История создания самолетов В.М. Петлякова

Дальнейшие основные доводки и испытания по программе создания ТБ-7 проводились на втором опытном АНТ-42 "дублере", а также на части серийных машин с различными типами двигателей

Первая опытная машина была публично представлена весной 1939 года. АНТ-42 пролетел над Красной площадью 1 мая 1939 года (еще раньше опытную АНТ-42 предлагали показать народу 18 августа 1937 года на Дне Авиации в Тушино, но тогда только-только начался первый этап совместных испытаний, и решили не рисковать). Перед самой войной опытный АНТ-42 по предложению М.В.Водопьянова был переоборудован для арктических полетов. Во время войны машина находилась на аэродроме в Казани, где использовалась для тренировочных полетов и где, по недоразумению, была разбита. Механики на стоянке заклинили рули высоты, экипаж невнимательно провел предполетный осмотр, самолет ушел в полет с заклиненным рулем высоты, в результате на взлете машина врезалась в железнодорожную насыпь.

Второй опытный самолет АНТ-42 "дублер", который должен был стать эталоном для серии, начали проектировать в апреле 1936 года. По сравнению с первым опытным самолетом в конструкцию "дублера" были внесены следующие изменения: частично переработана технология изготовления и конструкция стрингеров крыла, нервюр. Увеличена площадь щитков. Центроплан расширен на 100 мм, Сварные узлы лонжеронов центроплана заменены на механически обработанные из целых поковок. Фюзеляж расширили на 100 мм, стрингера фюзеляжа сделали из прессованных профилей, изменили заднюю часть фюзеляжа. Хвостовое оперение стало свободнонесущим. Изменены некоторые агрегаты системы управления. Изменены все приборные доски улучшен обзор, введен подсвет. Доработана система электроснабжения и распределения, проводка сделана полностью экранированной. Проведены изменения по составу радиосвязного и радионавигационного оборудования. Решено было заменить в носовой башне пушку ШВАК на спарку пулеметов ШКАС, аналогичная замена была проведена и в кормовой установке. Средняя верхняя огневая точка со ШКАС менялась на установку ТАТ с пушкой ШВАК. Люковая установка со ШКАС и оконная со ШВАК упразднялись. Подмоторные переводились со ШВАК на ШКАС. Командирская установка со ШКАС упразднялась. Несколько дорабатывалась система бомбардировочного вооружения.

К 1 января 1938 года работы по проектированию "дублера" были в основном закончены, за исключением систем оборудования. На 1 января 1938 года проектирование самолета было доведено до 95% технической готовности, постройка самолета -до 58%. В мае 1938 года постройка "дублера" была закончена. 26 июля 1938 года состоялся первый полет машины. С 28 июля по 1 августа проводились заводские испытания. 11 августа, после устранения мелких дефектов, выявленных при заводских испытаниях, "дублер" передали в НИИ ВВС для проведения совместных испытаний. Испытания были закончены 28 декабря 1938 года.

Рисунок 8 – самолет АНТ- 42(ТБ-7) «дублер»

"Дублер" проходил в документах  под №385 "Д", за оригинальный вид его носовой части летная братия его окрестила "бородой". На этой машине в 1938-1939 годах проводили основной объем летно-доводочных испытаний. К 1941 году летно-испытательная карьера "дублера" закончилась, и его ждала утилизация. С началом войны, когда началось формирование новых авиачастей на ТБ-7, о нем вспомнили. Самолет осмотрел М.В. Водопьянов, приказав привести его в порядок силами ВВС и использовать в качестве тренировочного для подготовки летчиков и штурманов.

Таблица 1 – Летно-технические характеристики самолета АНТ-42 (ТБ-7)

3.2 Самолет  Ви-100

         Начальник конструкторского отдела и первый заместитель директора завода опытных конструкций Центрального аэрогидродинамического института (ЗОК ЦАРИ) Владимир Михайлович Петляков не мог пожаловаться на судьбу вплоть до начала ноября 1937 г.. Один из ближайших сотрудников Андрея Николаевича Туполева, рассчитавший крыло знаменитого тяжелого бомбардировщика АНТ-6 (ТБ-3) и возглавивший разработку более современного дальнего высотного многомоторного самолета АНТ-42 (ТБ-7 или Пе-8). Петляков был обласкан как руководством ЦАРИ, так и более высокими чиновниками. Летом и осенью 1937 г. он принимал участие в работе советских технических делегаций в США и Франции, завершившейся закупкой лицензий на целый ряд зарубежных самолетов (в том числе и на знаменитый Дуглас DC-3. получивший в Советском Союзе название Лн-2 и оставивший большой след в истории советской авиации). Удачно складывавшуюся карьеру Петлякова прервал внезапный арест накануне двадцатилетия Октябрьской революции. Обвинение смехотворное - вредительское затягивание сроков доводки АНТ-42, однако, по существовавшей в то время "традиции", неопровержимое.

Только летом 1938 г. Петлякову позволили вернуться к работе в Специальном техническом отделе (СТО) НКВД. Организация подобных учреждений, использовавших для проведения научных и конструкторских работ осужденных специалистов, практиковалась в СССР с конца 20-х годов. Тогда из арестованных по "делу Промпартии" работников авиапромышленности сформировали конструкторское бюро на заводе No 39. В конце 30-х годов число "врагов народа" среди авиаконструкторов стало столь велико, что это серьезно повлияло на состояние советских ВВС. Поэтому многих известных специалистов "извлекли" из каменоломен и с лесоповала, чтобы использовать по прямому назначению. Под непосредственным надзором Л.П.Берии в составе СТО организовали КБ-29, фактически целое объединение конструкторских бюро, занимавшихся проектированием новых боевых самолетов. Основную часть коллектива конструкторов составляли заключенные, жившие и работавшие в здании КОСОС ЦАРИ, превращенном в своеобразную тюрьму.

Новой машиной, к проектированию которой приступил Петляков во главе коллектива из 50 конструкторов, должен был стать высотный истребитель с большой дальностью полета и мощным наступательным вооружением. В этой работе совершенно несомненно просматривается связь с предыдущей машиной Петлякова - высотным бомбардировщиком АНТ-42.

Петляков рассматривая опыт создания АНТ-42 понял, что если нельзя прорваться в тыл противника самостоятельно, следует попробовать сделать это под прикрытием дальних истребителей большого радиуса действия. Так родилась идея высотного истребителя сопровождения. который должен был прикрывать АНТ-42 в дальних рейдах.

Задача, стоявшая перед конструкторами-заключенными, было нелегкой. По техническому заданию практический потолок машины должен был составлять 12500 м. а на высоте 10000 м "сотка" должна была летать со скоростью 630 км/час. Жестким был и срок, установленный на создание машины - она должна была взлететь в следующем, 1939-м году. Такой срок обусловил и режим работы ОТБ: 11 -12 ч в сутки без выходных дней и каких-либо поблажек. В мае 1939 г. изготовили полноразмерный макет нового самолета, который принимала комиссия под председательством начальника НИИ ВВС генерал-майора авиации А.И.Филина. "Враги народа" из ОТБ успешно справились с важным заданием и их детище - "сотка" впервые поднялась в воздух 22 декабря 1939 г.

Конструкция фюзеляжа новой машины, разработанная А.И.Путиловым, по типу приближалась к монококу. Фюзеляж состоял из трех технологических узлов, представлявших собой тела вращения с легким гаргротом между кабиной пилота и кабиной штурмана и стрелка. Обшивка фюзеляжа была сравнительно толстой, в среднем 1.5-2 мм. а шпангоуты - редкими, через 0,3-0.5 м. Стрингеры для подкрепления обшивки не применялись. Крыло самолета было трапециевидным двухлонжеронным, практически без стреловидности по передней кромке, и состояло из центроплана и двух консолей, с густым набором стрингеров и нервюр, закрытых обшивкой толщиной 0,6-0.8 мм. Элероны были разрезными, закрылки - типа Шренка. Грехопорное шасси с хвостовым колесом спроектировал Т.П. Сапрыкин. Обшивка самолета была покрыта лаком и сохраняла естественный серебристый цвет. А вот элероны и рули были окрашены красной краской. На боргах фюзеляжа и па нижней поверхности крыльев Пыли изображены звезды с черной окантовкой.

Рисунок 8 – схема самолета Ви-100

Самолет "100 с двумя моторами М-105, с двумя турбокомпрессорами ТК-2 и двумя гермокабинами" - таково было его полное официальное наименование - можно считать поистине новаторским, несмотря на традиционную компоновочную схему. На машине стояли два новейших по тем временам мотора М-105 с турбокомпрессорами ТК-2, включенными в силовую схему мотогондол, и винтами ВИШ-42. Турбины компрессоров размещались по бортам мотогондол под передней кромкой крыла. Комфортные условия экипажу из трех человек создавали две гермокабины (автор - М.Н.Петров), снабжавшиеся сжатым воздухом от турбокомпрессоров и сохранявшие постоянным давление, начиная с высоты 3700 м и до предельного потолка 10000 м. Десятикратный запас прочности обеспечивал безопасное выполнение любых фигур высшего пилотажа. Широко были применены электродистанционные агрегаты управления.

Самолет имел мощное наступательное вооружение, включавшее две 20-мм пушки ШВАК (боезапас - по 300 снарядов на ствол) и два 7,62-мм пулемета ШКАС (но 900 патронов для каждого). Для защиты истребителя от атак с задней полусферы предусматривалась установка неподвижною пулемета ШКАС в хвостовом коке с боекомплектом из 700 патронов.

Для использования в качестве истребителя-бомбардировщика на самолете была предусмотрена возможность подвески на внешних держателях двух авиабомб калибра 250 кг или 500 кг. Кроме того, на "сотке" применили новый вид вооружения - кассету К-76 с 40 трехдюймовыми артиллерийскими снарядами, сбрасываемыми на строи бомбардировщиков противника. Подрыв снарядов производился с помощью дистанционной трубки. В другом, более позднем варианте, в кассеты К-100 укладывались 96 бомб весом по 2,5 кг. В то время бомбардировочное вооружение для поражения воздушных целей считалось довольно перспективным.

В первом же полете выявилась конструктивная ошибка, допущенная при расчете амортизаторов стоек шасси. Ее быстро устранили. Труднее оказалась задача доработки моторов. Система охлаждения масла, как выяснилось, обладала недостаточной производительностью на высотах свыше 5000 м: начиная с высоты 6000 м превышала максимально допустимую и температура воды. Несмотря на двукратную замену моторов, маслопомп и другого оборудования, на испытаниях не удалось достичь полных высотно-скоростных характеристик "сотки". Не удалось заморить и скороподъемность на больших высотах.

Наивысшая скорость, полученная при "прогоне площадки" на высок" 6600 м, составила 538 км/час. Высоту -1000 м истребитель с нормальной полетной массой 7265 кг набирал за 6.8 мин. За период заводских испытаний с 22 декабря 1939 г. по 10 апреля 1940 г. самолет находился в доводке и ремонте (после вынужденной посадки "на живот" из-за невыпуска лыжного шасси) 122 суток, а летал только 11 дней. Всего было выполнено 23 полета.

Начиная с 11 апреля 1940 г. "сотка" проходила государственные испытания в НИИ ВВС Красной Армии. Первый экземпляр самолета опять пилотировал майор Стефановский, штурманом был майор Никитин. На втором экземпляре, так называемом "дублере", летали пилот капитан А.М.Хринков и штурман П.И.Перевалов. "Дублер" не отличался от первого экземпляра. На нем, помимо кассет, была предусмотрена внутренняя подвеска авиабомб калибром 25-100 кг. Впрочем, "дублер" оказался несчастливой машиной. Во время 11-го полета из-за негерметичностн бензосистемы и искрения контактов переключателей в кабине пилота возник пожар. Ослепленный дымом Хрипков был вынужден быстро посадить самолет, в результате чего из-за высокой вертикальной скорости истребитель скапотировал. Экипаж получил травмы, машина была практически разрушена.

На вновь оставшемся единственным первом экземпляре "сотки" продолжили испытания. Для увеличения путевой устойчивости на машине нарастили кили примерно на треть площади (с 0.77 до 1 м2). Продольная устойчивость машины также была признана недостаточной и для ее повышения было предложено увеличить утл стреловидности консолей, что впоследствии и было сделано на Пе-2. При полностью выпущенных посадочных пипках посадка "сотки" на "три точки" оказалась невозможной, так как не хватало рулей, поэтому было рекомендовано не выпускать закрылки полностью, а на серийных машинах изменить угол установки стабилизатора.

Самым же неприятным открытием оказались свойства профилей крыла на скоростях, близких к посадочным. Дело в том. что в погоне за высокими максимальными скоростями были выбраны остроносые профили разработки ЦАРИ: "В" в корне крыла и "BS" на его концах. Они действительно имели меньшее лобовое сопротивление при равном с обычными профилями коэффициенте подъемной силы на малых углах атаки, однако на больших углах, характерных для условий посадки, на таких профилях происходил несимметричный срыв потока.

В ходе государственных испытаний было выполнено 34 полета с общим налетом 13 ч 25 мин. и в целом самолет соответствовал всем требованиям технического задании за исключением скорости, поскольку на разных высотах он не добирал 10-20 км/час. Несмотря на выявленные недостатки, общее заключение по испытаниям самолета "100" было благоприятным.

Рисунок 9 – самолет Ви-100

 Перед руководством  советской авиапромышленности стояла  проблема быстрой замены основного  фронтового бомбардировщика советских  ВВС - СБ. Сконструированный еще в 1934 г. и серийно строившийся с 1936 г.. к началу войны он устарел. Тяжелые испытания выпали на его долю уже в ходе советско-финской войны зимой 1939- 1940 гг., хотя финскую авиацию и количественно, и качественно нельзя было отнести к передовым. Требовалась новая массовая машина для фронтовой авиации, и ею должен был стать пикирующий бомбардировщик. В результате на отчете но испытаниям "сотки" появилась резолюция начальника ВВС Красной Армии командарма 2-го ранга Я.Смушкевича: "Акт утверждается с внесением поправки в заключение: самолет "100" в пикирующем варианте признать целесообразным для серийной постройки".