Оружие победы и НКВД. Конструкторы в тисках репрессий

СОЗДАТЕЛЬ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В конце 1938 года фирмы «БМВ» и «Юнкерс» получили задание спроектировать мощный турбореактивный двигатель под будущий многоцелевой реактивный самолет, заказ на разработку которого получила фирма «Мессершмитт». Самолет был готов довольно быстро, внешне он напоминал обычные поршневые самолеты, вот только крыло имело небольшую стреловидность да фюзеляж в сечении был треугольным.

Как это и положено, сначала был изготовлен полномасштабный деревянный макет. Это произошло в 1940 году. Но увы — после изготовления трех прототипов будущего самолета дело встало. Причиной было то, что двигатели все не поступали. Чтобы не терять время, конструкторы решили опробовать самолет с поршневым двигателем «Jumo 210G» мощностью в 1400 л.с., установленным в носовой части фюзеляжа. Как и оказалось, самолет имел неплохие характеристики — но блестящими их было назвать нельзя.

В ноябре 1940 года мотор наконец поступил — но оказалось, что нужной тяги в 840 кг он не развивает. Пришлось двигатель дорабатывать. Это заняло время до 1942 года...

Еще в 1903 году в работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» К.Э. Циолковский выдвинул идею о применении двигателя, использующего кислород воздуха для разгона космических аппаратов на первоначальном этапе. Дело в том, что жидкостно-реактивные аппараты дают большую тягу без присутствия кислорода воздуха, но топливо сгорает очень быстро.

В 1907—1913 годах идею прямоточного воздушно-реактивного двигателя выдвинул французский инженер Рене-Лорен. Однако это была только идея, теорию же этих двигателей создали в СССР. В 1928 году, читая курс лекций по гидродинамике на мехмате МВТУ им Баумана, Б.С. Стечкин впервые изложил созданную им теорию воздушно-реактивного двигателя. (Стечкин долгое время работал под руководством Жуковского и был его родственником. Строго говоря, его фамилия была «Стечькин». В своем указе императрица Екатерина II написала с ошибкой. Стечькины долго гордились уникальной фамилией — вплоть до времени, когда объяснять причину нарушения русской грамматики стало опасно.)

Свое знакомство с техникой Борис Стечкин начал еще в кадетском корпусе.

Стечкин окончил кадетский корпус с исключительно высоким баллом, но военную карьеру не продолжил. Его родственник — знаменитый Жуковский — увлек его авиацией.

В 1914 году начинается война. Стечкин искал способ помочь своей стране. Он работал в лаборатории инженера Н.Н. Лебеденко, где разработал бомбосбрасыватель. Вместе с Микулиным, тоже дальним родственником Жуковского, они взялись за создание танка в виде огромного трехколесного велосипеда. Сначала была изготовлена модель, которую Лебеденко демонстрировал царю. Модель Николаю II крайне понравилась, и он отпустил необходимые деньги. В 1915 году танк был изготовлен. К сожалению, толщина полученного материала была больше заказанной, так что танк оказался в полтора раза тяжелее расчетного. Когда в августе 1915 года опытный экземпляр пустили в движение, танк уверенно прошел по твердой земле, но затем, в мягкой почве его задняя тележка попала в канаву и танк не смог сдвинуться. Началось изготовление нового двигателя — но военное ведомство, оценив первые результаты, пришло к выводу, что танк слишком уязвим для орудийного огня.

Октябрьский переворот Борис Стечкин встретил достойно — в броневике. Борис Стечкин управлял броневиком; за пулеметом же находился Леонид Курчевский — впоследствии известный изобретатель. (Позднее, став у власти, большевики припомнят Стечкину этот броневик...)

В 1928 году Стечкин вывел уравнение для тяги и к.п.д. воздушно-реактивного двигателя.

Это привлекло внимание военных, и Стечкина попросили прочитать лекцию. Поскольку всех желающих предоставленная аудитория не вместила, Стечкину предложили опубликовать лекцию, и в феврале 1929 года в журнале «Техника воздушного флота» появилась статья «Теория воздушного реактивного двигателя», которая, по сути, установила приоритет СССР в области создания теории воздушно-реактивного движения.

Есть поговорка: «Нет ничего практичнее хорошей теории». Поскольку хорошая теория была, в 1931 году к практическому ее воплощению приступила группа энтузиастов ракетной техники, получившей впоследствии наименование ГИРД — Группа изучения реактивного движения. Группа состояла из нескольких бригад, которыми руководил совет из лучших специалистов, возглавляемый С.П. Королевым. Создание воздушно-реактивного двигателя поручили Ю.А. Победоносцеву. Чтобы сделать двигатель эффективным не только на сверхзвуковых, но и на дозвуковых скоростях, были изучены схемы, которые позволили бы дополнительно сжимать воздух с помощью каких-либо устройств. Одной из подобных схем была схема пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) с клапаном на входе (позднее именно по такой схеме был создан самолет-снаряд для ФАУ-1). В 15 апреля 1933 году состоялось первое испытание ПВРД, которое продолжалось 5 минут. Практика подтвердила теорию.

Осенью 1933 года воздушно-реактивные двигатели вышли на испытания в полете. Они были вмонтированы в снаряды, это увеличило дальность действия почти вдвое. Снаряды с ПВРД двигались со скоростью, вдвое большей скорости звука.

В 1935 году Стечкин стал заместителем начальника Центрального института авиационных моторов. Именно здесь был главный «штаб» по разработке советских авиадвигателей. В отделе бензиновых двигателей, руководимом В.Я. Климовым, было создано пять конструкторских бюро — А.А. Микулина, В.М. Яковлева, Ф.В. Концевича, Н.П. Сердюкова и Е.В. Урмина. Основное внимание уделялось наиболее перспективному мотору М-34, Создаваемому Микулиным. Позднее этот мотор будут ставить, на ТБ-3 и рекордный РД. Дальнейшим его развитием будут АМ-35А, что будут ставить на Пе-8[11] и МиГ-3, и АМ-38, что появится на легендарном Ил-2. Стечкин будет помогать Микулину своими расчетами; он станет создателем теории тепловых процессов в моторе.

В 1930-х годах снаряды с турбореактивными двигателями начали проектировать и немцы. Они довольно быстро создали 15-см и 21-см минометы; снаряды запускались с установок трубчатого типа, в полете они вращались вокруг оси. На вращение уходила часть энергии; это сокращало дальность, зато значительно повышало точность.

В 1936 году Стечкин был уволен с работы, а затем арестован. А в 1937—1938 годах была практически полностью разгромлена группа, занимавшаяся реактивным движением.

Реактивная установка «Катюша» позднее все же была создана, но на документальных кадрах хорошо видно, как вразнобой летят ее снаряды даже на начальной стадии полета. Дело в том, что снаряды были не турбореактивными, как у немцев, а реактивными. Их точность была мала. Проталкивая «Катюши» на вооружение, Костиков создал теорию «стрельбы по площадям». На испытаниях, демонстрациях и в начале войны оружие было довольно зрелищно — снаряды буквально сжигали все в зоне огня. Но это достигалось за счет использования в снарядах фосфора. Когда в войну начался массовый выпуск, уже без фосфора, да еще и с порохом худшего качества, то эффективность стрельбы по площадям оказалась низка.

В 1942-м в Научно-исследовательском артиллерийском институте (НИАИ) был разработан фугасный снаряд М-28 калибра 280 мм с турбореактивным двигателем — но НИАИ находился тогда в блокадном Ленинграде; налаживать выпуск принципиально нового снаряда было трудно.

Когда создавали «шараги», то перед распределением у ученых-заключенных спрашивали идеи их будущих проектов. Сделал свои предложения и Стечкин. Тюремному начальству они не понравились, и ученого направили в группу тоже попавшего в «шарашку» авиаконструктора А.Д. Чаромского — создателя советских авиадизелей, в свое время немало способствовавшего появлению в СССР танкового дизеля В-2.

Но и здесь Борис Сергеевич продолжил заниматься реактивным движением, в качестве дополнения к основной работе. Выхлоп двигателя можно использовать для создания дополнительной тяги, хоть и небольшой. Конечно, это не реактивный двигатель — но хотя бы что-то...

С началом войны техническое бюро, где работал Стечкин, перевели из Москвы в Казань. Здесь Борис Сергеевич вернулся к своей идее еще 20-х годов. Он нашел единомышленников и начал внеплановую работу по созданию ракетных ускорителей — но не на основе кратковременно действующих ЖРД, а на базе пульсирующего воздушно-реактивного двигателя. Начальство смотрело на эти работы косо, но не мешало. Скоро был изготовлен работающий образец. Когда в Казань приехал заместитель командующего ВВС генерал-лейтенант И.Ф. Петров, двигатель УС (ускоритель Стечкина) показали ему. Было выдвинуто предложение поставить такие ускорители на самолет «Ту». При приближении поршневого немецкого самолета самолет «Ту» мог включить реактивную тягу и уйти от противника. Но воздушно-реактивный двигатель на «Ту» так и не появился.

В январе 1943 года получил свой турбореактивный двигатель третий, последний из прототипов «Ме-262». Теперь можно было проводить полноценные испытания. Тяга двигателя составляла 900 кг — вполне достаточно для поставленных целей. Поглядеть на самолет прибыл сам Адольф Гитлер, который остался весьма доволен увиденным. В марте 1943 года начались испытательные полеты.

В 1943 году Александр Микулин добился приема у Сталина. Речь пошла о создании опытного завода, где конструктор мог бы проверять свои идеи.

Сталин согласился. Тогда Микулин добавил:

— Только, товарищ Сталин, у меня одна просьба. Без помощника по научной части я ничего сделать не могу. Мы два племянника Жуковского, я и мой друг, мой родственник Стечкин. И мне нужно, чтобы он был у меня замом по научной части. Я очень прошу вас удовлетворить мою просьбу.

— Ну хорошо, — ответил Сталин. — Пусть хорошие моторы делает.

Испытания 1943 года показали, что на очень больших скоростях «Ме-262» внезапно наклонялись вперед и переходили в пике. Долгое время эти аварии остаются загадками, поскольку летчик при пикировании не мог выброситься с парашютом из-за большой скорости, и не мог сообщить, что происходит с самолетом.

Немцам пришлось ограничить скорость полетов до 830 км в час. Это было вполне достаточно для получения преобладания в воздухе. А тем временем непонятное явление начали спешно изучать.

Скоро реактивные «Мессершмитты» начали выпускаться серийно.

Первый раз «Me-262» вступил бой в 25 июля 1944 года. Его противником стал английский «Москито» — юркий двухмоторный английский бомбардировщик с большой скоростью, который прежде безнаказанно летал над территорией рейха. Первый опыт принес неприятную неожиданность — пушки Mk.108 оказались малопригодны для боя на больших скоростях (этих пушек калибром 30 мм было у «Me-262» четыре штуки). Но так вооружался вариант «Me-262 A-1A». Вариант «Me-262 A-1B» имел под крыльями пусковые установки для неуправляемых ракет калибра 55 мм. Эта модель, можно сказать, была прообразом реактивных истребителей будущего[12]. Даже неуправляемые, ракеты показали себя эффективно — 7 апреля 1945 года эскадрилья «Me-262 A-1B» сделала залп по американской эскадре и вывела из строя сразу 25 бомбардировщиков. За сравнительно короткий срок немецкие машины сбили 427 англо-американских самолетов, из них — более 300 четырехмоторных бомбардировщиков. Это был блистательный успех.

К концу войны тяга двигателя была доведена до 989 кг (у «Me-262» было два таких двигателя). Скорость на высоте 6000 м составила 870 км в час (в пикировании она достигала более 1000 км в час, но летчикам запрещалось использовать большие скорости). Потолок составлял 11400 метров. Боевая нагрузка самолета равнялась 1000 кг. Надо сказать, что из-за больших потерь фронтовых бомбардировщиков Гитлер приказал часть самолетов выпускать в варианте скоростного бомбардировщика. Многие считают это ошибкой — следовало максимально использовать скоростные качества самолета и прекратить подрывающие экономическую мощь Германии бомбардировки — но в данном случае скорее всего фюрер был прав.

Во время войны на просьбы о развитии опытного производства руководство Народного Комиссариата Авиапромышленности неизменно отвечало: «Когда будет нужно, получите указания и займетесь опытными делами...» В 1945 году, с окончанием войны, когда авиапромышленность больше не была направлена на удовлетворение непосредственных нужд фронта, настала пора оглядеться. Результаты оказались нерадостными. В США и Англии уже был осуществлен переход на турбореактивные двигатели; в СССР же конструктор Люлька все еще работал над своим мотором, пытаясь претворить в жизнь идею, которую он начал реализовывать еще в 1937 (реализации проекта помешала война).

С.А. Яковлев вспоминал: «2 апреля 1946 года нас с министром авиационной промышленности Михаилом Васильевичем Хруничевым вызвали к Сталину на совещание, посвященное перспективе развития нашей авиации. Здесь я сделал подробное сообщение о результатах недавней поездки во главе комиссии по изучению трофейной авиационной техники на территории советской зоны Германии... В общих чертах намечена и перспектива развития реактивных самолетов отечественной конструкции, которая реализовалась впоследствии, на протяжении пяти-шести лет, следующим образом.

Первый этап — самолеты, уже в наше время построенные на базе трофейных двигателей ЮМО-004 и БМВ-003 (наше обозначение РД-10 и РД-20): истребители Як-15 с одним двигателем РД-10 и МиГ-9 с двумя двигателями РД-20.

Второй этап — реактивные самолеты с двигателями «Дервент» и «Нин» (наше обозначение РД-500 и РД-45). Это были одномоторные истребители МиГ-15 (с двигателем РД-45), Ла-15 и Як-23 (с двигателем РД-500) и двухмоторный бомбардировщик Ил-28 (с двигателем РД-45), построенные в опытных образцах в 1947—1949 годах и сразу же поступившие в серийное производство, а также трехмоторный бомбардировщик Ту-14.

Третий этап — самолеты, созданные позже на базе первых отечественных реактивных двигателей: истребитель МиГ-19, истребитель-перехватчик Як-25 и бомбардировщик Ту-16, запущенные в серию в 50-х годах».

Последний абзац наиболее любопытен. Дело в том, что для всех трех упомянутых самолетов — МиГ-19, Як-25 и Ту-16 — двигатели сделали Микулин и его заместитель Стечкин. Назывались эти двигатели АМ-3 и АМ-5.

Прошло немного времени, и на иностранные аэродромы стали приземляться советские Ту-104, посмотреть на которые приходили авиационные специалисты. И недаром — турбореактивный двигатель этих самолетов, созданный Микулиным и Стечкиным, был самым мощным в мире.