Петр Грушин
Всю ночь в Химках мы готовили машину, к утру выкатили ее из ангара. Было пасмурно, шел мелкий дождь. Начали ждать. Вдруг видим, разбрызгивая грязь, по аэродрому едет автомобиль М-1 Жукова, как мы знали, подаренный ему лично Г. К. Орджоникидзе. Подрулив к нам, Жуков вышел из машины, поздоровался и сказал: „Так вот она какая, новая «блоха». Что ж, давайте попробуем…“
Мы завели мотор, Александр Иванович сел в кабину и, как-то боком развернувшись, сразу взлетел. У кого что было в руках, конечно, тут же полетело вверх, восторг наш был неописуем. Жуков сделал два круга над аэродромом и приземлился недалеко от нас. Мы бросились к машине, и самой большой наградой для нас оказались первые слова Жукова: „Будет летать «блоха», еще как будет!“»
Этот первый полет состоялся 23 октября 1936 года. Через неделю Жуков, который вновь поднялся в воздух на «Октябренке», сразу же направился в сторону МАИ, пролетел над ним и далее проделал ряд фигур над тушинским аэродромом. Авторитет Жукова, конечно, сыграл немалую роль в судьбе «Октябренка».
Этот самолет оказался весьма удачным. Все его полеты проходили успешно. Правда, как и ожидалось, принятая для него «тандемная» схема не обеспечивала высоких аэродинамических качеств, которые можно было бы получить, используя схему классического моноплана с крылом большого размаха при той же площади. Но подобный недостаток, конечно же, не являлся препятствием для многочисленных успешных полетов «Октябренка», когда на нем смогли побывать в воздухе все те, кто так или иначе был связан с его созданием. «Октябренок» показывал вполне удовлетворительные характеристики. Максимальная скорость полета составляла 115 км/ч, посадочная – 55 км/ч. Полной заправки горючим самолету хватало для того, чтобы пролететь 340 км.
«В полетах самолет позволял переходить на закритические углы атаки крыла, – отмечал Аркадий Александрович Лебединский, один из тех, кому довелось полетать на «Октябренке», – не теряя подъемной силы и сохраняя устойчивость и управляемость. Но в поперечном управлении самолет был несколько строг, поскольку щелевые элевоны, выполнявшие роль элеронов, были расположены по всему размаху крыла. Но это можно легко устранить, разрезав элевоны по размаху и используя их концевые части в качестве зависающих элеронов. Имелась у „Октябренка“ еще одна характерная особенность поведения, относившаяся к его взлету и посадке. При коротком разбеге, вследствие отклонения элевонов вниз, самолет как бы „вспухал“, совершая набор высоты по очень крутой траектории. А при заходе на посадку с убранным газом глиссада планирования была очень крутой, а процесс посадки напоминал приземление вороны. Такая крутая траектория взлета-посадки позволяла сократить размеры взлетно-посадочной полосы и, что также очень важно, – приблизить к ее границе зоны безопасности – деревья или другие препятствия».
По отзыву известного летчика-испытателя Петра Михайловича Стефановского, выполнившего на «Октябренке» один из полетов, летные качества маевской «блохи» были «просто фантастическими». Можно только представить себе, с какой тревогой смотрели маевцы на недюжинных размеров Стефановского, который осторожно разместился в небольшой кабине «Октябренка» и взлетел, да не просто взлетел, а еще и всласть покувыркался на нем в воздухе…
В 1938 году «Октябренок» в числе других самых современных самолетов был показан на авиационном параде в Тушино, и его показательный полет на параде был снят на кинопленку и даже попал в один из киножурналов тех лет.
По воспоминаниям Грушина, вскоре после тушинского парада в институт пришло письмо от разработчика «Небесной блохи» Минье, который предложил рассмотреть вопрос о производстве «Октябренка» во Франции. Однако в условиях предвоенного времени ответа на это предложение не последовало.
Тем временем, после завершения интенсивных полетов, «Октябренок» был перевезен в МАИ и поставлен в коридоре одного из учебных корпусов. Там он и простоял несколько месяцев, пока в его судьбу не вмешался случай. Весной 1939-го один из студентов, заинтересовавшись конструкцией самолета, случайно крутанул пропеллер. Как нарочно, по недосмотру, в баке «Октябренка» оставалось какое-то количество бензина, и мотор, только и ждавший столь «удобного» случая, запустился, и рванувший с места самолет ударился о стену. Во избежание повторения подобного основательно поврежденный самолет выкатили из корпуса и сожгли…
* * *Рассчитав, спроектировав и построив первые самолеты, конструкторский коллектив КБ МАИ по-настоящему поверил в свои силы. Действительно, они полностью отработали приемы конструирования и технологию постройки самолетов, как из металла, так и из дерева. Теперь они были уже не просто группой бывших студентов и аспирантов.
«С постройкой „Сталь-МАИ“ и „Октябренка“ кончилась наша юность как специалистов, – вспоминал о том времени Грушин, – теперь мы были готовы приступить к решению более ответственных и сложных задач».
Работая над «Октябренком», Грушин впервые почувствовал себя в роли главного конструктора, несущего ответственность за все. А значит, уже без скидок на молодость он должен был тщательно и грамотно разбираться во всех вопросах создания новых летающих машин. Теперь только от него стало зависеть принятие окончательных решений о компоновке самолета, его центровке, о рациональном размещении всех его механизмов и систем. И, наконец, он отвечал за удобство работы в полете летчика – чтобы все, что тому предстояло в кабине передвигать, включать и осматривать, было размещено максимально разумно.
Но, конечно, не только «Октябренком» был занят в эти годы Грушин. Были у него и другие работы. Так, еще до «Октябренка» в 1935 году под его руководством в ОКБ МАИ была выполнена небольшая, но очень интересная работа, связанная с усовершенствованием самого известного учебного самолета того времени – У-2. Основной целью этой работы было максимально возможное улучшение его аэродинамических характеристик, увеличение дальности полета, причем без какого-либо снижения эксплуатационных качеств.
Для этого в МАИ привезли из аэроклуба списанный, уже налетавший положенное количество часов У-2. В институте после тщательной проверки состояния его конструкции с крыльев и фюзеляжа полностью сняли обшивку и заменили новой. На тот же двигатель М-11 установили легко открывающийся кольцевой капот NACA, после чего самолет приобрел весьма привлекательный вид. Кабины пилотов закрыли обтекаемым фонарем. На стойках шасси и на колесах поставили обтекатели. Руль поворота также был переделан, его очертания стали более строгими и еще больше изменили привычный вид У-2. В задней кабине по бокам сиденья установили два бензобака общим объемом 55 л, что никак не отразилось на центровке самолета. С особой тщательностью в учебно-производственных мастерских произвели его отделку, окраску и лакировку.
В результате масса пустого самолета выросла всего лишь на 27 кг. Испытания У-2, которые вновь проводились на базе институтского аэроклуба в Химках, показали, что максимальная скорость его полета увеличилась до 165 170 км/ч (вместо 150 у исходного У-2), при этом управляемость не изменилась. Дальность полета достигла 875 км при продолжительности полета до 7 часов.
Таким образом, модификация У-2, выполненная под руководством Трушина, наглядно показала возможность улучшения характеристик этого самолета за счет радикального улучшения аэродинамики. Но какого-либо продолжения эта работа не имела.
С самолетом У-2 у Грушина связана и еще одна исследовательская работа в МАИ. На сей раз его конструкторской группой была предпринята попытка установить на этот самолет малогабаритную паровую турбину с прямоточным котлом. Подобные двигательные установки в то время привлекали внимание многих авиаконструкторов.
Как-то Андрей Николаевич Туполев рассказал одному из конструкторов-двигателистов о том, с каким интересом в те годы отнесся Серго Орджоникидзе к идее создания паросиловой установки для авиации.
«Насколько реален этот проект?» – спросил он однажды у Туполева.
«Сказать определенно трудно, – ответил тот, – но заниматься им стоит: если не прямо, то косвенно, польза от такой работы все равно будет».
Привлекательность паровых турбин заключалась прежде всего в том, что их мощность не зависела от высоты полета самолета. Среди их положительных качеств была и способность увеличивать свою номинальную мощность в полтора, а кратковременно и в два раза при взлете или в других ситуациях. Еще одним плюсом было то, что в качестве топлива для подобных двигателей можно было использовать мазут и нефть, что кроме чисто экономических преимуществ обеспечивало и высокую пожаробезопасность.
Однако при разработке первых же авиационных паровых турбин конструкторы встретились с непреодолимым препятствием – размеры конденсатора, необходимого для охлаждения отработанного в турбине пара, оказывались настолько большими, что его масса и аэродинамическое сопротивление полностью «съедало» все намечавшиеся преимущества.
Разрабатываемая в МАИ, совместно конструкторами-самолетчиками (руководимыми Грушиным) и двигателистами, паротурбинная силовая установка для У-2 представляла собой исследовательский стенд, и до летных испытаний дело не дошло.
Еще одной работой Грушина в МАИ стало создание в 1936 году специальной кабины-тренажера с тремя степенями свободы. Такую кабину заказали для себя ВВС на основе американского образца в целях отработки летчиками навыков слепого полета. Это был один из первых отечественных образцов, предназначавшихся для частей и школ ВВС Красной армии. Спроектированная и построенная в МАИ кабина успешно прошла государственные испытания и производилась малой серией в учебно-производственных мастерских института.
3. Первые боевые
Приближение военной грозы в середине тридцатых годов проявлялось не только в заголовках газетных передовиц. Отражалось оно и в настрое советских людей на всемерную необходимость повышения оборонной мощи страны. Естественно, что в этих условиях перед авиационными конструкторскими бюро руководством страны с особой остротой ставились вопросы о создании еще более совершенных боевых самолетов, способных достигать высоких скоростей полета, нести мощное вооружение и бомбовый груз.
Думал о подобных разработках и Грушин. В его конструкторском бюро (хотя даже и для тех лет это сказано слишком громко), точнее в руководимой им в МАИ группе конструкторов, мысли о создании боевого самолета появились еще во время работы над «Сталь-МАИ». С одной стороны, это было в духе времени, а с другой – было попыткой конструкторского коллектива веско заявить о себе, о своих возможностях. Ведь не только в те годы, но и даже спустя десятилетия ни одно авиационное конструкторское бюро в стране не могло рассчитывать на какое-либо серьезное отношение к себе, если оно не занималось разработкой образцов боевой авиационной техники. А потому пределом мечтаний для любого, подобного грушинскому, конструкторского коллектива было получение задания на разработку боевого самолета-истребителя, разведчика или бомбардировщика.
Разработать и построить подобный самолет в инициативном порядке было практически невозможно. Отсутствовали необходимые мощные моторы, современное приборное оборудование, конструкционные материалы – все это находилось в распоряжении только небольшого числа конструкторских коллективов. Для новичков подобное положение дел становилось непреодолимой преградой. Войти в авиаконструкторскую элиту страны им можно было лишь двумя путями: предложив военному и авиационному руководству страны нечто совершенно незаурядное и сверхперспективное или же выиграть конкурс на разработку какого-либо нового боевого самолета. Правда, подобные конкурсы в стране были делом крайне редким и далеко не все могли принимать в них участие. Да и не все добивались успеха.
Одним из немногих исключений из этого правила в истории предвоенной советской авиации оказалось становление в начале тридцатых годов конструкторского бюро при Харьковском авиационном институте, которое возглавил молодой талантливый конструктор Иосиф Неман. Во многом эта организация – и по составу работников, и по принципам работы – была аналогичной маевскому КБ. Как и в МАИ первыми работниками харьковского КБ стали преподаватели и студенты института. Но заметный успех пришел к харьковчанам уже после их первых разработок. Так, их ХАИ-1, созданный в 1932 году, стал первым в Европе самолетом с убирающимся шасси. Успешные полеты этого пассажирского самолета привлекли самое пристальное внимание к молодому коллективу военного руководства.
Вскоре харьковчане получили ряд заказов на новые разработки, позволившие им к середине тридцатых годов занять заметное место в стране. Об их работе регулярно писали в центральных газетах и журналах, специализированных изданиях. В частности, журнал «Самолет» в сентябре 1934 года дал следующую оценку их деятельности: «По размаху авиационной мысли, смелости в решении поставленных проблем, по культуре качества строящихся самолетов конструкторы ХАИ вправе претендовать на первое место в Советском Союзе».
Создание столь же мощного конструкторского коллектива при МАИ было задачей гораздо более сложной. Хотя бы по той простой причине, что все наиболее перспективные и талантливые молодые инженеры-авиастроители могли работать в подобной «студенческой» организации максимум год-полтора, причем совмещая при этом интенсивную работу с не менее интенсивной учебой. Затем, по окончании института, молодых специалистов, набравшихся опыта живой конструкторской работы, с удовольствием принимали к себе на работу маститые авиационные КБ, которых в Москве было значительно больше, чем в любом другом городе страны.
Тем не менее с самых первых лет работы поднять статус своей организации и вплотную заняться разработкой боевых самолетов конструкторы МАИ пытались неоднократно. Первая из них была предпринята Грушиным и его коллегами в 1935 году, когда они разработали проект истребителя с динамо-реактивной пушкой Л. В. Курчевского.
Почему именно за такую машину взялся Грушин? Ответ, по-видимому, заключается в том, что именно такими самолетами занимался в те годы наставник конструкторского коллектива МАИ Д. П. Григорович. Достаточно вспомнить разработанные под его руководством пушечные истребители И-Z и ИП-1. Поэтому спроектировать пушечный истребитель маевцам удалось достаточно быстро. Как и повелось изначально в КБ МАИ, проект немедленно стал основой для выполнения множества курсовых и дипломных работ. Вот только дальнейшего развития эта работа не получила – авиационные динамореактивные (или по современной терминологии – безоткатные) пушки в середине тридцатых, не успев принять участие в реальных боях, быстро потеряли свою привлекательность.
А со следующим боевым самолетом, разработанным в КБ МАИ, – штурмовиком-тандемом – дело зашло гораздо дальше, вплоть до попадания информации о нем во все престижные авиационные энциклопедии и справочники.
История создания этого самолета, равно как и полноправное вхождение Грушина в число конструкторов-разработчиков боевых самолетов, весьма показательна.
* * *Регулярными попытками создать в нашей стране полноценный самолет-штурмовик были отмечены практически все тридцатые годы. Наверное, ни один другой тип самолета не претерпел тогда столь значительных концептуальных изменений. Смысл этой борьбы станет вполне понятным, если принять во внимание ту промежуточность положения, ту «экологическую нишу», которая принадлежала самолетам-штурмовикам. Однозначного и четкого представления о том, какими возможностями должен был обладать этот класс самолетов, не было в те годы ни у военных, ни у гражданских специалистов.
С одной стороны, не подлежало сомнению, что этим самолетам предстояло атаковать как наступающего, так и обороняющегося противника, а значит, они должны были «до зубов» вооружиться бомбами, пушками, пулеметами.
С другой стороны, при ожидаемом плотном «контакте» с противником и его средствами противовоздушной обороны штурмовики требовали максимальной защищенности своих наиболее важных элементов – мотора, устройств управления, не говоря уже об экипаже. В маневренной, насыщенной моторами войне, к которой предстояло готовиться, штурмовик должен был обладать и соответствующими скоростными качествами. Единственное, пожалуй, чего от него не требовалось, так это полетов в популярную тогда стратосферу.
В результате получилось изобилие разных по виду и замыслу конструкций создававшихся в 1930-х штурмовиков: многомоторные (для увеличения надежности работы двигательной установки под интенсивным обстрелом), тяжелые бронированные (у которых мотор и экипаж защищали броневые листы), легкие (защищавшиеся от огня с земли и от атак истребителей благодаря своим скоростным качествам). Примирить большинство из взаимоисключающих особенностей самолета-штурмовика удалось только в конце тридцатых годов Сергею Владимировичу Ильюшину при создании ставшего в дальнейшем легендарным Ил-2. В середине же тридцатых годов «борьба концепций» была еще в самом разгаре, и на одном из ее этапов в ней принял участие штурмовик Грушина.
Представление о проблеме, за решение которой он взялся, у Грушина сложилось еще при проектировании своего первого истребителя. Тогда Грушин был всецело поглощен идеей атак на нем не только самолетов, но и наземных укреплений, мостов. Встречаясь с Григоровичем, он особенно внимательно слушал его рассказы о «совершенно секретных» пушках Курчевского, о том, как снаряды, выпущенные из них, разносили в щепки установленные на земле деревянные щиты. Грушин был в восторге от огневой мощи, которой обладали самолеты его учителя. Однако теперь, когда настал черед проектирования штурмовика, на возможном использовании этих пушек уже был поставлен жирный крест…
Выписка из докладной записки руководства Главного военно-морского управления РККА:
«Председателю СТО В. М. Молотову.
… Происходящие на протяжении нескольких лет попытки Народного комиссариата обороны найти способ применения пушки АПК-4 приводят к выводу, что она для вооружения самолетов совершенно непригодна. Благодаря малой начальной скорости снарядов пушек АПК-4 их меткость ничтожна…»
В результате в середине тридцатых годов говорить об использовании мощного артиллерийского вооружения на штурмовиках не приходилось. Бомбы и скорострельные пулеметы ШКАС калибра 7,62 мм – вот и весь арсенал, на который мог рассчитывать такой самолет.
* * *Замысел штурмовика, предложенного Грушиным, не отличался оригинальностью – достаточно скоростной, но относительно слабо вооруженный и небронированный. Этот самолет полностью вписывался в существовавшую тогда в мире концепцию скоростного штурмовика. Именно в те годы среди военных специалистов получила широкое распространение теория о безопасности атаки наземных целей на большой скорости, с малой высоты, с пикирования… Этой «безопасности» также должно было способствовать использование на штурмовиках двигателей воздушного охлаждения, конструкция которых представляла собой, по-существу идеальный стальной щит, надежно защищавший летчика от интенсивного обстрела с земли во время атаки. Да и надежность работы самого двигателя оценивалась весьма высоко – он мог работать даже при повреждении нескольких цилиндров.
Изюминкой грушинского штурмовика явилась аэродинамическая схема «тандем».
Основными недостатками всех разработанных до того времени штурмовиков обычной (нормальной) схемы были чрезмерно задняя центровка и, как следствие этого, недостаточная продольная устойчивость и сложность в пилотировании. Напротив, самолет схемы «тандем» мог устойчиво летать при самых различных центровках, а значит, и при загрузке бомбами различного калибра.
Удачные первые полеты «Октябренка», которые совпали с началом проектирования штурмовика, дали Грушину веские основания использовать для этого, значительно большего по размерам, самолета аналогичную аэродинамическую схему. Повезло новому самолету Грушина и на название. В авиационной практике тех лет нередкими были случаи, когда самолеты совсем не имели названия – этот же имел их сразу несколько – «Ш-тандем», «Тандем-МАИ», «Ш-МАИ» и МАИ-3 (цифра 3 обозначает порядковый номер отдела в институте, который и являлся конструкторским бюро Грушина).
Итак, этот двухместный штурмовик был «тандемом». Площадь его переднего крыла составляла чуть больше половины (55 %) от общей площади крыльев. На заднем крыле установили разнесенные кили-шайбы с рулями поворота. Элевоны служили одновременно элеронами, которых не было на переднем крыле, и рулями высоты.
Первоначально самолет планировалось оснастить мотором воздушного охлаждения М-88, но, поскольку к началу постройки самолета он не был готов, на «Ш-тандеме» был установлен мотор М-87 (взлетной мощностью 930 л. с), а в дальнейшем и М-87А. «Идеально» защищая летчика при штурмовых атаках, мотор воздушного охлаждения обладал в то же время большим «лбом», портившим обтекаемые аэродинамические формы самолета. Для того чтобы хотя бы частично компенсировать это, требовалось «вылизывать» все остальные выступающие части самолета – делать хорошо обтекаемый фонарь кабины, полностью убирать основные стойки шасси.
Вооружение самолета состояло из пяти пулеметов ШКАС и двухсот килограммов бомб. Допустимость использования на самолете-тандеме более задних центровок позволила Грушину оригинально решить проблему защиты штурмовика от атак истребителей – для этого в хвостовой части самолета предусмотрели установку круглого фонаря-башни, в которой во время полета должен был размещаться стрелок. Подобное размещение стрелка давало идеальную возможность для эффективной обороны задней полусферы самолета. Этому ничего не мешало: ни хвостовое оперение, ни стабилизатор.
Особенностью грушинского штурмовика-тандема стало полное отсутствие в его конструкции металлических элементов. Относительно небольшие размеры самолета, малый размах крыльев позволили применить в качестве основного конструкционного материала дерево и бакелизированную фанеру, которая в те годы наравне с дюралюминием также считалась стратегическим сырьем. Крылья самолета были выполнены двухлонжеронными, образованными из отформованных из бакелитовой фанеры открытых С-образных профилей. Они вставлялись друг в друга, как обоймы, и, таким образом, полки лонжеронов полностью отсутствовали – их заменяла толстая фанерная обшивка.
Постройка самолета велась в учебно-производственных мастерских МАИ. Ведущим инженером по его строительству был Аркадий Александрович Лебединский, незадолго до этого выполнивший под руководством Грушина дипломный проект. Следует отметить весьма высокую технологичность грушинского штурмовика – фюзеляж, центроплан и основное крыло его первого образца изготовили в УПК МАИ бригадой из 18 человек всего за 45 дней.
Первый полет «Ш-тандема» (в одноместном варианте и без хвостовой башни) состоялся 5 декабря 1937 году на Центральном аэродроме. Этот день был весьма знаменательным для страны – принималась Конституция. Подобное совпадение очень хорошо могло быть воспринято руководством при чтении рапорта об успешном первом полете боевого самолета и, возможно, при принятии решения о его судьбе. Однако, как показали дальнейшие события, какой-либо роли этой дате сыграть не удалось.
Через несколько дней, 16 декабря 1937 года, состоялось совещание у начальника вооружения и материально-технического снабжения ВВС РККА. Основываясь на отрицательном опыте использования в Испании в качестве штурмовиков дополнительно вооруженных бомбами и пулеметами небронированных разведчиков и истребителей, представители НИИ ВВС поставили вопрос о незамедлительном включении в план опытного самолетостроения на 1938 год постройку специального самолета-штурмовика, способного действовать на малой высоте и имеющего мощное наступательное и оборонительное вооружение. Именно эта инициатива военных инженеров послужила толчком к созданию в СССР целого ряда бронированных самолетов поля боя.
* * *Предварительные испытания «Ш-тандема» продолжались до января 1939 года. Достигнутые на самолете характеристики оценивались как весьма неплохие и в целом соответствовали предъявлявшимся тактико-техническим требованиям. Так, скорость «тандема» у земли составляла 406 км/ч, на высоте 4250 м – 488 км/ч.
Дальнейшее продолжение работ по «Ш-тандему» включало в себя испытания двухместного варианта самолета с оборудованным на нем фонарем-башней. И к осени 1939 года «Ш-тандем» в двухместном варианте с установленной в хвостовой части экранированной турелью МВ-3, с мотором М-87А (мощностью 950 л. с. на высоте 4700 м) и трехлопастным винтом изменяемого шага ВИШ-3 был готов к проведению совместных (заводских и государственных) испытаний. Эти испытания проходили в сентябре – октябре 1939 года, и отчет по ним был утвержден 10 октября. Всего за время этих испытаний выполнили 51 полет «Ш-тандема» общей продолжительностью 18 часов 38 минут.