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

Участник работ И.И. Аврутин пишет: «В этой мастерской учились нагревать паяльными лампами листовой электрон (вначале по неопытности пережигали материал), загибать уголки и, наконец, начали изготовлять кницы, уголки и обводы нервюры крыла для статических испытаний.

Попутно с организацией мастерских в Московском авиационном институте конструкторская группа (в большинстве своём состоявшая из студентов) заканчивала разработку первого в истории авиации нашего Союза цельноэлектронного самолёта. Вся работа была построена по принципу кооперации, на что имелись официальные договоры, заключенные между участниками»[146].

Из-за низкой пластичности электрона брак при обжиме труб в первые месяцы составлял около 90 %. По несколько раз приходилось переделывать и другие детали, так как в местах деформаций возникали трещины. Пришлось изготовить немало специальных приспособлений: электрифицированные нагреваемые патроны для обжатия труб, гибочные машины, специальные тиски с подогревом и др.

Первым крупным изделием, выпущенным «электронной мастерской», стал монокок хвостовой части фюзеляжа, который при статических испытаниях показал вполне удовлетворительные результаты. После удачных испытаний мнение об электроне как конструкционном материале у многих работников авиапромышленности изменилось к лучшему. Летом 1934 г. были готовы центральная часть фюзеляжа и крыло для статических испытаний, одновременно запустили в производство хвостовое оперение и крылья лётного экземпляра. При постройке самолёта использовался приобретённый у фирмы «Фарбениндустри» электрон марки AZM.

Каркас крыла самолёта Э-1.

Задняя часть фюзеляжа.

Демонстрация легкости конструкции из электрона.

К ноябрю 1934 г. электронный самолёт Э-1 был готов. Как тогда было принято, ему присвоили имя одного из советских государственных деятелей — Серго Орджоникидзе.

Э-1 представлял собой свободнонесущий низкоплан с четырёхместной закрытой кабиной. Шасси неубирающееся. Конструкция машины была разнотипная для апробации различных изделий из электрона и разных конструктивно-силовых схем. Средняя и носовая части фюзеляжа, а также центроплан крыла имели ферменную конструкцию из склёпанных труб с обжатием их концов, хвостовая часть фюзеляжа — это оболочка с продольным набором и лёгкими шпангоутами, штампованными из листа. Крыло — однолонжеронное, полки лонжеронов тавровые, переменного сечения, со стенкой из электронного листа, нервюры ферменные, из тонкого швеллерного профиля. Всё было на заклёпках из сплава магналия с высоким содержанием алюминия (прочности и коррозионной стойкости электронных заклёпок не доверяли). Обшивка фюзеляжа и центроплана — из листового электрона, крыло и хвостовое оперение имели полотняную обшивку. На самолёте стоял семицилиндровый звездообразный двигатель воздушного охлаждения М-48 мощностью 200 л. с., созданный на основе серийного мотора М-11. Все металлические детали для защиты от воздействия внешней среды были оксидированы и имели лакокрасочное покрытие[147].

Постройка Э-1 в МАИ.

9 ноября 1934 г. во время заводских испытаний Э-1 произошла авария. Самолёт пилотировал лётчик А.И. Жуков[148].

На испытания в НИИ ВВС Э-1 поступил только через год. При осмотре обнаружили несколько очагов коррозии, главным образом внутри фюзеляжа, в местах нарушения лакокрасочного слоя. После очистки этих мест от ржавчины и покрытия их оксидной пленкой селенистой кислоты, коррозия там больше не возникала.

Испытания самолёта проходили с 8 октября по 28 ноября 1935 г. Их основной целью было выяснение механических свойства электрона в условиях полётных нагрузок и его коррозионной стойкости, поэтому полёты в основном сводились к взлёту и посадке, лётные характеристики машины большого интереса не представляли. Общая продолжительность 253 полётов составила всего 22 часа 35 мин., то есть каждый полёт в среднем продолжался немногим более пяти минут. Ведущим лётчиком-испытателем был П.М. Стефановский.

Самолет во время испытаний в НИИ ВВС в 1935 г.

Электронный самолёт существенно превосходил другие машины того же класса по относительному весу полезной нагрузки (0,415). Правда, на лётных характеристиках это никак не сказалось, так как в отношении аэродинамики Э-1 был далек от совершенства.

В выводах по испытаниям отмечалось:

«1. Попытку внедрения магниевых сплавов типа „электрон“ как конструкционного материала самолётостроения на примере самолёта Э-1 надо считать удавшейся. Конструктивное оформление самолётов из магниевых сплавов возможно имеет все данные к широкому развитию и может дать выигрыш в весе конструкции как минимум 10–12 % сравнительно с дюралем и другими алюминиевыми сплавами.

2. Строительство самолётов из магниевых сплавов может быть обеспечено как широкой собственной сырьевой базой, так и полуфабрикатами отечественного производства (завод № 95, завод им. Ворошилова).

3. Коррозионная устойчивость испытанных магниевых сплавов в действительных условиях эксплуатации свидетельствует об эффективности разработанного и примененного метода защиты их от коррозии (хромпиковая оксидная плёнка и лакокрасочное покрытие). Таким образом, малая стойкость магниевых сплавов против коррозии в настоящее время не может быть препятствием к дальнейшему их внедрению в строительство самолётов…Рекомендовать постройку из магниевых сплавов 4–5 машин, по своим аэродинамическим качествам стоящих на уровне современных требований к боевым самолётам, с последующим широким испытанием таковых не только на сухопутном аэродроме, но и в условиях морской авиации»[149].

Сравнительные данные самолётов Э-1, У-3 и КАИ-1.

Э-1 с закрытым капотом двигателем, 1937 г.

Но один год — слишком короткий срок, чтобы сделать окончательный вывод о способности защитных покрытий деталей из электрона противостоять коррозии. Поэтому в 1938 г. Э-1 подвергли в НИИ ВВС повторной проверке. До этого самолёт хранили то в ангаре, то под открытым небом. Летом 1937 г. машину подготовили для участия в скоростном перелёте лёгких самолётов из Москвы в Севастополь и обратно. Э-1 не относился к этому классу и летел вне конкурса. Пилотировал его А.И. Жуков. Из-за плохой погоды лётчик сбился с маршрута и закончил перелёт в Харькове.

Весной 1938 г. самолёт подготовили к новой серии испытаний в НИИ ВВС. Вместо М-48 на самолёте теперь стоял импортный мотор «Сальмсон» мощностью 175 л. с. Перед первым полётом, состоявшимся 9 апреля, Э-1 подвергли тщательному осмотру, предварительно смыв старую краску. На фюзеляже и центроплане было обнаружено несколько небольших очагов коррозии, но ржавчина была неглубокой и прочности конструкции не угрожала. Хуже было другое: 5 июня после 152 полётов на взлёт и посадку в обшивке фюзеляжа и обтекателей крыла заметили трещины. Через 10 дней испытаний самолёт вновь осмотрели: трещины увеличились в размерах, а в хвостовой части появились новые. После этого полёты прекратили, из обтекателей шасси и обшивки передней части фюзеляжа вырезали образцы листового материла для проверки на прочность в лабораторных условиях[150]. Так закончилась лётная жизнь первого советского электронного самолёта.

Э-1 на повторных испытаниях, 1938 г.

Э-1 был не единственным отечественным летательным аппаратом из электрона. На ГАЗ № 1 одновременно с самолётом построили планер из такого же магниевого сплава. В первом же полёте при посадке у него обломилось хвостовое оперение. Брошенные во дворе завода остатки планера, не имевшего защитного покрытия, менее чем за год уничтожила коррозия[151].

Выпускник МАИ М.Л. Бабад при участии А.Л. Гиммельфарба построил авиетку Э-2 «Клим Ворошилов». В отличие от Э-1, имеющего крыло и хвостовое оперение с полотняной обшивкой, Э-2 сделали полностью из электрона, даже воздушный винт был склёпан из двух 10-мм листов магниевого сплава. По схеме авиетка представляла собой свободнонесущий моноплан со среднерасположенным крылом прямоугольной формы с закруглёнными законцовками. Двигатель «Блекберн-Томтит» мощностью 18 л. с. вскоре заменили на «Анзани», 27 л. с. Но цельнометаллический самолётик оказался слишком тяжёл и для этого мотора. А.И. Жуков в 1934 г. выполнил на нём только один полёт, показавший, что мощность двигателя недостаточна. Больше летать на Э-2 не позволили из-за подозрений на коррозию конструкции. Несмотря на это во время ноябрьских праздников 1935 г. эта авиетка демонстрировалась на площади Маяковского в Москве как достижение советского самолётостроения.