Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.

Невидимый самолёт

В 1913 г. в одном из номеров петербургского журнала «Аэро» появилась необычная заметка. В ней говорилось: «В конце мая на Гатчинском аэродроме был совершён ряд опытов с новой аэропланной материей. Материя отличается необыкновенной прозрачностью. Сидящему в аппарате пилоту видна сквозь крылья поверхность земли. С другой стороны, сам аппарат для находящихся на земле сливается с небом и уже на высоте 100 метров делается почти что невидимым»[154].

Создателем малозаметного самолёта был Владимир Александрович Лебедев — один из первых русских лётчиков и авиастроителей, шеф-пилот лётной школы Всероссийского императорского аэроклуба. В июльском номере журнала «Всемирное техническое обозрение» за 1913 г. он опубликовал статью «Прозрачная материя для крыльев аэропланов» о материале, позволяющей самолёту как бы растворяться в небе[155].

В.А Лебедев.

Фоккер ЕЗ с прозрачной обшивкой крыла и задней части фюзеляжа — попытка создать невидимый истребитель в годы Первой мировой войны.

В октябре в том же журнале появилась новая публикация о самолёте-невидимке: «На Гатчинском аэродроме испытывался недавно фарман, покрытый особым прозрачным эмалитом[156] по способу авиатора В.А. Лебедева. Особенность этого фармана заключается в том, что аппарат даже на сравнительно небольшой высоте делается почти невидимым и о его присутствии можно догадаться только по шуму мотора… Опыты будут продолжены, и если дальнейшие испытания будут тоже удачны, предполагается покрыть этим эмалитом и военные аэропланы»[157]. О специальной прозрачной материи речь уже не шла — очевидно, слишком тонкая ткань не годилась для обшивки.

Первые бипланы «Фарман» не имели фюзеляжа и если их плоскости были бы выполнены хоть отчасти прозрачными, самолёт действительно был бы малозаметен в небе. Но невидимым он, конечно, стать не мог: мотор, лётчика, шасси, деревянный каркас сделать прозрачными невозможно. А на новых самолётах, принятых на вооружение в 1913–1914 гг. («Ньюпор», «Моран», «Вуазен») к тому же появился фюзеляж.

Итак, чуда не произошло. Но идея «аппарата-невидимки» была слишком заманчивой, чтобы отказаться от нее. Новую попытку создания прозрачного самолёта предприняли в СССР в 1930-е годы. Её инициатором был начальник кафедры конструирования самолётов Военно-воздушной академии Сергей Григорьевич Козлов. В Российском государственном военном архиве сохранился отчёт Козлова об этой работе (1935 г.):

«Около семи лет тому назад я начал работать над вопросом уменьшения видимости самолёта, но неблагоприятно складывавшаяся обстановка и большая загрузка не позволяли начинать конкретное осуществление моих идей, и приходилось ограничиваться лишь чисто теоретическими соображениями и весьма примитивными экспериментами, которые я мог провести лично сам и без каких бы то ни было ассигнований.

…В октябре месяце 1934 г. мною была произведена первая попытка уменьшить видимость самолёта путём замены обычного покрытия. Начальник штаба ВВА т. Свирковский по моему докладу отпустил на первые работы 1300 р. и снарядил самолёт У-2.

С задней части фюзеляжа самолёта У-2 (начиная со второго отсека от заднего сиденья до начала стабилизатора) было снято полотно с боков и снизу и фанера сверху, и вместо этого поставлен целлон (разновидность целлулоида. — Д.С.).

Целлон пришлось употреблять случайный, так как на усовершенствование его не было ни средств, ни возможностей. Механические качества были невысоки, прозрачность неважная, и кроме того, он обладал сильным собственным жёлто-коричневатым цветом. Этим случайным материалом и была обтянута задняя часть фюзеляжа У-2. Самолёт совершил в таком виде ряд полётов, показавших заметное уменьшение видимости фюзеляжа в сравнении с обычным. Демонстрация производилась в присутствии Начальника ВВС т. Алксниса, Начальника штаба ВВА т. Свирковского и Пом. Начальника Академии по политчасти т. Смоленовского.

На моём донесении о демонстрации имеется запись Начальника штаба: „Идея эта Нач. ВВС очень понравилась, он считает необходимым продолжать работу“.

…Второй эксперимент. Работа ведётся на средства и при помощи ОИ НКО (Отдел изобретений Наркомата обороны — Д.С.); самолёт АИР-4 предоставлен по распоряжению Начальника ВВС т. Алксниса. Работа проведена силами Кабинета конструирования летательных аппаратов при кафедре ВВА того же названия. Начало работ можно считать со дня подписания договора между ОИ НКО и ВВА от 17 апреля 1935 г.

Цель работ — исследование возможности покрытия самолёта целлоном советского производства, включая и несущие поверхности, и установление эффективности такого покрытия как средства уменьшения видимости.

Вначале предполагалось покрыть целлоном те места, которые обтянуты полотном, но после вскрытия АИР-4 обнаружено, что большая часть крыла, передняя половина фюзеляжа и некоторые части оперения покрыты фанерой, причём фанера введена в конструкцию как работающая обшивка. Поэтому по согласованию с ОИ НКО было решено изменить соответствующим образом крыло, оперение и часть фюзеляжа АИР-4, и покрыть его целлоном по возможности весь.

Переделанный и покрытый прозрачным покрытием самолёт АИР-4 в дальнейшем будет называться „ПС“, что значит „прозрачный самолёт“.

…25 июля самолёт совершил свои первые полёты. На полётах присутствовал представитель командования ВВА т. Бузангов, который констатировал, несмотря на низкую высоту полёта (100–150 м) и облачность, заметное снижение видимости самолёта; на некоторых ракурсах фюзеляж и вертикальное оперение были видны в виде очень неясного контура, а временами пропадали совсем.

Вторая серия полётов была проведена 26 июля. При полётах присутствовали: Зам. Начальника ОИ НКО. т. Горшков Н.П. и Инспектор при Начальнике Вооружений РККА т. Сафронов С.И.

Осмотр в ангаре после полёта обнаружил на крыле, коке фюзеляжа и частично на хвостовом оперении некоторое пожелтение покрытия, особенно заметное в тех местах, где стоит целлон толще 0,5 мм.

Констатирована также некоторая гигроскопичность целлона, вследствие которой он реагирует на сильную влажность воздуха появлением морщин в слабо натянутых местах.

Потемнение целлона объясняется выпадением красителей, так как данная партия целлона была недостаточно отбелена…

Общий вид самолёта ПС.

Благодаря прозрачной обшивке экипаж имел превосходный обзор вниз.

28 июля самолёт ПС перегнали на Серпуховский аэродром согласно указанию Начальника IV Отдела УВВС РККА. В Серпухове было совершено несколько полётов. Полёты проходили при ясном небе и ярком солнце, и целлон, имевший при полёте из Москвы жёлто-коричневатый оттенок, за время полёта отбелился под влиянием солнца. Самолёт шёл из Москвы в Серпухов в сопровождении У-2 и мною был проделан следующий опыт: экипажи обоих самолётов (У-2 и ПС) определили на глаз наибольшее расстояние между самолётами в одно и то же время. Результаты: экипаж У-2 определил расстояние до ПC как 2000–2500 м, тогда как экипаж ПС определил расстояние до У-2 как 600–700 м. Это показывает значительное снижение видимости за счёт прозрачного покрытия, так как габариты обоих самолётов примерно одни и те же.

После полёта обнаружено, что сухари передних узлов фюзеляжа разошлись и вследствие этого лопнула обшивка левого борта фюзеляжа. Силами мастерских части 1688 был произведен ремонт и, кстати, снято второе сиденье для улучшения самолёту скороподъёмности и потолка…

Вертикальное оперение АИР-4 с целлоновой обшивкой.

7 августа самолёт сделал ещё полёт в Серпухове на высоте 200 м. Видимость приблизительно такая же, как при первом полёте.

16 августа самолёт перегнали на аэродром части 1127 для испытаний, и 22 августа были проведены испытания, на которых присутствовали: начальник Отдела изобретений НКО т. Русанов, его заместитель г. Горшков, начальник 1-го Отделения ОИ НКО т. Федоров, командир части 1692 т. Залевский, начальник штаба той же части т. Марков и др.

Самолёт летал на высотах 500, 1000, 1500, 2000 и 2500 метров, причем в паре с ним ходил У-2 для сравнения видимости, и, кроме того, производилось фотографирование обоих этих самолётов с третьего самолёта Р-5. На самолёте У-2 летел наблюдателем начальник штаба части 1695 т. Куприянов для наблюдения видимости ПС с воздуха, такое же задание получил и экипаж самолёта Р-5.

Кратко результаты наблюдения сводятся к следующему. Видимость ПС в сравнении с У-2 значительно снижена, как при наблюдении с земли, так и с воздуха; на высоте 2500 м на некоторых ракурсах самолёт ПС не виден совершенно (ни одним из присутствующих), тогда как У-2 и Р-5 отчетливо видны…

Самолёт с 25 июля по 23 августа 1935 г. в общей сложности налетал 7 часов в самых разнообразных метеорологических условиях (дождь, туман, яркое солнце)…

Самолёт в течение месяца находился в обычных аэродромных условиях. Применение целлона оправдывает себя как средство уменьшения видимости.

Сравнение визуальной заметности самолётов У-2 и ПС.

Если принять во внимание, что самолёт АИР-4, из которого и был переделан ПС, по своей внутренней структуре весьма неблагоприятен для данной цели, а также, что целлон не являлся вполне кондиционным, то я считаю, что этот эксперимент даже превзошел мои ожидания, так как я не рассчитывал на такое уменьшение видимости, какое получилось, т. е. вплоть до невидимости.

Испытания самолёта ПС дали большой материал для нахождения конструктивных форм, специально приспособленных к невидимому самолёту. Кроме того, очень резко выявилось, что применением целлона (частичным) можно сильно улучшить обзор как лётчику, так и наблюдателю на существующих самолётах»[158].

В выводах комиссии, наблюдающей за испытаниями, отмечалось, что замысел Козлова представляет интерес, и высказывалась надежда, что специально сконструированный самолёт даст ещё больший эффект. Одновременно рекомендовалось обратить внимание на улучшение прозрачности и механических свойств целлона.

Получив моральную поддержку, Козлов предложил спроектировать одноместный скоростной фоторазведчика с прозрачной обшивкой и мотором М-22, сконструированный таким образом, чтобы максимально снизить заметность силового каркаса. Самолёт планировалось построить в 1937 г.[159]

Однако в середине 1930-х годов в конструкции скоростных самолётов стали применять металлическую обшивку, воспринимающую нагрузки в полёте.

Хрупкий целлон не подходил для этого. Поэтому проект разведчика-невидимки остался нереализованным. Больше к идее прозрачного самолёта С.Г. Козлов не возвращался.

Но на этом история с «невидимками» не закончилась. В 1938 г. профессор Научно-исследовательского института инженерной техники РККА Я. Каждан предложил покрыть обшивку самолёта отражающим зеркальным материалом.

Идея не нова. Ещё до Первой мировой войны английский лётчик и конструктор Адам Рони предложил «невидимый дирижабль». Невидимость аппарата должна была достигаться покрытием его слоем тщательно отполированного хрома. Как сообщалось в июльском номере журнала «Всемирное техническое обозрение» за 1913 год, благодаря этому дирижабль принимал вид зеркала и на высоте 2500 футов становился совершенно незаметным для глаза.

Профессор Каждан, скорее всего, не знал об этой публикации в дореволюционном журнале. В НИИ ВВС взялись за испытания предложенного НИИИТ метода маскировки. Покрытие, представляющее собой слой никеля, нанесённый гальваническим способом на медную основу, не могло использоваться для изготовления обшивки самолёта из-за низкой прочности, а при наложении его поверх существующей полотняной или металлической обшивки вес самолёта увеличивался примерно на 1 кг/м². Тем не менее, свойства нового материала осенью 1938 г. были опробованы на практике. Для проверки маскировочного эффекта на биплане У-2 левую пару крыльев закрыли с двух сторон зеркальным покрытием взамен полотна. Так как в таком виде самолёт не мог подняться в воздух, его сфотографировали стоящим на земле на инфракрасную пленку с красным фильтром и на изопанхром с жёлтым фильтром с высот 1000, 2000, 3000 м. Также производились визуальные наблюдения невооруженным глазом. При всех условиях самолёт был хорошо различим — внимание приковывали яркие блики, отбрасываемые зеркальной поверхностью. Эти блики были видны при различных углах наблюдения и особенно резко при наблюдении против солнца. Заключение по испытаниям было отрицательным: «Зеркальное покрытие для обшивки самолётов непригодно вследствие его низких механических качеств и демаскирующих свойств»[160].

Создать невидимый самолёт не удалось, и долгое время основным средством маскировки оставалась камуфляжная окраска. Только в 1970-е годы конструкторы и учёные вновь занялись «невидимками», но на этот раз незаметными не для глаза, а для радиолокатора. Сейчас такие летательные аппараты находятся на вооружении.