Первый многомоторный самолет Туполева

К началу двадцатых годов командование Красной Армии начинает изучать возможности создания и боевого применения тяжелых самолетов-бомбардировщиков. Еще до революции 1917 года конструктор Игорь Сикорский сконструировал и построил несколько четырехмоторных самолетов, в том числе самолеты «Илья Муромец», пять из которых составили ядро бомбардировочного подразделения, просуществовавшего вплоть до списания самолетов в 1921 году. Но Сикорский эмигрировал в Америку, где позднее ему суждено было прославиться и стать состоятельным человеком на ниве конструирования вертолетной техники. Отъезд Сикорского пробил брешь в рядах российских конструкторов, поэтому командование армии и авиации, учитывая, что национальное самолетостроение пока только зарождается, принимает решение разместить заказ на проектирование самолета в Великобритании. Фирма, которой было сделано предложение (по некоторым данным, это была компания «Бристоль»), запросила на выполнение заказа два года и оценила свою работу в два миллиона долларов: ни сроки, ни высокая цена советское правительство устроить не могли.

Хотя в то время ЦАГИ и конструкторское бюро Туполева только-только начали приобретать авторитет, Туполев тем не менее вызвался спроектировать и построить опытный образец самолета всего за девять месяцев. Предложение было принято, и 11 ноября 1924 года конструкторы приступили к работе над АНТ-4. Новый самолет предполагалось оснастить двумя двигателями «Лайон» фирмы «Нэпир», мощностью по 450 л.с. каждый. В качестве основного конструкционного материала был выбран дюралюминий. Проектировщики и конструкторы работали на втором этаже трехэтажного здания АГОС- ЦАГИ на улице Радио. Конструкция самолета полностью соответствовала принципам, которым к этому времени неизменно следовал Туполев: это должен быть цельнометаллический самолет с обшивкой из гофрированного дюралюминия и использованием стали в нервюрах, каркасе фюзеляжа, шасси, раме крепления двигателя и системах управления. Крыло самолета состояло из центроплана размахом 13,5 м и отъемных частей длиной по 7,6 м, которые крепились болтами. Когда по окончании сборки потребовалось вынести секции крыла из помещения, одну из стен здания пришлось сносить. Потом некоторое время в стене стояли деревянные створки, через которые во двор спускали по мере завершения другие части самолета, а еще позднее была восстановлена кирпичная кладка. Семьдесят лет спустя на стене все еще можно было заметить следы переделки.

Строительство опытного образца нового самолета было завершено 11 августа 1925 года. Свое слово Туполев сдержал. Этот опытный образец первого в мире цельнометаллического тяжелого бомбардировщика послужил прототипом не только для выпускавшихся впоследствии серийных АНТ-4, но и для будущих поколений больших цельнометаллических самолетов. В разобранном виде самолет доставили на Центральный аэродром на Ходынском поле – туда, где в дальнейшем размещалось конструкторское бюро под руководством С.В.Ильюшина. По окончании сборки 26 ноября 1925 года летчик Аполлинарий Томашевский впервые поднял АНТ-4 в воздух. Несмотря на то что в то время самолет являлся самым большим из построенных в России (да и в мире в целом было всего несколько машин крупнее по габаритам), в ходе первых полетов выявилось, на удивление, мало проблем. Первый образец АНТ-4 не имел вооружения, а его система управления была рассчитана только на одного пилота. Выполнение программы испытаний было закончено 2 июля 1926 года, причем только за последние три недели было выполнено двадцать пять испытательных полетов. Было решено произвести доработку конструкции. Поначалу планировали было заменить двигатели «Лоррен-Дитрих» на более мощные той же фирмы, но в апреле 1927 года выбор пал на немецкие моторы «БМВ-VI», которые развивали мощность 500-600 л.с., а позднее, когда было освоено производство двигателей Микулина М-17, на АНТ-4 стали устанавливать микулинские двигатели.

Испытания «звена» Вахмистрова. Истребитель АНТ-5/И-4 на крыле авиаматки АНТ-4/ТБ-1. Из собрания К Удалова

Между тем в мастерских АГОС-ЦАГИ полным ходом шло строительство второго АНТ-4. Этот самолет имел уже 730-сильные двигатели «БМВ-VIZ». Кроме того, на трех турелях (в носовой, средней и хвостовой части фюзеляжа) монтировались пулеметы «Льюис». Самолет имел современную радиостанцию и оборудование для аэрофотосъемки. Строительство второй машины завершилось летом 1928 года, а первый полет состоялся 15 августа. Летные испытания продолжались до 26 марта 1929 года. В составленном по завершении испытательного цикла отчете самолет получил положительную оценку.

Нелегкими были пять лет, в течение которых шла работа над созданием нового самолета. Главные трудности, с которыми столкнулось советское самолетостроение, заключались в отсутствии необходимых металлов. Однако с обнаружением месторождений бокситов на севере страны и разработкой технологий производства высококачественных сплавов удалось-таки поставить точку в истории зависимости страны от импортных поставок металлов. АНТ-4 запускается в серию на Московском авиазаводе № 22, возглавляет проект Владимир Петляков. Постройка первого серийного самолета с двигателями «БМВ- VI» мощностью от 500 до 680 л.с. завершена в июле 1929 года. С 1 августа по 19 октября идут приемочные испытания, и затем в течение трех лет 22-й завод выпускает 216 самолетов АНТ-4.

В Военно-Воздушных Силах АНТ-4 получает обозначение ТБ-1 (тяжелый бомбардировщик). Это первый тяжелый бомбардировщик в истории советских ВВС. В строевых авиачастях экипаж самолета насчитывал шесть человек, включая трех бортстрелков, в распоряжении каждого из которых имелся спаренный пулемет конструкции Дегтярева. Кроме того, ТБ-1 нес до одной тонны бомбовой нагрузки. Вес пустого самолета составлял 4 520 кг, стандартный взлетный вес – первоначально 6 500 кг, а впоследствии – 6 810 кг. Конструкция самолета предусматривала подвеску дополнительных топливных баков, которые позволяли значительно повысить боевые возможности ТБ-1, за счет этого максимальный взлетный вес доходил до 8 790 кг.

Наличие самолета с такой дальностью полета и такими характеристиками, какие имел АНТ-4, предоставляло советскому руководству небывалые возможности. Речь в первую очередь шла о дальних перелетах. Для начала организовали относительно короткий (около 1 600 км) беспосадочный полет из Москвы до Воронежа и обратно. Все прошло удачно. И уже вскоре Сталин дает «добро» на межконтинентальный перелет. Конечная цель перелета – Нью- Йорк. Несмотря на то что маршрут полета через Атлантику короче, протяженный участок трассы над океаном сочли трудноватым, кроме того, утрачивался пропагандистский момент, связанный с возможностью посадок в крупнейших городах Советского Союза. В итоге был выбран восточный вариант маршрута, при котором общее расстояние увеличивалось более чем вдвое. Для перелета подготовили две машины, с которых демонтировали вооружение.

8 августа 1929 года командир экипажа Семен Шестаков и второй пилот Болотов взлетают с московского аэродрома на АНТ-4, названном «Страна Советов». Однако во время вынужденной посадки в Омской области самолет получает повреждения, и экипаж возвращается в Москву. Через пятнадцать дней следует новая попытка совершить дальний перелет на втором самолете под тем же названием. На этот раз летчикам сопутствует удача. Маршрут полета проходит через Омск, Новосибирск, Красноярск, Читу и Хабаровск. В Хабаровске колесное шасси заменяют на поплавки, и в таком виде Шестаков и Болотов пилотируют самолет на протяжении следующих 7 950 километров трассы до островов Стюарт и Ситка Алеутской группы островов. На Алеутах – снова вынужденная посадка, на этот раз – из-за неисправности двигателя. Мотор приходится заменять. Благодаря тщательному планированию перелета запасной двигатель прибыл на Алеутские острова довольно скоро. Экипаж снова в полете, очередная посадка – в Сиэттле. Здесь поплавки опять уступают место колесному шасси. Следующие пункты маршрута – Сан-Франциско, Чикаго, Детройт и, наконец, Нью-Йорк, куда АНТ-4 прибывает 3 ноября. За 137 часов полетного времени самолет преодолел 21 242 километра. Американцы в первый (но далеко не последний!) раз видят туполевскую машину. Обратный путь в Советский Союз самолет, выкрашенный в символизирующий мир белый цвет, совершает на борту парохода.

Тем временем советская индустрия набирает темпы. КБ авиадвигателей под руководством Александра Микулина разработало отечественный вариант мотора «БМВ-VI», который получил обозначение М-17. По техническим параметрам советский двигатель несколько уступал своему германскому прародителю: с фирменными моторами «БМВ» АНТ-4 развивал скорость на 12 км/час больше и имел рабочий потолок на 100 м выше. Тем не менее создание собственного двигателя было значительным достижением отечественного моторостроения как с точки зрения народного хозяйства, так и в плане развития технической мысли.

Одной из существенных сфер применения АНТ-4 стало их довольно широкое использование в различных программах летных испытаний. Кроме самолета с дополнительными топливными баками, был построен вариант с ускорительными устройствами, которые устанавливались парами сверху и снизу каждой плоскости, по три пары с каждого борта. Эти устройства – предшественники появившихся позднее реактивных ускорителей – сокращали время взлета примерно с двадцати семи до пяти секунд. Кроме того, ускорители использовались в конструкции т.н. «Звена», разработанного инженером НИИ ВВС В.С.Вахмистровым. Он предложил устанавливать на плоскостях дальних бомбардировщиков истребители: при взлете запускались все двигатели, после чего истребители сбрасывали газ и находились в таком режиме до нужного момента. За счет этого значительно увеличивалась дальность полета истребителей при выполнении задач сопровождения: получалось, что бомбардировщик на собственных крыльях доставлял в глубокий тыл противника необходимое ему прикрытие. По окончании выполнения задачи истребители могли снова стыковаться с самолетом- носителем и таким способом вернуться на свой аэродром. Надо сказать, что такая идея отрабатывалась в некоторых странах и раньше, однако в качестве самолета-носителя выступал тогда не самолет, а дирижабль.

Идея Вахмистрова встретила поддержку, и он приступил к ее проработке. Была разработана трехзамковая система зацепления каждого истребителя, в хвостовой части предусматривался защелкивающийся замок, при помощи которого производился захват истребителя в момент возвращения на носитель. Вся конструкция называлась «Звеном». Первым самолетом-носителем стал АНТ-4/ТБ-1, позднее аналогичная конструкция была установлена на АНТ-6/ТБ-3. В ходе первых испытаний системы «Звено-1» на крыло АНТ-4 смонтировали шарнирные пирамиды и стойки, а для установки истребителей (двух АНТ-5/И-4) использовали деревянные аппарели. Самая большая трудность заключалась в том, чтобы добиться разрешения на выполнение первого пробного полета. Первоначально Вахмистров хотел сам подняться в воздух в качестве второго пилота и лично произвести сброс истребителей, но командование аэродрома посчитало, что для такой задачи подходит только профессиональный пилот соответствующего класса. После небольшого спора Вахмистрову с помощником разрешили отправиться в полет в кабине одного из бортстрелков. АНТ-4 пилотировал А.И.Залевский, а пилотами истребителей были В.П.Чкалов, к тому времени – самый известный советский летчик, и А.Ф.Анисимов. Взлет прошел нормально, но затем в результате ошибки второго пилота произошло преждевременное отцепление чкаловского истребителя. Катастрофы удалось избежать только благодаря исключительному летному мастерству Валерия Павловича… Через несколько секунд отделяется и истребитель Анисимова: это доказывает, что отделение истребителей не обязательно должно происходить одновременно. За выполнение задания все три пилота, а также сам Вахмистров были награждены орденами Красной Звезды. Разработку конструкции В.С.Вахмистров продолжает вплоть до 1940 года, однако в результате разгула сталинских репрессий конца 30-х годов многие высокопоставленные сторонники проекта оказываются за решеткой. Репрессии, а также увеличение дальности полета самолетов истребительной авиации постепенно приводят к тому, что Вахмистров отказывается от своих замыслов.

Единственный АНТ-4, сохранившийся до наших дней. Самолет СССР-Н317 «Авиа Арктики» на стоянке в Ульяновском музее гражданской авиации. 1992 год. Пол Даффи

В период 1933-35 гг. бомбардировщик АНТ-4/ТБ-1 использовался для экспериментов по дозаправке в воздухе. Аналогичные работы велись в Англии, где бомбардировщики «Харроу» фирмы «Хэндли Пейдж», переделанные в топливозаправщики, использовались для увеличения дальности полетов самолетов на трансатлантических маршрутах. В Советском Союзе первым заправщиком стал самолет Р-5 конструкции Поликарпова, с которого в воздухе дозаправлялся АНТ-4. Затем уже сам АНТ-4 применялся в качестве самолета-заправщика для воздушной дозаправки поликарповских истребителей И-15 и И-16.

Наконец, проводились эксперименты, в ходе которых воздушный танкер АНТ-4 дозаправлял в воздухе стандартный вариант того же самолета. Надо сказать, что участвовавшие в этих экспериментах самолеты АНТ-4 имели на борту не слишком богатый выбор топливозаправочной аппаратуры: заправочный конец приходилось ловить руками, это незавидное занятие обычно выпадало на долю одного из стрелков. Кроме того, командование ВВС привлекало самолеты АНТ-4 к испытаниям по парашютному десантированию крупногабаритной техники: автомобилей, артиллерийских орудий и даже небольших танков. Примерно пятьдесят пять ТБ-1 были модернизированы в вариант ТБ-1-П. Модернизация включала замену стандартного шасси на поплавки (отсюда и буква П – «поплавок» – в обозначении). Эти самолеты использовались в прибрежных районах, главным образом на Дальнем Востоке. Некоторое количество ТБ-1 оборудовалось лыжным шасси для эксплуатации в условиях Севера.

Примечательным в истории самолета ТБ-1 явился 1934 год. Летом предшествующего года из Ленинграда в арктический поход вдоль северного побережья Советского Союза с выходом в Тихий океан отправился пароход «Челюскин». В ноябре практически у самого Берингова пролива льды оказались непроходимыми, и «Челюскин» попал в ледовую ловушку. Прочный корпус судна позволил команде в составе 104 человек решиться на зимовку, но 12 февраля 1934 года лед победил и «Челюскин» был раздавлен. Команда, среди которой были и некоторые члены семей, высадилась на лед и подготовила взлетно-посадочную полосу. Первым на самолете АНТ-4 прилетел Анатолий Ляпидевский, военный летчик, служивший в отряде «Авиа Арктика» на Дальнем Востоке. Произошло это 5 марта, и уже в течение следующей недели все 104 человека были сняты со льдины и эвакуированы по воздуху. По тем временам это была самая крупная в мировой истории воздушная спасательная операция.

АНТ-4/ТБ-1 состоял на вооружении ВВС вплоть до начала Великой Отечественной войны. Начиная примерно с 1933 года ряд ТБ-1 с микулинскими двигателями М-17 передавался из строевых частей ВВС в «Аэрофлот» и «Авиа Арктику», где под наименованием Г-1 участвовал в становлении гражданского воздушного флота. Последний Г-1 отряда «Авиа Арктика» до 1948 года выполнял задачи по разведке ледовой обстановки и доставке грузов на полярные станции.

Туполеву удавалось подбирать в свою команду людей, среди которых были поистине выдающиеся, талантливые личности. К их числу относился и Павел Сухой, который впоследствии возглавил собственное конструкторское бюро, специализирующееся на создании самолетов-истребителей. Осенью 1925 года Сухой в рамках отдела, возглавляемого Туполевым, был назначен ответственным за разработку первого в истории ЦАГИ истребителя. До сих пор все туполевские программы ориентировались на разработку и производство материалов и систем для более крупных самолетов. Проект, работа над которым была поручена Сухому, являлся первым в числе нескольких отступлений от этой генеральной линии.

В соответствии с уже утвердившимися в ЦАГИ и КБ Туполева принципами решено было создавать цельнометаллический самолет, какого до этих пор в советской авиации не существовало. Конструктивно машина АНТ-5 представляла собой полутораплан, вобравший в себя целый ряд характерных черт самолетов АНТ-2 и АНТ-3. К июлю 1927 года было завершено строительство опытного образца с девятицилиндровым мотором «Юпитер-VI» фирмы «Гном-Рон» мощностью 420 л.с. С10 августа по 25 сентября прошли заводские испытания нового самолета. После этого АНТ-5 перевозят в НИИ ВВС, и здесь с участием летчиков Михаила Громова, А.Анисимова, Андрея Юмашева и А.Козлова выполняется широкая программа испытаний на предмет проверки пригодности к использованию в строевых авиачастях. К декабрю 1927 года, еще до завершения испытательной программы, принято решение о запуске АНТ-5 в серию под обозначением И-4 (И – «истребитель»).

Производство боевых истребителей в Советском Союзе начиналось трудно. В 1922 году правительство принимает решение закупить самолеты за границей и в течение следующих пяти лет основу вооружения частей истребительной авиации составляют английские F-4 «Баззард» фирмы «Мартинсайд», самолеты А-1 производства итальянской фирмы «Ансальдо» и голландские «Фоккер» DXI. Начиная с 1925 года, однако, в ВВС стали поступать отечественные истребители: сначала И-1 конструкции Григоровича, затем И-4, а позднее – поликарповский И-3. Создание второго опытного образца И-4 завершается в июле 1928 года, после чего с декабря 1928-го по апрель 1929 года самолет проходит испытания в НИИ ВВС. На этой машине установлен двигатель «Юпитер-9Asb» фирмы «Гном-Рон» большей мощности – 480 л.с.

Механик обслуживает двигатель Микулина М-22 на самолете АНТ-5/И-4. Из собрания К. Удалова

Опытный образец АНТ-5, пока- с нижним крылом. АНТК им. Туполева

Одновременно И-4 запускается в серию на 22-м Московском авиазаводе. Первый серийный самолет готов 18 октября 1928 года. Как оказалось, серийная машина была тяжелее опытных образцов, и за счет этого несколько хуже были ее летно-технические характеристики. Однако установка правительства и командования Военно-Воздушных Сил на скорейшую замену самолетов иностранного производства на отечественные, а также тот факт, что в целом И-4 вполне соответствовал мировому уровню, сделали свое дело и программа серийного производства была продолжена.

На серийных И-4 устанавливался 480-сильный мотор Микулина М-22 с радиальным расположением цилиндров, который фактически представлял собой лицензионный вариант мотора «Юпитер». Вооружение истребителя состояло из двух установленных в фюзеляже пулеметов калибра 7,62 мм, синхронизированных для стрельбы через лопасти винта. Вообще говоря, Сухой называл серийный И-4 «не самым лучшим». Он сознавал, что гофрированная обшивка, стрингеры и нервюры крыла, отсутствие щитков подкоса и гондол шасси способствовали росту лобового сопротивления и с учетом малых габаритов самолета приводили к существенному ухудшению летно-технических показателей. Поэтому в 1931 году конструктор разрабатывает самолет И-4бис, который внешне заметно отличается от своего предшественника: у новой модификации отсутствует нижнее крыло, увеличена длина предкрылков, установлен новый капот двигателя, закрывающий цилиндры. Но несмотря на испытания в НИИ ВВС, И-4 уже отходил в прошлое и дальнейшие работы над модификацией не проводились.

Всего было выпущено 369 серийных самолетов И-4 и два опытных образца. Как и большинство машин того времени, И-4 пробыл на вооружении в строевых авиачастях недолго – всего четыре с половиной года, после чего в конце 1933 года перешел в категорию учебно-тренировочных самолетов. Истребителями И-4 были укомплектованы примерно восемнадцать истребительных авиаэскадрилий, и в целом самолет сыграл весьма значительную роль в развитии советской истребительной авиации.

Несколько И-4 было модифицировано для проведения летно-испытательных и экспериментальных программ. Три самолета были подготовлены для участия в проекте Вахмистрова «самолет-звено», в соответствии с которым два и более истребителей стартовали с борта авиаматки АНТ-4/ТБ-1. С этой целью на И-4 монтировалась гораздо меньшая по размерам нижняя плоскость, устанавливались замки крепления и система управления замками. Другие модификации применялись для испытания различных образцов бортового вооружения: на одном самолете пулеметы устанавливались на верхнем крыле, другой имел под нижней плоскостью две пушки ДЕП калибра 76,2 мм, которые испытывались только для поражения наземных целей. На одной из модификаций испытывались реактивнодинамические пушки конструкции Курчевского. Еще один самолет имел по три «реактивных ускорителя» под каждым крылом. Ускорители развивали тягу 450 кг в течение 2,5 секунды, которых хватало, чтобы самолет оторвался от земли (обычное время взлета составляло примерно двадцать секунд). Наконец, «одна из модификаций имела поплавковое шасси, необходимое для взлета и посадки на воду. В этом случае, правда, существенно увеличивалось лобовое сопротивление.

Самолет АНТ-5, сфотографированный сзади сверху. Отчетливо видна схема-полутораплан. Из собрания К.Удалова