на опыте. Нам нельзя было ошибаться. Надо было делать всё наверняка. В недрах АНТ-2 мы параллельно подготавливали почву для большого прыжка — проектирования крупных боевых машин»[29].
АНТ-2 был экспериментальной машиной со сравнительно маломощным двигателем, и его характеристики не могли заинтересовать военных, поэтому второй самолёт, в варианте разведчика, не строили, вместо него А.Н. Туполев в 1925 г. создал металлический разведчик АНТ-3 с мотором мощностью 400 л. с. Но за полётами АНТ-2 заинтересованно следили в Обществе воздушных перевозок «Укрвоздухпуть», где имелись только заграничные самолёты. 21 июля 1925 г. Коллегия ЦАГИ вынесла решение «Обратиться в Авиатрест (предшественник Министерства авиационной промышленности. — Д.С.) с предложением о введении в производство пассажирского самолёта типа АНТ-2»[30]. Как отмечается в «Сведениях о ЦАГИ за 1925/26 гг.», на Кольчугинском заводе приступили к изготовлению пяти доработанных по результатам испытаний машин[31]. Но вскоре работы прекратили: всё металлическое самолётостроение сосредоточили на авиазаводе № 22 в Филях, а в Кольчугино стали делать аэросани.
Однако на этом история АНТ-2 не закончилась. 5 декабря 1929 г. на совещании представителей Гражданского воздушного флота и ЦАГИ об опытном строительстве самолётов и моторов для гражданской авиации вновь был поднят вопрос о серийном выпуске АНТ-2, но в четырёхместном варианте, с мотором воздушного охлаждения Райт «Уирлуинд» мощностью 300 л. с., несколько образцов которых вскоре приобрели в США. Одновременно с чертежами для серии, в АГОС ЦАГИ[32] приступили к изготовлению головной машины. Согласно отчёту АГОС от 30 октября 1930 г. «АНТ-2 бис строился внепланово, с использованием задела Кольчугинского завода, и намеченный срок выпуска самолёта АНТ-2 бис 10.IV-30 г. не был выполнен». В материалах АГОС от 25 июня 1930 г. сообщалось, что самолёт сделал только один полёт, испытания пришлось прервать из-за течи масла[33]. Да он был уже и не нужен, так как разворачивался серийный выпуск 9-местного АНТ-9 со значительно лучшими характеристиками.
Первый АНТ-2 сохранился до наших дней (что ещё раз доказывает долговечность цельнометаллической конструкции). После испытаний его отправили в Аэрохимический музей им. М.В. Фрунзе в Москве, ныне известный как Центральный Дом авиации и космонавтики.
АНТ-2 в Аэрохиммузее.
Первый советский металлический самолёт в Музее ВВС в Монино.
В 1960 г. эту авиационную реликвию передали в Музей ВВС в Монино. В 1970-х годах AНТ-2 пострадал во время случившегося там пожара, но его полностью восстановили. Это самый старый из сохранившихся отечественных самолётов.
АНТ-2 был первым цельнометаллическим самолётом русской конструкции, выполненный из отечественного алюминиевого сплава. Его создание ещё раз доказывает способность наших инженеров и учёных в самых трудных условиях решать сложные технические задачи. С него началась история отечественного металлического самолётостроения.
Летающее крыло
Начало работ по самолётам «летающее крыло» связано с именем Бориса Ивановича Черановского. По профессии он был скульптором, но имел и техническую подготовку — в 1924–1927 гг. обучался в Военно-воздушной академии им. проф. Н.Е. Жуковского. Обладая врожденными конструкторскими способностями, он создал немало оригинальных летательных аппаратов, в том числе первые в мире планеры и самолёты типа «летающее крыло». Возможно, именно художественное образование и обусловило интерес Черановского к «летающему крылу» — наиболее совершенному в аэродинамическом отношении и красивому по форме летательному аппарату.
Одним из теоретических достоинств самолётов схемы «бесхвостка» является меньшее сопротивление в полёте из-за отсутствия горизонтального хвостового оперения. Если устранить фюзеляж, аэродинамическое совершенство аппарата станет ещё выше, он приблизится к идеальной с точки зрения аэродинамики форме, в которой нет частей, не участвующих в образовании подъёмной силы. Это и есть «летающее крыло».
Для того чтобы разместить в крыле лётчика, двигатель и грузы, необходимо, чтобы оно было достаточно толстым. Между тем, первые самолёты и планеры имели крылья с тонким изогнутым профилем, как у птицы. Прочность таким крыльям обеспечивали внешние силовые элементы — стойки, подкосы, растяжки. Только с появлением монопланов со свободнонесущим крылом толстого профиля идея «летающего крыла» обрела реальные перспективы.
Б.И. Черановский родился в 1896 г. на Западной Украине в селе Павловичи. В Киеве 14-летний Борис наблюдал полёты одного из первых русских лётчиков С.И. Уточкина. Эти юношеские впечатления зародили в нём интерес к авиации. После окончания Киевского художественного училища Черановский переехал в Москву и там в 1920 г. создал эскиз самолёта-«летающее крыло», который назвал латинским словом «Виталия», что можно перевести как «обитаемое пространство».
Рисунок самолёта «Виталия».
Предложенный Черановским летательный аппарат резко отличался от обычных «бесхвосток», появившихся за рубежом ещё на заре авиации. Крыло, из которого, собственно, и состоял самолёт, имело форму параболы, ширина которой была примерно равна высоте. Выбор крыла параболической формы с малым удлинением был продиктован желанием обеспечить такую высоту центральной части крыла, чтобы там уместились экипаж и пассажиры. Для обеспечения продольной балансировки задняя часть крыла была отогнута вверх.
Свою идею Черановский оформил в виде патента. В нём предлагался самолёт, который «…с целью уменьшения общего веса и лобового сопротивления имеет несущую поверхность, образованную лишь из одного крыла, т. е. самолёт является „бесхвостым“, летающим крылом… Толщина крыла берётся достаточной для того, чтобы вместить в нем моторы, баки с горючим, груз, людей и механизмы управления»[34].
В 1921 г. при Академии воздушного флота (ныне — Военно-воздушная инженерная академия им. проф. Н.Е.Жуковского) был организован планерный кружок «Парящий полет». Б.И. Черановский стал одним из его активных членов. В январе 1923 г. он начал строить там планер «летающее крыло» БИЧ-1, уменьшенный вариант «Виталии». Крыло размахом 5,7 м по конструкции представляло собой ферму из сосновых нервюр и планок, обтянутую полотном. Параболическая форма, малое удлинение и толстый 20-процентный профиль позволяли при небольших размерах аппарата так расположить внутри крыла человека, что за обводы выступали только плечи и голова. Лётчик как бы надевал планер на себя: он влезал в крыло снизу через отверстие, которое потом зашнуровывалось.
Каркас планера БИЧ-1.
БИЧ-1 транспортируют к месту старта.
Единственными органами управления были элевоны, идущие вдоль всей задней кромки. Они имели перевёрнутый профиль (выпуклой стороной вниз), чем и достигалась необходимая для продольной устойчивости «бесхвостки» S-образная форма продольного сечения крыла. При отклонении ручки на себя или от себя элевоны одновременно опускались или поднимались, при наклоне ручки вбок они отклонялись в разные стороны, и с их помощью создавались крены и развороты. Из-за высокого колесного шасси аппарат стоял на земле под большим углом к горизонту. Это было сделано специально, так как эксперименты с моделями, проведённые Черановским в аэродинамической трубе Московского высшего технического училища в 1921–1922 гг., показали, что при малом удлинении крыла для создания нужной подъёмной силы оно должно иметь больший угол атаки, чем обычно.
БИЧ-1 построили весной 1923 г., и 16 апреля провели наземные испытания, протащив его на буксире за аэросанями по аэродрому Московской школы авиации. Осенью необычную машину привезли в Коктебель, где проходили Всесоюзные планерные состязания (их тогда называли «планерные испытания»). Из-за очень короткого крыла и, следовательно, малой подъёмной силы лётчику В.Ф. Денисову взлететь не удалось.
БИЧ-1 в лагере планеристов в Коктебеле. В кабине лётчик В.Ф. Денисов.
Планер БИЧ-2 имел увеличенный размах крыла и вертикальное оперение.
БИЧ-2 на состязаниях в Коктебеле.
В мае 1924 г. Б.И. Черановский создал новый планер БИЧ-2. Конструкция крыла осталась такой же, но чтобы повысить «летучесть», Черановский почти вдвое увеличил размах крыла и применил стандартный профиль «Геттинген-436» с относительной толщиной 11 %. Сзади установили вертикальный руль, двухколесное шасси заменили оригинальным одноколёсным с дополнительными опорами (предохранительными дугами) на концах крыла. Для уменьшения аэродинамического сопротивления колесо закрыли обтекателем.
Машина получилась на удивление лёгкой — при размахе крыла 10 м вес конструкции был всего 46 кг. Это объяснялось не только отсутствием фюзеляжа и горизонтального оперения, но и параболической формой крыла. При этой форме распределение аэродинамических сил таково, что изгибающий момент получается меньше, чем на обычном крыле, и, следовательно, конструкцию можно сделать более легкой.
На вторых Всесоюзных планерных испытаниях в сентябре 1924 г. БИЧ-2 успешно прошел «воздушное крещение». Летал на нём опытный летчик Борис Николаевич Кудрин. Он поднимал «Параболу» Черановского в воздух 27 раз. Очевидец полётов, лётчик Г.А. Шмелёв, писал: «Выдающимся событием на испытаниях были успешные полёты с пологих склонов лётчика Кудрина на оригинальном планере „БИЧ 2-Парабола“ („АВФ-15“). Несмотря на все сомнения, этот планер, имеющий оригинальную форму параболического толстого крыла без хвостовой части, совершил с летчиком Кудриным на Кара-Оба и на пологом нижнем северном склоне горы Клементьева ряд весьма удачных и чрезвычайно эффектных, благодаря оригинальной форме планера, полётов. В ряду полётов минутной продолжительности наибольший продолжался 1 м. 20 сек., причём планер, планируя весьма полого, неоднократно проходил расстояние до 570 м и временами парил. Наблюдение над полётами „параболы“ дало ряд ценнейших заключений о качестве крыла подобной формы и управляемости и устойчивости бесхвостого планера. Положительные стороны „параболы“ вытекают хотя бы из того, что отсутствие фюзеляжа и хвостового оперения уменьшают вредное лобовое сопротивление; кроме того, в конструктивном отношении получается уменьшение внешних размеров и веса по сравнению с обычными аппаратами той же площади. Удачные полёты „параболы“ дают возможность фантазировать на тему постройки самолёта-крыла, в пустотелом пространстве коего помещались бы и моторы, и команда»