Утерянные победы советской авиации
На земле расшифровали барограмму – 13 100 м. Полученные по прибору при расшифровке с учетом всех поправок, они соответствовали максимальной высоте 14 100 м. Это – стратосфера!».
Осенью полеты на БОК-1 в НИИ ВВС прекратили. Летный сезон 1936 г. для первого стратосферного самолета закончился следующими выводами:
1. «Проведенные летные испытания стратосферного самолета БОК-1 вполне подтвердили целесообразность применения герметических кабин на самолетах, предназначенных к полетам на больших высотах.
2. В результате испытаний можно считать, что проблема самолета с герметической кабиной… принципиально и практически решена, достигнутые результаты позволяют перейти от экспериментальных конструкций к конструкциям целевого назначения.
3. Самолет БОК-1 в предъявленном виде является лишь экспериментальным самолетом и может быть использован для дальнейших экспериментальных работ в области усовершенствования герметической кабины, ее оборудования, установки вооружения и специального оборудования, для проверки их работы в условиях полета в стратосфере.
4. Основными задачами, требующими скорейшего разрешения, являются:
а) повышение потолка самолета.
б) устранение запотевания стекла.
в) улучшение обзора из самолета.
г) установка бомбардировочного и стрелкового вооружения.
д) разработка подвижных стрелковых точек, управляемых из герметической кабины.
е) бронирование кабин для предохранения от пулевых пробоин.
При настоящем состоянии техники эти проблемы могут быть легко решены».
Заключение.
1. Самолеты с герметическими кабинами имеют несравнимые преимущества перед обычными самолетами при выполнении полетов на высотах свыше 8000 м.
2. Самолеты с герметическими кабинами имеют богатейшие перспективы для использования в ВВС в качестве боевой авиации по всем специальностям: истребители, разведчики и бомбардировщики.
3. Боеспособность самолетов с герметическими кабинами значительно выше, чем у обычных самолетов, главным образом за счет хороших самочувствия и работоспособности экипажа при выполнении операций на больших высотах, недоступных для наземных средств ПВО противника.
4. Просить Народный комиссариат оборонной промышленности:
а) всемерно форсировать работы по созданию и освоению военных вариантов самолетов с герметическими кабинами, для чего необходимо расширить и укрепить Бюро Особых Конструкций завода № 35, находящееся в настоящее время в неблагоприятных условиях, ввиду удаленности от центра, недостатка квалифицированных кадров и материальных средств;
б) форсировать постройку на заводе № 35 самолета БОК-7, выпустив его в военном варианте как высотный бомбардировщик;
в) форсировать доводку в ЦИАМе мотора АМ-34ТН (с турбокомпрессором), обязав ЦИАМ представить мотор для установки на самолет БОК-1 не позднее 29 декабря 1936 г.
Начальник НИИ ВВС РККА
комбриг (Коробов)
Начальник 1–го отдела НИИ ВВС РККА
военинженер 1–го ранга (Петров)
Отпечатано 10.12.36 г.
Начальник ВВС РККА Я. И. Алкснис, ознакомившись с актом государственных испытаний, подписал его 22 декабря 1936 г. В том месте документа, где на ближайшее будущее планировалось достижение высот 16–18 км, зачеркнул и от руки написал – 16–20 км.
Новый двигатель АМ-34 РНБ – ТК на самолет БОК-1 установили весной 1937 г. После отработки систем и проведения проб двигателя на земле летом 1937 г. испытательные полеты продолжились. За период с 6 июня по 1 октября 1937 г. новый двигатель наработал 5 часов 40 минут на земле и 24 часа 1 минуту в воздухе. Ниже приведена таблица произведенных полетов:
До апреля 1937 г., когда установили двигатель АМ-34РН ТК, самолет выполнил 42 полета.
27 августа 1938 г. Стефановский с наблюдателем Рено достигли высоты 14 100 м. Затем последовала авария турбокомпрессора. Ремонт продолжался до февраля 1939 г. В апреле 1939 г. на БОК-1 установили двигатель АМ-34ФРНВ с ТК-1, с которым самолет выполнил ряд полетов на высоту до 14 км.
Техническое описание БОК-1
Крыло БОК-1, снабженное центропланом и отъемными консолями, трехлонжеронное, в отличие от АНТ-25, в месте стыка с фюзеляжем не имеет мощных зализов. Отъемные части крыла (ОЧК) имеют 16 нервюр, верхние пояса которых выступают в набегающий поток. Пояса первых двух лонжеронов ОЧК до середины размаха выполнены из термически обработанных хромомолибденовых труб, далее – до законцовок крыла – из дюралевых труб. Третий лонжерон, как наименее нагруженный, полностью выполнен из дюралевых труб. Обшивка крыла гофрированная – так же как и на АНТ-25. В ходе испытаний гофр сверху обклеили тонким перкалем, отполировали и покрасили.
Фюзеляж конструктивно разбит на три части: носовую, центральную (собранную заодно с центропланом) и хвостовую. Передняя часть фюзеляжа легко съемная для установки различных двигателей. Центральная часть фюзеляжа сконструирована таким образом, чтобы в нее сверху можно было вставить гермокабину.
Рассчитанная на двух членов экипажа герметическая кабина является отдельным элементом, не включенным в конструкцию самолета. Имеет овальное сечение, состоит из 11 шпангоутов, обшита 2–мм дюралем. Для получения достаточной герметичности использовался двойной заклепочный шов, с предварительно наносимыми цинковыми белилами. Гермокабина рассчитывалась с 6–кратным запасом прочности, на практике в ней поддерживалось избыточное давление 0,8 атмосфер. Вход в кабину осуществлялся следующим образом: сначала экипаж через верхний люк в фюзеляже проникал в самолет (можно сказать, в предварительный тамбур), затем через гермолюк в задней стенке кабины занимал свои рабочие места и задраивался.
Верхняя часть гермокабины снаружи (но под обшивкой фюзеляжа) утеплена слоем войлока. Это покрытие помимо прочего заметно снижало шум в кабине – можно было переговариваться без напряжения голосовых связок.
В нижней части гермокабина обогревается воздухом, выходящим из радиатора охлаждения двигателя. Для регулирования обогревом имелась специальная створка, управляемая из кабины.
Схемы самолета БОК-1
Гермокабина снабжена семью окнами – иллюминаторами: 5 окон у пилота и 2 – у наблюдателя. В иллюминаторах использовалось специальное закаленное стекло толщиной 15–16 мм. Для устранения запотевания внутри имеются вторые стекла толщиной 3–4 мм, которые постоянно обогреваются теплым воздухом. Пространство между стеклами осушалось влагопоглотителями (хлористый кальций с селикагелем). Снабжение экипажа воздухом осуществлялось путем регенерации. Кислород подавался из расчета 120 л/час на двух человек. Выделяемые углекислота и влага поглощались – кабинный воздух прогонялся при помощи центробежного вентилятора через химические поглотители.
Общий вид каркаса герметической кабины БОК-1 до установки обшивки
Шасси БОК-1 неубираемое, с масляно – пневматической амортизацией, основные стойки снабжены поддерживающими подкосами. Колеса размером 900×200 мм прикрыты каплевидными обтекателями.
Двигатель АМ-34РН мощностью 800 л. с. до 4000 м. Радиатор охлаждающей жидкости размещен под фюзеляжем, снабжен регулируемыми створками. Маслорадиатор установлен перед водяным радиатором, поначалу стоял пластинчатый, позднее – сотовый. Для первых полетов использовался деревянный, четырехлопастный воздушный винт диаметром 4,0 м. Затем его заменили двухлопастным деревянным винтом диаметром 4,35 м, а еще позднее применили металлический винт диаметром 4,1 м.
Общее количество бензина 500 кг, в четырех цилиндрических баках, установленных в пространстве между 1–м и 2–м лонжеронами центроплана.
БОК-1 имел двухцветную красно – серебристую окраску. На вертикальном оперении был изображен треугольник с эмблемой Бюро особых конструкций.
Размеры и основные характеристики БОК-1[1]
Работы БОК в 1935—39 г
При оценке деятельности Бюро особых конструкций считалось, что БОК-1 строился слишком долго, более трех лет. Однако следует учесть все переезды конструкторского бюро Чижевского и окончание постройки самолета на заводе № 35, являющемся тогда ремонтным предприятием. В справке, подготовленной в октябре 1935 г., подписанной директором завода Филатовым и начальником БОК Чижевским, в частности, говорилось: «производственная база (цех 08) слабая, кадры слабые». Тем не менее конструкторское бюро вело в этот период активные, плодотворные разработки и других экспериментальных объектов.
Перечень работ, проведенных в БОК в период 1935—36 гг., был следующим:
– БОК-1. Доводки и летные испытания;
– БОК-2 (ЦКБ-5). Небольшой самолет с разрезным крылом конструкции С. Кричевского, оснащен двигателем М-11, проходил испытания в 1935—36 гг.;
– БОК-3 (ЦКБ-9). Начинал строиться как самолет для местных воздушных линий, или исполкомовский самолет (ИС). Достраивался в Смоленске на авиазаводе № 35 до 1936 г. под обозначением БОК-3. Имел измененный внешний облик по сравнению с первоначальным проектом. Двигатель воздушного охлаждения М-48, размах крыла 11,0 м, длина 7,1 м.
– БОК-4. Данные не обнаружены;
– БОК-5 (ЦКБ-13). Легкий самолет «летающее крыло» с двигателем М-11. В документах БОК значился как летающая модель большого самолета типа бомбовоза, выполненного по схеме «летающее крыло» (ЛК). Проектные работы начаты в 1934 г. конструктором В. А. Чижевским. При испытаниях БОК-5 показал отличные пилотажные качества, много летал и совершенствовался;
– БОК-6. Двухмоторный бомбардировщик, выполненный по схеме «летающее крыло» с учетом проектирования и испытаний БОК-5. Проект не реализован;
– БОК-7. По первоначальному плану стратосферный разведчик, проектирование началось в январе 1935 г.;
– БОК-8. Проект гермокабины серийного самолета для обучения летного состава;
– БОК-9. Данные не обнаружены;
– БОК-10. Скафандр из воздухонепроницаемой ткани, работы начаты в 1935 г.;
– БОК-11. В 1935—36 гг. гермокабина для истребителя, которая предполагалась на кооперативных началах с КБ Поликарпова. Позднее так именовался высотный самолет, конструктивно повторяющий БОК-7;
– БОК-12. Двухмоторный вариант БОК-7. Научная лаборатория, способная заменить дорогостоящие стратостаты. В центроплане этого аппарата планировалось разместить обширную камеру для наблюдений. Проект не реализован;
– БОК-13. Пассажирский вариант БОК-7 на 6 пассажиров. Проект не реализован.
Позднее, в 1937 г., в Бюро особых конструкций приступили к проектированию сверхдальнего стратосферного самолета БОК-15.
В феврале 1938 г. БОК переводится из Смоленска в подмосковные Подлипки (иногда в деловой переписке определялись как Мытищи), на территорию КБ-29. Летно – испытательная станция (ЛИС) КБ-29 занималась испытанием и совершенствованием бомбардировочного вооружения в интересах Наркомата оборонной промышленности (НКОП). С переводом БОК в Подлипки Чижевского назначили главным конструктором КБ-29, его заместителем – Н. Н. Каштанова. Одновременно в этот период в КБ-29 организовали бригаду «З» конструктора В. С. Вахмистрова по подвесным самолетам и конструкторскую бригаду «Д» Привалова, которая занималась разработкой и испытанием различных подвесок и сбрасываемых грузов с самолетов на парашютах и без них.
В течение 1938 г. в Подлипках продолжились работы по проектированию БОК-7, БОК-11, БОК-15. В конце года Чижевский начинает проектирование пассажирского варианта бомбардировщика ДБ-3, оборудованного гермокабиной. Спустя короткое время в Наркомате авиапромышленности предложили для этой цели использовать лицензионный ДС-3. В конечном результате ни один из вариантов не был реализован.
В декабре 1938 г. при подготовке ежегодной справки о состоянии и возможностях производства указывалось, что КБ-29 состоит из производственных мастерских (слесарно – механический, деревообделочный, дюралевый и сборочный цеха) с общей численностью персонала 600 человек. В пояснительной записке к указанной справке Чижевский сетовал, что снабжение его организации ведется по нормативам, применяемым к небольшим конструкторским бюро, а ЦК Союза авиапромышленности относит КБ-29 к производственным предприятиям. Поэтому для повышения качества и эффективности постройки самолетов он просил переименовать КБ-29 в отдельный завод.
В январе 1939 г. Чижевский последний раз в качестве руководителя докладывает о состоянии работ, а спустя месяц его арестовали. Временно начальником КБ-29 был назначен Николай Никитович Каштанов. В марте 1939 г. начальником КБ-29 назначили П. Н. Голубкова (до этого директор авиазавода № 21), а Н. Н. Каштанова назначили главным конструктором. В этот период в Подлипки перевели с московского завода № 1 группу А. Я. Щербакова, автора герметических кабин для истребителей И-15 и И-153. После этого события КБ-29 называется опытной организацией по проектированию и постройке самолетов с гермокабинами. План деятельности конструкторского бюро на 1939 г. включал в себя следующие задания:
1. Доводка двух самолетов типа АНТ-25 (так засекретили БОК-15).
2. Модификация двух серийных ДБ-3.
3. Оборудование гермокабин на И-15 и И-16.
4. Малая войсковая серия ДБ-3, И-15, И-16 с гермокабинами.
В марте 1939 г. работы, проводимые КБ-29 по тематике БОК, указываются более обстоятельно:
1. Доработки высотного самолета БОК-1.
2. Новое шасси для самолета БОК-5.
3. Зимний вариант БОК-7 (установка лыжного шасси).
4. Доводка спецоборудования БОК-11 (т. е. вооружения).
5. Изготовление нового крыла БОК-15.
6. Разработка эскизного проекта БОК-17 на основе ДБ-3.
В соответствии с указанными планами проектные и производственные процессы велись до конца 1939 г. Затем КБ-29 переименовали в авиазавод № 289 НКАП (директор П. Н. Голубков), а работы по гермокабинам вновь стали именоваться тематикой бригады «БОК».
В феврале 1940 г. сообщалось о следующей деятельности, проводимой бригадой «БОК»:
– БОК-1 ремонт;
– БОК-7 доводки;
– БОК-11 доводки;
– БОК-15 статиспытания 1–го и 2–го экземпляра;
– БОК-17 вставная гермокабина ДБ-3;
– И-15 с гермокабиной Щербакова;
– «ГСК» (гермокабина для планера СК-9).
В первой половине 1940 г. на завод № 289 переводится группа П. О. Сухого, создающая высотный истребитель И-135 (Су-1). Здесь же А. Я. Щербаковым ведется доработка планера СК-9 конструкции С. П. Королева для адаптации на него ЖРД РДА-150. После установки ракетного двигателя этот планер получил обозначение РП-318–1.
Казалось, что завод № 289 постепенно становится центром проектирования и строительства наиболее современной и сложной авиатехники. Однако именно в этот момент опытные работы по высотным аппаратам начинают сворачиваться. Многие в это не верят. Конструктор Щербаков как заместитель главного конструктора завода № 289 27 марта 1940 г. обращается к наркому Шахурину с просьбой сохранить конструкторский коллектив и выдать задание на проектирование высотного скоростного истребителя с гермокабиной (ИВС). Еще два месяца все пребывает в подвешенном состоянии, однако принятая в высших коридорах власти программа по сворачиванию многих экспериментальных работ начинает действовать. В соответствии с распоряжением замнаркома авиапромышленности по опытному строительству А. С. Яковлева, поступившим директору завода № 289 Голубкову 4 июня 1940 г., подготовительные работы по проведению дальнего перелета на самолетах БОК-15 прекращаются. С 5 июня прекратили все исследовательские работы по гермокабинам, за исключением пилотских фонарей для самолетов БОК-15 и БОК-15бис. Последней практической деятельностью по высотной тематике, осуществленной на заводе № 289, стала доводка истребителей И-153ГК в августе 1940 г.
Высотный самолет БОК-7
Проектирование этого аппарата началось в январе 1935 г. БОК-7 создавался с учетом опыта, накопленного при создании БОК-1, поэтому поначалу считался модификацией этой первой машины. Определялся как стратосферный разведчик (СР), способный вести аэрофотосъемку с высоты 14–16 км. В связи с военным предназначением указывалось вооружение: бомбы 400 кг, 2 пулемета ШКАС в крыле и два пулемета ШКАС для обороны задней полусферы.
В 1937 г., когда было решено построить два экземпляра БОК-7, используются другие определения его назначения: 1–й экземпляр – для установления рекорда высоты, 2–й экземпляр – военный (по отношению к нему короткое время применялось обозначение БОК-8). Конструкция подобная БОК-1, но несколько увеличенных размеров. Герметическая кабина регенерационного типа, встроенная в фюзеляж. Шасси неубираемое, по первоначальному проекту стойки и колеса заключены в обтекатели «штаны».
БОК-7, оснащенный дизелем АН-1РТК в сентябре 1939 г. на аэродроме ЛИИ НКАП
До середины 1938 г. постройка БОК-7 велась на заводе № 35 в Смоленске. Затем, в связи с переводом Бюро особых конструкций в КБ-29, недостроенный самолет перевезли в подмосковные Подлипки. В сентябре 1938 г. сюда доставили двигатель АМ-34ФРН, после чего приступили к окончательным монтажам машины. 20 декабря 1938 г. все работы по самолету завершились и 28 декабря БОК-7 совершил первый небольшой подлет по прямой. Затем последовали доработки, в ходе которых решили установить более совершенный двигатель АМ-35ТК. На практике машину оснастили дизелем АН-1РТК. Весной 1939 г., еще до наступления полноценных полетных испытаний, БОК-7 решили использовать для тренировок дальнего беспосадочного перелета, поэтому 24 мая 1939 г. последовало решение о передаче самолета в распоряжение летчика Громова.
Дата первого полноценного полета БОК-7 автором не обнаружена, однако известно, что в июле 1939 г. личный состав КБ-29 премировали за первый вылет БОК-7. Главный конструктор КБ-29 Н. Н. Каштанов в качестве вознаграждения получил 1,5 денежных оклада.
Что было дальше? Известно, что по причине несовершенства двигателей АН-1РТК полеты на БОК-7 совершались эпизодически, тем более что при плохом обзоре из пилотской кабины самолет мало годился для выполнения продолжительных полетов в облаках и в условиях плохой видимости.
Летом 1940 г. БОК-7 вместе с другими высотными «БОКами» базировался на аэродроме 8–го отдела ЦАГИ в Раменском. Именно в этот период самолет использовался при проведении съемок художественного фильма «Валерий Чкалов» в роли… АНТ-25. Интересно, что останки самолета со следами «киношной» деятельности долго еще находились на самолетном кладбище. По воспоминаниям старожилов, в конце войны на окраине аэродрома в Раменском (аэродром ЛИИ в г. Жуковском) находился фюзеляж неизвестного самолета с полустертой надписью «Сталинский маршрут».
Размеры и основные характеристики БОК-7 (на начало 1939 г.)
Высотный самолет БОК-11
Данный аппарат значился поначалу как военный вариант БОК-7 (2–й экземпляр), само обозначение БОК-11 использовалось для комплекта вооружения с дистанционным управлением. Позднее обозначение БОК-11 стали использовать для самого вооруженного самолета, в отношении которого также пользовались определением «стратосферный бомбардировщик (СБ)». Его строительство началось в Смоленске в 1937 г. в соответствии с техническими требованиями ВВС РККА, утвержденными 28 февраля 1937 г. Достроили самолет в КБ-29 в Подлипках в середине 1939 г.
Наиболее важной задачей при создании БОК-11 считалась разработка вооружения (система управления огнем), которая велась заводом № 213. Для обстрела верхней полусферы создали электрифицированную синхронизированную установку. Снизу самолет обороняла дистанционная турель с перископическим прицелом. Бомбардировочное вооружение состояло из 500—1000 кг бомб на внешней подвеске, кроме этого планировалось фотооборудование в различных вариантах.
В начале 1939 г. БОК-11, оснащенный АМ-34ФРН мощностью 1050 л. с. на 3500 м, направили в 7–й отдел ЦАГИ для монтажа и отладки вооружения. Однако 24 мая 1939 г., так же как и БОК-7, самолет передали для тренировочных полетов при подготовке сверхдальнего перелета.
Размеры и основные характеристики БОК-11
Высотный самолет БОК-15
Решение о создании самолета БОК-15 состоялось в связи с действующей программой дальних советских перелетов, ориентированной на завоевание мирового рекорда дальности полета. Этот новый стратоплан стал дальнейшим развитием высотного БОК-1 (после БОК-7 и БОК-11), создаваемого практически параллельно с АНТ-25 для завоевания рекорда высоты. Документально начало проектирования БОК-15 началось после соответствующего приказа наркома авиапромышленности М. М. Кагановича от 10 апреля 1937 г. После проведения летом того же года перелетов Чкалова и Громова в США, в принятом решении окончательно утвердились. Дело в том, что полеты обоих экипажей АНТ-25 проходили в сложной метеорологической обстановке, при наличии многоярусной облачности и обледенения. Был сделан вывод, что для проведения дальних перелетов нужен такой самолет, который может лететь выше облаков и атмосферных фронтов и не зависеть от погодных условий. Таким требованиям вполне соответствовали стратопланы, разработку которых вели в Бюро особых конструкций (БОК) под руководством В. А. Чижевского.
Проектирование специального сверхдальнего самолета, получившего обозначение БОК-15, началось в Смоленске, причем за основу взяли уже строящиеся самолеты типа БОК-7. Основные усилия направили на улучшение аэродинамики и увеличение запасов топлива. Поначалу активности в проведении работ не наблюдалось, лишь через год, 9 июля 1938 г. состоялась первая макетная комиссия, в составе которой были летчики Громов, Юмашев, Данилин и Петров.
Для БОК-15 спроектировали герметическую кабину вентиляционного типа, первую в СССР. Хотя создание такой кабины предполагало разрешение многих новых технических проблем, однако ее вес для трех человек экипажа был на 300–500 кг меньше, чем у кабины с регенерационной системой (БОК-1).
Крыло самолета двухлонжеронное, конструкция традиционная, отработанная в самолетах ЦАГИ и БОК. В соответствии с этой силовой схемой лонжероны крыла проходили через гермокабину. Каждый лонжерон крыла состоял из двух хромомолибденовых труб, соединенных клепаной дюралюминиевой стенкой. В пространстве между лонжеронами и в передней кромке центроплана размещались 12 топливных баков, рассчитанных на 7,5 т дизельного топлива. Обшивка крыла гладкая, из дюраля толщиной 0,6–1,5 мм.
Фюзеляж типа монокок со встроенной гермокабиной вентиляционного типа, снабженной двумя люками: один аварийный в верхней части и один снизу, используемый как лаз для подъема в самолет. Экипаж состоял из трех человек: двух пилотов и штурмана. Управление самолетом сдвоенное, при размещении пилотов рядом. Над левым, командирским креслом из гермокабины выступал каплевидный фонарь, правый пилот имел обзор только по сторонам. Место штурмана в кормовой части кабины, там же смонтировано радио и штурманское оборудование. Для того чтобы избежать использования термостатов для моторного масла, маслобаки разместили внутри гермокабины. На одном из них, по правому борту, находилась откидная кровать для отдыха экипажа.
Хвостовое оперение практически полностью повторяло оперение БОК-7 (БОК-11). Шасси, как и в АНТ-25, полуубираемое в центроплан, выступающие элементы в полете закрыты обтекателем. Амортизация стоек шасси масляно – пневматическая, с большим ходом, рассчитанным на случай посадки с максимальным полетным весом. Костыльное колесо неубираемое, в обтекателе.
При выборе силовой установки основные надежды связывались с авиационным дизелем АН-1 конструкции Чаромского, разработка которого велась с 1931 г. В 1935 г. АН-1 прошел государственные испытания, в ходе которых на высоте 3000 м зафиксировали номинальную мощность 850 л. с. при расходе горючего 170–180 г/л. с./ч. После вполне успешных испытаний последовало решение изготовить серию таких дизелей в количестве 20 экземпляров на заводе № 24 в Москве.