Первый советский цельностальной самолёт

С XIX века сталь являлась основным материалом в машиностроении. С появлением авиации её попытались применить на самолётах. В 1912 г. профессор Г. Рейсснер из Технического университета в г. Аахен (Германия) при участии Г. Юнкерса построил из стали моноплан схемы «утка» с гофрированной железной обшивкой, а в 1915 г. Юнкерс создал собственный цельностальной самолёт J1 со свободнонесущим крылом. Толщина его обшивки составляла от 0,5 до 1 мм и соединялась с каркасом с помощью точечной электросварки.

Но сталь оказалась слишком тяжёлой для самолётов. Монопланы Рейсснера и Юнкерса летали с трудом и могли поднять лишь небольшой груз. Так, J1 при взлётном весе более 1000 кг мог взять только 110 кг полезной нагрузки.

Стальной самолет Г. Юнкерса J1.

Стальной самолет Г. Юнкерса J1.

После Первой мировой войны в авиации получил распространение лёгкий алюминиевый сплав дюралюминий. Его называли «крылатый металл». В начале 1930-х годов из этого материала в СССР строили все самолёты, созданные под руководством А.Н. Туполева: разведчик Р-З, истребитель И-4, бомбардировщик ТБ-1, пассажирский ПС-9. Алюминиевые сплавы всё шире применялись и на машинах других авиаконструкторов. Но из-за нехватки производственных мощностей и отсутствия в СССР некоторых компонентов, входящих в состав дюралюминия, большую часть этого сплава приходилось импортировать.

Данное обстоятельство вызывало беспокойство. В мае 1932 г. на совещании в ЦАГИ известный металловед И.И. Сидорин заявил: «Дюраль — основной материал алюминиевого самолётостроения — является с технологической точки зрения идеальным материалом. Его механическая характеристика такова, что позволяет создать хорошие самолёты, причём эти самолёты строятся очень просто…Но в последнее время ввиду того, что алюминий получается из-за границы, у нас возникло сомнение — имеем ли мы право делать самолёты из алюминия, потому что всё базируется на импорте»[131]. Сидорина поддержал М.Н. Тухачевский, выступив с предложением о переводе строительства самолётов с дюралюминия на высокосортные стали.

Начало работ по применению стали в советской авиации относится ко второй половине 1920-х годов и связано с созданием цельнометаллического дирижабля К.Э. Циолковского. Они велись в Военно-воздушной академии в Москве. В 1928 г. за границей приобрели оборудование для точеной и роликовой электросварки тонких стальных листов, опыты с которым дали положительные результаты (обычную ацетиленовую сварку применять было нельзя, так как тонкий металлический лист прогорал).

Металлический дирижабль Циолковского так и не построили. Зато полученный опыт переняли авиаконструкторы. В Военно-воздушной академии при кафедре самолётостроения была организована лаборатория по изучению возможности использования высококачественных сталей при создании самолётов.

Наибольшие перспективы сулило применение нержавеющей стали. Сначала экспериментировали с марками крупповской нержавеющей стали, приобретёнными в Германии, затем — с отечественными сталями марок «Энерж». Заготовки изготавливали на заводе «Электросталь», а листы — на заводе «Серп и молот» в Москве. Нержавеющая сталь обладала хорошей свариваемостью при контактной электросварке вследствие своего большого сопротивления. По прочности на разрыв «Энерж-6» почти втрое превосходила дюралюминий, правда и весила она значительно больше.

Характеристики нержавеющей стали и дюралюминия.

Характеристики нержавеющей стали и дюралюминия.

«Сталь-2».

«Сталь-2».

В конце 1931 г. под руководством конструктора ЦАГИ А.И. Путилова в Отделе опытного самолётостроения Научно-исследовательского института ГВФ был изготовлен самолёт «Сталь-2» из нержавеющей стали. Каркас крыла и фюзеляжа выполнили из гофрированных стальных листов, изогнутых в виде пучка труб и соединённых с помощью хомутиков и точечной электросварки. Ажурная конструкция получилась лёгкой, но была трудоёмкой. Надо сказать, что «Сталь-2» не был цельнометаллическим самолётом: борта фюзеляжа сделали из фанеры, а крыло имело полотняную обшивку.

Машина показала хорошие лётные характеристики и с 1934 г. строилась серийно. Её развитием была «Сталь-3» с более мощным двигателем и увеличенным с 4 до 6 числом пассажиров.

«Сталь-2» и «Сталь-3» успешно работали на авиалиниях страны. Однако надежды на их рекордную долговечность не оправдались. Сама нержавеющая сталь могла служить десятки лет, но полотняная обшивка крыла и фанерные борта фюзеляжа периодически требовали замены или ремонта.

Этого недостатка не должен был иметь летательный аппарат, сделанный целиком из нержавеющей стали. Такой самолёт создали в Московском авиационном институте в 1934 г. Он назывался «ОСО-МАИ», позднее — «ЭМАИ-2» (экспериментальный самолёт МАИ № 2; первым был моноплан из сплава электрон «ЭМАИ-1»), затем — «Сталь-МАИ».

История появления «ОСО-МАИ» на протяжении многих лет объяснялась так: в начале 1930-х годов руководство советской авиапромышленности поручило студентам МАИ создать специальный самолёт для дальних перелётов. Но на самом деле эту машину построили на деньги, собранные у народа на развитие нашей авиацией общественной организацией «Осоавиахим».

В 1920-е годы дальние перелёты советских самолётов осуществлялись большей частью на средства и при деятельном участии Осоавиахима. Позднее, когда этими перелётами и установлениями мировых достижений озаботилось высшее руководство Советского Союза, бремя расходов на их осуществление полностью взяло на себя государство. В августе 1931 г. при обсуждении планов строительства рекордных самолётов денежные средства добровольной оборонной организации ещё упоминались. В частности, начальник Всесоюзного авиационного объединения, а в недавнем прошлом начальник ВВС РККА, П.И. Баранов предложил направить более полумиллиона осоавиахимовских рублей в ЦАГИ на постройку самолёта РД (АНТ-25). Однако передать общественные средства напрямую в промышленность оказалось непросто, согласия в этом вопросе у руководства не наблюдалось. Тогда решили передать деньги для постройки дальних стальных самолётов в Московский авиационный институт.

22 декабря 1931 г. дирекция МАИ направила на имя известного авиаконструктора Дмитрия Павловича Григоровича письмо следующего содержания: «МАИ, приглашая Вас в качестве преподавателя института по кафедре „Проектирование самолётов“, а также в качестве Главного конструктора по проектируемому Институтом самолёту, настоящим сообщает, что участие Ваше в работах Института согласовано с Нач. ГУАП т. Барановым, а также у Института имеется прямое согласие на такое Ваше участие со стороны Нач-ка ЦАГИ т. Пауфлера и Нач-ка ЦКБ ЦАГИ т. Ильюшина. Нач. Института Вольский»[132].

Д.П. Григорович.

Д.П. Григорович.

Д.П. Григорович дал согласие, и 3 февраля 1932 г. был подписан следующий договор:

«1. Осоавиахим и МАИ совместно предпринимают на научно-технической и производственной базе МАИ проектирование и постройку двух стальных сварочных самолётов, имеющих назначение совершить кругосветный перелёт.

2. Работы по проектированию и строительству самолётов производятся с таким расчетом, чтобы самолёты были готовы к полёту не позднее 1-го мая 1933 года.

3. МАИ совместно с ЦС Осоавиахима обеспечивает приобретение у Всесоюзного авиационного объединения одного мотора М-34 к 15 сентября 1932 года…

4. Для целей, обусловленных настоящим договором, Осоавиахим отпускает МАИ средства в сумме 600 000 рублей»[133].

Тогда же последовал приказ по институту, согласно которому Д.П. Григорович должен был приступить к набору необходимого числа конструкторов и к окончательной разработке эскизного проекта самолёта, с расчётом предоставления эскизного проекта на предварительный просмотр штаба не позднее 25 февраля.

Через год был готов окончательный проект. Самолёты для кругосветного перелёта должны были иметь следующие данные: длина — 12,5 м, размах — 21,5 м, вес пустого — 2500 кг, полётный вес — 4620 кг, крейсерская скорость — 245 км/ч, нормальная дальность полёта — 3700 км, дальность в перегрузочном варианте (с 3000 кг топлива) — 7500 км, потолок — 5000 м. Началось изготовление опытного крыла для статических испытаний. Однако построить самолёты в срок не удавалось. И это неудивительно: всё КБ Григоровича в МАИ состояло из шести конструкторов и пяти чертёжников, а производственной базы по существу не было.

К этому времени Осоавиахим уже перевёл МАИ 350 тыс. рублей. Комиссия, летом 1933 г. проверявшая состояние работ, пришла к выводу, что часть этих средств потрачена не по назначению. «Незаконно израсходованные деньги на строительство квартир вернуть Осоавиахиму, а несгораемый шкаф и автомобиль считать собственностью Осоавиахима», — говорится в заключении комиссии[134].

Другим, более важным решением, стал вывод о необходимости изменения задания на более реальное для МАИ. В новом договоре (июнь 1933 г.) речь шла о постройке только одного самолёта, меньших размеров, о кругосветном перелёте уже не упоминалось. «В целях скорейшего и бесперебойного строительства самолёта МАИ обязуется пополнить имеющееся конструкторское бюро инженерно-техническими работниками, профессурой и аспирантами», — отмечалось в договоре[135].

Машина должна была быть готова к началу 1934 г. Затраты на завершение работ определили в 550 тыс. рублей, финансирование взяло на себя Главное управление ГВФ, затем — Главное управление авиационной промышленности.

Григорович так сформулировал назначение строящейся машины: «установление рекорда дальности полёта самолёта советской конструкции с советским мотором на основе покрытия большой дальности полёта при минимальном времени пребывания в воздухе с одновременным освоением в производстве и испытании новых элементов конструкции из нержавеющей стали по принципу применения электросварки»[136]. Таким образом, самолёт предназначался для установления скоростного рекорда дальности, с прицелом на использование этих наработок при создании дальнего бомбардировщика.

В расширенное конструкторское бюро вошли студенты П.Д. Грушин, М.М. Пашинин, Л.П. Курбала, В.А. Федулов, А.П. Щекин и другие. Расчёты на прочность выполнил В.Д. Яровицкий. С появлением в МАИ учебно-производственных мастерских изготовлением самолёта руководил С.М. Беляйкин.

«ОСО-МАИ» представлял собой одномоторный низкоплан с трапециевидным крылом однолонжеронной конструкции. Относительная толщина профиля была 16 %. В крыле размещались топливные баки. Крыло — свободнонесущей схемы, горизонтальное оперение — с подкосами. Фюзеляж — полумонокок овального сечения, с двухместной кабиной, закрытой общим фонарём. Кресла пилотов имели откидные спинки и были оборудованы таким образом, чтобы экипаж мог отдыхать в полёте. Посадка в самолёт осуществлялась через дверцы в фонаре. При необходимости экипаж мог быть увеличен до трёх человек — для этого за кабиной оборудовали небольшой отсек с иллюминаторами в боковых стенках фюзеляжа.

При изготовлении каркаса планера использовали опыт постройки «Сталь-2» А.И. Путилова. Основным материалом служила сталь «Энерж-6», из дюраля были только капот двигателя, элероны и хвостовое оперение. Рулевые поверхности имели полотняную обшивку. Винт — деревянный. Практически вся конструкция фюзеляжа, крыла и оперения из катаных листовых профилей была соединена точечной и роликовой электросваркой, обшивка крыла и фюзеляжа сделана из листа толщиной 0,2–0,3 мм с частыми отбортовками (рифтами или зигами) с шагом 80 мм. В.Б. Шавров пишет, что тонкая стальная обшивка образовывала многочисленные мелкие неровности на поверхности фюзеляжа[137].

Силовая установка — двигатель М-34Р с номинальной мощностью 750 л. с. Ранее он экспонировался на выставке, поэтому отличался особой тщательностью отделки (возможно, первоначально это был макетный вариант, полученный для проведения увязочных работ по винтомоторной группе).

Участники строительства «Сталь-МАИ».

Участники строительства «Сталь-МАИ».

Шасси состояло из двух подкрыльевых опор с масляно-пневматической амортизацией и хвостового костыля. По замыслу основные стойки убирались в крыло при помощи ручного привода, однако на практике самолёт оборудовали неубираемым шасси.

В соответствии с принятыми правилами летом 1933 г. НИИ ВВС подготовил технические требования для военной модификации. Такой вариант разрабатывался и был утвержден 15 октября 1933 г. Главным конструктором Д.П. Григоровичем и инженером П.М. Крейсоном. Предусматривалась установка пулемётов ШКАС (один — для стрельбы вперед через винт, второй — для стрельбы назад-вверх) и крыльевых держателей для бомб весом до 500 кг.

В то время, когда самолёт ещё строился, Григорович переключился на другие работы, в частности на создание истребителей с динамо-реактивными пушками Курчевского, поэтому техническое руководство созданием стального самолёта МАИ перешло к П.Д. Грушину. К концу 1933 г. в институте окончательно оформилось конструкторское бюро, которое получило официальное наименование ОКБ-1 и в дальнейшем функционировало как полноценное проектное подразделение во главе с главным конструктором Грушиным.

Расчётные характеристики «Сталь-МАИ» в гражданском (рекордном) и военном вариантах

Расчётные характеристики «Сталь-МАИ» в гражданском (рекордном) и военном вариантах

.[138]

Самолёт в цехе учебно-производственных мастерских МАИ.

Самолёт в цехе учебно-производственных мастерских МАИ.

Самолёт изготовили в мастерских института летом 1934 года. В журнале «Самолёт» № 11 за 1934 г. сообщалось: «19 сентября состоялись лётные испытания самолёта Сталь-МАИ имени Алксниса. Испытывающий самолёт лётчик Ю.М. Пионтковский отмечает прекрасный взлёт самолёта и хорошую устойчивость в воздухе».

Затем три полёта выполнил лётчик-испытатель НИИ ВВС И.Ф. Козлов. 4 октября 1934 г. при совершении пятого по счету полёта произошла авария на Центральном аэродроме. В этот день подняться на «Сталь-МАИ» готовились испытатель Пионтковский и главный конструктор Грушин. Причиной аварии послужила банальная ошибка пилота, не переключившего бензокран на питание из основного бака. На взлёте двигатель остановился, и машина врезалась в кучу песка. В результате были повреждены силовые элементы носовой части фюзеляжа в районе двигателя, моторама, шасси, стыковые узлы крыла[139].

25 ноября 1934 г. Д.П. Григорович направил руководству института заявление с просьбой предоставить ему полугодовой отпуск для научно-исследовательской работы. Судя по всему, именно в этот период он вплотную приступил к проектированию пушечного истребителя ИП-1. Руководство доработками «Сталь-МАИ» Дмитрий Павлович предлагал оставить за собой, причём не претендовал за это на вознаграждение: «состояние конструкторской части этих работ моего ежедневного присутствия в МАИ не требуют; все чертежи и эскизы будут и впредь мною просматриваться и визироваться…»[140].

В 1935 г. самолёт отремонтировали, однако сведения о продолжении лётных испытаний отсутствуют. Четыре года спустя двухмоторный пассажирский «Сталь-7» конструкции Р.Л. Бартини достиг результата, возлагавшегося на «Сталь-МАИ»: на нём был установлен мировой рекорд скорости на маршруте в пять тысяч километров. Это расстояние экипаж прошел со средней скоростью 405 км/ч, превысив прежнее достижение французов на самолёте «Амио-370».

Со второй половины 1930-х годов в связи с расширением производства отечественного алюминия идея выпуска стальных самолётов утратила актуальность. Но металлическим самолётостроением Д.П. Григорович продолжал заниматься до конца жизни. В ноябре 1937 г. он подал заявку на изобретение «Цельно штампованный самолёт» (так в документе). В ней говорилось:

«Для быстрой реализации производственных ресурсов авиапромышленности, для мобилизации её на наиболее совершенных новейших типах самолётов решающее значение будет иметь конструкция самолёта и его технология.

Существующие конструкции основываются на методах мелко-зернистого, преимущественно ручного производства, требующего: квалифицированных кадров, громоздкого производственного аппарата и длительных сроков внедрения, достигающих иногда 2–3 лет, что приводит к устарению самолёта и к обесцениванию его боевого значения.

Это положение резко изменяется при применении конструкции цельно штампованного самолёта. Сущность её в том, что конструкция главных частей самолёта, как то: фюзеляжа, крыльев, оперения и прочих проектируется расчлененной на крупные моноблочные части, допускающие штамповку и выполняется штамповкой этих частей из дуралюмина или другого лёгкого металла.

Штамповка производится либо из крупных листов дуралюмина с одновременной отштамповкой на них сетки жесткости, либо на очень нагруженных частях, как крылья, из жёсткой сетки в виде законченного каркаса с последующим соединением его с обшивкой.

Таким образом, в конструкции полностью устраняется огромное количество мелких и крупных, требующих ручной пригонки деталей, как то: лонжеронов, нервюр, шпангоутов, профилей и прочих, что во много раз ускоряет и удешевляет производство, допуская конвейерную сборку из крупных отштампованных и впоследствии этого точных, взаимозаменяемых частей.

Конструкция эта применима как к малым, так и к средним и большим самолётам, требующим, однако, разной сетки и разного способа расчленения и числа расчленяемых частей.

Конструкция эта после её теоретического и производственного освоения значительно упростит и ускорит проектирование и постройку новых машин, кроме того, она имеет ценные военно-эксплуатационные преимущества во взаимозаменяемости, жизненности и ремонте самолётов…»[141].

В авторском свидетельстве Григоровичу отказали, посчитав предложение нереальным. Эксперты не знали, что через несколько десятилетий использование прессованных панелей с обшивкой и внутренним каркасом станет стандартным методом в самолётостроении.

Однако вернёмся к «Сталь-МАИ». Первый самолёт со стальным каркасом и стальной обшивкой не оставил заметного следа в истории нашей авиации. Но он интересен тем, что в определенном отношении является предтечей всемирно известного трёхмахового боевого самолёта МиГ-25 — обе машины были выполнены в основном из стали с широким использованием электросварки.

Похожие книги из библиотеки

Звездные войны. Американская Республика против Советской Империи

«Давным-давно, в очень далекой галактике…» — с этого титра начинался всемирно известный кинофильм Джорджа Лукаса «Звездные войны». Со временем это словосочетание стало настолько общеупотребительным, что никто не удивился, когда им стали обозначать вполне реальные программы создания вооруженных сил космического базирования.

Книга, которую вы держите в руках, посвящена истории «звездных войн», но не выдуманных, бушующих в далекой галактике, а реальных, начинавшихся здесь, на Земле, в тиши конструкторских бюро и вычислительных центров. Вы прочитаете о ракетопланах люфтваффе, РККА и ВВС США, о космических бомбардировщиках и орбитальных перехватчиках, о программе противоракетной обороны и способах ее преодоления.

И в настоящее время еще не поставлена точка в истории военной космонавтики. Мы переживаем очередной эпизод «звездных войн», и пока не ясно, кто выйдет победителем из вечной схватки между добром и злом.

Танки в Гражданской войне

«Мы мирные люди, но наш бронепоезд…» — эти слова из знаменитой песни «Каховка» давно стали «крылатыми». Однако в ожесточенных боях 1920 года за Каховский плацдарм активно участвовали не только бронепоезда и бронемашины, но и танки. А впервые новое «чудо-оружие» появилось в России полутора годами раньше, когда в составе французских экспедиционных войск в Одессе высадились двадцать «Рено» FT-17. Британские Mk.V и Мк.А «Уиппет» поставлялись деникинцам с весны 1919 г. И хотя в условиях маневренной Гражданской войны танки не могли применяться так же массово, как в позиционных сражениях на Западном фронте Первой Мировой, новые боевые машины провели ряд успешных боев в Донбассе и под Царицыным. По воспоминаниям «белых»: «Наше командование не зря придавало этому новому и грозному средству борьбы чрезвычайное значение. Когда первые танки врезались в неприятельское расположение и стали уничтожать красные цепи, разразилась полная паника. Весть о появлении танков быстро разнеслась среди большевистских войск и лишила их всякой сопротивляемости. Ещё издали, завидя танки, большевики немедленно очищали свои позиции и поспешно отходили. Пробивая путь этими чудовищами, наша пехота и конница быстро и без особых потерь очистила Донецкий бассейн…».

Интересна история появления танков у амурских партизан — украденные у американцев во Владивостоке, «Рено» применялись в боях под Читой, а затем и во взятии Волочаевки. Так что другая знаменитая песня Гражданской войны «Разгромили атаманов, разогнали воевод, и на Тихом океане свой закончили поход» имеет отношение и к трофейным «красным» танкам.

В новой книге ведущего историка бронетехники вы найдете исчерпывающую информацию о боевом применении танков всеми участниками Гражданской войны, начиная с января 1919-го и заканчивая операцией против Грузии в 1921 году, а также о послевоенной службе этих машин в Красной Армии и их судьбе вплоть до Великой Победы. Коллекционное издание на мелованной бумаге высшего качества иллюстрировано сотнями эксклюзивных фотографий.

Средний танк «Чи-ха»

25 ноября 1936 года императорская Япония и нацистская Германия заключили «антикоминтерновский пакт».

Год спустя к соглашению присоединилась фашистская Италия.

Коалиция оси «Рим — Берлин — Токио» приступила к разделу сфер влияния.

Япония, давно мечтавшая о власти над «Великой Восточной Азией» и уже успевшая захватить Маньчжурию, оказалась наиболее готовой к широкомасштабным действиям и в 1937 году начала свою «большую войну» в Китае. И не случайно, что в том же году в Стране восходящего солнца был создан танк, которому прочили роль основного ударного средства японских сухопутных войск.

Артиллерия Вермахта

«АРТИЛЛЕРИЯ — БОГ ВОЙНЫ» — справедливость этой формулы победы доказана всей военной историей. Даже на полях сражений Второй Мировой, которую не зря окрестили «войной моторов», именно артиллерия зачастую играла решающую роль — с артиллерийской подготовки начиналось любое успешное наступление, без серьезной артиллерийской поддержки невозможно было создать устойчивую оборону, в отрыве от мобильной артиллерии танки и пехота несли неоправданные потери.

Громкие победы Вермахта в начале войны объясняются не только превосходством немецких танковых войск, авиации, связи, но и наличием мощной, прекрасно обученной, великолепно организованной и чрезвычайно эффективной артиллерии. Однако Artilleriewaffe остались в тени знаменитых Люфтваффе и Панцерваффе — до сих пор на русском языке не опубликовано ни одной серьезной работы на данную тему. ЭТА КНИГА — ПЕРВАЯ. Здесь впервые представлена исчерпывающая информация об артиллерии Вермахта и войск СС — полевой, пехотной (включая минометы), горной, реактивной, противотанковой, зенитной, как буксируемых систем, так и самоходных установок, — всесторонне рассмотрены особенности ее организации, тактики и боевого применения.