Неизвестный Ильюшин. Триумфы отечественного авиапрома

Создание ДБ-4 считалось настолько важным, что предлагалось освободить Ильюшина от всех работ, кроме модификации ДБ-3 с двигателями М-88 и БШ с мотором АМ-35 (будущий Ил-2) до постройки ДБ-4.

ДБ-4 внешне очень напоминали самолеты «103» и ДВБ-102 – высокоплан с двухкилевым оперением, но их компоновка не является подражанием кому-либо, а определялась исходя из стоявших перед ними задач. В частности, благодаря высокому расположению крыла возросли габариты грузового отсека, позволявшие подвешивать бомбы калибра 1000 кг.

Возросшая скорость полета, несмотря на слабое оборонительное вооружение, снижала уязвимость бомбардировщика как от истребителей противника, так и от зенитной артиллерии.

Создатели ДБ-4 так и не дождались запланированных моторов, и на дальний бомбардировщик пришлось ставить менее мощные АМ-37, что и затянуло первый вылет машины до середины октября 1940 года. Но и здесь конструкторы столкнулись с трудностями. В ходе испытаний ДБ-4 обнаружились недостаточная путевая устойчивость и сильная вибрация. Устранить первый дефект удалось, заменив вертикальное оперение одним килем, а от тряски полностью так и не избавились. Вдобавок авиамоторный завод, выпускавший двигатели АМ-35А и АМ-37, перевели на выпуск двигателей АМ-38 для штурмовика Ил-2. Все это в совокупности и стало поводом для прекращения дальнейших работ по ДБ-4. Помешала доводке машины и начавшаяся война. Два опытных ДБ-4 перед эвакуацией промышленности на восток страны были уничтожены.

Вторую попытку создания дальнего бомбардировщика Ильюшин предпринял уже во время войны, летом 1942 года. Самолет очень напоминал Ил-4, выдавало только крыло, схожее с несущей поверхностью пассажирского самолета DC-3 компании «Дуглас» и его советского аналога ПС-84. Расчеты показывали, что с перспективными 2000-сильными двигателями М-90 и М-71 можно увеличить бомбовую нагрузку и скорость почти на 100 км/ч по сравнению с Ил-4.

Первыми выпустили рабочие чертежи с М-90, затем к 25 марта 1943 года – на самолет с двигателями М-30 и к 23 июня должны были закончить проектирование самолета с моторами М-71. По расчетам, максимальная скорость самолета на высоте 5500 м ожидалась 475 км/ч, практический потолок – 8000 м, дальность в перегрузочном варианте с бомбовой нагрузкой 2000 кг – 3500 км.

Оборонительное вооружение: носовая установка пулемет калибра 12,7 мм (200 патронов), бортовые – два пулемета калибра 12, 7 мм (400 патронов), верхняя турельная установка – пулемет калибра 12,7 мм (300 патронов) и люковая установка – пулемет калибра 12,7 мм (300 патронов). Вес бронезащиты – 375 кг.

По оценке заказчика, Ильюшин занизил километровый расход горючего на 15–20 %, что привело к увеличению дальности полета по сравнению с Ер-2, оснащенным дизельными моторами АЧ-30Б.

Дальний бомбардировщик Ил-6 с моторами АЧ-30

Пока проектировался Ил-6, конструктор Чаромской сумел, как тогда считалось, довести дизели АЧ-30Б до кондиции, и их незамедлительно установили на новый бомбардировщик. Постройка Ил-6 началась весной 1943 года в Иркутске на заводе № 39, и 7 августа самолет, пилотируемый В.К. Коккинаки, отправился в первый полет. Впоследствии опытную машину расстыковали и отправили по железной дороге в Москву.

Летные испытания продолжили на Центральном аэродроме имени М.В. Фрунзе. Там же на Ил-6 двигатели заменили опытными форсированными 1900-сильными АЧ-30БФ, но в 1944 году, вследствие их плохой работы, вернулись к серийным дизелям АЧ-30Б. Но и их тоже пришлось снять и отправить на авиамоторный завод № 500 для доработок. По получении с предприятия двигателей заводские испытания возобновили и закончили в ЛИИ, где его облетал А.И. Гринчик. В том же году все работы по машине прекратили. Но причиной тому были не столько некондиционные двигатели, сколько неудачный выбор аэродинамической компоновки крыла. Если на DC-3 эта компоновка себя оправдала, то повышение удельной нагрузки на крыло, свойственное Ил-6, приводило к преждевременному срыву потока на его концевых частях.

Третьей попыткой создать самолет для замены Ил-4 был проект бомбардировщика Ил-14.

Самолет проектировался сначала с четырьмя двигателями жидкостного охлаждения М-43НВ (1944 г.), а затем – с М-45. Особенностью машины было тандемное расположение моторов на уширенном центроплане крыла. Отъемные же части несущей поверхности делались по типу Ил-6, но с меньшим сужением.

На 1 января 1945 года выполнено не более 18 % проектных работ, в том числе изготовили модель для продувки в аэродинамической трубе. В 1946 году выполнена наполовину разработка Ил-14 с двумя двигателями АШ-73.

Постройку Ил-14 с двигателями М-45 к концу 1946 года довели до 23 % и прекратили по приказу МАПа ввиду сосредоточения усилий КБ на самолетах Ил-18 и Ил-22.

Компоновка бомбардировщика Ил-14

Оборонительное вооружение самолета включало три орудия калибра 20 мм.

На базе бомбардировщика проектировался дальний истребитель сопровождения. Его вооружение состояло из двух пушек калибра 45 мм для стрельбы вперед и двух 20-мм орудий для защиты самолета от истребителей противника сзади сверху и снизу. По расчетам, перегрузочный взлетный вес мог доходить до 24 800 кг. При этом его максимальная скорость на высоте 9000 м оценивалась в 730 км/ч, а дальность и продолжительность полета – 3000 км и 5,5 часа соответственно.

Общий вид бомбардировщика Ил-26

Пожалуй, наиболее грандиозным проектом дальнего бомбардировщика в ОКБ-240 был шестимоторный Ил-26. Разработка его началась в 1947 году, после усиления коллектива конструкторского бюро конструкторами ОКБ-472, возглавлявшегося В.М. Мясищевым. Первые варианты самолета прорабатывались под поршневые двигатели АШ-2К, дизели М-501, а последний вариант – под турбовинтовые ВК-2, причем последний вариант оказался наиболее предпочтительным. Однако работы по Ил-26 дальше технических предложений не продвинулись, поскольку ОКБ было занято более приоритетными проектами сначала транспортного самолета Ил-18, а затем и фронтового бомбардировщика.

Глава 5

Первый и последний

Шел 1935-й. В мире было относительно спокойно, настораживал лишь приход к власти в Германии национал-социалистов с их бредовыми идеями относительно будущего устройства Европы. Это обстоятельство не могло не настораживать политиков и военных. Правительства европейских государств не жалели средств на совершенствование боевой техники. Не остался в стороне и Советский Союз. 26 ноября заместитель директора авиационного завода № 39 Леонтьев направил начальнику Управления ВВС Красной Армии Алкснису письмо следующего содержания:

«Завод № 39 направляет Вам эскизный проект самолета И-21 (М-34ФРН) на утверждение. Вместе с тем сообщаю, что макет самолета готов, прошу о рассмотрении его макетной комиссией в ближайшее время».

Спустя четыре дня командующий ВВС утвердил «Заключение по боевой схеме одноместного истребителя с мотором М-34ФРН – специальный, конструкции завода № 39, бригады инженера Ильюшина». В документе констатировалось, что

«в основном самолет удовлетворяет предъявленным техническим требованиям, по скорости даже превосходит последние на 40–50 км; в отношении же дальности – требованиям не удовлетворяет. Вместо 1000 км расчетная дальность самолета на небольшой скорости (270 км/ч) равна 766 км, при крейсерской же скорости 480 км/ч дальность снижается до 460 км/ч». Вывод был кратким:

«1. Боевую схему самолета – утвердить.

2. Обзор для летчика и удобство его размещения проверить на макете.

3. Считать необходимым увеличить емкость бензиновых баков настолько, чтобы самолету была обеспечена дальность полета 600 км на крейсерской скорости 480 км/ч».

Оперативность, проявленная при рассмотрении документов, дает основание предполагать, что ВВС не случайно проявляли особый интерес к проекту.

Рисунок И-21

В мае 1935 года на Центральном аэродроме имени М.В. Фрунзе в Москве состоялся смотр достижений авиационной промышленности и военно-воздушных сил, на котором присутствовали руководители партии и правительства во главе со Сталиным, высший командный состав Красной Армии, главные конструкторы и руководители авиапрома. Гостям продемонстрировали советские боевые самолеты. Среди присутствующих находился и начальник Центрального конструкторского бюро и одновременно руководитель третьей бригады ЦКБ завода № 39 Ильюшин. Впоследствии об итогах этого смотра в объяснительной записке к эскизному проекту И-21 он написал:

«2 мая 1935 года на параде военно-воздушных сил на аэродроме имени Фрунзе товарищем Сталиным была поставлена задача авиационным конструкторам: дать в 1935 году самолет со скоростью 600 км/ч. Приступив немедленно к исполнению поставленной задачи и проведя ряд обстоятельных исследований, нами было обнаружено, что осуществление самолета с такой скоростью возможно не только в виде рекордного, но и в виде боевого одноместного истребителя с четырьмя пулеметами ШКАС или с двумя пушками ШВАК». (Эти орудия появились лишь в 1936 году. – Прим. ред.)

Задача, поставленная первым секретарем ЦК ВКП(б), как всегда, требовала беспрекословного и оперативного исполнения. Однако для нас наиболее интересным в вышеприведенной цитате является другое. Ильюшин подтверждает возможность создания высокоскоростного самолета «не только в виде рекордного, но и боевого истребителя». Подобное высказывание с большой степенью вероятности позволяет утверждать, что в тот момент Сталин имел в виду создание именно рекордного самолета. Общеизвестны его повышенный интерес к установлению новых советских рекордов и глубокая осведомленность в области развития и достижений мировой авиации.

Достаточно вспомнить полное гордости и надежд письмо начальника Главного управления авиационной промышленности (ГУАП) Королева, направленное Сталину 1 октября 1934 года:

«Доношу, что истребитель И-16 завода № 39 с мотором «Райт-Циклон» дал скорость 430 км/ч на высоте 3000 м, поставив нас на первое место в мире по истребителям».

И, словно перечеркивающая все, резолюция:

«Тов. Королев! Мировой рекорд скорости не 430 км, а 500 км, осуществленный уже в Англии и, может быть, и во Франции. До «первого места в мире» еще далеко…».

    И. Сталин.

Каковы же были действительные достижения? «…План опытного самолето– и моторостроения, утвержденный Советом Труда и Обороны в июле 1932-го, авиапромом не выполнен», – отмечалось в июньском 1933 года постановлении Реввоенсовета СССР. Подобная ситуация создавала серьезную угрозу быстрого технического отставания находящихся на вооружении советских военно-воздушных сил самолетов от материальной части ВВС наших вероятных противников.

К началу второй пятилетки самолетостроительные заводы страны выпускали истребители И-4, И-5, И-7, созданные еще в 1929–1931 годах и имевшие скорости 250–290 км/ч, тогда как этот же параметр заграничных машин уже приближался к 400 км/ч. Моторы с наддувом, установленные на иностранных самолетах, существенно увеличивали их скорость на боевых высотах, повышали скороподъемность и практический потолок. В то же время наши моторостроительные заводы еще не могли создать надежный отечественный высотный двигатель даже в опытном образце.

Сложившееся положение явилось прямым следствием недостаточно четкой и разбалансированной работы конструкторских групп, приводящей к значительным ошибкам и изменениям в чертежах; производственной небрежности заводов, выпускавших недоработанную продукцию; плохого качества материалов и полуфабрикатов, поставляемых авиапрому; низкого уровня научно-исследовательских работ, особенно в области авиационных материалов и проведения статических и динамических испытаний. Но прежде всего отставание СССР в моторостроении определялось объективными историческими причинами. Не надо забывать, что эта отрасль машиностроения опиралась на богатый многолетний опыт создания и производства сначала автомобильных, а затем и первоклассных авиационных двигателей. Первый же отечественный маломощный авиационный мотор М-11 удалось довести до серийного производства только в конце 1920-х. Но ведь для создания самолетов с летно-техническими характеристиками, не уступавшими таковым у иностранных машин, требовались моторы совершенно иного класса.

В создавшейся обстановке принимается решение о закупке лицензий на производство лучших зарубежных моторов. Одновременно разворачиваются работы по доводке и совершенствованию мощного отечественного двигателя водяного охлаждения М-34, для которого разрабатываются редуктор и приводной центробежный нагнетатель. Предпринятые шаги открыли новые возможности в отечественном моторостроении и позволили решительно повысить технические требования к производству двигателей. Освоение производства лицензионных моторов, получивших обозначения М-25 (625 л.с.), М-85 (850 л.с.), М-100 (860 л.с.), и форсирование отечественного М-34РН позволило приступить к проектированию нового поколения советских самолетов. Однако наличие мощных моторов было далеко не единственным условием успешного создания новых скоростных машин. Постепенно менялись взгляды на тактику воздушного боя. Военно-воздушным силам требовались истребители, обладающие большими скоростями, скороподъемностью и потолком, но эти качества могли быть достигнуты только за счет некоторого ухудшения маневренности в горизонтальной плоскости.

Начиналась упорная и длительная борьба за снижение лобового сопротивления самолета, выдвинувшая целый ряд новых проблем по улучшению аэродинамических форм, введению в конструкцию новых типов капотов и систем охлаждения двигателей, закрытых фонарей кабин летчиков, убирающегося шасси, посадочных щитков и др. Господствующей схемой самолета становился свободнонесущий моноплан с увеличенной нагрузкой на крыло, требующей некоторого ужесточения норм прочности.

Маневренный воздушный бой на виражах постепенно начинал уступать место скоростному бою на вертикалях, получившему свое окончательное утверждение в годы войны. Решение этих вновь возникших задач дало возможность сделать значительный рывок вперед и создать в 1933–1934 годах первые советские скоростные истребители-монопланы конструкции А. Туполева (И-14), Н. Поликарпова (И-16) и Д. Григоровича (ИП-1) со скоростью от 360 до 450 км/ч. Внедрение этих машин в серийное производство велось параллельно с введением различных эксплуатационных и производственных улучшений. Опытные самолеты второй пятилетки по своей конструкции еще не предусматривали возможности массового изготовления, по-прежнему основываясь на полукустарной технологии, и поэтому чрезвычайно медленно и трудно внедрялись в производство.

Повышение летных данных, и в первую очередь скорости, выдвинуло дополнительные требования к аэродинамике, прочности, лабораторным экспериментам и натурным испытаниям. Разработали новые нормы прочности, создали методы расчета вибраций, исследовали скоростные профили и вопросы штопора. Особое внимание уделялось дальнейшему снижению аэродинамического сопротивления. В этой связи начинает проявляться повышенный интерес к рядным двигателям водяного охлаждения, имевшим меньшую площадь поперечного сечения, чем у моторов с воздушным охлаждением при почти одинаковой мощности. В распоряжении советских конструкторов к середине 1930-х имелось два таких мотора: отечественный М-34ФРН, еще не окончательно доведенный, но зато имеющий мощность 1200–1250 л.с., и лицензионный М-100 («Испано-Сюиза» 12 gbrs) в 860 л.с.

Следует отметить, что еще в конце 1934 года конструкторская группа Поликарпова, оптимально соединив воедино высокие технические данные одного из лучших в то время зарубежных двигателей жидкостного охлаждения «Испано-Сюиза» и прекрасную аэродинамику планера, выпустила еще один скоростной истребитель-моноплан И-17 с расчетной скоростью 500 км/ч. Однако досадные ошибки, допущенные при проектировании, и неприятности во время летных испытаний не позволили запустить ее в серийное производство, несмотря на то что работы по доводке нескольких экземпляров машины продолжались около четырех лет. Тем не менее на нем впервые в СССР применили и изучили схему скоростного моноплана с пушкой, стреляющей через полый вал редуктора двигателя.

Развернувшиеся в бригаде Ильюшина сразу после майского праздника работы по скоростному истребителю И-21, имевшему заводское обозначение ЦКБ-32, велись в двух направлениях и были четко сформулированы главным конструктором в его объяснительной записке к эскизному проекту:

«Мы считаем, что боевой истребитель имеет полноценность только в том случае, если его большая скорость дополнена двумя не менее важными данными: вооруженностью и эксплуатационной надежностью».

Вооружение И-21 по тем временам было мощным. Одновременно разрабатывалось два варианта оружия, один из которых предусматривал установку четырех пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм в крыле вне зоны, ометаемой винтом, с боезапасом по 500 патронов на ствол. В перегрузочных вариантах на самолете допускалось размещение радиостанции и четырех бомб калибра 10 кг или двух выливных авиационных приборов ВАП-6 или четырех бомб калибра 25 кг. Во втором варианте самолет комплектовался двумя крыльевыми пушками ШВАК с боезапасом по 125 патронов на каждую. Дополнительно в перегрузочных вариантах могли размещаться радиостанция или еще 150 патронов. Стрелковое и пушечное вооружение проектировалось таким образом, чтобы обеспечить наикратчайший путь боеприпасов от самой дальней точки патронных ящиков до приемника оружия. На И-21 этот путь не превышал 1,15 метра. Такой подход к проектированию стрелково-пушечных установок гарантировал их безотказную работу и не снижал темпа стрельбы. При проектировании выяснилось, что для боевого истребителя достижение скорости 600 км/ч возможно только с использованием мотора М-34ФРН при условии внесения в него целого ряда существенных изменений. Во-первых, требовалось уменьшить площадь его миделя, во-вторых, осуществить доработки, позволявшие получить нормальную центровку самолета. Дело в том, что М-34 создавался для тяжелых машин и имел довольно значительную массу. При установке его на небольшой одноместный истребитель возникали трудности с центровкой.