ПС
Проблемой снижения заметности самолетов начали заниматься еще на заре развития авиации. Одним из направлений снижения заметности являлось создание прозрачных самолетов. Глядя на такой самолет с любой точки, наблюдатель будет видеть не самолет, а находящийся за ним фон. Еще в 1912 г. П. фон Петроши покрыл самолет «Таубе» фирмы «Лонер» обшивкой из прозрачного материала, в 1913 г. аналогичные работы проводили А. Кнюбель в Германии и В.А. Лебедев в России. Во время Первой мировой войны в Германии построили прозрачные самолеты на базе «Фоккер» E.III, «Румплер» С.1, «Альбатрос» В.2 и «Линке-Хофман» R.I.
В Советском Союзе с 1928 г. над проблемой снижения заметности самолетов работал начальник кафедры конструирования самолетов Военно-воздушной академии Сергей Григорьевич Козлов. Проблема была им разделена на три отдельные задачи: видимость обшивки, видимость внутренней структуры самолета и видимость двигателя, экипажа, вооружения и т. д.
Решая первую задачу, С.Г. Козлов выбрал прозрачное покрытие целлон, который ранее применялся немцами. При дальнейшем усовершенствовании именно целлон имел наибольшие шансы стать подходящим материалом для прозрачной обшивки.
Вторая задача должна была решаться либо путем создания прозрачных материалов с высокими прочностными характеристиками, из которых можно делать силовые элементы конструкции, либо использования традиционных материалов, но с максимальным уменьшением габаритов силовых элементов. При этом критерием качества материала, вместо удельной прочности (отношение предела прочности материала к его плотности – чем это отношение больше, тем меньше вес конструкции, обеспечивающей заданные условия прочности), становится просто предел прочности. Исходя из этого, на первое место, по мнению С.Г. Козлова, вместо дюраля выходила хромо-молибденовая сталь.
Для уменьшения видимости экипажа, вооружения, двигателя и других агрегатов предполагалось использовать так называемую «световую броню». Суть дела заключается в том, что летящий самолет на фоне неба снизу выглядит значительно темнее, чем само небо. Следовательно, в идеале надо подсветить нижние непрозрачные участки самолета или установить на эти поверхности направленный вниз источник рассеянного света, чтобы выровнять освещенность поверхности самолета и фона.
В конце сентября 1934 г. С.Г. Козлов для своих экспериментов получил от ВВС самолет У-2, с которого сняли штатную обшивку, а вместо нее поставили целлон. В середине октября начались летные испытания, показавшие заметное по сравнению с обычным У-2 уменьшение видимости фюзеляжа. В конце февраля 1935 г. в план научно-исследовательских работ ВВА включили работы по созданию прозрачного самолета. Небольшая конструкторская группа под руководством С.Г. Козлова начала проектирование на основе самолета АИР-4 прозрачного двухместного самолета, которое предполагалось закончить в апреле. В проекте было предусмотрено применение «отражательного» принципа для уменьшения видимости нервюр и лонжеронов, но для этого требовалось придать им своеобразные конструктивные формы. Особое внимание уделялось внутренней структуре самолета и свойствам целлона.
Переделки состояли в следующем: заменили фанерную обшивку целлоном, в силовой конструкции ввели дополнительные распорки и расчалки, сняли двойное управление, а основное место пилота с приборами перенесли вперед. После переделки АИР-4 получил название ПС («Прозрачный самолет»).
Одновременно исследовались свойства материала для прозрачной обшивки. Лучшим оказался целлон Мытищинского химкомбината. Эта партия по своим качествам хотя еще и не удовлетворяла полностью всем требованиям, но уже была значительно лучше того материала, который использовался на У-2. Образцы целлона испытывались в лабораториях ВВА, где были определены его механические характеристики. Испытания показали возможность применения целлона не только для обшивки ненесущих частей самолета, но и для крыльев и оперения. Прозрачность и чистота образцов также стали значительно лучше.
В дополнение к прозрачной обшивке С.П. Козлов сначала предложил сделать поверхность нервюр и стенок лонжеронов самолета зеркальными, для этого ВВА предоставили 2 кг алюминиевого порошка, с помощью которого и окрасили каркас самолета.
Первый полет ПС состоялся 25 июля 1935 г., послеполетный осмотр самолета показал, что обшивка и ее крепление выдержали испытание на прочность. Первые результаты оценки заметности самолета были изложены в рапорте начальника факультета ВВА Д.И. Бузанова, наблюдавшего полеты с земли, начальнику штаба академии: «Видимость самолета после взлета на фоне облаков при высоте 30–50 м снижена очень сильно. Когда самолет во взлетном положении идет от наблюдателя, то ясно видны только центральная часть фюзеляжа, шасси и подкосы; остальное хотя и улавливается глазом, но не в виде резких контуров, как обычно, а в виде неясных полос цвета несколько светлее, чем фон облаков. При нахождении самолета сбоку на высоте 100–150 м на расстоянии от наблюдателя 500-1000 м ясно видны профиль крыла, шасси и профиль горизонтального оперения, мотор и экипаж, временами едва заметно вертикальное оперение, фюзеляж временами пропадает совсем, временами еле заметен в виде очень неясного контура слегка желтоватого цвета».
В начале августа заместитель наркома обороны М.Н. Тухачевский обязал НИИ ВВС «произвести испытание самолета и дать свое заключение по применению прозрачного покрытия для маскировки самолетов», что и было выполнено 22 августа 1935 г. Из акта комиссии: «Видимость самолета на большей части ракурсов снижена очень сильно. На 2000–2500 м самолет ПС на некоторых ракурсах не был виден совершенно ни членами комиссии, ни техниками, работавшими на аэродроме, несмотря на то что положение его было известно, так как и самолет У-2, шедший в паре с ним, и Р-5 были видны ясно. Впечатление таково, что ПС тает на глазах и затем при выходе на менее благоприятный ракурс появляется снова, но виден все же довольно слабо».
С воздуха заметность самолета была также незначительной: с расстояния 1,5–2 км его можно было заметить только по случайным бликам от солнца или при развороте и полете прямо на наблюдателя, когда сплошные фанерные лонжероны и нервюры перекрывали друг друга и был виден абрис крыла.
В выводах комиссии отмечалось, что применение прозрачного покрытия для уменьшения видимости самолета вполне оправдывает себя, и высказывалась надежда, что специально сконструированный самолет даст эффект более сильный. При этом рекомендовалось обратить внимание на улучшение прозрачности и физико-механических свойств целлона. Кроме того, в акте отмечались еще два преимущества прозрачного самолета: отличный обзор из кабины самолета и удобство быстрого осмотра самолета ПС на земле во время предполетной подготовки и послеполетного осмотра.
С учетом положительных результатов предполагалось в дальнейшем развернуть работы по уменьшению видимости силовой конструкции самолета. Для экспериментов с различными вариантами силовых элементов планировали построить два планера с четырьмя сменными комплектами крыльев и хвостовых оперений. Однако из-за сложностей с финансированием следующего этапа исследований в начале ноября 1935 г. работы по прозрачному самолету передали в Экспериментальный институт П.И. Гроховского. Новую работу включили в план института на 1936 г., возложив руководство ею на С.Г. Козлова. Однако прозрачного самолета П.И. Гроховский так и не построил из-за расформирования его института.
Некоторые историки авиации склоняются к мнению, что построенный в Экспериментальном институте самолет Г-39 «Кукарача» мог в перспективе использоваться для отработки вопросов снижения заметности самолета. Сведения о самолете Г-39 приводятся в разделе «Самолеты – «бесхвостки» и «летающие крылья».
