Тайны советского самолетостроения

Однако трудности с запуском в серию самолета не ограничивались эвакуацией и созданием на новом месте фактически нового завода. Обнаружилось, что так и не удалось устранить недостатки и наладить производство АМ-37.

В качестве замены были выбраны двигатели с воздушным охлаждением М-82, что потребовало очередной переработки конструкции. Летные испытания модификации «103-В» с двигателями М-82 начались 15 декабря 1941 года. Характеристики самолета несколько ухудшились, в том числе скорость снизилась с 610 км/ч, полученной на «103-У», до 520 км/ч. Ход испытаний осложняли и остававшиеся капризными двигатели. Тем не менее в конце декабря Туполев доложил о превосходстве самолета с двигателями воздушного охлаждения, и было принято решение о начале его серийного выпуска.

Даже при снизившихся по сравнению с прототипом данных бомбардировщик по своим показателям входил в число лучших в мире. Получивший в серийном выпуске наименование Ту-2 самолет имел дальность полета более 2000 км, потолок 9000 м, нес до двух (в перегрузочном варианте – до трех) тонн бомб калибра до 1000 кг. Вооружение включало в себя две 20-мм пушки ШВАК и три оборонительных пулемета ШКАС.

Серийный выпуск был начат весной 1942 года. Первые три серийные Ту-2М-82 проходили войсковые испытания – а фактически вели боевые действия – с сентября 1942 года на Калининском фронте. Самолеты получили хорошие отзывы летчиков, оценивших как высокие летные данные и хорошую управляемость, так и мощное вооружение и достаточно большую бомбовую нагрузку. Первыми боевыми частями, принявшими на вооружение новый бомбардировщик, стали 132-й отдельный бомбардировочный авиаполк и 12-й бомбардировочный авиаполк.

Использовались Ту-2 и в качестве воздушных разведчиков – так, активно применявший эти самолеты 2-й авиационный полк дальней разведки Главного командования Красной Армии был 2 февраля 1943 гоода преобразован в 47-й гвардейский авиационный полк дальней разведки Главного командования КА.

Но и тут самолет ждали сюрпризы – после постройки 80 машин серийный выпуск был остановлен, а ценой немалых усилий введенный в Омске в строй завод № 166 в январе 1943 года перепрофилирован на выпуск истребителей Яковлева.

Не желая мириться со сложившейся ситуацией, Туполев принимал все меры, чтобы убедить верхушку наркомата и руководство страны – вплоть до И.В. Сталина – в необходимости возобновления выпуска, одновременно работая над модернизацией самолета. В числе оппонентов Туполева оказался при этом и С. Ильюшин – строительство Ту-2 Туполев предлагал возобновить на авиазаводе № 23, где выпускался самолет Ил-4. В ответ Ильюшин направил письмо наркому А. Шахурину, в котором доказывал, что «нет никаких оснований заменять Ил-4 самолетом Ту-2 М-82». С.В. Ильюшин при этом, впрочем, изрядно кривил душой – применение дальнего ДБ-3Ф (Ил-4) в качестве фронтового бомбардировщика было вынужденной необходимостью первого периода войны, и, несомненно, имевший более высокую скорость и более мощное вооружение Ту-2 для этой роли подходил намного лучше.

Идти навстречу Туполеву не спешили. В апреле 1943 года ему выделили завод, но только опытный: московский завод № 156. Тут осуществляли как капитальный ремонт имевшихся Ту-2, так и опытные работы. Туполев был назначен главным конструктором завода, тут же формировался филиал оставшегося в Омске конструкторского бюро.

17 июля 1943 года совершил первый полет модернизированный бомбардировщик Ту-2С. Главным его отличием стали двигатели М-82ФНВ (в серии именовавшиеся М-82ФН) с непосредственным впрыском. Кроме того, провели большую работу, направленную на упрощение конструкции и снижение трудоемкости производства. В частности, уменьшили длину магистральных трубопроводов, электропроводки, упростили электросистему в целом, сняли часть дублирующих приборов, уменьшили число топливных баков. Уменьшили число пулеметов до трех, но при этом заменили ШКАС на 12,7-мм УБТ, при этом в составе вооружения сохранялись две 20-мм пушки ШВАК.

На испытаниях самолет показал скорость у земли – 528 км/ч, на высоте 5050 м – 568 км/ч.

В июле 1943 года решением ГКО выпуск Ту-2 М-82ФН на заводе № 23 был утвержден.

Освоение производства шло тяжело – первые машины, полностью построенные в Москве без использования предварительного «задела», были выпущены уже в январе 1944 года. Велика была и доля брака – в том числе из-за двигателей.

Создававшийся как пикирующий бомбардировщик на практике в этом качестве Ту-2 практически не использовался. Он как правило, не имел специального прицельного оборудования, а после возобновления выпуска были сняты и тормозные решетки, и Ту-2 применялся в качестве «горизонтального» дневного бомбардировщика. Однако и в этом качестве самолет отлично себя зарекомендовал. Особенно эффективными были удары по оборонительным сооружениям противника с применением бомб калибра 500 и 1000 кг, что продемонстрировали уже во второй половине 1944 года экипажи оснащенной новейшими бомбардировщиками действовавшей на Ленинградском фронте, позже принимавшей участие в операциях 334-й бад.

Являясь одним из лучших советских бомбардировщиков, тем не менее по-настоящему массовым боевым самолетом ВВС РККА Ту-2 так и не стал. Численность этих самолетов была сравнительно невелика – на начало 1945 года во фронтовой авиации имелось 278 Ту-2, что составляло всего около 10 % от общего числа советских бомбардировщиков (не считая По-2).

Ту-2 выпускался до 1947 года. Всего было произведено более 2500 самолетов, в том числе 1179 в годы войны (боевые потери составили 62 машины). Бомбардировщик оставался на вооружении вплоть до 1963 года.

Одной из особенностей Ту-2 образца 1943 года являлась предполагаемая возможность выпуска на его базе с минимальными доработками специализированных модификаций, в том числе дальнего бомбардировщика, пикирующего бомбардировщика, разведчика и учебного самолета.

Задача по созданию дальнего бомбардировщика «103Д» впервые ставилась перед Туполевым еще в ноябре 1941 года. Проект отличался большим размахом крыла и увеличенным запасом топлива, в качестве силовой установки рассматривались сперва двигатели АМ-37 и авиационные дизели М-40, затем М-82 и опытные двигатели воздушного охлаждения М-92 максимальной мощностью до 2150 л.с.

Базовый Ту-2с образца 1943 года предполагалось превратить в дальний бомбардировщик заменой консолей крыла с размахом 22,06 м (вместо исходных 18,8), увеличением объёмов бензобаков и площади оперения. Также предусматривалась установка примитивного автопилота. Максимальная дальность действия самолета должна была при этом достигать 3500 км. По требованиям ВВС проект переработали, введя в состав экипажа второго пилота, вследствие чего место штурмана сместилось в носовую часть, которая также подверглась переработке – правда, штурман в своей кабине располагался лежа.

Бомбовая нагрузка самолета Ту-2Д, или «62», планировалась до 4 тонн. Первый полет опытный самолет совершил в июле 1944 года. Однако список требований заказчика к дальнему бомбардировщику возрастал, и до конца войны работы ни по самолету «62», ни «67» – с авиационными дизелями АЧ-30БФ – не были завершены, а позже тема потеряла актуальность в связи с созданием тяжелого бомбардировщика Ту-4[9].

Как развитие проекта «103» задумывался и самолет СДБ (скоростной дневной бомбардировщик). Согласно замыслу, это должна была быть обладающая высокой скоростью и большим потолком боевая машина, способная действовать днем без истребительного прикрытия. Первый полет опытный СДБ («63») совершил 21 мая 1944 года. Самолет был оснащен двигателями жидкостного охлаждения АМ-39 и показал на заводских испытаниях скорость 645 км/ч. Однако на проходивших с 31 мая совместных испытаниях ГК НИИ ВВС КА к машине был предъявлен ряд претензий. При этом, помимо недостатков чисто технического характера, представители ВВС остались недовольны отсутствием оборонительного вооружения.

К ноябрю 1944-го был готов и второй опытный самолет, созданный уже на базе серийного Ту-2, оснащенный более мощными моторами АМ-39Ф и имевший, кроме курсовых пушек, два оборонительных пулемета калибра 12,7 мм. Однако и «63-2» не был рекомендован к серийному выпуску. Больший интерес авиаторы проявили к проекту «68» – фактически тому же Ту-2С, сохранившему экипаж из четырех человек и состав оборонительного вооружения, но с силовой установкой в виде 1850-сильных моторов АМ-39ФН2. В ходе длительных доработок на этом самолете удалось в итоге добиться скорости 531 км/ч у земли и 634 км/ч на высоте, но это произошло уже в 1946 году, и хотя машина под индексом Ту-10 была выпущена небольшой серией – было очевидно, что время поршневых боевых самолетов уже ушло.

Из всех предполагавшихся вариантов перепрофилирования фронтового бомбардировщика фактически единственным, который был реализован в годы войны, стал вариант воздушного разведчика. Работу по созданию самолета, получившего позже обозначение Ту-2Р, начали еще весной 1942 года, но продвигалась она медленно – с учетом сложностей по организации производства собственно бомбардировщика, и только в октябре было окончательно уточнено техническое задание по комплектации специальным оборудованием: два фотоаппарата АФА-3с или АФА-33 при установке в бомбоотсеках дополнительных топливных баков в варианте дневного разведчика или аппарат НАФА-19 и девять бомб ФОТАБ-35 для работы ночью (в этом случае дополнительного бака не было).

Сложности, которыми сопровождался выпуск Ту-2, привели к тому, что преимущественно в разведывательные самолеты непосредственно в частях переоборудовались серийные бомбардировщики. Первый оборудованный в заводских условиях самолет покинул цех в декабре 1942 года, всего же было построено пять «заводских» разведчиков, выпущенных в различной комплектации и проходивших войсковые испытания в период с конца 1942 по середину 1944 года, по итогу чего самолет был рекомендован к серийному выпуску, но с условием выполнения ряда выдвинутых в конце 1944 года новых требований, реализованных уже после войны в самолете, получившем индекс Ту-6.

Осенью 1944 года ОКБ Туполева получило и технические требования к торпедоносцу на базе Ту-2, который должен был прийти на смену применявшимся в авиации флота Ил-4Т и ленд-лизовскому А-20 «Бостон». Самолет должен был нести две 980-кг торпеды, вместо которых могли подвешиваться бомбы или авиационные донные мины. В состав дополнительного оборудования входили также радиолокационная аппаратура, спасательная лодка и пакет с аварийной одеждой и питанием. Испытания переоборудованного в торпедоносец бомбардировщика были проведены в период с середины февраля по середину апреля 1945 года, по их итогу торпедоносец на базе Ту-2 был рекомендован к принятию на вооружение. (Позже испытания проходил и также переделанный в торпедоносец опытный дальний бомбардировщик «62-2», но эта машина слишком отличалась от серийных Ту-2.) До окончания боевых действий этот самолет поступить в войска не успел, некоторое количество торпедоносцев на базе Ту-2 – в основном переоборудованных из бомбардировщиков – несли службу в авиации флота в первые послевоенные годы.

Достаточно мощное наступательное вооружение самолета наводило и на мысль об использовании его в качестве штурмовика. Один из наиболее нестандартных вариантов реализации проекта Ту-2Ш предложили в 1944 году начальник бригады вооружения ОКБ А. Надашкевич и ведущий инженер С. Савельев. В бомбоотсеке машины закрепили платформу, на которой установили 88 пистолетов-пулеметов ППШ со штатными дисками на 71 патрон каждый. Летные испытания установка, получившая неофициальное наименование «огненный ёж», прошла уже в начале 1946 года. Оценка была неоднозначной – высокая плотность огня обеспечивала эффективное поражение живой силы при штурмовке колонн, однако при этом продолжительность залпа при непрерывном ведении огня ограничивалась всего 4–5 секундами. В итоге подобную схему признали неперспективной.

Вторым направлением стало увеличение мощности артиллерийского вооружения. Так, на одном из вариантов установили 76-мм орудие, но испытания в тире показали, что его отдача слишком велика и чревата разрушением планера, вследствие чего на летные испытания самолет не передавали.

Основные работы по созданию Ту-2Ш также осуществлялись уже в послевоенный период. В 1946 году рассматривался вариант двухместного штурмовика, на котором, помимо «штатных» 20-мм пушек ШВАК, устанавливалась бы в носовой части батарея из двух 45-мм пушек НС-45 и двух 37-мм пушек НС-37. В этом же году проходил испытания самолет, на котором была установлена бикалиберная пушка РШР-57/45 с возможностью оборудования сменными стволами калибра 57 мм или 45 мм. Ни один из этих самолетов в серии не выпускался.

Высокая скорость туполевского самолета изначально способствовала планированию создания на его базе и тяжелого истребителя. Однако в связи со всеми вышеназванными обстоятельствами реализацией этих замыслов занялись только в 1943 году. Переоборудованию в ночной истребитель подвергся серийный Ту-2, на который установили РЛС ПНБ-4 (прибор ночного боя) и дополнительные две пушки ВЯ-23 в носовой части. Испытания самолета, предварительно именовавшегося Ту-2П, продолжались до лета 1945 года, результат был признан неудовлетворительным. Уже в послевоенный период были предприняты попытки создать истребитель на базе опытного бомбардировщика «63-2», на котором заменили двигатели АМ-39ф на более мощные 2300-сильные АМ-43 и установили уже серийно выпускающуюся РЛС «Гнейс-5». 20-мм пушки ШВАК заменили на ВЯ-23 калибра 23 мм, а в носовой части установили пару 45-мм пушек НС-45. При этом самолет «63П», или Ту-1, сохранил оборонительное вооружение и оборудование для бомбометания. Рассматривался также вариант истребителя сопровождения, имеющего в составе вооружения пять пушек ВЯ-23. Но до серийного выпуска истребителя Туполева дело не дошло.

Осенью 1943 года ОКБ Туполева снова вернулось к теме тяжелых бомбардировщиков. В письме, направленном в адрес Туполева заместителем наркома авиационной промышленности А.С. Яковлевым, ему поручалось приступить к созданию тяжелого высотного 4-моторного бомбардировщика с герметическими кабинами и пушечным вооружением, который имел бы максимальную скоростью на высоте 10 000 м до 500 км/ч и дальность полета до 6000 км. При этом, согласно заданию, самолет должен был быть способен поднимать две бомбы по 5000 кг, что вдвое превышало бомбовую нагрузку существующего бомбардировщика Пе-8.

Несмотря на сложность задания, эскизный проект самолета «64» был готов в августе 1944 года. Согласно проекту, самолет имел нормальную схему с разнесенным вертикальным оперением и шасси с носовым колесом. Для защиты от истребителей противника была предусмотрена обеспечивающая не имеющая «мертвых зон» система вооружения, в состав которой должны были входить спаренные пушки НС-23 калибра 23 мм, установленные в четырех дистанционно управляемых башнях и в кормовой установке, таким образом по атакующему истребителю одновременно мог вестись огонь как минимум из четырех стволов. Пассивную защиту обеспечивало бронирование герметичных кабин, создающих условия для работы экипажа при полете на высоте 8000–10 000 м. В составе бортового оборудования был предусмотрен электрический автопилот.

Однако быть воплощенным в металле проекту было не суждено на этот раз по причинам, не связанным непосредственно с его характеристиками.

Окончание Второй мировой войны снова превратило СССР и США из союзников в антагонистов, причем у одного из них уже имелось в наличии и ядерное оружие, и средства для его доставки. Советский Союз был обязан добиться равновесия в кратчайшие сроки. В сложившихся условиях советское руководство приняло крайне прагматичное решение – организовать в СССР серийный выпуск копии американского бомбардировщика Boeing B-29 «Superfortress». Три бомбардировщика этого типа из состава ВВС США во время действий против Японии совершили вынужденную посадку на территории СССР. Поскольку Советский Союз в этот период соблюдал в отношении Японии нейтралитет, американские самолеты были задержаны в СССР. Задача изучить «Сверхкрепость» и разработать документацию для производства ее советского аналога была поставлена перед конструкторским бюро Туполева вместо завершения работы над собственным проектом.

Новая задача также была крайне непростой – необходимо было выпускать рабочие чертежи, действуя, по выражению самого Туполева, «в обратном порядке, по уже построенному из неизвестных материалов и по неизвестной технологии образцу», при этом решая проблему перевода из дюймовой системы в метрическую. Тем не менее задание было успешно выполнено. Летом 1947 года самолет, отличавшийся от своего американского прототипа составом вооружения и силовой установкой, поднялся в воздух и вскоре поступил на вооружение под обозначением Ту-4, став основной боевой машиной советской дальней авиации до появления самолетов нового поколения, в создании которых ОКБ А.Н. Туполева приняло самое непосредственное участие.

Александр Сергеевич Яковлев

Самым массовым семейством истребителей Второй мировой войны стали самолеты, созданные в конструкторском бюро А.С. Яковлева, – только серийных боевых самолетов под маркой Як было построено в годы войны около 34 тысяч[10].

Один из наиболее известных советских авиаконструкторов Александр Сергеевич Яковлев стал в то же время и одной из наиболее противоречивых фигур в советской авиапромышленности.

Александр Яковлев родился 19 марта (1 апреля) 1906 года в Москве в семье служащего нефтяной компании «Товарищество братьев Нобель» (хотя в биографии подчеркивал свое крестьянское происхождение, по прадеду). Со школьных лет небо стало увлечением Александра. Первым этапом стал модельный кружок, затем участие в 1923 году в соревнованиях планеристов в команде Н. Анощенко, где А. Яковлев получил первый опыт постройки настоящего – хотя и самой примитивной схемы – летательного аппарата. А уже в следующем году на соревнованиях в Коктебеле совершил полет планер конструкции самого Яковлева, при этом его создатель был отмечен поощрительной премией.

Для более серьезного приобщения к авиации необходимо было специальное образование. Для поступления в единственное «профильное» учебное заведение – Военно-воздушную академию – требовался стаж службы в РККА. Однако Александр Яковлев твердо решил не сворачивать с избранного пути. С помощью слушателя академии С.В. Ильюшина – уже оказывавшего начинающему конструктору теоретическую помощь при расчетах его первых планеров – Яковлев, несмотря на отсутствие профессии, устроился работать в учебные мастерские Академии воздушного флота сперва подсобным рабочим, затем со временем став мотористом. А 12 мая 1927 года в воздух поднялся первый самостоятельно сконструированный А. Яковлевым самолет – авиетка АИР-1[11]. Проект легкого самолета был одобрен комиссией Осоавиахим (Общество содействия обороне и авиационно-химическому строительству СССР), выделившей средства на его постройку.

Осуществил полет командир летного отряда Академии, летчик-испытатель Юлиан Иванович Пионтковский. Несмотря на скептицизм ряда официальных лиц в отношении машины, построенной 21-летним механиком-самоучкой, она не только продемонстрировала данные выше расчетных – в частности, оснащенный 60-сильным мотором самолет развил скорость 150 км/ч, – но и позволила Ю. Пионтковскому совершить перелет по маршруту Москва – Харьков – Севастополь – Москва, перекрыв при этом существующие мировые рекорды дальности и продолжительности полета для самолета такого класса. Правда, поскольку СССР стал членом международной федерации ФАИ только в 1935 году, установленные АИР-1 рекорды остались неофициальными.

Продемонстрированные самолетом результаты стали аргументом для зачисления А. Яковлева слушателем Военно-воздушной академии, по окончании которой он в 1931 году был направлен на завод № 39. Все это время А. Яковлев оставался неизменен поставленной цели – строить самолеты своей конструкции. Следуя ей, молодой инженер отказался от предложений сотрудничать с конструктором С. Кочеригиным, а позже и со своим другом и благодетелем С. Ильюшиным.

В 1932 году все тот же Ю. Пионтковский поднял в воздух легкий многоцелевой самолет АИР-6, способный перевозить 1–2 пассажиров и ставший первой серийной машиной Яковлева; с 1934 по 1936 год было выпущено 468 экземпляров АИР-6. А в начале 1934 года группа в составе 35 инженеров во главе с Яковлевым была официально преобразована в самостоятельное конструкторское бюро, первым производственным предприятием которого стала кроватная мастерская на Ленинградском проспекте, позже ставшая опытным заводом № 115. Уже осенью 1934 года на Парижском авиационном салоне был представлен созданный здесь АИР-9.

В 1935 году в КБ Яковлева был создан двухместный самолет первоначального обучения УТ-2, массово выпускавшийся с 1938 по 1948 год (было построено 7243 штуки) и ставший основным учебным самолетом в летных школах ВВС. Отмечалось, что «УТ-2 оправдал себя как учебный самолет, с которого курсанты легче, чем с У-2, переходят на УТИ». К концу 1935 года был также создан одноместный учебно-тренировочный самолет УТ-1, на который мог устанавливаться двигатель М-11 мощностью 100 л.с. или М-11Е в 150 л.с. и развивавший скорость свыше 200 км/ч. Этот самолет предназначался для применения на завершающем этапе обучения в летных школах и тренировки летчиков строевых истребительных частей.

С началом войны учебные машины Яковлева, кроме основного назначения, использовались преимущественно в качестве связных, однако предпринимались попытки и их боевого применения, в частности в качестве легких штурмовиков. В 1942 году в боевых действиях в составе двух полков ВВС Черноморского флота принимали участие более 30 самолетов УТ-1б, оснащенных двумя пулеметами ШКАС и направляющими четырех реактивных снарядов РС-82.

В том же 1942 году на базе УТ-2 создали ночной бомбардировщик. На четырех держателях могли подвешиваться четыре бомбы калибра 50 кг или две по 100 кг при одном члене экипажа или две 50-килограммовые бомбы при двух членах экипажа, рассматривалась также возможность применения реактивных снарядов РС-82. Оборонительное вооружение отсутствовало, точность бомбометания была невысокой. Как отмечалось по итогам испытаний, «прицельное бомбометание летчиком с предъявленной установкой прицела и бомбосбрасывателя невозможно. Бомбометание штурманом возможно, но очень затруднительно». УТ-2МВ не имел преимуществ перед У-2ВС, однако, по некоторым данным, около 80 машин было переоборудовано на сборочном авиазаводе № 600 в Китае.

В 1935 году, во время демонстрации УТ-2 на традиционном воздушном празднике на Тушинском аэродроме, состоялось и личное знакомство Александра Яковлева с Иосифом Сталиным. Молодой конструктор сумел не только привлечь внимание руководителя государства, но и на долгие годы завоевать его благосклонное отношение.

Необходимо отметить, что к числу выдающихся качеств А.С. Яковлева, помимо несомненного таланта инженера и настойчивости в достижении цели, относилось и умение представить свои достижения в наивыгоднейшем свете, чего так не хватало многим другим конструкторам. Заместитель С. Лавочкина С. Алексеев упоминал о эпизоде, произошедшем во время одного из совещаний у Сталина. В ответ на вопрос главнокомандующего, как конструкторам удалось добиться высокой живучести самолета ЛаГГ, Лавочкин ответил, что никаких специальных мер для этого не предпринималось. По окончании совещания нарком авиапромышленности Шахурин упрекнул Семена Алексеевича: «Эх ты… Если бы Сталин задал такой вопрос Яковлеву, он бы полчаса рассказывал – какие они умники».

В полной мере эта способность А. Яковлева проявилась при представлении его первого боевого самолета «22», созданного в 1939 году.

Предшественником этого проекта стал совершивший первый вылет весной 1938 года двухмоторный учебно-тренировочный самолет УТ-3.

УТ-3 (или АИР-17) предназначался для подготовки экипажей бомбардировочной и разведывательной авиации: летчиков многомоторных самолетов, штурманов, радистов и бортстрелков. Размещение экипажа было осуществлено по образцу бомбардировщика СБ: в передней кабине штурман, с пулеметом ШКАС, за ним летчик и в задней кабине – стрелок-радист, причем на месте штурмана и стрелка предусматривалась – впервые на самолете Яковлева – установка пулеметов ШКАС, а в грузовом отсеке бомбодержатели. Кроме того, в передней кабине был предусмотрен второй комплект управления для летчика-инструктора.

Хотя в серию самолет запущен не был, его разработка подтолкнула ведущего компоновщика ОКБ-115 Леона Шехтера к идее создания многоцелевой машины, которая могла бы использоваться в первую очередь в качестве скоростного бомбардировщика, а также истребителя преследования. В процессе разработки компоновка и назначение самолета были пересмотрены. Согласно описанию, самолет «22» являлся «многоцелевым по своему назначению» и мог применяться как

«1. Истребитель с пушечным вооружением.