Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг. - Дмитрий Соболев

Затем три полёта выполнил лётчик-испытатель НИИ ВВС И.Ф. Козлов. 4 октября 1934 г. при совершении пятого по счету полёта произошла авария на Центральном аэродроме. В этот день подняться на «Сталь-МАИ» готовились испытатель Пионтковский и главный конструктор Грушин. Причиной аварии послужила банальная ошибка пилота, не переключившего бензокран на питание из основного бака. На взлёте двигатель остановился, и машина врезалась в кучу песка. В результате были повреждены силовые элементы носовой части фюзеляжа в районе двигателя, моторама, шасси, стыковые узлы крыла[139].

25 ноября 1934 г. Д.П. Григорович направил руководству института заявление с просьбой предоставить ему полугодовой отпуск для научно-исследовательской работы. Судя по всему, именно в этот период он вплотную приступил к проектированию пушечного истребителя ИП-1. Руководство доработками «Сталь-МАИ» Дмитрий Павлович предлагал оставить за собой, причём не претендовал за это на вознаграждение: «состояние конструкторской части этих работ моего ежедневного присутствия в МАИ не требуют; все чертежи и эскизы будут и впредь мною просматриваться и визироваться…»[140].

В 1935 г. самолёт отремонтировали, однако сведения о продолжении лётных испытаний отсутствуют. Четыре года спустя двухмоторный пассажирский «Сталь-7» конструкции Р.Л. Бартини достиг результата, возлагавшегося на «Сталь-МАИ»: на нём был установлен мировой рекорд скорости на маршруте в пять тысяч километров. Это расстояние экипаж прошел со средней скоростью 405 км/ч, превысив прежнее достижение французов на самолёте «Амио-370».

Со второй половины 1930-х годов в связи с расширением производства отечественного алюминия идея выпуска стальных самолётов утратила актуальность. Но металлическим самолётостроением Д.П. Григорович продолжал заниматься до конца жизни. В ноябре 1937 г. он подал заявку на изобретение «Цельно штампованный самолёт» (так в документе). В ней говорилось:

«Для быстрой реализации производственных ресурсов авиапромышленности, для мобилизации её на наиболее совершенных новейших типах самолётов решающее значение будет иметь конструкция самолёта и его технология.

Существующие конструкции основываются на методах мелко-зернистого, преимущественно ручного производства, требующего: квалифицированных кадров, громоздкого производственного аппарата и длительных сроков внедрения, достигающих иногда 2–3 лет, что приводит к устарению самолёта и к обесцениванию его боевого значения.

Это положение резко изменяется при применении конструкции цельно штампованного самолёта. Сущность её в том, что конструкция главных частей самолёта, как то: фюзеляжа, крыльев, оперения и прочих проектируется расчлененной на крупные моноблочные части, допускающие штамповку и выполняется штамповкой этих частей из дуралюмина или другого лёгкого металла.

Штамповка производится либо из крупных листов дуралюмина с одновременной отштамповкой на них сетки жесткости, либо на очень нагруженных частях, как крылья, из жёсткой сетки в виде законченного каркаса с последующим соединением его с обшивкой.

Таким образом, в конструкции полностью устраняется огромное количество мелких и крупных, требующих ручной пригонки деталей, как то: лонжеронов, нервюр, шпангоутов, профилей и прочих, что во много раз ускоряет и удешевляет производство, допуская конвейерную сборку из крупных отштампованных и впоследствии этого точных, взаимозаменяемых частей.

Конструкция эта применима как к малым, так и к средним и большим самолётам, требующим, однако, разной сетки и разного способа расчленения и числа расчленяемых частей.

Конструкция эта после её теоретического и производственного освоения значительно упростит и ускорит проектирование и постройку новых машин, кроме того, она имеет ценные военно-эксплуатационные преимущества во взаимозаменяемости, жизненности и ремонте самолётов…»[141].

В авторском свидетельстве Григоровичу отказали, посчитав предложение нереальным. Эксперты не знали, что через несколько десятилетий использование прессованных панелей с обшивкой и внутренним каркасом станет стандартным методом в самолётостроении.

Однако вернёмся к «Сталь-МАИ». Первый самолёт со стальным каркасом и стальной обшивкой не оставил заметного следа в истории нашей авиации. Но он интересен тем, что в определенном отношении является предтечей всемирно известного трёхмахового боевого самолёта МиГ-25 — обе машины были выполнены в основном из стали с широким использованием электросварки.

Самолёты из электрона

К началу 1930-х годов основным материалом для металлического самолётостроения являлся дюралюминий. Однако существовал сплав, удельная прочность которого была почти на треть выше — магниевый сплав электрон. Его изобрели в Германии одновременно с дюралюмином. Кроме магния, в состав электрона в небольших дозах входили алюминий, цинк и марганец.

Конструкция из электрона заметно легче, чем дюралевая. Но электрон сложно выплавлять и делать из него отливки, так как при высоких температурах он может самовоспламениться. Он обладает невысокой пластичностью, что затрудняет его механическую обработку. Кроме того, этот материал сильно подвержен коррозии. Поэтому долгое время электрон не находил применения в машиностроении.

Для освоения производства летательных аппаратов из электрона нужно было решить две основные задачи: разработать способы обработки этого сплава и обеспечить защиту деталей от коррозии. Над этим работали металловеды разных стран.

Первые практические шаги сделали в Германии. Там в 1931 г. фирма «Альбатрос» построила самолёт из электрона — двухместный биплан L81 с мотором BMW-5 мощностью 360 л. с. В конструкции крыла, хвостового оперения и фюзеляжа применялись детали из штампованного и листового магниевого сплава AZM, соединённые заклёпками. Даже кресла экипажа были сделаны из электрона. Только обшивка крыла и хвостового оперения имели полотняную обшивку. Официально это был разведчик, а по сути — экспериментальный самолёт.

Альбатрос L81.

Каждые полгода Альбатрос L81 тщательно осматривали, делали проверочные испытания на прочность. По словам представителя фирмы «Фарбениндустри» доктора Шмидта, за шесть лет наблюдений коррозии и нарушения прочности конструкции не обнаружили[142].

В СССР планы строительства самолётов из электрона возникли в начале 1930-х годов. Проект опытного авиастроения 1931 г. предусматривал создание в ЦАГИ экспериментального электронного самолёта Э-2. Как свидетельствует другой документ, в ЦАГИ к концу 1932 г. планировалось построить истребитель из электрона с использованием заграничной помощи[143]. Но никаких практических шагов тогда сделано не было.

В ноябре 1931 г. Центральный совет Осоавиахима объявил конкурс на лучший проект легкомоторного самолёта. Самая большая премия (25 тыс. рублей) предусматривалась для самолёта из электрона. Среди участников конкурса был начинающий авиаконструктор Сергей Павлович Королёв. Он разработал двухместный безфюзеляжный самолёт «Электрон-1» с двухбалочным хвостовым оперением, а также построил аналогичный по схеме планер СК-6 с применением электрона. Но вскоре Королёв коренным образом переработал проект. Новый самолёт «Высокий путь» обычной схемы с мотором М-11 должен был иметь складывающееся на земле крыло. Основным конструкционным материалом по-прежнему оставался сплав электрон, но обшивку крыла и оперения планировалось сделать полотняной.

В октябре 1932 г. были подведены итоги конкурса. «6-ю тысячами рублей премирован инженер Королёв С.П. — автор проекта лёгкого электронного (клёпаного) самолёта», — отмечалось в решении жюри[144].

Королёв был убежден в перспективности магниевого сплава. В рукописи «Лёгкий электронный самолёт „Высокий путь“» (1932 г.) он писал: «Количество сырья в СССР для производства „электрона“ огромно; целый ряд заводов освоил выпуск этого сплава, и тем самым могут быть обеспечены постройка и ремонт „электронных“ самолётов; опасность коррозии „электрона“, его воспламеняемость и прочее следует считать сильно преувеличенными и не представляющими на сегодняшний день особой опасности для опытного самолётостроения, а в самом ближайшем будущем — и для значительных серий»[145].

Характеристики электрона и дюралюминия.

Ещё одним ярым сторонником этого сплава был преподаватель Московского авиационного института инженер Аркадий Львович Гиммельфарб. В 1933 г. при участии студентов он разработал проект одномоторного четырёхместного электронного самолёта Э-1. Производственную поддержку энтузиасты из МАИ нашли в лице директора ГАЗ № 1 А.М. Беленковича. На этом старейшем московском авиазаводе с 1930 г. вели опыты по изготовлению деталей из электрона. К 1933 г. там были освоены методы плавки и литья магниевых сплавов под флюсом, выпущены первые листы из электрона и детали из этого материала, вёлся поиск химических методов защиты от коррозии. Так как магниевые изделия очень хрупки, каждый раз перед обработкой их приходилось нагревать для повышения пластичности. Работы велись в одном из цехов завода в небольшой мастерской, где трудились всего пять человек: три медника, один мастер и один техник.