Это понятно.
Там, где возможно бесконечное разнообразие решений, принятое и осуществляемое решение получается не в силу одних лишь теоретических соображений и данных расчета, а в результате всей вообще внутренней работы человека, на которой сказываются личный вкус творца и требования времени, приобретенный опыт и общественные условия работы, уровень собственных знаний и общая культура страны — все то, что вообще мы и называем творческой индивидуальностью.
Формулы, теория, расчет, условия заказчика, технические возможности — все это только леса, среди которых возводится здание. Они будут немедленно убраны, как только здание будет закончено.
Какими путями создается индивидуальность, неповторимость технического решения, мы можем видеть по истории создания многих машин, вышедших из Отдела опытного самолетостроения.
Одной из самых интересных работ Отдела опытного самолетостроения являются, несомненно, проектирование и постройка самолета «АНТ-25», или «РД» — рекордного дальнего самолета, на котором последовательно были осуществлены грандиозные перелеты экипажей В. П. Чкалова и М. М. Громова через Северный полюс в Соединенные Штаты Америки.
До этих исторических перелетов мировая авиация, неутомимо состязаясь в рекордных полетах на дальность без посадки, добилась крупных успехов. Мировой рекорд дальности, поставленный французскими летчиками Росси и Кодосом в 1933 году, оставался непревзойденным, пока в состязаниях на дальность на мировую арену не вышла советская авиация.
Советские летчики побили этот международный рекорд на самолете «РД», построенном молодыми советскими авиаконструкторами.
Чтобы разобраться в схеме конструкции этого исторического самолета, надо знать следующее. Сопротивление крыла современного самолета составляет иногда половину сопротивления всего самолета в целом. В сопротивление крыла, установленного на самолете, входит, помимо сопротивления формы и сопротивления трения, еще и так называемое индуктивное сопротивление, происходящее от сбегающих с концов крыла вихревых жгутов. Индуктивное сопротивление, сложенное с сопротивлением от трения и различных побочных вихреобразований, и дает то общее, лобовое сопротивление, которое наблюдается в действительности у движущегося в воздухе крыла. Сопротивление от трения, или так называемое профильное сопротивление, может быть найдено лишь экспериментальным путем, тогда как индуктивное вычисляется теоретически.
Самолет «АНТ-25», или «РД».
Индуктивное сопротивление быстро растет с увеличением коэффициента подъемной силы, при котором происходит полет. Оно падает с увеличением удлинения крыла самолета, то-есть с увеличением отношения длины крыла к его ширине.
Скоростные самолеты летают при очень маленьких величинах коэффициентов подъемной силы. Значит, для скоростных самолетов не имеет смысла делать большие удлинения, так как это не дает существенной выгоды. В этом случае конструктор предпочитает уменьшение остальных сопротивлений крыла и уменьшение размеров самого крыла. Если же самолет предназначается для небольшой скорости горизонтального полета, но для получения максимальной дальности, то тут оказывается более выгодным по возможности увеличить удлинение крыла, так как иначе сила индуктивного сопротивления окажется очень значительной.
Этими соображениями и объясняются малая величина размаха и удлинения крыла у современных истребителей и, наоборот, большая величина размаха и удлинения у «РД».
«РД» был задуман и осуществлен как цельнометаллический одномоторный моноплан с весьма удлиненными крыльями, что и составляло его характерный признак. Размах крыльев у него равнялся 34 метрам, то-есть на 4 метра превышал размах самого крупного четырехмоторного современного английского бомбардировщика «Стирлинг». Между тем отношение длины крыла к ширине его, называемое «удлинением», равнялось тринадцати, то-есть длина крыла превышала ширину его в тринадцать раз.
Сконструировать прочное крыло такой формы чрезвычайно трудно, и тут понадобилось участие работников Отдела прочности ЦАГИ, которым и удалось разрешить задачу. Крыло оказалось легким и в то же время достаточно прочным, чтобы противостоять разрушительному воздействию вибраций, возрастающих с увеличением удлинения. Исследование крыла такого типа, как мы увидим дальше, составило целую главу в истории русской аэродинамики, посвященную вопросу о вибрациях на самолете.
Самолет «РД» проектировался бригадой Павла Осиповича Сухого.
Этот скромный, тихий человек родился 10 июля 1895 года в Западной Белоруссии.
Его отец, родом из крепостных крестьян, летом обращался в пастуха, а зимой — в прилежного школьника и учился в сельской школе так хорошо, что односельчане направили его в Молодечно, в учительскую семинарию, которую он и окончил. Так крестьянин Осип Андреевич Сухой стал народным учителем. Всю свою жизнь он прививал любовь к знанию не только своим ученикам, но и своему единственному сыну.
Мальчик больше всего любил ручной труд, но отец убедил его, что и детские игрушки мастерить без знаний нельзя.
В 1905 году Павел Сухой был помещен в гомельскую гимназию, а года через четыре после этого ему случилось увидеть первые полеты.
Это было большое событие в однообразной жизни гимназиста. Несколько лет, вплоть до окончания курса в гимназии, Павел Сухой сооружал модели самолетов и планеров, хотя и не мог никогда заставить их подняться в воздух. Авиамоделисту не хватало теоретических знаний. Но первые неудачи не повлияли на его твердое решение связать свою судьбу с авиацией в качестве инженера или летчика.
Получив в 1914 году аттестат зрелости, Сухой поступает на физико-математический факультет Московского университета, а не в специальный институт. Он хотел набраться солидных теоретических знаний, главное — овладеть математикой. Но через год Сухой перебрался в Московское высшее техническое училище, поближе к Жуковскому, где «отец русской авиации» читал уже свои «Основы воздухоплавания» и возглавлял студенческий кружок, изучавший аэродинамику, строивший планеры и даже самолеты.
Еще до окончания курса, с 1924 года, будущий конструктор начал работать в Центральном аэрогидродинамическом институте в качестве чертежника.
Учителя Сухого, очень ценившие кончающего курс студента, советовали ему заниматься чем-нибудь более надежным, чем авиация. Профессор Щеголев, рассмотрев прекрасный дипломный проект парового котла, представленный Сухим, покачал головой, узнав о намерениях студента.
— Как жаль! — сказал он. — Какой хороший котельщик в вас пропадет!
Сейчас подобное отношение к величайшему достижению науки и техники, существовавшее всего только тридцать лет назад, мы воспринимаем с улыбкой, как забавный анекдот, но в свое время нужно было и большое чутье и немалое мужество, чтобы отстоять свою решимость работать в авиации.
П. О. Сухой.
Павел Осипович Сухой оказался человеком твердой воли. У Туполева в ЦАГИ способный чертежник быстро превратился в инженера, конструктора, вполне овладевшего техникой конструкторского искусства.
В те годы перед молодой советской авиацией стояла очередная задача создания бомбардировщика дальнего действия. Задача была трудной, но интересной, общей, принципиальной: ведь творческое напряжение конструкторской мысли в авиации и сводится в основном к разрешению постоянного противоречия между максимальной прочностью, грузоподъемностью, вооруженностью, лётными качествами самолета и его минимальным весом. Разрешить задачу бомбардировщика с наибольшим радиусом действия — это значит вообще разрешить проблему почти идеальной летательной машины.
В качестве начальника конструкторской бригады и заместителя главного конструктора Павел Осипович Сухой и начал разрабатывать проект такой машины. Вскоре жизнь выдвинула другую задачу, естественно совпавшую с той, которую решал он как основную. Его бригаде были поручены проектирование и постройка «РД». Весной 1933 года «РД» подвергся лётным испытаниям, в результате которых выяснилась одна забавная сторона дела.
Крылья «РД» были покрыты гофром — тонкими листами кольчугалюминия, предварительно гофрированного, то-есть получившего волнообразную поверхность, что сообщает металлу дополнительную прочность.
Однако при покрытии гофром общая поверхность крыла, соприкасающаяся с воздухом, значительно увеличивается ввиду ее волнистости. При большом размахе крыльев «РД» это сопротивление трения на гофре стало настолько значительным, что поведение самолета при испытании поставило в тупик конструкторов и заставило их обратить на это внимание аэродинамиков, производивших испытание модели. Причина неожиданного падения скорости против расчетной была быстро установлена, и гофр на крыльях «РД» был затянут полотном.
После такой «доводки» самолета в сентябре 1934 года М. М. Громов и поставил на нем рекорд дальности по замкнутому кругу, пролетев в воздухе без посадки 12 411 километров.
Длинные крылья «РД» служили самолету не только аэродинамически: внутри крыла удобно было расположить бензиновые баки, что при разрешении проблемы дальности имеет большое значение. Ведь чем большим запасом горючего располагает самолет, тем дальше он может лететь. По сути дела, самолет, предназначенный для дальнего рекордного полета, является не чем иным, как цистерной с бензином.
Рекордный дальний самолет решал в известной мере и проблему легкого бомбардировщика дальнего действия.
Бригада Сухого на основании опыта «РД» спроектировала сначала одномоторный двухместный бомбардировщик с укороченным по сравнению с «РД» размахом, а затем двухмоторный легкий бомбардировщик.
Мировые рекорды приносили славу советской авиации, но каждый новый шаг вперед к тому, чтобы летать быстрее всех, дальше всех и выше всех, гораздо большее значение имел для военной авиации, чем для гражданской. При таком положении дела естественно, что Сухой прежде всего использовал конструкцию «РД» как дальнего бомбардировщика, и с литерами «ДБ-1» эта машина пошла малой серией в производство.