В 1952 г. в КБ А. А. Микулина был построен двигатель АМ-5 с осевым компрессором тягой 2000 кгс, применявшийся на самолете-перехватчике Як-25. Двумя годами раньше закончилась разработка двигателя АЛ-5 с силой тяги 5000 кгс, несколько позже - двигателя ТР-7 (АЛ-7), Этот экспериментальный двигатель имел уже сверхзвуковые ступени компрессора, что позволило значительно уменьшить габариты и массу двигателя за счет уменьшения количества ступеней компрессора. Двигатели В. Я. Климова обладали принципиально новыми качествами вследствие форсирования тяги форсажной камерой, которая явилась необходимой принадлежностью всех отечественных и иностранных турбореактивных двигателей, установленных в первую очередь на военных самолетах. Однако двигатели этого типа (с центробежным компрессором) могли применяться только на легких самолетах, так как тяга их ограничивалась низкой производительностью компрессора.
Как в свое время отошли в прошлое поршневые двигатели, так и турбореактивные двигатели с центробежными компрессорами постепенно теряли свое значение, поскольку не обеспечивали высокие степени сжатия и большие расходы воздуха, без чего невозможны современные мощные и экономичные газотурбинные двигатели. Создание их потребовало разработки высоконапорных компрессоров и применения новых жаропрочных сплавов для камер сгорания, лопаток и дисков турбин. С введением форсажных камер возникла необходимость устанавливать регулируемые выходные реактивные сопла.
В пятидесятые годы в конструкторском бюро, возглавляемом С. К. Туманским, был создан двигатель РД-9 с форсажной камерой. Он обладал рекордно низкой удельной массой и отличался малым расходом топлива. В фюзеляже самолета МиГ-19 устанавливались два таких двигателя, что в значительной степени обусловило сверхзвуковые летные характеристики этой машины. Дальнейший прогресс в развитии реактивной авиации определялся изысканием оптимальных; размеров компрессоров и турбин и достижением лучших коэффициентов полезного действия. Кроме того, необходимо было увеличивать температуру газа перед турбиной. Все это в конечном счете привело к созданию силовой установки, благодаря которой самолет достигал скорости, значительно превышавшей 2000 км/ч. Такой установкой явится двигатель РИФ-300. Применялся он на самолете МиГ-21 и получил широкую известность не только в нашей стране.
Как у нас в стране, так и за рубежом велась разработка неизвестного в авиационной технике турбовинтового двигателя (ТВД), который по своей экономичности для небольших скоростей полета значительно превосходил турбореактивный двигатель. Такие двигатели, созданные в конструкторских бюро Н. Д. Кузнецова и А. Г. Ивченко, получили широкое распространение на самолетах с дозвуковыми скоростями полета. Одним из наиболее экономичных двигателей этого типа является НК-12, установленный на самолетах Ан-22 и Ту-114. Созданный еще в начале пятидесятых годов, он и в настоящее время эксплуатируется на военных и гражданских самолетах. Двигатель развивает эквивалентную мощность до 15000 л. с. На тяжелых 01ечествеипых самолетах, снабженных ТВД НК-12, установлен ряд мировых рекордов.
С другой стороны, вследствие падения коэффициента полезного действия винта на больших скоростях этот двигатель имеет ограничения по скорости. Сложна в нем также передача энергии от турбины через редуктор на винт. Все это вынуждало искать новые силовые установки.
В последние годы конструкторскими бюро созданы турбовентиляционные двухконтурные двигатели (ТРДД). Они создают меньше шума, чем ТРД и ТВД, и в настоящее время широко применяются как на пассажирских и транспортных (Ту-111, Ту-154, Ил-62, Як-40, Ил-76), так и на военных самолетах.
Особо трудной задачей явилось создание силовой установки для самолета, совершающего взлет и посадку вертикально. Трудность обусловлена прежде всего необходимостью иметь малую массу двигателя и менять направление тяги в зависимости от режима полета, так как в горизонтальном полете тяга должна быть направлена по продольной оси машины, а при взлете и посадке выходящие газы должны иметь вертикальное направление и создавать тягу, необходимую для поддержания самолета до перехода его в горизонтальный полет или до посадки. Исследования, проводившиеся в нашей стране, а также ознакомление с подобными двигателями иностранных авиационных компаний давали достаточно материала для обсуждения вопросов о схеме силовой установки для самолета указанного типа. Большой вклад в создание такого двигателя внесло ОКБ С. К. Туманского. В результате в 1967 г. на воздушном параде в Домодедово демонстрировался самолет с силовой установкой, вертикальная и горизонтальная тяги которой создавались поворотом струи газов, выходящих из реактивного сопла.
Турбореактивные двигатели, появившиеся в конце второй мировой войны, были значительно усовершенствованы в основном за счет улучшения конструкций. Широкие научно-исследовательские и экспериментальные работы, проведенные в последние 25 - 30 лет, позволили существенно повысить к.п.д. компрессоров и турбин и повысить максимальную температуру газа в двигателе. Достигалось это разработкой более жаропрочных конструкционных материалов и использованием более совершенных систем охлаждения турбин, и в первую очередь лопаток. Если в двигателях начала пятидесятых годов температура газа перед турбиной равнялось 850° С, то сейчас она достигает 1400 - 1450° С. Столь значительные усовершенствования привели к соответствующему улучшению характеристик двигателей, и прежде всею к увеличению удельной тяги (тяги, получаемой с единицы массы газа) и уменьшению удельного расхода топлива. За эти же годы расход топлива снизился с 1,35 до 0,6 кг топл./кгс-ч (на дозвуковом режиме), а удельная масса (отношение массы к тяге) двигателя уменьшилась с 0,4 до 0,12 кг/кгс. Габариты двигателя в результате уменьшения числа ступеней компрессора и турбины уменьшились примерно в три раза. Вместе с тем срок службы двигателей между ремонтами возрос в десять раз и более.
Однако, по данным иностранной печати, улучшение характеристик двигателей привело к их значительному удорожанию. Так, например, стоимость двигателя американского самолета "Сейбр" пятидесятых годов составляла примерно 5 млн. франков, французского "Мираж-3" шестидесятых годов - 8 млн. франков, а шведского "Вигген" конца шестидесятых годов - 14 млн. франков. Иначе говоря, за 20 лет стоимость двигателя возросла почти в три раза. Справедливо замечается, что, если не принять мер, будет наблюдаться дальнейший рост стоимости двигателей. Применение композиционных материалов, армированных высокопрочными волокнами, а также все более сложных и более эффективных систем охлаждения турбинных лопаток позволит достичь большей температуры газа на входе в турбину и, значит, улучшить характеристики двигателя (тягу, удельный расход топлива, удельную массу). Однако его удельная и абсолютная стоимость, по-видимому, также значительно возрастет.
Во главе коллективов, создающих авиационную технику, стоят генеральные и главные конструкторы. Они не только руководят коллективами конструкторских бюро, но и объединяют результаты труда многих научных институтов и смежных организаций, участвующих в создании самолетов, вертолетов и двигателей, используют в разработках все новое, передовое, созданное наукой и техникой.
Автор книги прослужил в Военно-воздушных силах 66 лет и имел непосредственное отношение к созданию советской авиации, многие годы тесно сотрудничал с выдающимися отечественными авиационными конструкторами.
В подготовке рукописи труда к изданию принимал участие профессор, доктор технических наук Б. А. Пономарев, которому автор приносит свою благодарность.
Советское самолетостроение
Партия и правительство с самого начала существования Советского государства всемерно заботились о создании воздушного флота Страны Советов. Вопросы развития авиации были в центре внимания советских партийных и государственных органов и неоднократно рассматривались на партийных съездах, специальных заседаниях и совещаниях с участием высших советских партийных и государственных деятелей.
Отечественное самолетостроение в начале двадцатых годов основывалось на модернизации и серийном выпуске лучших образцов самолетов зарубежных марок. Параллельно велись работы по созданию собственных конструкций.
Одним из первых самолетов, построенных в советское время, был модернизированный вариант английской машины ДН-9. Освоение ее было поручено Н. Н. Поликарпову, а самолет в различных модификациях имел наименование Р-1, В это же время на базе английской машины марки "Авро" выпускался двухместный учебный самолет У-1, предназначенный для летных училищ.
Из отечественных самолетов оригинальной конструкции, созданных в двадцатые годы, следует отметить пассажирский самолет АК-1 В. Л. Александрова и В. В. Калинина. Два самолета сконструировал летчик В. О. Писаренко и построил в мастерских севастопольской школы летчиков, где был инструктором. Большую известность имели конструкторские группы под руководством Д. П. Григоровича и Н. Н. Поликарпова, работавшие над созданием летающих лодок, пассажирских самолетов, а также истребителей.
В этот период в отечественном самолетостроении наметился переход к созданию летательных аппаратов из металла. В 1925 г. в ЦАГИ было создано конструкторское бюро АГОС (авиация, гидроавиация и опытное строительство), руководителем которого стал А. Н. Туполев. Тематика работы АГОС отличалась большим разнообразием, и в составе бюро были образованы бригады. Возглавлявшие их инженеры стали впоследствии известными конструкторами.
Многие из созданных в бюро самолетов участвовали в международных выставках и перелетах на дальние расстояния. Так, на машинах АНТ-3 (Р-3) были совершены полеты по европейским столицам и дальневосточный перелет Москва - Токио. Тяжелый металлический самолет ТБ-1 (АНТ-4) в 1929 г. совершил перелет Москва - Нью-Йорк. Самолеты этого типа строились серийно и применялись ее только в дальней бомбардировочной авиации, но и в арктических экспедициях. Техническим руководителем проекта ТБ-1 являлся конструктор В. М. Петляков. В АГОС был также спроектирован пассажирский самолет АНТ-9, совершивший дальний перелет протяженностью 9037 км.
Одновременно отдел сухопутного самолетостроения (ОСС) под руководством Н. Н. Поликарпова строил самолеты-истребители И-3, ДИ-2. В этот же период был построен широко известный самолет У-2 (По-2), прослуживший около 35 лет. Одной из весьма удачных оказалась созданная отделом сухопутного самолетостроения машина Р-5, которая впоследствии выпускалась в различных вариантах - как разведчик, штурмовик и даже как легкий бомбардировщик.
Отдел морского самолетостроения, руководимый Д. П. Григоровичем, строил морские самолеты, в основном разведчики.
Наряду с боевыми и пассажирскими машинами конструировались авиетки и легкие самолеты по заказу спортивных организаций, среди них и первые самолеты А. С. Яковлева, именовавшиеся АИР.
В начале тридцатых годов самолеты имели старые формы - бипланную схему и не убирающееся в полете шасси. Обшивка металлических самолетов была гофрированной. В то же время в опытном самолетостроении происходила реорганизация, и на заводе "Авиаработник" были созданы бригады по типам самолетов.
Вначале задание на разработку самолета И-5 было выдано А. Н. Туполеву, а позже его созданием занимались Н. Н. Поликарпов и Д. П. Григорович. Этот самолет в различных модификациях состоял на вооружении почти десять лет, а истребители И-15, И-153, И-16 даже участвовали в боевых действиях начального периода Великой Отечественной войны.
Бригада И. И. Погосского проектировала гидросамолеты, в частности морской дальний разведчик МДР-3 (позже ее коллектив возглавлял Г. М. Бериев, который строил гидросамолеты для авиации ВМФ вплоть до семидесятых годов).
Бригада дальних бомбардировщиков под руководством С. В. Ильюшина несколько позже спроектировала самолет ДБ-3, а затем широко известный штурмовик Ил-2. Бригада С. А. Кочеригина в течение нескольких лет занималась проектированием штурмовика, который, правда, не получил применения. Под руководством А. Н. Туполева создавались тяжелые бомбардировщики, в том числе ТБ-3 - один из лучших и наиболее известных самолетов этого типа.
Конструкторские бюро, руководимые А. И. Путиловым и Р. Л. Бартини, работали над созданием цельнометаллических стальных самолетов.
Успехи, достигнутые в самолетостроении и особенно проектировании двигателей, позволили приступить к созданию самолета рекордной дальности полета АНТ-25. Этот самолет с двигателем М-34Р конструкции А. А. Микулина вошел в историю после выполненных на нем перелетов из Москвы через Северный полюс в США.
К началу сороковых годов в соответствии с постановлением Совета Народных Комиссаров "О реконструкции существующих и строительстве новых самолетных заводов" было введено в эксплуатацию несколько авиационных заводов, которые предназначались для выпуска новейших самолетов. В этот же период был объявлен конкурс на лучшую конструкцию самолета-истребителя. Над его созданием работали талантливые инженеры-конструкторы С. А. Лавочкин, В. П. Горбунов, М. И. Гудков, А. И. Микоян, М. И. Гуревич, М. М. Пашинян, В. М. Петляков, Н. Н. Поликарпов, П. О. Сухой, В. К. Таиров, И. Ф. Флоров, В. В. Шевченко, А. С. Яковлев, В. П. Яценко. В итоге конкурса в 1941 г. на вооружение стали поступать самолеты ЛаГГ, МиГ и Як - широкоизвестные истребители периода Великой Отечественной войны.
Большую роль в годы войны сыграли пикирующие бомбардировщики Пе-2 конструкции В. М. Петлякова. В 1939г. под руководством В. М. Петлякова был модифицирован самолет АНТ-42 (ТБ-7), построенный в ЦАГИ в 1936 г. и переименованный после смерти Петлякова (1942) в Пе-8. Этот самолет наряду с бомбардировщиками Су-2 конструкции П. О. Сухого и Ер-2 конструкции В. Г. Ермолаева - Р. Л. Бартини применялся в дальней авиации. Самолет Ер-2 имел большую дальность полета, особенно с установкой на нем двигателей тяжелого топлива (дизелей) конструкции А. Д. Чаромского.
Слова К. Э. Циолковского о том, что за эрой аэропланов винтовых наступит эра аэропланов реактивных, оказались пророческими. Эра реактивных самолетов практически началась в сороковые годы. По инициативе видного советского военачальника М. Н. Тухачевского, являвшегося в то время заместителем Наркома по вооружению, были созданы многие научно-исследовательские учреждения, работавшие в области ракетной техники.
Однако следует сказать, что достижения в развитии советской реактивной авиации не пришли внезапно, сами собой.
Теоретические разработки и проведенные исследования в конце двадцатых годов позволили вплотную подойти к созданию ракетоплана. Такой планер был построен Б. И. Черановским для ГИРД, а в 1932 г. планер модифицировали под опытный двигатель одного из основоположников отечественного ракетостроения инженера Ф. А. Цандера.
В апреле 1935 г. С. П. Королев сообщил о намерении строить крылатую ракету-лабораторию для полетов человека на небольших высотах с использованием воздушно-ракетных двигателей.
Большую роль сыграли испытания, проведенные в 1939 - 1940 гг., когда был создан жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) с регулируемой силой тяги, установленный на планере, разработанном С. П. Королевым, впоследствии академиком, дважды Героем Социалистического Труда. 28 февраля 1940 г. летчик В. П. Федоров на высоте 2000 м отделился на ракетоплане от самолета-буксировщика, включил ЖРД, совершил полет с работающим двигателем и после выработки топлива произвел посадку на аэродроме.
Обеспечение максимальной скорости самолета было мечтой каждого конструктора. Поэтому на самолетах с поршневыми двигателями начали устанавливать реактивные ускорительные установки. В качестве примера можно привести самолет Як-7 ВРД, под крыло которого подвешивались два прямоточных воздушно-реактивных двигателя. При их включении скорость возрастала на 60 90 кит/ч. На самолете Ла-7Р в качестве ускорителя использовался жидкостный ракетный двигатель. Увеличение скорости за счет тяги ЖРД составляло 85 км/ч. Применялись и пороховые ускорители для увеличения скорости полета и уменьшения взлетной дистанции при разбеге самолета.
Большая работа проводилась по созданию специального самолета-истребителя с ЖРД, который доджей был иметь большие скороподъемность и скорость при значительной продолжительности полета.
Молодые конструкторы А. Я. Березняк и Л. М. Исаев под руководством В. Ф. Болховитинова в августе 1941 г. начали проектирование боевого самолета с ракетным двигателем, предназначенного для перехвата вражеских истребителей в районе аэродрома, 15 мая 1942 г. летчик Государственного научно-испытательного института ВВС Г. Я. Бахчиванджи в присутствии конструкторов и комиссии совершил успешный полет на этом реактивном самолете.
В послевоенный период в стране создавались и проходили испытания новые модели самолетов-истребителей с ЖРД. Например, одна из таких моделей управлялась летчиком, находившимся в машине в лежачем положении.
В период Великой Отечественной войны значительные работы проводились по улучшению летно-технических характеристик самолета Пе-2 с помощью жидкостных ракетных двигателей, которые имели регулируемую тягу.
Однако ни истребители с поршневыми двигателями и установленными на них ускорителями, ни самолеты с ракетными двигателями не нашли применения в практике боевой авиации.
В 1944 г. в целях повышения скоростей было решено на самолетах А. И. Микояна и П. О. Сухого установить мотокомпрессорный двигатель, который сочетал бы особенности поршневого и реактивного двигателей. В 1945 г. самолеты И-250 (Микояна) и Су-5 (Сухого) достигали скорости 814 - 825 км/ч.
В соответствии с указанием Государственного Комитета Обороны было принято решению о создании и постройке реактивных самолетов. Эта работа была поручена Лавочкину, Микояну, Сухому и Яковлеву.
Как известно, 24 апреля 1946 г. в один и тот же день взлетели самолеты Як-15 и МиГ-9, которые имели в качестве силовых установок недостаточно совершенные турбореактивные двигатели, да и сами машины не вполне отвечали предъявлявшимся к авиации требованиям. Позже был построен Ла-160, первый в нашей стране реактивный самолет со стреловидным крылом. Его появление сыграло значительную роль в повышении скоростей истребителей, но до скорости звука было еще далеко.
Второе поколение отечественных реактивных самолетов представляло собой более совершенные, более скоростные, более надежные машины, в их числе Як-23, Ла-15 и особенно МиГ-15. Как известно, последний имел мощный двигатель, три пушки и стреловидное крыло, под которым в случае необходимости подвешивались дополнительные топливные баки. Самолет полностью оправдал возложенные на него надежды. Как показал опыт боевых действий в Корее, он превосходил американский истребитель "Сейбр". Добрую службу сослужил и учебно-тренировочный вариант этой машины, который в точение ряда лет был основным учебно-тренировочным истребителем нашей авиации.
Впервые в СССР скорость звука в полете со снижением была достигнута под новый, 1949 г. на опытном самолете С. А. Лавочкина Ла-176 летчиком О. В. Соколовским. А в 1950 г. уже в горизонтальном полете самолеты МиГ-17, Як-50 проходили "звуковой барьер" и со снижением достигали скоростей, значительно больших звуковых. В сентябре - ноябре 1952 г. МиГ-19 развивал скорость, в 1,5 раза большую, чем скорость звука, и превосходил по главным характеристикам "Супер-Сейбр", который к тому времени являлся основным истребителем ВВС США.
Преодолев "звуковой барьер", авиация продолжала осваивать все большие скорости и высоты полета. Скорость уже достигла таких значений, при которых для дальнейшего увеличения ее требовались новые решения проблемы устойчивости и управляемости. Кроме того, авиация вплотную подступала к так называемому "тепловому барьеру" (при полете на сверхзвуковой скорости температура воздуха перед самолетом в результате сильного сжатия резко повышается, этот нагрев передается и самой машине). Проблема теплозащиты требовала безотлагательного решения.
28 мая 1960 г. на самолете Т-405 генерального конструктора П. О. Сухого летчик Б. Адрианов установил абсолютный мировой рекорд скорости полета 2092 км/ч по замкнутому маршруту 100 км.
В итоге наша авиация получила самолет, способный около 30 мин лететь со скоростью примерно 3000 км/ч. Полеты на этих самолетах свидетельствовали также о том, что благодаря применению жаропрочных материалов и мощных систем охлаждения проблема "теплового барьера" для этих скоростей полета в основном была решена.
За послевоенные годы в СССР были созданы превосходные пассажирские и транспортные самолеты. Еще в 1956 г. на линиях Аэрофлота началась эксплуатация самолета Ту-104, который впервые в мире начал регулярные пассажирские перевозки, Ил-18, Ту-124, Ту-134, Ан-10 и Як-40 выдвинули наш Гражданский воздушный флот на одно из ведущих мест в мире.
Новые отечественные пассажирские самолеты Ан-24, Ту-154М, Ил-62М и Як-42 осуществляют массовые воздушные перевозки внутри страны и за ее пределами. В конце семидесятых годов был создан сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144. Новый качественный и количественный уровень пассажирских перевозок был достигнут с введением в эксплуатацию самолета-аэробуса Ил-86, Военно-транспортная авиация получила самолеты Ан-22 и Ил-76Т, использующиеся для перевозки грузов военного и гражданского назначения. В 1984 г. началась эксплуатация самолета-гиганта Ан-124, а позже Ан-225.
Вертолеты, которые только после второй мировой войны стали работоспособным и экономически целесообразным транспортным средством, в настоящее время получили широчайшее распространение. Советские авиационные конструкторы создали надежные винтокрылые машины различного назначения легкие Ми-2 и Ка-26, средние Ми-6 и Ка-32 и тяжелые Ми-26 и другие для военной и гражданской авиации.
Успехи советской авиационной промышленности в деле создания самолетов боевой авиации были продемонстрированы в 1988 г. на международной авиационной выставке в Фарнборо (Англия), где демонстрировался истребитель превосходства в воздухе МиГ-29; этот же самолет, "Буран" и Су-27 демонстрировались в Париже в 1989 г.
Андрей Николаевич Туполев, Алексей Андреевич Туполев
В 1918 г. Высший совет народного хозяйства принял решение о создании Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). В стране в это время насчитывалось всего несколько сот исправных самолетов. Они находились в очень плохом состоянии, ремонтировались бесчисленное количество раз, и каждый боевой вылет на этих самолетах был подвигом пилота и механика. Практически авиационных заводов, за исключением нескольких маломощных предприятий, требовавших восстановления, и конструкторских бюро в сегодняшнем понимании не существовало. И тем не менее в России, в Петрограде, были построены самые большие по тому времени самолеты: "Русский витязь", "Илья Муромец", "Святогор", занявшие почетное место в истории отечественной я мировой авиации. Этим опытом не следовало пренебрегать. Именно поэтому в ЦАГИ была создана комиссия тяжелой авиации (КОМТА), построившая триплан "КОМТА". В ЦАГИ велись также работы по созданию глиссеров и аэросаней, которые возглавлял Андрей Николаевич Туполев.
А, Н. Туполев родился в 1888 г. в семье нотариуса, владельца небольшого хутора Пустомазово, Тверской губернии, который расположен на речке Лунинке, недалеко от города Карчевска. раскинувшеюся на берегу Волжского водохранилища. Отец Туполева как сочувствующий народовольцам был исключен из Петербургского университета без права жительства в столице и губернских городах. Оп все-таки закончил экстерном юридический факультет университета, однако был лишен права работать в судебном ведомстве и служил нотариусом.
Стремясь дать сыну хорошее образование, родители определили его в тверскую губернскую гимназию. Закончив ее, Андрей Николаевич вопреки советам родственников и друзей по школе решил посвятить себя точным наукам и осенью 1908 г. выдержал конкурсные экзамены на механический факультет Московского высшего технического училища (МВТУ).
В одной из бесед Андрею Николаевичу был задан вопрос, как он пришел в авиацию. А. Н. Туполев ответил, что учился в Московском высшем техническом училище, его учителем был Н. Е. Жуковский. Впервые в поле зрения Николая Егоровича попал довольно любопытным образом. Туполев учился тогда на первом курсе, особого интереса к воздухоплаванию не проявлял, хотя оно и привлекало его своей новизной. Как-то при Московском университете организовали выставку воздухоплавания. Приходит однажды туда Туполев и видит: подтягивают тросом какой-то планер. Андрей Николаевич стал помогать и оказался рядом с человеком, который тогда был учеником Жуковского, а впоследствии стал известным математиком, - Делоне. Он тут же познакомил А. И. Туполева с Николаем Егоровичем.
Н. Е. Жуковский пробудил в Туполеве интерес к авиации и научил его применять достижения науки в практической деятельности. Андрею Николаевичу, тогда еще студенту второго курса, вместе с другими членами кружка воздухоплавания механического факультета было поручено рассчитать, сконструировать и построить аэродинамическую трубу для лаборатории училища. В это же время кружковцы создали летательный аппарат тяжелее воздуха планер-биплан, выполненный из деревянных конструкций и полотна. На нем Андрей Николаевич совершил свой первый полет с высокого берега реки Яузы, где ныне находится парк МВО. По рассказам самого "летчика", планер основательно помялся при посадке, но полет подтвердил расчеты. На планере был выполнен второй полет.
Годы учебы в училище совпали с нарастанием революционного подъема, усилились и репрессии со стороны царского режима. В частности, из училища были исключены 39 студентов, и среди них Туполев. Напрасно Н. Е. Жуковский, ссылаясь на незаурядные способности студента, пытался его отстоять. Юноша вынужден был прервать обучение.
Вернувшись в 1912 г. в МВТУ, Андрей Николаевич не только учится, но и выполняет практическую работу: изготовляет рабочие чертежи аэродинамической трубы для центральной научно-технической лаборатории в Петрограде. У Туполева еще не было диплома, когда его пригласили заведовать гидропланным отделом московского самолетостроительного завода "Дукс", а в 1917 г. он уже возглавил расчетный отдел в авиационном расчетно-испытательном бюро управления Воздушного Флота. Наряду с этим он продолжал работать с Н. Е. Жуковским, став одним из ближайших его помощников.
Николай Егорович ценил своего ученика и на II Всероссийском авиационном съезде, почетным председателем которого был избран, отметил его дипломную работу как лучшую. "Дипломный проект, представленный инженером Туполевым, сказал в своем выступлении Жуковский, - выдающееся исследование. Молодой ученый доказал возможность взлета самолета с воды и посадки его на воду. Если бы эти исследования были напечатаны, они вошли бы славной страницей в историю русской авиационной науки".
Постройка глиссеров, или, как их называл Н. Е. Жуковский, "скользящих лодок", а также аэросаней явилась важным шагом на пути перевода отечественного самолетостроения с дерева на металл. Андрей Николаевич, ставший одним из первых создателей различных летательных и глиссирующих аппаратов, предвидел огромные перспективы, открывавшиеся в связи с переходом на строительство самолетов из металла. По для этого нужна была специальная металлургическая база. Такой базой стал кольчугинский завод, а производившийся на нем особый материал назвали кольчугалюминием. Специальной комиссии, в состав которой помимо А. Н. Туполева вошли известные впоследствии конструкторы самолетов В. М. Петляков, А. И. Путилов, а также ближайшие помощники Туполева - Г. А. Озеров, Н. С. Некрасов, И. И. Погосский, было поручено разработать технические условия и требования на профили и трубы, необходимые для постройки металлических самолетов. Век дерева и полотна, расчалок и стоек в отечественном (тяжелом) самолетостроении уходил в прошлое.
В творческой биографии А. И. Туполева большое место заняла работа над морскими торпедными катерами.
Известно, что конструкторская деятельность Андрея Николаевича началась с дипломной работы "Расчет гидроаэроплана", т. е. самолета, взлетающего и садящегося на водную поверхность. Этому предшествовала работа в лабораториях МВТУ студента Андрея Туполева по исследованию обтекания пластинки потоком воды под различными углами. Результаты исследования были использованы при проектировании самолетов и катеров-глиссеров. В 1921 г. был спущен на воду и испытан на Москве-реке скоростной катер-глиссер (АНТ-1) с гребным винтом. Глиссер имел водоизмещение около 1 т, а мощность его силовой установки составляла 160 л. с., для чего использовался авиационный мотор французской фирмы "Изотта-Фраскинга". Корпус глиссера состоял из одного редана и двух подвижных плавников. Опуская и поднимая плавники при движении глиссера, можно было изменять угол атаки днища, а следовательно, изменять нагрузку и ее распределение. Глиссер развивал скорость до 75 км/ч.
В 1923 г. был спроектирован и построен цельнометаллический глиссер АНТ-2 с воздушным винтом. Глиссер имел мотор мощностью 30 л, с., что позволило достичь скорости 65 км/ч. Интересно отметить, что испытания глиссера проходили на московской речке Яузе, недалеко от того места, где несколько ранее конструктор глиссера проводил свои планерные опыты.
Эти работы позволили создать более совершенный аппарат - боевой глиссирующий торпедный катер АНТ-3 "Первенец". Этот катер, построенный на серийном заводе, имел два мотора мощностью по 600 л. с. каждый. Катер был вооружен одной торпедой 450 мм и одним 7,62-мм пулеметом, на нем применялись достаточно совершенное навигационное оборудование, приемно-передающая радиостанция и ночной прицел. Экипаж катера состоял из четырех человек.
Следует отметить, что к этому времени над катерами-глиссерами вместе с А. Н. Туполевым работали другие, впоследствии известные авиационные ученые и конструкторы - В. П. Ветчинкин, А. А. Архангельский, В. М. Петляков и П. О. Сухой.
В связи с необходимостью достижения лучших мореходных качеств было решено создать новый торпедный катер, Эта работа выполнялась группой, которой руководил Н. С. Некрасов. Новый катер АНТ-4 строился по типу своего предшественника АНТ-3, но имел более мощное вооружение. Катер, получивший название "Туполев", имел водоизмещение 10 т, при этом район его плавания мог достигать 180 морских миль при движении полным ходом. Экипаж торпедного катера состоял из пяти человек.
8 апреля 1929 г. первый отечественный торпедный катер АНТ-4 был зачислен в состав боевых кораблей Военно-Морских Сил РККА. В боевом строю катер получил обозначение Ш-4 и им были укомплектованы первые соединения торпедных катеров на Черном и Балтийском морях.
Объем работ по торпедным катерам оказался столь большим, что потребовалось создание в ЦАГИ специальной лаборатории с гидроканалом, в котором проводились научные эксперименты и обрабатывались модели катеров. Это позволило построить торпедный катер АНТ-5 (Г-5) первоначально с моторами конструкции А. А. Микулина мощностью по 675 л. с., а затем и модификации катера с более мощными моторами (до 1000 л. с.). Торпедные катер АНТ-5 имел два поворотных кормовых трехтрубных торпедосбрасывателя калибра 533 мм, глубинные бомбы и два или три спаренных пулемета. Принятые на вооружение ВМС РККА, эти торпедные катера могли выполнять мощные торпедные атаки вражеских кораблей и нести патрульную службу. Их боевая деятельность осуществлялась не только при умеренном волнении моря, но и при шторме до 8 баллов, а их боевая живучесть сохранялась и при повреждении и затоплении одного из отсеков корпуса катера
Одна из модификаций катера (Г-6) имела нормальное водоизмещение 80 т, а силовая установка состояла из восьми моторов, вращавших два гребных винта. Экипаж катера, состоявший из 16 человек, мог вести боевые действия палубным трехтрубным торпедным аппаратом для 535-мм торпед, 45-мм полуавтоматической пушкой, двумя турельными пушечными установками меньшего калибра, пушками 20-мм калибра и пулеметами, кроме того, на катере имелись два аппарата для постановки дымовых завес.
20 июля 1939 г, лидер торпедных катеров Г-6 вошел в состав кораблей Черноморского флота. Катера этой модификации находились в строю много лет и участвовали в боевых операциях Великой Отечественной войны.
В боевых операциях Балтийского флота участвовал один из торпедных катеров со стальной обшивкой корпуса, силовая установка которого имела мощность 4000 л. с., что позволяло ему развивать скорость до 60 уз.
В сложной обстановке первого периода Великой Отечественной войны, в том числе и в судостроительной промышленности, не только невозможно было внедрить в широкое серийное производство несколько типов катеров (Г-6, Г-9, Г-10), но даже было приостановлено строительство катеров, уже запущенных в серию. Основная боевая работа проводилась на фронтах катерами Г-5, которые, применяя торпедные и минные орудия, действовали на вражеских коммуникациях, вели борьбу с дозорами противника, атаковали его базы и корабли в них.
Впервые на нескольких катерах Г-5 были установлены самодельные реактивные установки, и они также применялись в бою; позже эти самодельные установки были заменены установками заводского производства. На катерах была снята с рубки пулеметная турель, а на ее место установлена реактивная пусковая установка с 24-мм направляющими, такие торпедные катера были переименованы в артиллерийские катера (АК).
Впервые реактивный удар по кораблям противника был нанесен при конвоировании каравана наших транспортов при следовании их на Малую землю. Затем они наносили удары по порту и аэродрому в Анапе и, наконец, на форватерах в Севастополе весной 1944 г. Нередко катера АК обращали в бегство немецкие стотонные "Люрсены" и быстроходные баржи.
Много славных страниц вписал в историю Великой Отечественной войны личный состав торпедных катеров, одним из первых открыв счет потопленных кораблей противника. Тысячи матросов, старшин и офицеров награждены орденами и медалями, двадцать из них были удостоены звания Героя Советского Союза, а многим подразделениям и частям присвоены почетные наименования Гвардейских.
В адрес Андрея Николаевича Туполева в день его 80-летнего юбилея коллегией Минсудпрома было сказано: "Ваша деятельность по созданию первых отечественных быстроходных торпедных катеров оказала Военно-Морском у Флоту неоценимую услугу по оснащению его современным оружием.
Спроектированные под Вашим непосредственным руководством катера типа Г-5 успешно участвовали на всех морских театрах в Великой Отечественной войне и нанесли противнику невосполнимый урок.
Так, деятельность Андрея Николаевича Туполева в далекой от авиации области, начавшаяся с испытания в 1921 г. глиссера, позволила создать совершенные боевые суда, внесшие весомый вклад в нашу победу.
Но основной работой А. Н. Туполева продолжала оставаться его деятельность в авиации, в чем ему активно помог Феликс Эдмундович Дзержинский, работавший в 20-е годы председателем ВСНХ. Уделяя большое внимание развитию авиации и авиапромышленности, Ф. Э. Дзержинский считал, что авиастроение надо во что бы то пи стало поставить на крепкие ноги.
Возникло смелое решение спроектировать самолет с жестким свободнонесущим крылом. Поручили это вновь организованному ОКБ, бессменным руководителем которого более 50 лет был А. Н. Туполев. Первым самолетом этого конструкторского бюро стал АНТ-1. Правда, он имел еще смешанную, деревометаллическую конструкцию, двигатель его был ничтожной (по современным представлениям) мощности - 35 л. с., а полетная масса составляла всего 360 кг.
И тем не менее создание этого самолета явилось настоящей победой, пробудившей в сотрудниках радостное чувство уверенности в своих силах. Действительно, вскоре был построен цельнометаллический самолет АНТ-2, который 26 мая 1924 г. совершил свой первый полет. Это был большой успех, определивший дальнейшее строительство металлических самолетов.
Постройкой АНТ-2 закончились "детство" и "отрочество" конструкторского бюро А. Н. Туполева. Коллектив уже работал над первым серийным советским цельнометаллическим самолетом - полуторапланом АНТ-3.
В 1926 г. на самолете "Пролетарий" типа АНТ-3 экипаж в составе летчика М. М. Громова и бортмеханика Е. В. Радзевича в течение трех дней облетел столицы Германии, Франции, Австрии и Польши - срок по тому времен и очень короткий. Этот полет продемонстрировал перед всем миром первые успехи советской авиации. Несколько позже на самолете "Наш ответ" того же типа летчик С. А. Шестаков и бортмеханик Д. В. Фуфаев совершили перелет общей протяженностью около 22 000 км по маршруту Москва - Токио - Москва. АНТ-3 (Р-3) долгое время состоял на вооружении ВВС, выпускался нашей промышленностью в вариантах разведчика, штурмовика, а также почтового самолета.
Еще большим долгожителем стал АНТ-4. Любопытна история его создания. Самолет подобного типа предполагалось заказать в Англии. Англичане запросили за его разработку и изготовление 2 млн. долларов, определив срок выполнения в два года. От услуг иностранных специалистов решили отказаться. Самолет был создан и построен отечественной промышленностью за девять месяцев при расходе 200 тыс. руб. Осенью 1925 г. летчик А. И. Томагаевский совершил на нем первый полет. Этот самолет с двумя двигателями находился на вооружении нашей военной авиации в качестве тяжелого бомбардировщика (ТБ-1). Он имел хорошие летно-технические и боевые характеристики. АНТ-4 и последовавшие за ним АНТ-6, АНТ-9 сыграли значительную роль в развитии отечественной авиационной техники и утвердили монопланную схему с расположением двигателя на крыльях. Эти самолеты стали прообразом многомоторных бомбардировщиков свободнонесущей монопланной схемы.
В сентябре 1929 г. пилот С. А. Шестаков с экипажем из четырех человек на самолете "Страна Советов" типа АНТ-4 пролетел нашу страну с запада на восток, пересек Тихий океан и достиг Соединенных Штатов Америки. Во время полета над океаном самолет попал в тайфун. В 300 км от Америки в одном из двигателей упало давление масла и он остановился. Экипаж действовал смело и решительно, отказался от вынужденной посадки, продолжал полет на высоте 500 м, всячески старался облегчить самолет, сбрасывая часть груза, имущества членов экипажа и даже бензина. Благополучно миновав океан, АНТ-4 приземлился на берегу. Экипаж отремонтировал мотор и продолжил полет до Нью-Йорка. Встречи на Американском континенте были триумфом советской авиации. Преодолев 21 242 км в тяжелейших условиях, наши летчики принесли знамя Страны Советов на далекий Американский континент. Этот полет доказал возможность осуществления беспосадочных полетов до США.
Слушателям Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского, в числе которых находился и автор этих строк, было лестно проходить практику на самолете этого типа. Не меньшее восхищение вызывал АНТ-4, когда на нем впервые в мире проводились испытания по созданию летающего авианосца, или, как его тогда называли, самолета-матки, несущего два истребителя. 3 декабря 1931 г. машина поднялась в воздух. Летчиками на самолетах-истребителях были В. П. Чкалов и А. Ф. Анисимов - бесстрашные испытатели новых самолетов, правым летчиком бомбардировщика также был летчик-испытатель А. Р. Шарапов, впоследствии, через десять лет, назначенный начальником вновь сформированной Ленинградской военно-воздушной академии, где нам и пришлось близко познакомиться. Результаты первых полетов звена были одобрены М. Н. Тухачевским, высоко оценившим это крупнейшее изобретение.
На АНТ-4 проводились эксперименты по заправке горючим в воздухе, а также испытывались первые ракетные ускорители взлета. В 1931 - 1932 гг. самолеты типа АНТ-4, снабженные отечественными ракетными двигателями, осуществляли полеты с комендантского аэродрома под Ленинградом. Двигатели были разработаны в газодинамической лаборатории, подчиненной Военному научно-исследовательскому комитету при Реввоенсовете Республики. Руководил разработкой ракетных двигателей (как жидкостных, так и пороховых) В. П. Глушко - один из основоположников отечественных ракетных двигателей.
В 1929 г. на созданном в том же конструкторском бюро самолете АНТ-9 "Крылья Советов" летчик М. М. Громов совершил полет по европейским столицам, в котором принимали участие корреспонденты центральных газет. Однако буржуазные круги на Западе с опасением встретили появление советского самолета. В частности, в одном сообщении из Франции говорилось, что аэродром был окружен усиленными нарядами полиции, багаж прибывших подвергли самому тщательному осмотру. Иными словами, друзья радовались, а враги не могли скрыть досады. И тем не менее полет советских летчиков находился в центре внимания печати всего мира, особенно в связи с тем фактом, что самолет АНТ-9 был построен в рекордно короткий срок - четыре с половиной месяца.
Проблема создания тяжелых машин была весьма актуальной как для военной, так и для гражданской авиации. Первенство в их строительстве держала наша страна. Конструкторское бюро во главе с А. Н. Туполевым вело работы по созданию АНТ-6 (ТБ-3). 22 декабря 1930 г. самолет впервые поднялся в воздух. Испытания продолжались довольно длительный период. Таких тяжелых бомбардировщиков ни одно государство не имело не только в производстве, по даже в проектах.
По летно-тактическим данным ТБ-3 существенно превосходил зарубежные тяжелые бомбардировщики. Полезная масса самолета составляла 18,8 т, скорость - 288 км/ч, потолок - 7740 м, дальность - свыше 2500 км, массовая отдача - до 40% взлетной массы. Эти показатели долгое время оставались непревзойденными.
Внедрение в серийное производство и постройка более 800 тяжелых машин ТБ-3 стали возможны в результате значительного расширения и реконструкции заводов цельнометаллического самолетостроения, а также благодаря развитию промышленности легких сплавов. Упорство и настойчивость, проявленные А. Н. Туполевым в период развертывания серийного производства на заводе, позволили быстро вооружить этими самолетами так называемые тяжелые бомбардировочные бригады. Эти соединения АОН в тридцатые годы составляли ударную силу нашей бомбардировочной авиации. В целях стабилизации положения на дальневосточных границах страны туда были направлены соединения этих могучих, хорошо защищенных машин, способных нести огромную по тому времени бомбовую нагрузку.
Воздушные корабли ТБ-3 служили и другим целям: на них совершались полеты с миссией доброй воли в Прагу, Париж и Рим. Надо было видеть восторг и энтузиазм трудового народа Франции, который пришел приветствовать посланцев Страны Советов. Никакие кордоны полиции и администрации аэропорта Бурже не могли удержать огромной массы людей.
В связи с этим нельзя не вспомнить о том большом внимании, которое уделял организации перелетов и их подготовке начальник Военно-воздушных сил РККА Яков Иванович Алкснис. Вдумчивый, серьезный, исключительно точный и собранный, он был организатором многих важных мероприятий, в том число агитационных, демонстрационных и рекордных перелетов. Я. И. Алкснис участвовал также в руководстве спасением экипажа и пассажиров затертого льдами корабля "Челюскин".
Большевик с дореволюционным стажем, общевойсковой командир, Алкснис уже в зрелом возрасте научился летать, что помогало ему с глубоким знанием дела осуществлять руководство Воздушным Флотом. В своих требованиях и предложениях по вопросам развития авиационной техники он уделял много внимания контролю за ее испытаниями, которые проводились в НИИ ВВС РККА, находившемся в то время на Центральном аэродроме в Москве. Дальновидными оказались его суждения о развитии двигателей водяного и воздушного охлаждения, что подтвердилось впоследствии во время Великой Отечественной войны.
Большим событием в нашей стране явился рекордный перелет М, М. Громова, А. И. Филина и И. Т. Спирина на самолете АНТ-25, который был построен с отечественным мотором А. А. Никулина в ЦАГИ под руководством А. Н. Туполева. Приказом по ЦАГИ от 8 апреля 1932 г. П. О. Сухой был назначен ответственным руководителем бригады по проектированию и постройке самолета РД. Трехместная машина АНТ-25 имела двойное управление. Кабина отапливалась воздухом, нагретым отработавшими газами двигателя.
Для уменьшения аэродинамического сопротивления наружные поверхности самолета были обтянуты тканью вместо применявшейся в то время гофрированной поверхности. Крыло самолета имело очень большое удлинение, т. е. большой размах. Это позволило уменьшить мощность двигателя, а следовательно, уменьшить расход топлива, что очень важно для длительных полетов. На случай вынужденной посадки на воду в крыле размещались прорезиненные баллоны, наполненные воздухом, что обеспечивало самолету достаточную плавучесть.
Для взлета этого тяжелого самолета на аэродроме грунтовая полоса была заменена бетонной взлетно-посадочной полосой, на которой устроена специальная "горка" для сокращения длины разбега.