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

Испытания проходили с 10 мая по 3 июня 1938 г. по программе, разработанной Отделом авиационной медицины НИИ ВВС. За этот небольшой срок было сделано 70 полётов. Они имели целью установить возможность выполнения фигурных полётов лежащим лётчиком, оценить влияние возникавших при этом перегрузок на организм и утомляемость горизонтально расположенного человека при долгом пилотировании. В ходе экспериментов Брагин сделал около 200 виражей, 90 петель, 100 переворотов через крыло, 40 пикирований. Кроме того, им было выполнено четыре полёта «на выносливость» продолжительностью по 2–3 часа.

Экспериментальный У-2 перед полётом.

Брагин написал в отчёте: «Наш самолёт У-2 давал во время фигур небольшие перегрузки, но разница в ощущении при положении сидя и лёжа во всяком случае была заметная. По личному опыту и отзывам большинства участников облёта, фигуры пилотажа переносятся в горизонтальном положении лучше, чем в вертикальном. При значительных перегрузках этот благоприятный момент может перекрывать другие неудобства: чувство усталости в шейных и поясничных областях, боли в подбородке и груди и общую усталость, так как эти ощущения, в общем, не очень интенсивны»[289].

В заключении по испытаниям предлагалось продолжить опыты на более скоростных самолётах УТИ-4, СБ или Р-10. Но идея не прижилась. Причины этого изложены в отзыве начальника штаба 1-го отдела НИИ ВВС майора Куприянова от 19 сентября 1938 г. на проект инженеров Маркова и Хавкина «Скоростной истребитель с горизонтальным расположением пилота»:

«Для её (идеи. — Д.С.) практического разрешения и проведения в жизнь авторам проекта необходимо:

а) обеспечить возможность обзора назад во всяком случае не меньшую, чем на современных одноместных самолётах;

б) вертикальное положение головы лётчика является безусловно необходимым при любом расположении лётчика, т. к. дает ему возможность обзора в любых возможных направлениях;

в) необходимо также обеспечить возможность удобного расположения лётчика на своём месте с тем, чтобы он мог легко производить манёвр как по вертикали, так и по горизонтали и без особого напряжения выдерживать полёт в течение не менее 2–3 часов без каких-либо признаков утомления.

Все вышеперечисленные недостатки в предложенной схеме расположения лётчика легко могут быть устранены, если расположить лётчика не на животе, а в полулежачем состоянии на спине»[290].

Именно так, в кресле с сильно отклонённой назад спинкой, сидят лётчики на современных высокоманёвренных истребителях.

Дальний бомбардировщик — летающее крыло

Незадолго до войны с Германией в СССР развернулись испытания экспериментального бомбардировщика ДБ-ЛК («дальний бомбардировщик — летающее крыло»). Он имел совершенно оригинальную схему: двухфюзеляжную, с крылом обратной стреловидности. Создал эту машину специалист по прочности авиационных конструкций Виктор Николаевич Беляев. Он работал в ЦАГИ с 1926 г., принимал участие в разработке многих металлических самолётов Туполева.

В начале 1930-х годов Беляев занялся поиском такой формы крыла большого удлинения, которая была бы оптимальна и с точки зрения аэродинамики, и в отношении веса. Это являлось сложной проблемой, так как с увеличением размаха крыла его вес быстро растёт. После множества расчётов и экспериментов Беляев пришёл к заключению, что наивыгоднейшее сочетание аэродинамического качества, жёсткости и веса будет у крыла со значительным сужением, особым образом подобранной круткой профиля по размаху и небольшой отрицательной стреловидностью, уменьшающейся к концам.

С целью проверки теории в 1934 г. в ЦАГИ построили экспериментальный планер ЦАГИ-2 (БП-2).

Модель планера БП-3.

Проект пассажирского самолёта В.Н. Беляева. («Техника воздушного флота», 1935, № 8, с. 99).

Над двумя вертикальными килями большой площади находился руль высоты. Но он являлся резервным органом; управлять планером в вертикальной плоскости лётчик мог и с помощью горизонтального руля на центроплане, а продольная балансировка достигалась применением профиля с отогнутой вверх хвостовой частью (так называемый S-образный профиль). Крыло имело размах 14,8 м, стреловидность передней кромки составляла 6°, только концы крыла были прямые.

Осенью 1934 г. ЦАГИ-2 участвовал в планерных состязаниях в Коктебеле. Пилоты хорошо отзывались о его устойчивости и управляемости, на нём выполняли фигурные полёты, в том числе «петлю Нестерова». После окончания состязаний планерист Н.С. Юдин совершил на планере Беляева буксировочный перелёт из Крыма в Москву.

В 1936 г. В.Н. Беляев построил по той же схеме двухместный планер БП-3. Для улучшения аэродинамических характеристик конструктор увеличил размах крыла до 20 м, уменьшил площадь вертикальных килей, отказался от дополнительного руля высоты над крылом. В результате аэродинамическое качество по сравнению с БП-2 возросло в полтора раза: с 18 до 27,5. Небольшая серия таких планеров была построена для авиационной школы в Ейске.

Результаты испытаний бесхвостых планеров с крылом отрицательной стреловидности позволили Беляеву приступить к созданию самолёта. Вначале в соответствии с организованным Обществом «Авиавнито» конкурсом на скоростной пассажирский самолёт намечалось построить гражданский двухмоторный моноплан с двигателями Райт «Циклон». По схеме он напоминал планер БП-2, но имел два фюзеляжа за мотогондолами, на семь человек каждый.

Проект был одобрен на заседании учёного совета ЦАГИ. Однако внешнеполитическая обстановка требовала в первую очередь новых боевых машин. Поэтому Беляев решил перепроектировать самолёт в дальний скоростной бомбардировщик.

В.Н. Беляев. Фото конца 1930-х годов.

О том, как создавался инициативный проект ДБ-ЛК, пишет сотрудник Беляева руководитель группы технического проектирования Л.Л. Селяков: «Я взялся за эту работу. Скажу откровенно, приходилось много ловчить и выкраивать любую свободную минуту для выполнения проекта. Чертёжная доска на моём столе стала рабочей с двух сторон. На одной — выполнялась текущая работа, а на другой создавался общий вид будущего бомбардировщика. Душа тянулась к обратной стороне доски. В скором времени появился общий вид нового самолёта. Всё в нём было продумано. Учтён опыт войны в Испании, пожелания руководства ВВС и т. д.»[291].

Проект бомбардировщика заинтересовал военных. 20 мая 1938 г. Военный совет ВВС утвердил расчётные лётно-технические характеристики ДБ-ЛК[292]. С двигателями М-88 он должен был иметь максимальную скорость 550 км/ч на высоте 7000 м, потолок — 10000 м, дальность с 1 т бомб — 1500 км. При использовании моторов водяного охлаждения АМ-35 с турбокомпрессорами скорость должна была возрасти до 600 км/ч, потолок — до 11000 м.

В 1938 г. для реализации проекта при заводе № 156 в Москве (бывший Завод опытных конструкций А.Н. Туполева) создали ОКБ-16. В.Н. Беляева назначили Главным конструктором этого КБ. В альбоме новых самолётов ВВС РККА от 18 ноября 1938 г. ДБ-ЛК числился как «экспериментальный ближний (?) бомбардировщик, заводской заказ 350». Сообщалось, что рабочие чертежи полностью готовы и машина находится в постройке[293].

Изготовление ДБ-ЛК завершилось 1 сентября 1939 г. Он создавался по последнему слову техники. Самолёт имел металлическую конструкцию с гладкой обшивкой, применялась потайная клёпка. Размах крыла равнялся 21,6 м. Для обеспечения продольной балансировки угол установки профиля увеличивался к концам (так называемая положительная крутка крыла). Угол стреловидности по передней кромке составлял -5°42′, а концы крыла были отклонены назад и несли небольшие дополнительные элероны. Это сделали для того, чтобы сохранить поперечную управляемость в случае срыва потока на основной части крыла. На передней кромке напротив элеронов установили автоматические предкрылки.

Так как нагрузка на крыло была довольно большой, самолёт снабдили щитками, отклоняющимися на 45° при посадке. Чтобы при этом равновесие машины не нарушилось, на центроплане установили специальный балансировочный закрылок. При посадке с отклонёнными щитками он поднимался вверх и создавал момент, удерживающий бомбардировщик от пикирования. С той же целью элероны, расположенные впереди центра тяжести самолёта, при выпуске щитков автоматически отклонялись вниз. Продольное управление осуществлялось с помощью установленного на киле горизонтального руля. Поэтому по внешнему виду ДБ-ЛК правильнее было бы считать «короткохвосткой». Но так как продольная балансировка самолёта обеспечивалась исключительно формой и круткой крыла, по балансировочной схеме он всё же являлся «бесхвосткой» или «летающим крылом».