Испытания самолета "103" 2АМ-37 показали, что его скорости полета были равны скоростям современных истребителей. По комплексу своих летно-тактических данных этот самолет на начало 1941 года законно мог быть отнесен к лучшим в своем классе.
Как отмечалось выше, весной 1940 года ВВС выдвинули к самолету "103" ряд новых требований, которые потребовали существенной переработки самолета, определившей лицо второго опытного экземпляра самолета "103" – "103У" 2АМ-37, который должен был стать эталоном для серийного производства.
ВВС потребовали добавить в экипаж штурмана, разместив его вместе с летчиком. Обычно штурман размещался в носовой застекленной части фюзеляжа, но это шло в разрез с компоновочными подходами разработчиков самолета к самолету-пикировщику, согласно которым летчик должен был иметь обзор вперед-вниз. Компромиссом было размещение штурмана уступом, сзади справа от летчика. Это требовало расширения фюзеляжа минимум на 300 мм, что, в свою очередь, приводило к расширению центроплана и к к значительным переделкам исходной конструкции. Выход был найден А.Н.Туполевым. Он предложил расширить только переднюю часть фюзеляжа, выполнив ее в виде "головастика", сведя расширение ее на нет к 1-му лонжерону центроплана, таким образом оставив конструкцию центроплана без изменений. Предложенная аэродинамическая схема стала одним из первых практических применений сформулированного позже "правила площадей" и позволила получить на самолете "103У" коэффициенты лобового сопротивления фюзеляжа мало отличающиеся от полученных для исходного самолета "103", выполнявшегося без утолщения в передней части.
23 августа 1940 года был осмотрен и одобрен комиссией ВВС макет самолета "103У" 2АМ-37, 4 ноября закончилась передача рабочих чертежей в опытное производство. 9 апреля 1941 года постройка самолета была закончена. 15 мая 1941 года летчик-испытатель М.А. Нюхтиков совершил на "103У" первый полет. В июне-июле самолет вместе с первой машиной "103" проходит государственные испытания. В ходе них были зафиксированы следующие данные самолета:
– длина самолета – 13,8 м;
– размах крыла – 18,8 м;
– высота самолета -4,5 м;
– площадь крыла – 48,5 м
– нормальная взлетная масса – 10448 кг;
– перегрузочная взлетная масса – 11498 кг;
– масса пустого самолета – 7823 кг;
– бомбовая нагрузка нормальная – 1000 кг; максимальная – 2000 кг;
– максимальная скорость на высоте 7800 м – 610 км/ч;
– максимальная скорость у земли – 469 км/ч;
– время набора высоты 5000 м – 9,5 мин;
– практический потолок – 10500 м;
– техническая дальность при полете на скорости 540 км/ч, высоте 7000 м с запасом топлива 1550 кг с 1000 кг бомб – 1898 км – расчетная, фактическая – 1800 км;
– длина разбега – 435 м;
– длина пробега – 765 м;
– посадочная скорость – 155 км/ч;
– стрелково-пушечное вооружение 2 х ШВАК 5 х ШКАС;
– экипаж – 4 чел.
Самолет "103У", по результатам начавшихся испытаний, с целью улучшения путевой устойчивости был доработан: было установлено новое вертикальное оперение, его площадь была увеличена с 4,37 м
В ходе испытаний 6 июля 1941 года, когда значительная часть полетов по программе была проведена, самолет "103У" потерпел катастрофу. В очередном испытательном полете, выполнявшемся в районе аэродрома НИИ ВВС, на правом двигателе АМ-37 разрушилось рабочее колесо ПЦН. Осколками были повреждены силовая установка, фюзеляж и убит штурман А.М.Акопян. Летчик М.А. Нюхтиков покинул машину, которая, планируя, не теряя устойчивости, врезалась в землю и разбилась. В катастрофе также погиб Мальцев – военный инженер 3 ранга, принимавший участие в испытательном полете. Это досадное происшествие практически не сказалось на оценках ВВС по самолету "103": машина удалась, необходимо было запускать ее в серию и оснащать ею части.
Испытания показали, что летно-тактические данные самолета "103" в модернизированном виде практически остались без изменений, за исключением некоторого снижения максимальных скоростей полета. По результатам испытаний самолета "103" и самолета "103У" в июле 1941 года был выпущен Акт, подписанный и утвержденный руководством ВВС, ОТБ НКВД и НКАП (Командующий ВВС РККА Жигарев, НКАП Шахурин, Начальник НИИ ВВС Федоров, Начальник ОТБ НКВД майор ГБ Кравченко, Зам. Нач. ОТБ НКВД ст.лейтенант ГБ Кутепов, директор завода №156 Ляпидевский). Ниже приводятся выдержки из этого акта:
"Объект испытаний. Испытанию были подвергнуты самолеты "103" и "103У", спроектированные ОТБ НКВД и построенные на заводе №156 НКАП…
…. Заключение. Самолеты "103" и "103У" с двумя моторами АМ-37 по своим летно-тактическим данным значительно превосходят все известные самолеты этого типа и полностью разрешают задачу вооружения ВВС Красной Армии фронтовым пикирующим бомбардировщиком.
Для серийной постройки в качестве фронтового бомбардировщика рекомендовать 4-х местный самолет "103У".
Самолет "103", имеющий скорость современного истребительного самолета и прошедший первый этап государственных испытаний, рекомендовать к постройке в качестве многоцелевого самолета, могущего выполнять задачи бомбардировщика и истребителя, для чего усилить его пушечное вооружение и броневую защиту. "
Вопрос о серийном производстве самолета "103" был решен в июне 1941 года, когда машины еще проходили летные испытания. 10 июня 1941 года вышло правительственное постановление, а 17 июня Приказ НКАП №533, в котором говорилось:
"Начальнику 10 Главного Управления и директору завода №18 (Воронеж) т. Шенкману немедленно начать подготовку к постановке на производство самолета "103", исходя из того, что завод №18 должен в 1941 г. выпустить 1200 самолетов Ил-2 и 100 самолетов Ер-2 с М-40, а в 1942 г. 1000 самолетов "103" и 400 Ер-2.
Директору завода №156 т. Ляпидевскому совместно с начальником ОТБ НКВД т.Кравченко:
а) разработать серийные чертежи для передачи на завод №18 в период с
15 августа по 15 сентября 1941 г
Послать на завод №18 не позднее 15 октября 1941 г. группу специалистов ОТБ НКВД в количестве 20-25 человек во главе с т. Туполевым и 40 человек вольнонаемных конструкторов."
Внимательный читатель обратит внимание, что в данном Приказе перед фамилией ТУПОЛЕВ стоит "ТОВАРИЩ", зеков так называть было не принято. Берия держал свое слово: вопрос об освобождении А.Н.Туполева и его коллег был решен. 22 июня 1941 г началась Великая Отечественная война. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 19 июля 1941 года А.Н.Туполев, С.М.Егер, Б.А.Саукке, A.M.Черемухин и др. были досрочно освобождены от дальнейшего отбытия наказания со снятием судимости. Через 14 лет, в 1955 году все они будут реабилитированы. 21 июля А.Н.Туполев был освобожден и вскоре отправляется в Омск, где с началом войны решено было развернуть серийное производство самолета "103". Под новый авиационный завод были выделены недостроенные корпуса автосборочного завода. Несколько ранее в Омск были отправлены его коллеги. На основании приказа НКАП № 652 от 9 июля 1941 года в Омск эвакуировался весь завод № 156, включая и ЦКБ-29. 18 июля 1941 года на базе двух эвакуированных заводов №156 и №81 (Тушино), согласно приказа НКАП № 714 был образован авиационный завод №166. Заключенные туполевцы уезжали из Москвы еще не зная, что большую часть их вскоре в Омске ждет свобода. Вот как описывает события тех дней С.М.Егер:
"22 июня 1941 г. началась война. Большинство заключенных подали заявления с просьбой отправить их на фронт. Режим стал жестче. Мы рыли во дворе бомбоубежища.
15 июля, в ночь на 16-е, нас посадили в эшелон, в товарные вагоны с решетками и повезли на Восток. Андрея Николаевича вызвали и он исчез. Впереди и сзади нас шли эшелоны с оборудованием, с семьями вольнонаемных сотрудников ЦКБ-29 и с семьями заводских рабочих и инженеров.
Железнодорожники не понимали кого везут в "арестанском" эшелоне. На Восточной магистрале привыкли к "арестанским" эшелонам, но там крики, лай собак. Тут – спокойный эшелон, вежливый разговор охраны с заключенными. Может быть первые военнопленные? Нет, говорят по-русски.
22 июля прибыли в Омск. Нас выгрузили и привезли в школу, где ночь мы спали на матрацах на полу. Утром 23 июля охрана сообщила, что немцы бомбили Москву. Настроение подавленное – у большинства заключенных и у охраны в Москве остались семьи.
Ранним утром 25 июля нас разбудили и стали зачитывать список – 24 человека, в том числе и я. "Собраться с вещами". Вывели за ворота и предложили самим отправиться в Областное управление НКВД. Так, стадом, как овцы, прижимаясь друг к другу, мы и пошли без охраны. В местном УНКВД каждому из нас объявили, что по ходатайству НКВД СССР Президиум Верховного Совета СССР 19 июля 1941 года принял решение досрочно освободить нас и восстановить в правах. Это была формула "отпущения грехов", а сами грехи были?
Нам выдали паспорта, деньги и указали местожительство. Я поселился в новом доме, в маленькой комнатке. Вызвал телеграммой жену и сына…"
На свободу был отпущен не весь "спецконтингент", часть создателей новой авиационной техники продолжали оставаться в ранге зеков. Какое-то время над будущим Ту-2 продолжал работать смешанный контингент из зеков и вольных специалистов.
Начало Великой Отечественной войны скорректировало планы по серийному выпуску самолета "103". Завод №18 в Воронеже практически полностью сосредоточился на массовом выпуске Ил- 2 и ему было уже не до освоения новой машины. Поэтому серийная постройка самолета "103У" на основании Постановления ГКО №296 от 27 июля 1941 года и Приказа НКАП №761 от 29.07.41 г. была возложена на завод №166, причем первые 10 серийных машин должны были быть готовы к 1-му октября 1941 года (первоначально на строившемся заводе №166 предполагалось серийно выпускать цельнометаллический пушечный истребитель ОКБ А.С.Яковлева И-30). Согласно дальнейшим директивным документам, завод №166 должен был обеспечить в 4-м квартале 1941 года выпуск 45 самолетов "103У", а в 1942 году – 600 машин этого типа. В дальнейшем в ноябре программа на 1941 год была снижена до 10 машин, которые были построены в конце 1941 – начале 1942 года, но не с двигателями водяного охлаждения АМ-37, а с двигателями воздушного охлаждения М-82 (самолет "103В").
Оказавшись в конце июля 1941 года в Омске, коллектив КБ А.Н.Туполева занялся подготовкой серийной конструкторской документации для выпуска самолета "103У" на заводе №166, одновременно работая над усовершенствованием машины в направлении упрощения ее серийного производства и приспособления к массовому выпуску. В серийном производстве самолет должен был иметь обозначение "103С" 2АМ-37. В сентябре 1941 года в производство были переданы все рабочие чертежи, и завод приступил к постройке серии. Серийный самолет "103" 2АМ-37 при нормальном взлетном весе 10750 кг должен был развивать на высоте 7700 м скорость до 604 км/ч, набирать высоту в 5000 м за 10,1 минуты и иметь практический потолок в 10900 м. Вооружение должно было состоять из 1000-2000 кг бомб, двух пушек ШВАК и пяти пулеметов ШКАС.
С целью оценки облегчения эксплуатации самолета в зимних условиях, для самолета "103С" 2АМ-37 был рассмотрен вариант его использования с лыжным неубирающимся шасси. Расчеты показали, что при этом максимальная скорость на высоте 7350 м падала до 535 км/ч, у земли – до 420 км/ч, время набора высоты 5000 м увеличивалось до 12,4 мин.
Как отмечалось выше, в заключении по испытаниям самолетов "103" и "103У" рекомендовалось принять в качестве фронтового пикирующего бомбардировщика четырехместный "103У". Самолет "103" предлагалось развивать в направлении создания многоцелевого скоростного бомбардировщика. В свете этого в декабре 1941 года даже было принято решение об организации серийного производства самолета "103" 2АМ- 37 на заводе №23 в Москве, которое осуществлено не было. Однако КБ А.Н. Туполева, в свете возможной реанимации самолета "103", подготовило в период с конца 1941 года по конец 1942 года несколько технических предложений по дальнейшему развитию самолета "103" в многоцелевой вариант. Было предложено выпускать серийно самолет "103" в следующих основных вариантах:
– скоростного высотного бомбардировщика с нормальной бомбовой нагрузкой 3000 кг, с вооружением 2 х ШВАК и 2 х УБ;
– скоростного высотного фоторазведчика с размещением в бомбоотсеке аэрофотоаппаратов типа АФА-33-500 и АФА-33-200 (при сохранении штатного АФА-Б) и дополнительного топливного бака на 750 л;
– высотного тяжелого истребителя с установкой в фюзеляже для стрельбы вперед одного пулемета УБ и двух пушек Ш-37, при сохранении крыльевых пушек ШВАК-20 и двух оборонительных пулеметов УБ, в бомбоотсеке предполагалась подвеска дополнительного топливного бака на 700 л.
Хотя в тот период эти предложения приняты не были, они стали в какой-то степени базовыми при работах над проектом самолета "63" ("СДБ"), являвшимся прямым развитием самолета "103" ("58").
ТУ-2 ЛЕТЯТ НА ФРОНТ
Как отмечалось выше, третий опытный самолет "103", получивший обозначение "103В", должен был строиться с новыми двигателями воздушного охлаждения типа М-120ТК-2 (1650/1800 л.с.). Проектирование самолета "103В шло практически одновременно с первыми двумя опытными машинами с двигателями жидкостного охлаждения. 2 марта 1941 г чертежи на "103В" 2М-120 ТК- 2 были сданы в опытное производство. Однако из-за задержек с доводками и испытаниями опытного двигателя М- 120, весной 1939 года принимается решение строить самолет "самолет 103В" с двигателями типа М-82 (1330/1700 л.с.). 9 мая 1941 года выходит Постановление Правительства №1238-517, а 13 мая соответствующий Приказ НКАП №438 по данному вопросу. 24 мая 1941 года вышел Приказ НКАП №475, в котором в частности говорилось:
"Директору завода №156 т. Ляпидевскому установить на самолет "103" моторы М-82 А и выпустить этот самолет ("103" 2М-82А) к 25 июля с.г.
Начальнику ЦКБ-29 т.Кутепову Г.Я. обеспечить сдачу чертежей по ВМГ самолета "103" 2 М-82 А с 1 по 25 июня с.г…
Директору завода №19 т.Кожевникову передать заводу №156 один мотор с редукцией 0,69 5 июня с.г., для доводки ВМГ один мотор с к 10 июня и 2 мотора к 25 июня с.г. И.О.Нач.ЦАГИ т.Шишкину установить до 1 июня с.г. наивыгоднейшую редукцию для М-82 А. Гл. конструктору т.Швецову разработать и испытать редуктор к мотору М-82А со степенью редукции, рекомендованной ЦАГИ, а директору завода №19 т.Кожевникову поставит 3 мотора М-82А с редукцией по указанию ЦАГИ…
Для форсирования работ по выпуску самолета "103"2М-82А разрешить директору завода №156 применять на период с 20 мая по 1 августа 1941 г. аккордно-премиальную систему оплаты труда, при проектировании по ЦКБ-29 и в производстве при постройке. Для этой цели выделить 250000 руб."
В Постановлении ГКО от 17.07.41 г. по постановке серии самолета "103У" предписывалось НКАП и НКВД СССР изготовить 1 самолет "103У" с М-82 к 15 августа 1941 года. Начавшаяся война и эвакуация ЦКБ-29 и завода №156 существенно скорректировали эти планы. В ходе эвакуации недоконченный "103В" перевозится в Омск на строющийся завод №166, туда же был направлен весь задел по серии самолетов "103У". Первый опытный самолет "103В" и первые серийные машины строились еще в незаконченных корпусах под крышей из натянутого брезента.
7 октября 1941 года приказом НКАП А.Н.Туполев назначается Главным конструктором завода №166. В ноябре 1941 года часть КБ А.А.Архангельского прибыло в Омск и влилось в туполевское КБ. К концу 1941 года окончательно складывается коллектив, который ведет весь комплекс работ по внедрению в серию и совершенствованию самолета "103В", будущего Ту-2. Общее руководство и функции Главного конструктора осуществлял А.Н.Туполев. Распределение работ между бригадами было следующее:
– бригада В.Л.Александрова – винты;
– бригада А.П.Балуева – моторное оборудование;
– бригада А.Р.Бонина – гидравлика;
– бригада С.А.Вигдорчика – технология;
– бригада С.М.Егера – общие виды;
– бригада Л.Л.Кербера – электро-ра- диооборудование;
– бригада А.В.Надашкевича – вооружение;
– бригада Н.С.Некрасова – оперение;
– бригада И.Г.Немана – фюзеляж;
– бригада М.Н.Петрова – фонари;
– бригада Т.П.Сапрыкина – шасси;
– бригада Б.А.Саукке – крыло;
– бригада Н.А.Соколова – вибрации;
– бригада А.Э.Стерлина – аэродинамика;
– бригада Г.С.Френкеля – аэронавигационное оборудование;
– бригада А.М.Черемухина – прочность;
– бригада В.А.Чижевского – центроплан.
Руководителем всех работ по доводке самолетов и по внедрению их в серию и эксплуатацию А.Н.Туполев назначает Д.С.Маркова. Ведущим инженером по доводочным и летным испытаниям – Е.К.Стомана.
К ноябрю 1941 года опытный самолет "103В" 2М-82А (обозначение по КБ самолет "60") был построен. Самолет "103В" 2М-82 представлял собой модификацию "103У" и отличался от последнего следующим:
– двигатели водяного охлаждения АМ-37 были заменены на двигатели воздушного охлаждения типа М-82А;
– в отъемных частях крыла параллельный гофр был заменен на конический, в целях лучшей связи с обшивкой. Остальные агрегаты остались без изменений, либо в них вводились улучшения по опыту испытаний самолетов "103" и "103У".
К таким улучшениям можно отнести:
– изменения системы бензопитания по рекомендациям НИИ ВВС для серийного самолета "103С";
– перевод системы бомбосбрасывания с механической на пиротехническую;
– увеличение площади вертикального оперения, по типу доработок на "103У".
Заводские испытания опытного самолета "103В" 2М-82 должны были проводиться как совместные с ВВС. 9 октября 1941 года приказом НКАП и ГУ ВВС №1054/219 (приказ по заводу №166 от 12.11.41 г. №№8/15) назначается экипаж для проведения испытаний в составе: летчика-испытателя М.П.Васякина, штурмана – Н. М.Панченко, ведущего инженера от завода – Е.К.Стомана. От ВВС в испытаниях принимали также участие ведущий инженер Мируц и летчик Жданов, штурман Цветков. 15 декабря 1941 года опытный самолет "103В" совершает первый полет (по одним данным в первый полет машину поднял экипаж под командованием М.П.Васякина, по другим – заводского летчика-испытателя Я.Г. Пауля).