумя дизель – моторами Чаромского будет иметь дальность полета порядка 20 тыс. километров и может быть подготовлен к летным испытаниям весной 1946 г.

После всесторонних испытаний и длительного полета по СССР рекордный полет через Южный полюс может быть выполнен зимой 1946—47 г. Для перелета вокруг света без посадки необходим специальной рекордный самолет с дальностью полета порядка 30 тыс. км, постройку которого также желательно начать в этом году.

Просим Вашего разрешения на осуществление этих перелетов».

Впрочем, тема рекордных перелетов в послевоенный период не была столь актуальной, поэтому от ее реализации отказались.

Основные летные и технические характеристики ДВБ102

* С нормальным взлетным весом

** Расчетное значение для высоты 5000 м

*** Достигнутый потолок

Стратостаты

В 1930–е годы, когда интерес к исследованию верхних слоев атмосферы необычайно вырос, наиболее реальным методом проникновения на большие высоты казалось использование специальных высотных аэростатов – «стратостатов», «субстратостатов», несущих герметическую гондолу с экипажем исследователей. Впервые в мировой практике постройку такого высотного аэростата осуществил бельгийский профессор Огюст Пикар (August Piccard).

Построенный по его проекту стратостат был снабжен двухместной герметической гондолой, имел оболочку из прорезиненной ткани объемом 14 000 м

и весом 800 кг. Первая попытка Пикара достигнуть большой высоты, состоявшаяся 30 сентября 1930 г., оказалась неудачной. По причине перетяжеления и последующего повреждения гондолы стратостат не смог оторваться от земли. Однако менее чем через год, 27 мая 1931 г., бельгийский экипаж в составе О. Пикара и П. Кипфера впервые достиг стратосферы. Покоренная стратонавтами высота оказалась рекордной – она составила 15 781 м.

Успешные эксперименты Пикара немедленно активизировали постройку высотных аэростатов в различных странах. Заинтересовались данной проблемой и в Советском Союзе. Начиная с 1931 г. ряд организаций поначалу на общественном уровне выступили с предложением о постройке стратостатов. Нужно отметить, что хотя главной задачей ставились научные исследования, однако общим настроением являлось, прежде всего, достижение рекордной высоты. Уже бытовал лозунг, который приписывался Иосифу Сталину – «Догнать и перегнать!». В 1933 г. вопрос начал решаться на официальном уровне. Начальник ВВС Красной Армии Яков Алкснис совсем недвусмысленно заявил о решении «штурмовать стратосферу кратчайшими путями» и не позднее 1933 г. совершить первый высотный полет.

Стратостат «СССР-1»

На первом этапе создания этот стратостат назывался «СССР». Указывалось, что инициатором и организатором его постройки являлось Управление ВВС во главе с начальником ВВС РККА Я. И. Алкснисом. Расчеты предстоящих полетов в стратосферу и их научное обоснование велись в Военно – воздушной академии им. Н. Е. Жуковского под руководством начальника кафедры воздухоплавания В. А. Семенова. Последний был известен как опытный практик и энтузиаст воздухоплавания. В 1927 г. Семенов совместно с И. И. Зыковым совершил полет продолжительностью 27 часов на свободном аэростате «Осоавиахим СССР» из подмосковного поселка Кунцево до низовьев реки Печоры.

Объем оболочки стратостата «СССР» составил 24 340 м

(обычно это значение округляли и писали 25 000 м

), при подъеме на расчетную высоту оболочка расширялась и принимала форму шара диаметром 36 м. Проектирование оболочки произвел начальник конструкторского отдела московского завода «Каучук» инженер К. Д. Годунов. Рабочее проектирование, разработку технологии, изготовление и предварительные испытания оболочки велись Научно – исследовательским институтом резиновой промышленности (НИИРП). Одновременно решались вопросы обеспечения прочности оболочки, покрытия внешней поверхности специальной краской на основе алюминиевой пудры для защиты от ультрафиолетового облучения и уменьшения нагрева газа. Когда опытные работы завершились, практическое изготовление оболочки перенесли на завод «Каучук». Особо отмечалось, что при значительном объеме удалось добиться ее незначительного веса – всего 950 кг. Закончили изготовление оболочки в мае 1933 г.

Гондола стратостата «СССР-1» с системой амортизации и балластными подвесками

Гондола стратостата проектировалась с начала 1933 г. в БОК под руководством В. А. Чижевского, при участии Н. Н. Каштанова, А. Я. Левина, И. И. Цебрикова и В. И. Лапинского. Построили ее на опытном производстве завода № 39 за 4 месяца. Так как всего заложили 4 практически одинаковых гондолы, то на этапе постройки стратостата его стали именовать «СССР-1».

Трехместная гондола представляла собой сферу диаметром 2,3 м. Она состояла из 12 листов 2–мм дюралюминия, собранных при помощи 5 тысяч заклепок. Герметичность оболочки достигалась специальной промазкой клепаных швов. Силовой каркас гондолы выполнили из 8 вертикальных дюралевых труб, соединенных стальными узлами. Каркас воспринимал все усилия от веса экипажа, балласта и оборудования. Оболочка, выполненная с 12–кратным запасом прочности, воспринимала лишь нагрузку от разности давления. В верхней части каркас переходил в узлы крепления оболочки, в нижней части – в стойки посадочной амортизации. Сам амортизатор представлял классическую корзину из ивовых прутьев. В центральной части гондолы имелся силовой обруч – экватор. На поверхности сферы оборудовали два больших лаза для входа и выхода экипажа, которые открывались в течение 5–6 секунд. Для кругового обзора и наблюдения прорезали 9 люков – иллюминаторов диаметром 100 мм. Установленные в иллюминаторах стекла толщиной 8 мм обработали специальным составом от запотевания и покрытия инеем.

Оборудование стратостата включало: высокоточный высотомер, ртутный барометр, метеорографы для определения параметров воздуха (давление, влажность, температура), электротермометр, приборы для определения интенсивности космического излучения.

Для проведения рекордного полета в стратосферу организовали специальный технический совет при УВВС РККА под председательством Начальника штаба ВВС РККА Хрипина. Приготовления к старту велись оперативно и уже в первых числах сентября 1933 г. «СССР-1» подготовили к первому полету, после чего началось ожидание тихой погоды. Окончательная готовность определилась 26 сентября, в этот день все элементы стратостата проверили и взвесили.

Основные весовые характеристики «СССР-1»

Экипаж стратостата состоял из трех человек: командир – Георгий Александрович Прокофьев (командир опытно – испытательного воздухоплавательного дивизиона, размещенного в Кунцево), пилот – радист и помощник командира Эрнст Карлович Бирнбаум (УВВС), пилот – инженер Константин Дмитриевич Годунов (конструктор НИИ ГВФ). Перед полетом все трое прошли длительную тренировку в специальной барокамере с пониженным атмосферным давлением.

Первая попытка старта состоялась в ночь с 23 на 24 сентября 1933 г. на Центральном аэродроме Москвы. В 22 часа 40 минут начали наполнение оболочки из 700 подготовленных баллонов с водородом при помощи трех 50–мм рукавов. В ходе затянувшейся подготовки опустившийся сильный туман привел к тому, что оболочка утяжелилась на 500 кг. Затем поднялся порывистый ветер, который превратил наполненный стратостат в парус и делал предстоящий старт опасным мероприятием. Утром невозможность полета стала очевидной, к 12 часам 24 сентября старт решили отменить. Открытием разрывного клапана газ выпустили, оболочку отправили на просушивание и подготовку к следующему старту.

У герметической гондолы стратостата «СССР-1» слева направо: В.И. Лапинский, В.А. Чижевский, Н.Н. Каштанов

Вторая попытка состоялась в ночь на 30 сентября 1933 г. На этот раз оболочку наполняли из 35 газгольдеров с водородом. Команда из 10 красноармейцев просто наваливалась на зеленые газгольдеры и под собственным весом выдавливала газ по шлангу в оболочку стратостата. Руководил стартовой командой один из участников программы создания стратостата Гарканидзе. К 6 часам утра наполнение закончили и немедленно в воздух поднялись два небольших воздушных шара – прыгуна. Сидящие в подвесной системе этих шаров два члена аэродромной команды осмотрели и расправили оболочку. В 6 часов 30 минут запустили радиозонд, который подтвердил полное отсутствие ветра.

С первыми лучами солнца гондолу, вокруг которой было навешено 620 кг маневрового балласта из мелкой дроби, прикрепили к оболочке. Еще 300 кг резервного балласта разместили внутри гондолы. В оболочке находилось 3000 м

газа, что составляло 1/10 полного объема. С подъемом на высоту 17 км газ должен был расшириться и заполнить оболочку полностью, превратив ее в сферу.

Стратостат «СССР-1» в момент старта 30 сентября 1933 г.