Утерянные победы советской авиации
Согласно кодексу ФАИ рекордный полет Громова, Юмашева и Данилина над поворотными пунктами трассы был засвидетельствован спортивными комиссарами, причем на территории Америки контроль осуществлялся спортивными комиссарами Национального клуба США. На очередном президиуме международной авиационной федерации это достижение внесли в официальный список мировых и международных рекордов ФАИ. Однако, как оказалось, далеко не все представители мировой авиационной общественности были намерены соглашаться с этим, казалось, уже свершившимся фактом.
Существовало положение, по которому в течение трех месяцев после внесения авиационного достижения в официальный список международных рекордов любой национальный аэроклуб – член ФАИ мог его опротестовать. Разумеется, протест требовалось подкрепить документальными или расчетными данными, достаточно обоснованными.
Предваряя такой протест, английская пресса высказала сомнения в достижении рекорда, в частности они появились на страницах журнала «Airplane».
В советском журнале «Самолет» № 2 за 1938 г. в ответ появилась статья, подписанная М. Кривиским, Главным спортивным комиссаром ЦАК. Статья была озаглавлена «Жонглеры из «Airplane», отдельные ее моменты приведем и мы:
«Неожиданное заявление журнала даже постоянным читателям его показалось настолько диким, что они обратились в редакцию с недоуменными протестующими письмами. Разумеется, эти нападки королевского национального аэроклуба Англии на полет советских летчиков не прошли. Секретарь аэроклуба Англии Гарольд Перин сделал запрос редактору журнала, в котором отметил, что Аэроклуб Англии обратил внимание на ряд статей, опубликованных в журнале, начиная с июля 1937 г., утверждающих, что рекордный полет летчиков СССР является обманным, так как самолет якобы должен был пополнить горючее в полете, а это противоречит условиям кодекса ФАИ. Секретарь Аэроклуба Англии запросил редактора о доказательствах подобного утверждения. Приводим выдержку из ответа редакции журнала «Эрплен» секретарю английского Аэроклуба.
«Особенность данного случая заключается как раз в том, что невозможно представить в конкретной форме доказательство того, что этот рекорд действительно не был установлен. Однако мы располагаем математическими доказательствами, основанными на русских же данных, показывающих, что данная машина не могла покрыть указанного расстояния». Аэроклуб Англии не был удовлетворен подобного рода «основательными доказательствами» и просил редактора переслать все материалы, на основании которых был произведен расчет.
Какие материалы были пересланы английскому Аэроклубу, нам неизвестно, однако мы имели полную возможность подробно ознакомиться с расчетами, на которые ссылается редактор журнала в письме к секретарю Аэроклуба Англии.
Уличенная своими читателями в недобросовестном отношении к реальным фактам, редакция спешит на страницах своего журнала подкрепить ранее высказанное «подозрение» расчетами. Чтобы ввести в заблуждение читателя, автор статьи приводит сначала относительно правильные данные о самолете и моторе, но затем в качестве аксиомы для дальнейшего доказательства использует неверные цифры и рассуждения. Принимая для своих расчетов значение наивыгоднейшей потребной мощности, равное 75 % от полной мощности мотора, он оперирует в дальнейшем этой вымышленной цифрой и с помощью правил простой арифметики «доказывает», что при этом режиме полета бензина могло хватить только на 42 часов 30 минут, в то время как самолет летел от Москвы до Сан – Джасинто 62 часов 17 минут и поэтому-де советские летчики тайно опускались для пополнения запасов горючего.
…В действительности даже в начале полета, когда машина имела на своем борту 6400 кг горючего и масла, а следовательно, вес самолета был равен 11 500 кг, полет совершался со скоростью 200 км/час, сила тяги, равная весу, деленному на качество, была равна 11 500/17 = 676,5 кг. И значит мощность, равная силе тяги, умноженной на скорость и поделенной на значение 270 × КПД винта, была равна (676,5 × × 200): (270 × 0,791) = 633,5 л. с., т. е. немного менее 67 % полной мощности мотора: не 75 %, как это считает автор статьи в журнале «Эрплен».
Дальше, притворяясь наивным, автор статьи при последующих расчетах «забывает» отметить тот факт, что по мере уменьшения запасов горючего облегченный самолет требовал соответственно меньшей мощности. К концу полета, когда вес самолета составлял всего лишь 6500 кг, а скорость 165 км/ч, потребная наивыгоднейшая мощность должна была быть равна 250 л. с., что составляет всего 26,3 % от максимальной мощности. Среднее значение потребной наивыгоднейшей мощности за весь полет составляет 46,6 % от максимальной мощности мотора, т. е. 442,7 л. с., а не 710 л. с., как это утверждает автор «расчетов», приведенных в журнале «Эрплен».
Командир АНТ-25 URSS-N025-01 Михаил Михайлович Громов
Разумеется, что при этой потребной мощности и расходе горючего 210 г/л. с./ч (журналом «Эрплен» для «расчетов» взята даже меньшая – 200 г/л. с./ч) имевшийся на борту запас горючего 6100 кг давал возможность продолжать беспосадочно полет в течение 65 часов 30 минут со средней скоростью 182,5 км/ч и пролететь беспосадочное расстояние, равное 11 972 км.
Данные действительного полета полностью соответствуют приведенным кратким расчетам. Самолет продержался в воздухе 62 часа 17 минут, покрыл фактическое расстояние несколько больше 11 000 км, и при посадке в баках оставалось еще 250 кг горючего и 120 кг масла.
Если заняться жонглированием цифрами и произвести точно такой же расчет, то для веса самолета в конце полета возможная продолжительность выразится в 120 часов.
Второй пилот АНТ-25 URSS-N025-01 Андрей Борисович Юмашев
Автор в рассуждении о скорости исходит из условий встречного ветра, да еще силою 42 км/ч. Это на расстоянии-то 11 000 км и на протяжении 2 суток. Не нужно обладать слишком большими познаниями в аэрологии, чтобы не сомневаться в абсурдности и вымышленности подобного заявления. Далее автор приводит ряд нелепых рассуждений о невероятно большой высоте полета и расходе масла, во много раз превышающем действительный. Автор удивляется большому качеству самолета. Но если вспомнить, что удлинение самолета ЦАГИ-25 достигает очень большой цифры – 13,75, то качество 17 не покажется невероятным. В заключение автор рубит с плеча:
– Нет, не может быть! Не может быть такого самолета, так как возможности его превышают «все данные построенных до настоящего времени соответствующих машин».
Штурман АНТ-25 URSS-N025-01 Сергей Алексеевич Данилин
…Рекорд признан всем миром, проконтролирован советскими и американскими спортивными комиссарами и зарегистрирован в ФАИ. Вот тут-то автор статейки и выдает себя с головой. Ему очень неприятно, что рекорд внесен в официальный список мировых и международных рекордов. В новой статейке он не скрывает своей антипатии к советским летчикам. И, отбросив в сторону явно недобросовестные технические доказательства, забыв о приличии, обрушивается на Международную авиационную федерацию со «страшным» обвинением в том, что Федерация, «которая фактически является французским органом (?), о чем говорит ее название (?), нашла возможным засвидетельствовать рекорд». Он грозно спрашивает: «Мы желали бы знать имена и национальности комиссаров и были ли они фактически спортивными комиссарами?»
Он «уличает» ФАИ в том, что в ее сообщении приводится слово «комиссар» без прибавки «спортивный», намекая на то, что, может быть, это были не спортивные комиссары, а просто… советские комиссары в другом значении этого слова. Окончательно потеряв присутствие духа, он истерически вопит:
«Если французы этим удовлетворяются, то единственно, что мы можем сказать, – это: Да здравствует народный фронт! – и петь «Интернационал».
…В заключение следует добавить, что Аэроклуб Англии пытается убедить редакцию завравшегося журнала и просит журнал опубликовать приводимую выдержку из последнего письма секретаря Аэроклуба Англии редактору журнала «Эрплен»:
«Созданный для изучения этого вопроса комитет пришел к заключению, что перелет мог быть осуществлен на данной машине. Учитывая, что русские выполнили все положения спортивного кодекса ФАИ для данного рекорда и представили надлежащую документацию, подтверждающую выполнение ими этих правил, комитет считает, что ФАИ поступила совершенно правильно, засвидетельствовав рекорд русских, и что она обязана была поступить именно таким образом. Наши вполне правильные подсчеты, основанные на представленных вами же цифрах, находятся в вашем распоряжении, и мы надеемся, что вы воспользуетесь нашим предложением и ознакомитесь сами с этими расчетами, чтобы взять обратно ваши неправильные утверждения».
На самом деле понять появление статей в английской прессе можно вполне. Достаточно вспомнить, что в Англии очень хотели бы стать первыми в вопросе рекордов дальности полетов. Построенный для этой цели высокоплан Фэйри LR к 1937 г. уже выдал почти все, что от него хотели получить, поэтому требовались новые усилия и максимальное возобновление интереса к перелетам на национальном уровне.
Для посягательств на новые достижения английские инженеры остановили свои взоры на одномоторном бомбардировщике Виккерс «Уэллсли» (Vickers «Wellesley»). Это был один из немногих случаев, когда военную машину решили приспособить не просто для сверхдальних полетов, но для полетов рекордных.
Переделку пяти бомбардировщиков в новую модификацию «Тип 292» начали в январе 1938 г. С самолетов сняли крыльевые бомбовые контейнеры, кольцо Тауненда на двигателе заменили удлиненным капотом типа NACA. Двигатель «Пегас» XXII снабдили турбокомпрессором для увеличения высоты полета, оборудовали трехлопастным воздушным винтом «Ротол» постоянного шага. Объем баков со 100–октановым горючим довели до 5864 л. Третьим членом экипажа стал бортмеханик – он же второй пилот, который занимал отсек между кабинами пилота и штурмана. Сиденье пилота сделали регулируемым и откидывающимся внутрь кабины для быстрой смены летчиков. Бортовое оборудование пополнилось гирокомпасом, авиагоризонтом и автопилотом RAE Mk. IV.
По сравнению с серийной машиной взлетный вес перелетного варианта вырос вдвое и составил 8613 кг. После проведения многочасовых тренировок в районе базовых аэродромов «Уэллсли» под командованием майора Р. Келлета совершили пробный полет на дальность 6920 км. 6 июля 1938 г. самолеты поднялись с аэродрома Кренвелл и через 32 часа приземлились в египетском городе Исмаилия, сделав крюк над Кувейтом и Бахрейном. 21 июля они вернулись в Англию. 25 июля 4 «Уэллсли» вновь отправились в Египет. Рекордный перелет должен был начаться в Исмаилии, а завершиться в Австралии.
5 ноября 1938 г. в 4 часа по Гринвичу со специальной ВПП длиной 1100 м стартовали три «Уэллсли». Набрав высоту 3050 м, самолеты легли на курс. Связь с экипажами держали несколько радиостанций и специальный корабль сопровождения.
Первые 12 часов полета прошли при попутном ветре. Все остальное время пришлось преодолевать мощные встречные потоки. Над Аравией самолеты выдержали сильнейшую болтанку. Над Бенгальским заливом «Уэллсли» № 2 капитана В. Хогана попал в грозовой фронт и, израсходовав слишком много топлива в борьбе со стихией, приземлился на аэродроме Коэпанг на острове Тимор. Тем не менее уже этим был поставлен новый рекорд дальности в 10 715 км. Самолеты флагмана майора Келлета и капитана А. Комба продолжили путь. 7 ноября в 4 часа утра они приземлились в Дарвине, преодолев без посадки 11 520 км. Рекорд английских летчиков продержался 8 лет.
Что касается советских притязаний на рекорд дальности полета, то они имели свое продолжение. И об этом еще будет сказано на страницах нашей книги.
Высотные полеты в СССР. 1931–1941 гг
Сегодня полеты современных самолетов совершаются на больших высотах, там, где температура за бортом достигает -60 °C, а воздух чрезвычайно разрежен и совершенно непригоден для дыхания человека. Тем не менее, занимая место в салоне гражданского авиалайнера, мы вполне обоснованно надеемся, что, поднявшись в небо, не испытаем никаких неудобств, связанных с низкими температурами и недостатком кислорода. При этом наверняка никто из нас не задумывается, что создание таких комфортных условий для пассажиров стало результатом многолетних усилий конструкторов, инженеров и летчиков, приступивших к разрешению проблемы высотных полетов много десятилетий назад.
Практическое осуществление полетов в стратосфере, то есть на высотах свыше 11 км, активно началось в 1930–х годах. Разработчики авиационной техники рассчитывали с подъемом на высоту значительно повысить полетную скорость самолетов, уменьшить зависимость от погодных условий, а в случае военного использования обеспечить их малую заметность и неуязвимость для противовоздушной обороны противника. Конечно, мало кто представлял тогда все трудности, с которыми предстояло столкнуться на пути освоения стратосферы. Считалось, например, что на высотах свыше 11–12 км нет облаков и разреженный воздух практически неподвижен. О струйных течениях, опоясывающих земную поверхность со скоростью 200–300 км/ч на высотах от 6–8 км до 12–16 км, тогда даже не подозревали. Да и методы разрешения задач во многом были далеки от совершенства. И тем не менее спустя всего десяток лет после начала исследований проблему высотных полетов во многом удалось разрешить. Об отдельных эпизодах этой напряженной деятельности, осуществленной в Советском Союзе, рассказывает представленный материал.
Бюро особых конструкций – БОК
В конце 1920–х годов в советском самолетостроении появились новые направления, предполагающие постройку оригинальных экспериментальных летательных аппаратов. В связи с этим в декабре 1930 г. вопрос о создании специализированного отдела или отдельного конструкторского бюро для их проектирования возбуждается на высочайшем, правительственном уровне.
27 января 1931 г. постановлением Реввоенсовета Союза ССР при Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) создается новый отдел – Бюро особых конструкций (БОК). Начальником БОК назначили 32–летнего Владимира Антоновича Чижевского, в 1926 г. окончившего Военно – воздушную академию им. Н. Е. Жуковского и с 1928 г. работающего в ЦАГИ. Помощниками Чижевского стали инженеры Н. Н. Каштанов, Б. И. Карманов, А. Я. Левин, И. И. Цебриков, В. И. Лапинский, В. Г. Фролов. Несмотря на первоначальные планы сосредоточить в БОК несколько направлений – проектирование автожиров, исследование схем «утка» и «летающее крыло», – основной деятельностью БОК в последующие годы стало создание специальных аппаратов для полетов в стратосфере. Первыми такими работами стала разработка стратосферного самолета (СС) и герметической гондолы экипажа для стратостата «СССР».
Образование БОК почти совпало с переустройством опытного строительства в структуре советской авиапромышленности. 27 августа 1931 г. Центральное конструкторское бюро (ЦКБ) и ЦАГИ объединили в единую организацию – ЦКБ – ЦАГИ, деятельность которой осуществлялась под общим патронажем ОГПУ. От органов ГПУ руководить новой организацией назначили Е. С. Пауфлера, а технической частью стал заведовать С. В. Ильюшин. Для БОК указанные изменения выразились в том, что производственные вопросы решались на двух территориях, размещенных в разных районах Москвы. В частности, изготовление гондолы стратостата «СССР» велось с октября 1931 г. на заводе № 39, а стратосферный самолет строился на заводе опытных конструкций (ЗОК) ЦАГИ, вступившем в строй 1 января 1932 г. При этом наиболее важным делом считалось разрешение проблемы самолета, способного осуществлять длительные полеты на больших высотах. Полеты таких самолетов (стратопланов) предполагались на высотах 10–12 км, там, где разреженная атмосфера позволяла развивать большие полетные скорости и не зависеть от капризов погоды, поэтому особенно заманчивыми они представлялись для военного применения.
Задачи, которые предстояло решить при создании стратоплана, назывались следующие:
1. Исследование аэродинамики высотных аппаратов.
2. Создание герметической кабины экипажа.
3. Осуществление проводки органов управления из гермокабины.
4. Обеспечение работы приборного оборудования в гермокабине.
5. Создание комфортных условий работы экипажа.
6. Создание специальной моторной установки, надежно работающей в условиях разреженного воздуха и низких температур (–55–70 °C).
БОК-1 (СС)
Проект высотного летательного аппарата, получившего обозначение БОК-1 или стратосферный самолет (СС), разрабатывался на основе конструкции сверхдальнего моноплана АНТ-25. Фактически это и был АНТ-25 с некоторым уменьшением размеров, поэтому вовсе не лишним кажется небольшое сравнение:
Хотя деятельность по созданию этих двух самолетов – дальнего и высотного – началась почти одновременно, изготовление АНТ-25 велось более активно и его полеты начались ранее. Строительство БОК-1 началось на заводе опытных конструкций (ЗОК) в конце 1932 г. и в последующем сопровождалось двумя переездами. В феврале 1933 г. Бюро опытных конструкций полностью перевели в ЦКБ на территорию завода № 39, где постройка самолета продолжилась. Подразделение Чижевского, которое насчитывало в тот период 40–60 сотрудников, в ЦКБ стало именоваться бригадой № 3. Однако и здесь надолго ему задержаться не удалось. Летом 1934 г. все хозяйство высотной бригады перевели в Смоленск, на базу ремонтного завода № 35, где организовали специальный опытный цех. В июне 1934 г. докладывалось, что самолет БОК-1 упакован для отправки на завод № 35. Таким образом, постройка БОК-1, начатая в 1932 г. в Москве, продолжилась в Смоленске, где и завершилась в 1935 году.
13 декабря 1935 г. летчик – испытатель И. Ф. Петров с ведущим инженером и одним из создателей самолета Н. Н. Каштановым совершили на БОК-1 первый полет. Давление в полете внутри гермокабины соответствовало 2–3 км высоты над землей, температура доходила до +25 °C.
Затем последовали доводки и очередные полеты. Иван Федорович Петров так описал эти события: «В 1936 г. я начинал заводские испытания первого советского самолета с герметической кабиной – БОК-1 конструкции Владимира Антоновича Чижевского. Заводской аэродром находился под Смоленском, и в течение полутора лет мне еженедельно приходилось ездить в Смоленск на испытания. В субботу вечером я уезжал из Москвы, спал в поезде, в воскресенье весь день проводил испытания, а вечером снова садился в поезд, чтобы в понедельник утром быть на своем рабочем месте в НИИ ВВС.
Стратоплан БОК-1, оснащенный двигателем АМ-43ФРН с трехлопастным воздушным винтом, в ходе проведения испытаний установлен в линию полета для проведения регулировок
Говорят, первый блин комом. Естественно, что и первая герметичная самолетная кабина была совсем непохожа на те комфортабельные салоны, в которых мы все теперь привыкли летать. На самолете БОК-1 она представляла собой тесную цистерну с тремя маленькими окошечками – иллюминаторами, не дававшими почти никакого обзора летчику. И так как располагалась эта бочка над радиатором водяного охлаждения довольно мощного двигателя М-34РН, то летная форма моя была весьма своеобразной: трусы и штук шесть полотенец. В полете температура в кабине из-за подогрева снизу поднималась до сорока градусов.
Такое мотание из Москвы в Смоленск и обратно было, конечно, весьма изнурительным, и для продолжения испытаний я командировал в Смоленск летчика – испытателя своего отдела П. М. Стефановского, который успешно и завершил их».
Петр Михайлович Стефановский к испытаниям БОК-1 подключился летом 1936 г. Согласно официальным документам, 25 июля 1936 г. Стефановский с наблюдателем Каштановым достигли высоты 10 875 м. Сам Петр Михайлович в своей книге воспоминаний «Триста неизвестных» дает другие значения. Впрочем, он описывает летние события 1936 г. достаточно подробно, поэтому стоит их воспроизвести в изложении Стефановского:
«Средняя часть фюзеляжа БОК-1 представляла собой цилиндрическую цистерну с тремя крошечными герметическими окошечками впереди. Левое отвинчивалось на манер пароходного иллюминатора. Вход в самолет располагался в корме цистерны. Ни дать ни взять – люк подводной лодки. Задраивается, как и там, винтовым затвором.
Самолет это или подводная лодка, а лететь надо… Влезаем в верхнее отверстие, что в хвостовой части машины, оставляем тут парашюты. С ними в пилотскую кабину не проберешься: до нее метров шесть ползти внутри фюзеляжа надо. В кабине с парашютами и не разместишься – тесно до крайности. М – да, компоновочка!..
Парашюты совсем ни к чему. Коль «посыплемся», до них ни за что не доберешься. И без них не полетишь – инструкциями разными предусмотрены. Осторожность…
Чего это я разворчался? Ползать не привык? В самолете – не привык. Но дополз. Уселся в свое кресло. Позади устроился Каштанов – ведущий инженер самолета. Осматриваюсь. Не кабина, а мышеловка. Теснотища неимоверная. Обзор – ни к черту. Видно воздушный винт да градусов по пятнадцать в стороны.
Каштанов толкает в плечо – запускай. Мотор хорош. Взял сразу. Чувствуется – силен. И послушен. В кабине его совершенно не слышно. Герметика сказывается. Разговариваем с Каштановым без напряжения.
Взлетели неожиданно легко. На разбеге, на взлете только краюшка неба видна. Слеповата машина, не годится так.
На высоте трех – четырех тысяч метров, как и предусмотрено, задраили герметические люки. Влага и углекислота, выделяемые при дыхании, поглощаются специальными устройствами. Повернешь краник – из баллонов поступает в кабину кислород, поступает с посвистом. Дышится свободно. Рядом висят кислородные маски – на случай разгерметизации на высоте. Здорово придумано.
Самолет тоже неплох. Рули эффективны. Барограф, находящийся в кабине, после герметизации вычерчивает идеальную прямую.
Вслед за пробным начались испытательные полеты. Июль в 1936 г. стоял жаркий, сухой. Летаем с совершенно непредусмотренным дополнением к летным костюмам – вафельными полотенцами на шеях. Без них – нельзя. Водорадиатор мотора расположен в обтекателях под самым центром герметической «цистерны». Когда двигатель работает на полных оборотах – в кабине нестерпимо жарко. Пот заливает лицо, саднит глаза.
Девять тысяч метров – потолок, достигнутый И. Ф. Петровым, остался позади. Уже в третьем полете мы добрались до двенадцати тысяч. На высоте прибавилось дел. Входишь в горизонтальный полет – обороты мотора снижаются и пол кабины перестает «подогреваться». Становится прохладнее. Стекла иллюминаторов сдвоенные. Между ними – накаливающиеся электрические проволочки. Вместе с влагопоглотителями и теплым воздухом, поступающим по трубкам от внутрикабинного вентилятора, они не дают запотевать нашим окнам в «большое небо». Снаружи – хуже. Со стороны, противоположной солнцу, стекла подергиваются тончайшей ледяной вязью. Она быстро разрастается, уплотняется, и вскоре сквозь нее ничего не видишь. Остается одно – развернуть самолет, подставить замерзший иллюминатор под солнечные лучи. Не полет получается, а непрерывное саморазмораживание. Придется конструктору поломать голову и над этим грешком.
На двенадцати тысячах метров столкнулись с более грозным явлением. На этой высоте начали замерзать… элероны. Пришлось управлять самолетом только при помощи рулей глубины и поворота. В следующем полете попробовали промывать проводку на элеронах обезвоженным керосином. Ничего не дает. Видимо, сказывается конструктивная особенность машины – очень большая длина тросов и обилие роликов на всем протяжении проводки. Решили летать с замерзшими элеронами. На высоте они не особенно и нужны, а спустишься до семи – восьми тысяч метров – оттаивают, начинают действовать опять.
Поступило распоряжение перегнать БОК-1 в Москву, на испытательный аэродром. Борьба за высоту вступила в новую стадию. Прошедшие полеты убеждали – самолет Чижевского способен подниматься много выше. Руководство НИИ ВВС одобрило мое предложение – достигнуть предельного потолка.
На двенадцати тысячах метров, как всегда, покрылся льдом иллюминатор с теневой стороны. Перестали действовать элероны – замерзли. К такому уже привыкли. Конструктор сообщил, что он придумывает что-то. Забираемся выше. У мотора еще есть запас мощности. Выше! Откуда эта плесень на стеклах окошек? Провел пальцем – иней… А электрообогрев, теплый воздух, влагопоглотители? Все работает. Иней же утолщается, утолщается на всех трех иллюминаторах. Лететь, ничего не видя, да еще с бездействующими элеронами, нельзя. Понимаю, что нельзя, а лечу, забираюсь все выше и выше. Ногтем соскабливаю иней, растираю дырочку еще влажным от пота полотенцем и продолжаю упорно набирать высоту. Понемногу падает мощность мотора. Увеличивать обороты уже нельзя. Рычаг сектора газа – на предельном максимуме. Все. Выше не подняться.