Туполев. СБ (АНТ-40) Скоростной бомбардировщик

.

samolet-sb-058 декабря 1933 г. Управление ВВС РККА подготовило новый план опытного строительства авиапромышленности СССР на 1934—1935 гг., где среди прочих значились задание на дальний бомбардировщик (ДБ) и ближний бомбардировщик (ББ). После ознакомления с этим документом, руководство ЦАГИ во главе с Начальником института Н.М. Харламовым и начальником конструкторского отдела А.Н. Туполевым в своем письме в Главное Управление авиапромышленности от 20 декабря 1933 г. предложило внести в план коррективы. Таковые были внесены, после чего задание ЦАГИ видоизменилось: вместо модернизации МИ-3 институту предлагалось проектировать и строить новую машину МИ-4 под двигатели Райт «Циклон» или «Испано-Сюиза». Одновременно, как развитие очередного многоместного истребителя обсуждается ближний бомбардировщик ББ. Упомянутый выше МИ-4 в дальнейшем из плана выпал, а ББ напротив закрепился, его проектирование началось еще до наступления 1934 г.
samolet-sb-06Короткое время спустя обозначение машины меняется на СБ — средний бомбардировщик (здесь могут возникнуть разночтения, ибо ВВС практически сразу определяло его как скоростной бомбардировщик), для его проектирования создается конструкторская бригада № 5 под руководством А.А. Архангельского в количестве 120 человек. Внутри КБ самолет получил обозначение АНТ-40. Очевидно работа спорилась, ибо 10 февраля 1934 г. А.Н. Туполев направил докладную записку на имя основных руководителей Советского Союза И.В. Сталина, К.Е. Ворошилова, Г.К. Орджоникидзе, в которой сообщал, что на базе приобретаемых за рубежом авиадвигателей Райт «Циклон», «Испано-Сюиза» и «Гном-Рон» можно спроектировать и построить двухмоторный бомбардировщик со скоростью 300 — 320 км/ч на высоте 4000 — 5000 м и дальностью 700 — 1100 км. «Доводя об этом до Вашего сведения, прошу указаний, и, в случае положительного решения вопроса, мною будут даны подробные соображения, как о типе машины, так и о мерах, необходимых для ее осуществления».

samolet-sb-09Подобные согласования велись и с Управлением ВВС, прояснялись не только двигатели и эксплуатационные характеристики, но и используемые материалы. В частности, решался вопрос, какой металл станет основным в конструкции самолета — сталь или дюралюминий. В результате выбрали дюраль. 14 февраля 1934 г. в ЦАГИ поступил уточненный план опытного строительства на 1934 — 1935 гг., где уже совершенно конкретно значатся два АНТ-40 — первая машина с двигателями Райт «Циклон» (АНТ-40 РЦ), вторая — с «Испано-Сюиза» (АНТ-40ИС). В марте 1934 г. УВВС сообщило свои тактико-технические требования к новому самолету, которые в сравнении с данными разработчиков выглядели следующим образом:

Тактико-технические требования ВВС Данные ЦАГИ
Скоростьмаксимальная (км/ч) 330 320 — 330
Практический потолок (м) 8000 7000 — 8000
Дальность полета (км) 700 700
Бомбовая нагрузка (кг) 500 500

По практически полному совпадению желаемых и возможных характеристик понятно, что обе стороны весьма активно сотрудничали в период подготовки эскизного проекта СБ. Сам эскизный проект, а за ним и полноразмерный деревянный макет самолета, предназначенный для увязки оборудования, утвердили в первой половине марта 1934 г.

Согласно проекту, СБ представлял свободнонесущий среднеплан с экипажем из трех человек, который в соответствии с принятой в ЦАГИ системой технологического членения имел центральную часть фюзеляжа, выполненную заодно с центропланом. В этой центральной части фюзеляжа — Ф-2 — находилась кабина пилота и бомбовый отсек. Отъемными являлись консоли крыла, носовая кабина штурмана Ф-1 и хвостовая часть фюзеляжа Ф-3 с местом воздушного стрелка. Двигатели крепились на центроплане, за ними в продолжение мотогондол размещалось убираемое шасси. Особо следует отметить компоновку двигателей «Испано-Сюиза» с передним фронтальным размещением радиаторов охлаждения. Таковую выбрали в результате элементарных соображений: при малом удлинении моторной гондолы ее лобовое сопротивление в основном рассчитывалось исходя из максимального поперечного сечения (миделя). Размещение радиаторов охлаждения перед двигателем считалось наиболее эффективным и теоретически мало снижало аэродинамические показатели.Хотя в эскизном проекте размах крыла указывался 19 м, а площадь крыла 47,6 м2, такие значения оставили для машины с двигателями Райт «Циклон». Заказчики и исполнители стремились обеспечить удельную нагрузку на крыло, не превышающую 100 кг/м2, поэтому АНТ-40ИС, имеющий более тяжелые двигатели «Испано-Сюиза», получил крыло с размахом 20,3 м и площадью 51,95м2.

СБ-2М-100В соответствии с принятыми в Советском Союзе ускоренными темпами изготовления всего и вся, еще в феврале установили сроки изготовления двух опытных экземпляров — АНТ-40РЦ к 15 июля 1934 г., АНТ-40ИС — к 15 августа 1934 г. Понятно, что это были абсолютно нереальные даты, цель их появления — обеспечить руководству дополнительное средство давления на исполнителей. На практике первая машина пошла в производство 1 мая 1934 г., вторая — 1 июня 1934 г. Уточняя сказанное, следует добавить, что и эти даты являлись официальными, ибо подготовительные работы и изготовление некоторых деталей началось еще в апреле (а то и ранее), а рабочие чертежи в значительной части поступили в заводские цеха в июне 1934 г. Несколько слов об организации работ. Во главе всего процесса находился начальник КОСОС ЦАГИ (Конструкторский отдел сектора опытного самолетостроения Центрального аэрогидродинамического института) А.Н. Туполев. Именно он, после общения с руководством государства, промышленности и армии, генерировал идеи и искал пути для их реализации. За спиной Туполева, обычно в маленькой комнатке, находился Б.М. Кондорский, руками и воображением которого, в соответствии с заданными параметрами, создавался внешний облик будущей конструкции. Эскизы обсуждались с Туполевым, Архангельским и другими авторитетными сотрудниками КОСОС.
СБ-2М-100Бригада № 5 А.А .Архангельского стала первой в КОСОС, полностью обеспечивающей проектирование и постройку нового самолета. Ранее каждая бригада отвечала за отдельный фрагмент аппарата: фюзеляж, крыло, шасси и т.д. Впрочем, в создании АНТ-40, в связи с новизной и сложностью задания, участвовали другие подразделения конструкторского отдела. Разработка крыла велась бригадой В.М. Петлякова, аэродинамические расчеты выполнялись группой А.К. Мартынова, прочность самолету обеспечивали А.И Макаревский, С.Н. Шишкин и Г.А. Озеров. Постройка опытных экземпляров АНТ-40 велась в просторных цехах Завода опытных конструкций ЦАГИ (ЗОК ЦАГИ). Этот новый завод, построенный за зданием КОСОС, в низине вдоль излучины реки Яузы, вступил в строй 1 января 1932 г. (с середины 1937 г. авиазавод № 156). Незадолго до закладки АНТ-40 здесь закончили постройку летающей лодки МДР-4 (АНТ-27) и гигантского АНТ-20 «Максим Горький», подходило к концу изготовление двухлодочного морского крейсера МК-1 (АНТ-22).

Первый опытный экземпляр — АНТ-40РЦ — изготовили менее чем через полгода работ — в сентябре его доставили на Центральный аэродром Москвы, где размещался Отдел эксплуатации, летных испытаний и доводки (ОЭЛИД) ЦАГИ. Первый полет состоялся 7 октября 1934 г. В течение октября удалось выполнить еще 9 полетов. Летали летчики И.С. Журов и К.К. Попов. Полетная скорость заметно превышала 300 км/ч, однако устойчивость и управляемость самолета оказались недостаточными. 31 октября АНТ-40РЦ, управляемый летчиком Поповым, потерпел аварию в районе Центрального аэродрома. По причине поломки тяги управления двигателями пилоту пришлось их выключить. Самолет совершил вынужденную посадку с убранным шасси, при этом повреждения получили мотогондолы двигателей и нижняя часть фюзеляжа. Ремонт, который включил в себя отдельные доработки и доукомплектование самолета стрелковым и бомбовым вооружением, продолжался вплоть до февраля 1935 г. В период с 5 февраля по 21 июня 1935 г. АНТ-40РЦ прошел повторные заводские испытания, после чего к полетам подключились летчики НИИ ВВС. С двигателями Райт «Циклон», каждый из которых развивал мощность 730 л.с., машина показала максимальную скорость 325 км/ч на высоте 4000 м. Практический потолок составил 6880 м. Хотя полученные характеристики полностью соответствовали техническому заданию, интерес к АНТ-40РЦ еще до окончания испытаний снизился, ибо вторая опытная машина, оснащенная двигателями «Испано-Сюиза» показала заметно более высокие результаты. Поэтому далее АНТ-40РЦ не развивался, его перевели в разряд экспериментальных. В частности, на нем в начале 1936 г. испытывались воздушные винты переменного шага фирмы «Гамильтон» и убираемые в полете лыжи.

Второй опытный экземпляр АНТ-40ИС с рядными двигателями «Испано-Сюиза» мощностью 750 л.с. имел увеличенный размах и площадь крыла, измененные элероны, возросла площадь хвостового оперения и объем топливных баков. Первый полет АНТ-40ИС под управлением летчика Н.С. Журова состоялся 30 декабря 1934 г., заводские испытания продолжались до 21 января 1935 г. Были получены весьма обнадеживающие результаты, максимальная скорость этого самолета превышала скорость машины с Райт «Циклонами», при этом считалась далеко не предельной. В отношении АНТ-40ИС говорилось:
«Самолет обладает высокими летными данными и может быть использован как скоростной бомбардировщик».
Здесь следует отметить, что именно с этого момента аббревиатура СБ стала окончательно пониматься как «скоростной бомбардировщик».
Тем не менее, с достижением максимальной скорости не все оказалось в порядке. Летчики-испытатели докладывали, что при достижении 380 км/ч начиналась тряска, при послеполетном осмотре на поверхности крыла отмечались вздутия и «хлопуны». Это были первые проявления флаттера — автоколебаний конструкции, приводящих к потере ее динамической устойчивости при достижении определенной критической скорости. К решению проблемы флаттера тогда только подходили, в описываемом случае решили всеми методами, теоретическими и практическими, излечить болезнь именно применительно к крылу СБ.

Впрочем, сразу заняться лечением загадочной тряски не удалось. Военное руководство торопило с передачей самолета на государственные испытания, поэтому с 8 февраля 1935 г. они начались на подмосковном аэродроме в Щелково. Со стороны ЦАГИ в полетах участвовал летчик Н.С. Журов, ведущий летчик от НИИ ВВС К.П. Миндер, летчики облета М.М. Громов, А.И. Филин, А.Б. Юмашев, И.Ф. Петров. АНТ-40ИС летал на лыжном неубираемом шасси, использовались двухлопастные деревянные винты, максимальная скорость не превышала 351 км/ч на высоте 4000 м. Практический потолок с полетным весом 5000 кг составил 9400 м. Первый этап испытаний закончился 20 февраля 1935 г. Отмечалось, что самолет имеет недоведенное вооружение и охлаждение двигателей, недостаточную продольную устойчивость и малую эффективность элеронов. Тем не менее, 22 февраля Начальник ВВС Я.И. Алкснис подписал акт тестирования АНТ-40ИС:
«Считать самолет СБ прошедшим госиспытания, подлежащим внедрению в серийное производство и принятию на вооружение с устранением недочетов, выявленных на испытаниях».

Спустя менее чем через две недели после вышеприведенных оптимистических реляций выяснилось, что новый самолет требует более почтительного к себе внимания. 3 марта Константин Миндер при замере максимальной скорости на малой высоте обнаружил начинающуюся вибрацию крыльев, поэтому немедленно выключил двигатели и, погасив скорость, пошел на посадку. На земле обнаружили заметную деформацию обшивки крыла, поэтому дальнейшие полеты прекратили, и АНТ-40ИС отправили на завод для реализации уже задуманных переделок. Ремонт продолжался более месяца. Усилили, в частности, жесткость крыла, с целью изменения периода его собственных колебаний, увеличили зализы в районе стыка с фюзеляжем, изменили схему расхода топлива из крыльевых баков. Для устранения элеронного флаттера увеличили весовую компенсацию в носках элеронов. Кроме этого изменили регулировку стабилизатора, а руль высоты оборудовали триммером. При проведении пробных полетов выяснилось, что осуществленные мероприятия позволили решить проблему флатгера на СБ — тряска с повышением скорости исчезла.
Второй этап госиспытаний проходил в период с 16 июня по 17 июля 1935 г. Машина летала с убранным колесным шасси, на высоте 4000 м удалось приблизиться к скорости 400 км/ч, на высоте 5000 м максимальная скорость составила 404 км/ч. Успех наращивался медленно, в ответ на достижения появились серьезные претензии летчиков к устойчивости и управляемости в полете. В результате, самолет в очередной раз подвергся изменениям, на сей раз значительным.

СБ-2М-103Двигатели «Испано-Сюиза» передвинули вперед на 100 мм, стреловидность отъемных частей крыла по передней кромке увеличили с 4,5° до 9° , увеличили площадь оперения, установили аэродинамическую роговую компенсацию на рулях высоты, триммер на правом элероне. В таком виде машина проходила очередной этап госиспытаний до 14 февраля 1936 г., при этом была получена максимальная скорость 418 км/ч на высоте 5300 м. Похоже, настойчивая годовая эпопея доводок и улучшений давала свои результаты, бомбардировщик действительно получался скоростным. Отмечалась его тактическая независимость, то есть возможность достигать цели атаки самостоятельно, без сопровождения истребителей. Среди прочего указывалось, что самолет способен продолжать горизонтальный полет на одном моторе до высоты 5000 м.
Обычно считается, что после всех внесенных изменений и проведенных испытаний второй опытный экземпляр АНТ-40 ИС предоставили авиазаводу № 22 в качестве образца — эталона для серийного производства. Автору предлагаемого материала этот факт кажется сомнительным. Дело в том, что и первый и второй экземпляры машины имели в сечении своих крыльев аэродинамический профиль АНТ-6, разработанный в ЦАГИ. В июле-августе 1935 г. на родину из США вернулась советская делегация, в составе которой находились А.Н. Туполев и А.А. Архангельский. Среди прочих заграничных приобретений значились аэродинамические профили NACA серии 230 (в реальном выражении представляли собой математические таблицы для построения этих профилей и их аэродинамические параметры). Анализ показывал, что NACA-230 обладает более эффективными характеристиками, чем отечественный АНТ-6. «Американца» решили поставить на СБ, профиль получил обозначение ЦАГИ-40. Так как применение ЦАГИ-40 вело к значительным изменениям крыла, вполне вероятно, что построили еще одну — третью опытную машину, неотобра-женную в официальных документах и переписке. Что касается первых двух опытных экземпляров, то 1 мая 1936 г. АНТ-40РЦ и АНТ-40ИС приняли участие в традиционном пролете над Красной илощадыо. Первые серийные СБ в это время уже приступили к испытаниям в войсках.

В планах производства на 1936 г. заложили 500 самолетов. Реальность, оказалась значительно скромнее. Первые 10 серийных СБ сдавались в феврале — марте 1936 г. В этих машинах реализовали все ранее вносимые изменения и улучшения. Длина фюзеляжа, увеличившаяся на метр по сравнению с проектом, составила 12,273 м. Вес пустого серийного самолета увеличился по сравнению с опытными экземплярами на 200 кг и составил 4060 кг (полетный 5630 кг). Первая десятка заводом сдавалась трудно, с недоделками и обещаниями все исправить. Машины буквально поштучно доводились и передавались для полетных испытаний. К концу марта 1936 г. большинство экземпляров первой партии удалось сдать военным приемщикам ВВС РККА.
В период с 26 марта по 31 июля 1936 г. шесть серийных СБ (№ 231, № 222, № 236, № 227, № 228, № 229) проходили войсковые испытания в группе капитана Кабанова. В марте начинали летать на неубираемых лыжах, а закончили летом на колесном шасси. В ходе проведения полетов переделкам подвергались радиаторы водяного охлаждения, подкосы рам крепления двигателя, вилка стоек основного шасси, крепление костыля. Две машины побывали в авариях: у СБ с заводским № 228 — встали оба мотора при взлете, у № 227 — на посадке сложилось шасси. Основные летные характеристики по сравнению с опытной машиной выглядели следующим образом:

СБ опытный СБ серийный
Макс, скорость у земли (км/ч) 356 326,5
Макс.скорость на 5200 м (км/ч) 418 393
Практический потолок (м) 9660 9000
Время набора 5000 м (мин.) 9,5 11,7

Некоторое снижение летных характеристик отнесли на счет более грубого исполнения серийным заводом и плохой окраски. Общая техническая оценка считалась удовлетворительной, при этом обзор изо всех кабин считался недостаточным, спарка ШКАСов не вызвала поначалу одобрения, так как для двух пулеметов не установили единого спуска.В итоговом документе говорилось: «... для самолетов типа СБ в летнее время требуются аэродромы размером не менее 800×1000 м, зимой — 1500×1500 м... Используемые лыжи с деревянным покрытием через 30 — 40 посадок приходят в совершенную негодность... Могут быть приняты на вооружение ВВС РККА только после устранения всех недостатков... Необходима установка воздушных винтов изменяемого шага».

До наступления лета 1936 г. общее количество построенных СБ старались довести до 50 единиц. Вопрос считался особо важным, поэтому выносился на обсуждение Комитета Обороны Союза ССР. Согласно докладу директора завода № 22 Марголина, по состоянию на 8 июня 1936 г. удалось сдать 46 СБ. В официальных отчетах за первое полугодие (т.е. до 1-го июля) значатся 54 сданных самолета. Спустя чуть более месяца — 8 августа 1936 г. — докладывалось о сдаче 100 самолетов СБ. Надо отметить, что это были весьма приличные цифры. Производство скоростного бомбардировщика явно начинало раскручиваться. До конца 1936 г. удалось сдать еще более полторы сотни машин, окончательная цифра произведенных за год составила 268 СБ. Летом, одновременно с первыми серьезными успехами, произошли изменения в организации работ. В июне 1936 г. последовало правительственное решение о создании специализированных КБ на серийных авиазаводах. В соответствии с ним, бригада № 5 или, как тогда еще ее называли, конструкторское бюро скоростных самолетов А.А. Архангельского, переводилось с территории ЦАГИ на авиазавод № 22. Начиная с июня 1936 г. летчиком М.Ю. Алексеевым неоднократно осуществлялись попытки установления рекордов высоты полета. В разных источниках указываются его полеты в сентябре, октябре и ноябре. Однако в заводской переписке удалось отыскать еще более раннюю попытку. 26 июля 1936 г. Алексеев достиг на специально подготовленном СБ высоты 12 123 м. После уточнений оказалось, что достигнутая величина составила 12 463 м, после внесения дополнительных поправок — 12 533 м.
Конечно, рекорды не являлись главной задачей, однако их подготовка, а зачастую и исполнение проходили на виду у строевых летчиков, принимающих готовые бомбардировщики. Летом 1936 г. некоторым из них пришлось не только принимать, но и облетывать вновь изготовленные СБ. Осознание того, что тебе доверяют самолет, способный забираться на 12-километровую высоту многого стоило. Летом 1936 г. опять вспомнили о старичке Р-6. Наконец выяснилась главная его ценность для ВВС — благодаря наличию двойного управления самолет неплохо подходил для обучения полетам на СБ. Это было важно, ибо ничего другого, подходящего для этой роли просто не существовало — учебные спарки СБ появились значительно позднее. К осени СБ освоили некоторые строевые соединения ВВС РККА. Это позволило продемонстрировать новые бомбардировщики в полете над Красной площадью 7 ноября 1936 г. Знающих людей эта демонстрация удивляла не очень, так как они знали, что СБ уже принимают участие в боевых акциях в Испании.

Поделиться в соц. сетях

0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*