ДАЛЬНИЙ БОМБАРДИРОВЩИК Ер-2

«СТАЛЬ-7»

В конце августа 1939 г. со Щелковского аэродрома в Подмосковье стартовал самолет «Сталь-7». Экипажу летчика Н. П. Шебанова (второй пилот В. А. Матвеев и штурман-радист Н. А. Байкузов) предстояло установить мировой рекорд скорости на замкнутом маршруте протяженностью 5000 км. Предыдущее достижение в СССР было зарегистрировано 26 августа 1937 г., когда экипаж В. К. Коккинаки выполнил беспосадочный перелет на бомбардировщике ЦКБ-30 (ДБ-3) конструкции С. В. Ильюшина с 1000-кг нагрузкой по маршруту Москва — Севастополь — Свердловск — Москва, покрыв расстояние 5000 км со средней скоростью 325,3 км/ч.

Установлению мирового рекорда на самолете «Сталь-7» предшествовал испытательный полет 28 августа 1938 г. из Москвы в Симферополь и обратно (экипаж: пилоты Н. П. Шебанов и В. А. Матвеев, бортмеханик Л. А. Забалуев и инженер-наблюдатель А. А. Радциг). Самолет стартовал с Центрального аэродрома столицы и пролетел расстояние 2360 км за 8 часов со средней скоростью 310 км/ч.

Следующий дальний испытательный полет состоялся 6 октября 1938 г. по маршруту Москва — Батуми — Одесса — Москва. В тот день экипаж (летчики Н. П. Шебанов и В. А. Матвеев, штурман-радист Н. А. Байкузов), покрыл 3800 км за 11 ч 4 мин со средней скоростью более 350 км/ч.

Но и это достижение, тем более для пассажирской машины, на мировой рекорд «не тянуло», так как 8 июля 1938 г. французский пилот М. Росси и механик А. Вигру установили на самолете Амио 370 с моторами «Испано-Сюиза» мощностью по 860 л.с. международный рекорд скорости 400,81 км/ч, и в том же месяце американский миллионер и большой поклонник авиации Г. Хьюз на самолете «Электра» фирмы «Локхид» с экипажем из четырех человек совершил скоростной кругосветный перелет. Воздушное путешествие заняло всего лишь 91 ч 14 мин.

Естественно, Советский Союз не желал отставать от «загнивающего Запада» и предложил свой вариант скоростного перелета, а единственным кандидатом на эту роль мог быть только «Сталь-7». В СССР этому мероприятию придавалось огромное значение, и в Москве даже существовал Штаб перелетов. Предполагалось, что если вылететь из Москвы в восточном направлении с промежуточными посадками в Якутске, Фэрбенксе, Нью-Йорке и Париже, можно обогнуть планету менее чем за 90 ч. Полет запланировали на 1939 г., но международная обстановка к тому времени так изменилась, что от идеи кругосветного перелета пришлось отказаться. Как альтернатива был предложен менее протяженный маршрут Москва — Свердловск — Севастополь — Москва.

Разом увеличить скорость и дальность полета «Стали-7» можно было лишь заменой двигателей М-100А более мощными М-103 и увеличением запаса горючего. Если информация о размещении в фюзеляже самолета дополнительных топливных баков в архивах сохранилась, то документальных сведений об установке моторов М-103 не обнаружено. Об этом упоминается лишь в трудах В. Б. Шаврова и в брошюре «Основные события из жизни института 1930–1990», выпущенной к 60-летию ГосНИИ Гражданской авиации.

Доработку машины завершили летом 1939 г. Серьезным испытанием для «Стали-7» с двигателями М-103 стал перелет 1 августа по маршруту Москва — Севастополь — Саратов — Москва протяженностью 3200 км. 28 августа самолет без груза отправился со Щелковского аэродрома в рекордный беспосадочный перелет по маршруту Москва — М. Брусянское (район г. Свердловска) — Севастополь — Москва. «Сталь-7» (его взлетный вес составил 11 820 кг), используя для разгона стартовую горку.

Полет проходил в непростых условиях: сильные вертикальные порывы воздуха, грозовые фронты и встречный ветер буквально съедали километры скорости. За 12,5 ч было пройдено 5068 км со средней скоростью 404,936 км/ч. Этим полетом был превышен международный рекорд скорости, установленный 8 июля 1938 г. на самолете Амио 370.

Экипаж торжественно встретили в Москве, а создатель машины Р. Л. Бартини так и остался в тени. К тому времени «шпион Муссолини» отматывал свои десять лет на тюремных нарах со стандартным ярлыком 1930-х: «враг народа».

Проектирование 12-местной пассажирской машины «Сталь-7» началось в мае 1934 г. и, как вспоминал авиаконструктор И. А. Берлин, на этом настоял один из руководителей НИИ ГВФ П. В. Дементьев, будущий министр авиационной промышленности. Самолет разрабатывался в соответствии с требованиями ГУ ГВФ, среди которых оговаривалась и установка лицензионных моторов «Испано-Сюиза» жидкостного охлаждения, будущих М-100. Это было время, когда одним из главных требований, предъявлявшихся к пассажирскому самолету, было достижение наибольшей скорости.

Параллельно со «Сталь-7» разрабатывались еще два самолета подобного назначения. В 1933 г. французскому конструктору Андрэ Лявилю, работавшему по контракту в СССР, поручили проектирование пассажирской машины, получившей обозначение ЗИГ-1 (ПС-89). Весной 1935 г. начались ее летные испытания. Вначале все шло удачно, но 27 декабря самолет потерпел катастрофу вследствие вибраций (бафтинга) стабилизатора. Под руководством А. Н. Туполева создавался пассажирский самолет ПС-35. Общими для них были максимально ужатые фюзеляжи в ущерб комфорту пассажиров. ПС-89 и ПС-35 по летно-техническим данным значительно уступали «Стали-7». Тем не менее машину Бартини построили в единственном экземпляре, а ПС-89 — в семи, не считая опытного образца. Что касается ПС-35, то их выпустили девять (включая опытный экземпляр). ПС-89 и ПС-35 можно было встретить в Аэрофлоте, в том числе и на международных авиалиниях, но недолго.

В декабре 1934 г. «Сталь-7» выкатили из сборочного цеха завода опытных конструкций НИИ ГВФ. Как и в предыдущих разработках, в новой машине Бартини старался использовать нестандартные технические решения. В частности, в аэродинамической трубе Военно-воздушной академии имени Н. Е. Жуковского были проведены исследования влияния динамической воздушной подушки и экранного эффекта на аэродинамические характеристики крыла малого удлинения, снабженного боковыми шайбами. Итогом этих исследований стала довольно оригинальная схема самолета с низкорасположенным крылом в виде «обратной чайки».

Подобная схема позволяла установить в месте излома крыла шасси с более короткими стойками. Крыло, набранное из профилей, разработанных Бартини, удачно сопрягалось с фюзеляжем, поперечное сечение которого было близко к треугольному, что свело к минимуму аэродинамическую интерференцию. Вдобавок такая схема несущей поверхности улучшала обзор летчику и обеспечивала экипажу проход из передней кабины в салон без порога над центропланом. Но ей были свойственны и недостатки, в частности, излом крыла приводил к некоторому его утяжелению и появлению так называемого «диффузорного» эффекта, способствующего увеличению аэродинамического сопротивления. Однако, по мнению Бартини, преимущества этой компоновки для самолета «Сталь-7» превышали недостатки.

Много позже, когда на базе «Сталь-7» построили бомбардировщик Ер-2, «диффузорный» эффект дал о себе знать. Связано это было как с увеличением удельной нагрузки на крыло с 97,2 до 157 кг/м², так и с установкой туннельных водорадиаторов двигателей с выходом теплого воздуха через жалюзи, размещенные вблизи излома крыла.

Применение крыла в виде «обратной чайки» позволило отказаться от средств его механизации — закрылков. Возможно, что после создания «Стали-7» (в документах встречается также сокращенное обозначение «С-7») у Бартини усилился интерес к летательным аппаратам, использующим эффект близости земли.

Большая бортовая хорда крыла позволила разместить в его центральной части (мотоотсеках) баки, вмещавшие необходимый для полета на большие расстояния запас бензина. Кроме этого, горючее заливали в баки, установленные в носках крыла, что ранее не встречалось в авиастроении.

Другим внешним отличием машины стал фонарь кабины летчиков с остеклением, наклоненным вперед. Какую пользу несла подобная конструкция, непонятно. Есть разные мнения на этот счет. По одному из них, такое техническое решение позволяло улучшить обзор вперед, но ясно одно — распространения в авиастроении оно не получило.

Планер состоял из полумонококового цельнометаллического фюзеляжа и ферменного крыла с оперением, обшитым перкалем. Правда, конструкция из стальных труб и фасонных профилей, соединенных точечной сваркой, отличалась значительной трудоемкостью.

Как следует из протокола совещания у начальника Аэрофлота И. С. Уншлихта, состоявшегося в июне 1934 г., машина, предложенная Бартини, разрабатывалась в пассажирском и военном вариантах.

Первоначально самолет прорабатывался с двигателями М-17, а затем — с М-100. Для обоих вариантов задавалась посадочная скорость 80 км/ч, максимальная с двигателями М-17 достигала 350, а с М-100 — 370 км/ч. Рассматривался вариант машины и с моторами М-34. Создавая этот самолет, Бартини пришел к выводу, что с двигателями М-100 мощностью по 750 л.с. на высоте 2400 м можно перешагнуть 400-км рубеж скорости. Интуиция в сочетании с точным расчетом не подвела конструктора.

В своем проекте Роберт Людвигович, помимо достижения высоких летных данных лайнера, не забыл и о комфорте для пассажиров. Однако руководители ГВФ думали иначе, ставя на первое место скоростные характеристики машины. В итоге, по их требованию высоту салона снизили с 1,8 до 1,55 м, и пассажирам даже среднего роста пришлось бы перемещаться по салону в полусогнутом положении.

Довоенный лозунг «Выше всех, быстрее всех, дальше всех!» заставил авиаконструкторов идти на поводу у политиков. Следует отметить, что подобные «явления» сопровождали советское авиастроение на протяжении всего существования СССР, вынуждая инженеров думать, прежде всего, о политических задачах, а уж потом о людях.

Первый полет на «Сталь-7» в сентябре 1936 г. выполнил летчик Э. И. Шварц. Затем машину облетали летчики-испытатели НИИ ВВС И. Ф. Петров, П. М. Стефановский и А. Б. Юмашев. По их общему мнению, самолет отличался хорошей устойчивостью и управляемостью, имел неплохие взлетно-посадочные характеристики и мог лететь на одном моторе.

19 января 1937 г. начальник ГУ ГВФ И. Ф. Ткачев подписал распоряжение, согласно которому конструкторскую группу при заводе № 240 расформировали, оставив лишь несколько специалистов «для доводки и наблюдения за самолетом «Сталь-7».

Самолет передали для дальнейших испытаний в НИИ ГВФ, вменив в обязанность заводу № 240 выполнение по нему всех необходимых работ. Одновременно В. А. Матвеева и Н. П. Шебанова зачислили в его штат.

Совместные с НИИ ГВФ заводские испытания затянулись до февраля и не были завершены. К тому времени Бартини уже почти месяц находился в заключении. Его арест затормозил все работы по авиалайнеру.

Неопределенность с самолетом длилась недолго, в феврале 1937-го завод № 240 получил задание «переоборудовать его в специальный вариант для получения скоростной дальности». В доводку машины большой вклад внесли В. Г. Ермолаев и ведущие инженеры НИИ ГВФ А. А. Радциг и З. Б. Ценципер.

Испытания доработанной машины с моторами М-100А и полетным весом до 7000 кг Шебанов и Матвеев провели с 16 августа по 9 ноября 1937 г. С наступлением нелетной погоды полеты прервали и до конца мая 1938 г. устраняли выявленные дефекты. После четырех контрольных полетов «Сталь-7» предъявили специальной комиссии для дальнейших испытаний, завершившихся в сентябре.

На доработанной машине, оснащенной 860-сильными моторами М-103 и дополнительными баками, установленными в салоне вместо пассажирских кресел, и был выполнен дальний перелет протяженностью 5000 км. Этапным поворотом в «биографии» «Сталь-7» стало создание на его базе дальнего бомбардировщика. К тому времени пошел на повышение молодой инженер В. Г. Ермолаев, и ему было суждено продолжить дело, начатое Бартини.

«ЕРМОЛАЕВ-2»

История перехода от «Сталь-7» к ДБ-240 остается по-прежнему «темной» и вносить в нее всякие домыслы не стоит. Отмечу лишь, что в докладной записке начальника Аэрофлота B. C. Молокова, направленной в октябре 1938 г. в СНК СССР, говорилось: «В специальном варианте самолет С-7 может быть использован, как скоростной бомбардировщик. В самолете предусмотрена установка носовой башни, с 2-мя ШКАС по 750 патронов на каждый, для обстрела передней полусферы. Верхняя полусфера защищена верхней экранированной турельной установкой с 2-мя ШKAC по 750 патронов на каждой. Обстрел нижней полусферы обеспечен кинжальной установкой в середине фюзеляжа с одним ШКАС с 1000 патронов.

Бомбовое вооружение таково: общая бомбовая нагрузка равна 1600 кг, оно распределяется следующим образом: 6x100 = 600 в двух кассетах фюзеляжа и подвеска под крыльями для 2-х вариантов.

а) 4x250 = 1000 кг;

б) 2x500 = 1000 кг».

Думается, без влияния Бартини на принятие решения о создании будущего Ер-2 не обошлось. Но выставлять эту строптивую, да еще в арестантской одежде, фигуру в качестве главного конструктора не стали.

Весной 1938 г. З. Б. Ценципер, М. В. Орлов и Н. П. Шебанов обратились к К. Е. Ворошилову с предложением о переделке «Стали-7» в дальний бомбардировщик. На прием к наркому пригласили лишь Ценципера и Ермолаева, возглавлявшего тогда партийную ячейку завода. В 1939 г. Ермолаева назначили главным конструктором и он возглавил работы по созданию бомбардировщика ДБ-240.

Самолет строили в соответствии с постановлением Комитета Обороны от 29 июля 1939 г. Заданием предусматривался дальний бомбардировщик с моторами жидкостного охлаждения М-106 расчетной мощностью 1000 л.с. на высоте 6000 м. Максимальная скорость задавалась не ниже 500 км/ч. На высоту 4000 м самолет должен был подниматься за 16 мин и иметь практический потолок 11 000 м при дальности до 5000 км. В качестве оборонительного вооружения предлагались три пулемета ШКАС, УльтраШКАС или 20-мм пушка на установке МВ-3. Опытный образец предписывалось к 1 апреля 1940 г. передать на госиспытания.

Характеристики заманчивые, но реализовать их не удалось. Прежде всего из-за отсутствия моторов М-106, так и не покинувших заводские стены. Пришлось ставить другие, менее мощные и менее подходящие.

При внешней схожести ДБ-240 и «Стали-7», бомбардировщик был совершенно другой машиной. Прежде всего, он превратился в цельнометаллический моноплан с двухкилевым оперением. От тонкостенных стальных конструкций не осталось и следа, все было подчинено технологическим процессам, освоенным на серийных авиазаводах. Новый фюзеляж имел две кабины экипажа и бомболюк. Применялась передовая технология изготовления крыла с использованием прессованных и штампованных профилей. Практически полностью отказались от сварных ферм, что заметно снизило трудоемкость изготовления самолета. Так что от «Сталь-7» осталась лишь одна, но очень важная идея, реализованная в его схеме.

В августе 1939 г. состоялась защита макета бомбардировщика, и спустя полгода его выкатили из ворот сборочного цеха. Моторы М-106 так и не появились.

Первый полет выполнил летчик Н. П. Шебанов с менее мощными двигателями М-105. Тем не менее первые же результаты вызвали восторженные отзывы. По мнению летного состава, управление самолетом было простое, отмечались хорошая устойчивость и отличный обзор из кабин. Техники подчеркивали простоту и удобство эксплуатации машины. В сентябре 1940 г. ДБ-240 предъявили в НИИ ВВС. Ведущими по машине назначили инженера Фингерова, летчиков Л. П. Дудкина и М. А. Нюхтикова, штурманов Н. П. Цветкова и С. З. Акопяна. Облетали самолет П. М. Стефановский, Малышев, Н. И. Шауров, П. И. Никитин и И. Д. Соколов.

Оборонительное вооружение состояло из пулемета БС с боезапасом 200 патронов на убираемой в крейсерском полете в фюзеляж верхней турели ТАТ-БТ и двух ШКАСов на носовой (НУ) и люковой (ЛУ) установках с боекомплектом по 1000 патронов на ствол. Бомбовая нагрузка доходила до 4 т. Бензобаки, вмещавшие 6300 л, обеспечивали дальность 4100 км при взлете с перегрузочным весом. По максимальной скорости 455 км/ч, полученной на заводских испытаниях, самолет уступал разве что фронтовым бомбардировщикам.

Но вскоре выяснилось, что топливные баки на машине не защищены протектором, а это значит, что в случае их прострела вероятность возникновения пожара достаточно велика. Да и при самом благоприятном исходе утечка горючего оставляла мало шансов для выполнения задания. Колеса не соответствовали полетному весу машины. Отсутствовали отопление кабин экипажа и противообледенительные устройства носков крыла и лопастей винтов.

Тем не менее самолет с экипажем из четырех человек по многим характеристикам оказался не хуже дальних бомбардировщиков тех лет, состоявших на вооружении в Германии, Великобритании и США. Наличие разнесенных килей, крупнокалиберного пулемета, а также двух стрелков в задней кабине обеспечивало оборону в задней полусфере лучше, чем на скоростном бомбардировщике СБ и дальнем ДБ-3. Самолет обладал хорошей путевой, но недостаточной поперечной устойчивостью, выражавшейся в раскачке с крыла на крыло. В продольном отношении самолет становился неустойчивым во время набора высоты при работе двигателей на режиме максимальной мощности и центровке, большей 28,5 % средней аэродинамической хорды, в горизонтальном полете — с центровками больше 30 %, а на планировании — свыше 34 %. Отмечались хорошие обзор из кабины экипажа и схема оборонительного огня, несложность взлета и посадки.

В выводах отчета по результатам госиспытаний, завершившихся 15 октября, в частности, говорилось: «Максимальная горизонтальная скорость, равная 445 км/ч с убранными верхней и нижней стрелковыми установками, лишь на 16 км/ч больше серийного самолета ДБ-3Ф… и одинаковая с Ю-88 и Дорнье 2ЮМО-601.[1]

С неубирающейся верхней стрелковой установкой, с которой… ДБ-240 фактически строится, максимальная горизонтальная скорость равна 437 км/ч, а с неубирающейся верхней стрелковой установкой и с выпущенной ЛУ максимальная скорость равна 430 км/ч…

При 2400 об./мин моторов, при которых только и возможно летать летом, вследствие их перегрева, практический потолок с нормальным полетным весом 11 300 кг равен 8600 м…

Самолет имеет недопустимо тяжелое управление, которое необходимо облегчить. При вынужденной сдаче[2] одного мотора летчик может легко справиться с положением и управлять самолетом».

Отмечался продолжительный разбег, требовавший не только больших аэродромов, но и бетонированных взлетно-посадочных полос длиной до 1300 м. Большое количество нареканий имелось и в адрес стрелковых установок, отличавшихся сложностью и неудобством в эксплуатации. Требовало доводки и бомбовое вооружение.

В заключение отчета говорилось: «Без устранения основных дефектов самолет ДБ-240 не может быть допущен для эксплуатации в строевых частях…

Для быстрейшей доводки и отработки самолета… необходимо провести войсковые испытания с моторами М-105, обязав завод № 18 предъявить [бомбардировщики] к 1 декабря 1940 г.».