Во время Первой мировой войны на вооружении появились многомоторные самолёты и лёгкие одномоторные машины для воздушного боя — истребители. Последние имели преимущество в скорости и маневренности, но дальность их полёта была невелика. Это не позволяло использовать истребители для перехвата воздушного противника на большом удалении от аэродрома.
Первая попытка решить проблему была предпринятая 1916 г. Для борьбы с «цеппелинами» над Северным морем англичане создали «составной самолёт»: на верхнем крыле двухмоторной летающей лодки фирмы «Феликстоу» установили крепление для истребителя Бристоль «Скаут». 17 мая на высоте 300 м пилот истребителя отделился в воздухе от самолёта-носителя и ушёл в полёт, а затем совершил посадку на аэродроме. Был осуществлён только один такой опыт. Долгое время он оставался неизвестен в других странах.
В СССР работы по составным самолётам проводились в 1930-е годы и по лучили очень большой размах. Они продолжались целое десятилетие, было испробовано множество вариантов. Боевые самолёты, стартующие с самолёта-носителя, даже применялись в Великой Отечественной войне.
Всё это делалось благодаря энтузиазму одного человека — Владимира Сергеевича Вахмистрова.
В.С. Вахмистров.
Запуск воздушной мишени с самолёта Р-1.
Офицер-артиллерист в годы Первой мировой войны, он с 1918 г. связал свою жизнь с авиацией, строил планеры. С 1929 г. Вахмистров стал инженером-испытателем, а вскоре «заболел» идеей составного самолёта.
О том, как всё начиналось, Владимир Сергеевич рассказал в интервью журналисту М.С. Арлазорову в 1969 г.:
«Я работал в НИИ ВВС. Это был примерно 1930 год. Там (в НИИ ВВС. — Д.С.) был объявлен конкурс на летающую мишень. Я такую мишень сделал, смонтировав на Р-1 небольшую модель размахом примерно около метра. Модель после отцепления представляла собой мишень, по которой можно было вести огонь… Модель отцеплялась через тягу с места лётчика-наблюдателя. Я сам отцеплял её в воздухе. Модель, отделившись от самолёта, подобно бумажному голубю делала в воздухе разные пируэты, что повышало её ценность как мишени.
Я был в то время начальником отдела испытаний тяжелых самолётов. В это время испытывал ТБ-1. Одновременно проводились испытания самолёта-истребителя И-4, построенного Путиловым под руководством А.Н. Туполева. После успешных испытаний летающей мишени у меня возникла мысль поставить И-4 на ТБ-1. Были сделаны необходимые аэродинамические расчёты и составлен проект. 1-го июня 1931 года проект был представлен командующему ВВС Алкснису и начальнику штаба ВВС Меженинову. Проект понравился и получил благословление на реализацию».
Тем же летом Вахмистров подал в Комитет по изобретательству заявку на изобретение «самолёта-звена». «Я предлагаю составить тяжелый многомоторный самолёт из одного бомбардировщика среднего веса и двух истребителей, получив систему-звено, которая может работать и как один целый самолёт, и как три отдельных самолёта. <…> Я заставлю истребители, на которых стоят мощные моторы, использовать избыток их мощности на полезную работу переноски тяжёлого груза, а в нужный момент использовать её для боя. Кроме того, производя питание горючим истребителей из баков бомбардировщика, тем самым даётся возможность истребителю работать в глубоком тылу с возможностью вернуться в своё расположение».
Рисунок Вахмистрова из его заявки на изобретение.
Модель «самолёта-звена».
Истребитель И-4 представлял собой металлический биплан, точнее — полутораплан, так как нижнее крыло было меньше верхнего. Тем не менее при установке на крыло ТБ-1 оно оказывалось довольно близко к пропеллерам бомбардировщика. Так как смещение истребителя вбок могло привести к катастрофе, плоскости нижнего крыла решили снять, превратив И-4 в моноплан.
Работы по реализации составного самолёта шли быстрыми темпами. Уже в августе в мастерских Военно-воздушной академии была изготовлена модель ТБ-1 с двумя истребителями на крыле. Её продувки в аэродинамической трубе показали, что устойчивость и управляемость «звена» в полёте будет нормальной даже при взлёте только одного истребителя, запаса рулей достаточно. Помощь в работе оказали сотрудники ЦАГИ: расчётом на прочность руководил В.Н. Беляев, аэродинамическими исследованиями — Белостоцкий, разработкой конструкторской документации — инженеры Д.Л. Привен и И.И. Никитенко.
Для крепления истребителей на бомбардировщике на каждой плоскости последнего установили по три фермы из стальных труб. Две короткие передние, оснащенные замками от бомбодержателей, предназначались для фиксации оси шасси И-4, третья, более длинная — для удержания хвоста в горизонтальном положении; она крепилась к нижней части шпангоута истребителя за сидением лётчика. Самолёты закатывали на крыло по установленным на козла деревянным помостам с направляющими для колёс.
Закатывание истребителей на крылья было тяжёлой работой.
Отсоединение истребителя в полёте происходило следующим образом: по команде командира бомбардировщика лётчики-истребители открывали замки задней опоры, которая откидывалась назад и, взяв ручку управления слегка «на себя», давали своим машинам небольшой положительный угол атаки. По следующей команде правый лётчик ТБ-1 открывал передние замки истребителей. Самолёты отходили от носителя вверх и в стороны.
1 декабря 1931 г. ТБ-1 и два И-4 перелетели на аэродром Монино, для испытаний были выделены самые опытные лётчики. Пилотировать бомбардировщик должны были А.И. Залевский (командир корабля) и А.Р. Шарапов, в задней кабине находились В.С. Вахмистров и бортинженер В.В. Морозов. Лётчиком левого И-4 назначили B.П. Чкалова, правого — А.Ф. Анисимова.
Полёт самолёта-звена состоялся 3 декабря. Шарапов слишком рано освободил передние замки истребителя Анисимова, который не успел увеличить угол атаки, что едва не привело к трагедии.
Участники первых полётов «звена Вахмистрова». Слева-направо: лётчик И-4 А.Ф. Анисимов, В.С. Вахмистров, командир ТБ-1 A.И. Залевский, лётчик И-4 B.П. Чкалов, инженер ТБ-1 В.В. Морозов.
«Звено-1» на разбеге.
Момент отделения истребителей от ТБ-1.
Описание опасного эксперимента содержится в докладе Валерия Чкалова, написанном сразу после полёта: «Самолёты И4 после прогрева моторов на земле были закатаны на самолёт ТБ1, где сразу же установлены на замки… После запуска всех моторов были даны разные режимы моторов на месте, никаких вибраций нет. После вторичного осмотра замков и креплений „самолёт-звено“ начал рулёжку, сначала на моторах ТБ1.
Я наблюдал за правым самолётом И4 и заметил, что в креплении замков у шасси имеется качание. После рулёжки на одних моторах ТБ1 была произведена рулёжка с поднятым хвостом на всех четырёх моторах. Обороты И4 1000 об/мин. Никаких ненормальностей нет. Качания правого И4 при 1000 об/мин отсутствовало.
После этого был произведен тщательный осмотр замков и креплений и был дан старт. Моторы ТБ1 имели обороты для взлёта, а моторы И4 — 1450 об/мин. Взлёт нормальный, отрыв быстрее, чем у одного ТБ, набор высоты производился на небольшой скорости — 145–150 км/ч. Вибраций никаких не заметно.
На высоте 1000 м произведено отцепление самолётов И4, сначала правого, затем меня. После дачи сигнала „отцепи хвост“ правому И4 таковое произошло, но тренога ещё не опустилась, в этот момент произведено было отцепление передних замков. Самолёт И4 оторвался на полметра вверх от замков, ударился за ними о плоскость ТБ1, поломал себе винт и пробил обшивку крыла ТБ1, и низко над плоскостью сошёл вправо.
В момент удара правого И4 о плоскость ТБ1 произвели сбрасывание меня (левого). Как только были освобождены замки моего самолёта, я немного взял ручку рулей на себя и мой самолёт был уже метров на десять выше ТБ1. Пройдя над ТБ1, посмотрел за его правой плоскостью и после этого посмотрел шасси правого И4, они были исправны, после всего этого пошёл на посадку. Весь полёт, как в звене, так и одиночку, нормален… Полёт длился 12 минут».
В докладе Вахмистрова содержится похожее, но не идентичное описание ЧП при разъединении «звена»: «На высоте 1000 м при скорости 160 км/час было произведено отцепление самолётов почти одновременное, причём ввиду того, что правый самолёт был отцеплен в тот момент, когда у него был поднят хвост, при срыве, не имея достаточной подъемной силы, он ударился колесом о 3-й лонжерон ТБ1, пробил гофр и лопастью винта помял ногу правого паука (треноги. — Д.С.) установки, отбив концы лопастей винта. Посадка всех трёх самолётов по одиночке произведена благополучно на Монинском аэродроме».
Как бы то ни было, всё закончилось хорошо, идея самолёта-звена доказала жизнеспособность. Не вдаваясь в подробности, руководство НИИ ВВС подготовило высшему командованию письмо о первом в мире успешном испытании самолёта-звена и получило указание продолжить испытания.
И-4 на лыжном шасси за секунду до взлёта.
Прежде всего изменили конструкцию замков — теперь задний открывался пилотом истребителя, а передний получил форму кольца с вырезом. После открытия заднего замка лётчик с помощью руля высоты удерживал самолёт на передних опорах. Для отрыва ему надо было взять ручку управления на себя, ось шасси высвобождалась и истребитель взмывал вверх.
После установки истребителей на лыжи приступили к полётам. В марте 1932 г. заводские испытания завершились. Начальник ВВС РККА Алкснис докладывал М.Н. Тухачевскому:
«Изобретение тов. Вахмистрова является олицетворением совершенно новой, за границей нигде не применяемой, смелой и оригинальной мысли. Благодаря ему разрешаются следующие два важнейшие вопроса применения тяжелой бомбардировочной авиации:
1. Разрешается вопрос сопровождения тяжёлого бомбардировщика своими же истребителями до цели. Питание горючим истребителей производится из общих баков бомбардировщика, благодаря чему радиус действия истребителей увеличивается вдвое.
2. Разрешается вопрос ускорения отрыва с земли и подъёма перегруженного тяжёлого бомбардировщика. Благодаря этому мы можем перегружать наши тяжёлые бомбардировщики и переправлять их через фронт на больших высотах».
На государственных испытаниях, 1932 г. Видны дополнительные (внешние) стойки шасси ТБ-1.
После испытаний инженер Вахмистров и лётчики Залевский, Анисимов и Чкалов были награждены орденом Красной Звезды.
Предстояли государственные испытания. Так как «звену» нужно было летать на большие расстояния, с полной загрузкой, шасси ТБ-1 с наружной стороны усилили амортизационной стойкой от самолёта АНТ-9, а лонжерон в месте присоединения стойки укрепили добавочным подкосом. Был увеличен размер колёс. В бомбоотсеке установили дополнительные баки на 1250 литров бензина. Предполагалось, что с помощью ручного насоса бортмеханик будет подкачивать топливо в истребители. Внешние бензопроводы носителя и несомых самолётов соединялись через резиновую вставку, которая при взлёте И-4 легко разъединялась. На практике перелива бензина из ТБ-1 в И-4 не проводили; возможно, система перекачки даже не была смонтирована.
Испытания начали 20 мая 1932 г. и закончили 14 июня. За это время было сделано 11 полётов общей продолжительностью 23 ч 50 мин. В них участвовала та же команда: лётчики Залевский, Анисимов, Чкалов, бортинженеры Вахмистров и Морозов; не было только провинившегося при первом вылете лётчика Шарапова.
В ходе полётов были замерены характеристики составного самолёта «Звено-1» при различном взлётном весе и сделан вывод, что система ТБ-1 + 2 И-4 при всех работающих моторах позволяет увеличить потолок на 500–600 м и сократить длину разбега по сравнению с одиночным ТБ-1.
Характеристики «Звена-1» по результатам государственных испытаний.
В один из дней состоялся полёт с отделением одного И-4 на высоте 1000 м. Опыт прошёл успешно, нарушений устойчивости и управляемости ТБ-1 с одним самолётом на крыле не наблюдалось. Но перед посадкой второй истребитель также стартовал в полёт.
На 10 июня был намечен дальний перелёт самолёта-звена. ТБ-1 с двумя истребителями должен был стартовать в Монино, прилететь в Киев, отделить самолёты, сбросить на полигоне 1000 кг бомб и вернуться в Монино без промежуточных посадок. Баки всех трёх машин заправили до отказа, вес «звена» составил 12 500 кг. Но из-за сильного встречного ветра топлива хватило только до Брянска. Там самолёты приземлились. После заправки ТБ-1 продолжил полёт до Киева, а истребители вернулись в Монино.
В целом Государственные испытания сочли успешными. Рекомендовалось построить эскадрилью самолётов «Звено-1» для войсковых испытаний, перейти к опытам с бомбардировщиками ТБ-3 и истребителями И-5, разработать конструкцию и произвести опыты перелива горючего в истребители в полете в составе «Звена».
Новым шеф-пилотом самолёта-носителя «звеньев» стал лётчик-испытатель НИИ ВВС Пётр Михайлович Стефановский, оставивший интересные мемуары об этих экспериментах. Однажды ему пришлось сажать «Звено-1» с истребителями на крыле. В тот день намечался обычный полёт на отработку техники взлёта с крыла. Но лётчик истребителя В.К. Коккинаки, на рассчитав силу, оборвал трос расцепления замка задней опоры и не смог отделится от ТБ-1. Так как посадка с одним самолётом на крыле была опасна из-за несимметричной конфигурации «звена», Пётр Михайлович запретил взлёт лётчику второго И-4 И.Ф. Гроздю, уже отсоединившему задний замок, пошёл на снижение и плавно коснулся земли. Казалось бы, всё позади. Но тут чуть не случилось непоправимое. Стефановский пишет: «Самолёт бежит по полосе. Шасси не подвело! Вдруг — удар, треск! Неужели машина ломается? Да нет! Вот она и скорость потеряла, остановилась. И тут возникло острое беспокойство за Иустина (Гроздя) — не сорвался ли он с плоскости? Глянул в его сторону и обмер. Истребитель повис на задней треноге крепления и раскачивается. Вверху в такт ему болтается лётчик. Одним словом — цирк Вахмистрова.
В первую очередь освободили Гроздя. Обняли, расцеловали. Как-никак он больше всех натерпелся страху. А могло быть и хуже. Дело в том, что на пробеге, когда руль глубины из-за потери скорости потерял эффективность, истребитель, хвост которого не был закреплен, начал сползать с плоскости бомбардировщика. Задняя ферма крепления, наклонившись под углом тридцать градусов, прорвала фюзеляж И-4 и уперлась в спинку сиденья лётчика. Нос истребителя неестественно задрался. Будь при посадке толчок посильнее, самолёт Гроздя сорвался бы».
К началу 1933 г. была составлена обширная программа работ по теме «Звено». 21 января в письме начальника ВВС «О состоянии работ по реализации изобретения инженера Вахмистрова» в правительство сообщалось:
«1. Находится в постройке (в ЦАГИ) оборудование для пяти самолётов Звено 1 (соединение ТБ1 с двумя И4). Срок готовности — начало апреля 1933 года.
2. Спроектировано и находится в постройке оборудование для самолёта Звено 2 (соединение самолёта ТБЗ-4М17 с тремя самолётами И5-М22). Срок готовности — апрель 1933 года.
3. Заканчивается проектирование оборудования для самолёта Звено 3 (соединение самолёта ТБЗ-4М17 с пятью истребителями: тремя И5-М22, расположенными на крыльях, и двумя И-ЗЕТ, расположенными под крыльями). Срок выхода из производства — май 1933 года.
4. Разработана методика и находится в проектировании приспособление для посадки в воздухе самолёта И5-М22 на самолёт ТБЗ-4М17. Срок выхода из производства — май 1933 года.
5. Ведётся предварительная разработка вопроса о создании специальных самолётов, вытекающая из принципа соединения самолётов в воздухе, а именно самолёта-тягача, сверхскоростного истребителя и воздушной авиаматки.
Все перечисленные работы производятся под руководством инженера НИИ ВВС Вахмистрова в специальной группе, выделенной ЦАГИ».
Забегая вперёд, отмечу, что большинство этих задач было реализовано, хотя и позже, чем намечалось.
Летом 1933 г. готовились к войсковым испытаниям «Звена-1». Конструкция составного самолёта вновь претерпела изменения. На ТБ-1 установили серийные И-4 с необрезанным нижним крылом. Была доработана конструкция замков, причём замок задней опоры перенесли с крыльевой треноги на фюзеляж истребителя — теперь он открывался проще, с меньшим усилием.
В июле с находящегося под Новгородом Кречевицкого аэродрома сотрудники НИИ ВВС провели контрольные испытания модифицированного «Звена-1». ТБ-1 пилотировал П.М. Стефановский, истребители — В.К. Коккинаки и В.А. Степанчёнок. Все три самолёта были другие, не те, которые летали на испытаниях 1931–1932 гг. Менялись и лётчики: под руководством Стефановского за пять полётов были оттренированы два лётчика-истребителя и три командира ТБ-1. С истребителями на крыле бомбардировщик выполнял виражи с креном до 60 градусов.
Конструктивные доработки сочли полезными. «Самолёт 3–1 с вышеуказанными переделками вполне пригоден к эксплуатации в строевых частях ВВС РККА», — отмечалось в заключении по испытаниям. Была изготовлена малая серия для войсковых испытаний — шесть «звеньев». Они базировались на аэродроме 2-й тяжёлобомбардировочной авиабригады в Кречевицах до 1937 г.
В 1933 г. на вооружение поступила новая техника — четырёхмоторный бомбардировщик ТБ-3 и истребитель И-5. Из этих самолётов Вахмистров составил новые «звенья».
Для начала на ТБ-1 установили два биплана И-5. Эту составную конструкцию назвали «Звено-1a». Технически она почти не отличалась от «Звена-1», за исключением заднего замка на И-5, который сделали самозапирающимся. Замок смонтировали на фермочке из стальных труб, приваренной к нижним узлам шпангоута за сидением лётчика — так удалось повысить заднюю точку крепления и обеспечить горизонтальность оси нового истребителя.
Испытания «Звена-1а» проходили 2–3 сентября 1933 г. на военном аэродроме в Новосельцах, за штурвалом ТБ-1 был Стефановский, истребителями управляли Лагутин и Коккинаки. В первом, пробном полёте проверялась техника разъединения самолётов. На всякий случай из кабины ТБ-1 к замкам протянули тросы для их принудительного открытия. Но этого не понадобилось: отцепившись от задней опоры, лётчики легко, плавным выбиранием ручки на себя, взлетели с крыла носителя. Разделение самолётов происходило на высоте 800 м при скорости 130 км/ч.
Второй полёт был сделан для определения лётных характеристик «Звена-1а» при работе всех моторов. Преимуществ по сравнению со «Звеном-1» не оказалось.
Характеристики ТБ-1, «Звена-1» и «Звена-1а».
В третьем, последнем полёте провели эксперимент: опытных испытателей заменили на лётчиков из строевых частей, причём оба лётчика-истребителя, Бубновский и Туренко, летали на «звене» впервые. После получения необходимых указаний и ознакомления с техникой на земле, экипаж в точности выполнил задание, освоив полёт с расцеплением с первого раза. «Лёгкость усвоения техники пилотирования… даёт возможность эксплуатировать самолёт „З-1a“ лётным составом строевых частей без специальной подготовки», — указано в отчёте.
Почти одновременно с полётами «Звена-1а» приступили к испытаниям «Звена-2» — ТБ-3 с установкой двух И-5 на крыльях и третьего — на фюзеляже. Узлы крепления истребителей и техника отрыва остались те же.
Полёты начались 21 сентября 1933 г. испытания ТБ-3 с двумя И-5 на крыле. На следующий день состоялся взлёт с одним истребителем на фюзеляже, а 23 сентября «Звено-2» поднялось в небо в полной комплектации — с тремя И-5. В истребителях, расположенных на плоскостях, находились В.К. Коккинаки и И.Ф. Гроздь, а самолётом, закреплённым на фюзеляже, управлял Т.П. Сузи.
Испытания завершились 5 октября. За это время было сделано 11 полётов — два с одним И-5, шесть с двумя И-5 и три с тремя И-5.
Установка истребителя И-5 на ТБ-3 с помощью трактора.
«Звено-2» в полной комплектации.
В шести случаях истребители взлетали с бомбардировщика. «Испытания показали полное решение проблемы перевозки на крыльях ТБЗ-4М17 одного, двух и трёх истребителей с отрывом их от бомбардировщика в любое время и в любой последовательности», — таков был основной вывод.
При запуске двигателей всех трёх истребителей «Звено-2» превращалось в семимоторный самолёт. При этом все лётные характеристики по сравнению с обычным ТБ-3 улучшались.
Характеристики ТБ-3 и «Звена-2».
Но если в воздухе всё шло хорошо, то на земле подготовка «Звена-2» к полёту требовала массу времени и усилий. Особенно трудно было вручную взгромоздить И-5 на фюзеляж ТБ-3. Да и чтобы забраться потом в кабину этого самолёта, требовалась немалая сноровка. Поэтому при дальнейших испытаниях Сузи в полёте не стартовал и, по выражению П.М. Стефановского, «сидел как цыплёнок на клушке». Его самолёт использовали как дополнительный мотор.
В связи этим у Вахмистрова утвердилась идея заменить третий истребитель на специальный самолёт-тягач «Т-3» с мощным мотором и соответственно подобранным винтом. Он должен был помогать взлёту тяжело нагруженного бомбардировщика. После набора высоты тягач можно было отделить и лётчик сажал его на аэродром.
Прежде чем строить такой самолёт, решили провести испытание. Для этого с закрепленного на фюзеляже ТБ-3 истребителя И-5 сняли всё, что создавало дополнительное сопротивление, — крылья, колёса, хвостовое оперение. Весной 1935 г. было сделано четыре полёта, в кабине тягача находился С.П. Супрун, который управлял мотором. Лётные характеристики составного самолёта улучшились не намного, в частности, время разбега сократилось всего на 5 секунд. При этом самолёт-мотор ухудшал обзор из задней кабины бомбардировщика и травил стрелков выхлопными газами. Стало ясно, что игра не стоит свеч.
Один из ранних вариантов самолёта «И-3».
Одновременно велась разработка проекта скоростного истребителя для самолёта-звена взамен И-5. Аэродромом ему служил тяжелый бомбардировщик, на который он должен был садиться в воздухе при скорости 180–200 км/ч, поэтому «И-3» (истребитель «Звено») не имел шасси, а нагрузка на крыло была намного больше, чем у обычных истребителей. Сначала планировалось сажать самолёт на крыло, но после успешных опытов подцепки в полёте истребителя И-Z под ТБ-3 (см. ниже) Вахмистров решил использовать «подкрыльевой вариант». В объяснительной записке к эскизному проекту он писал:
«Самолёт проектировался по техническим требованиям НИИ УВВС (утверждены 29 августа 1934 г. — Д.С). Схема самолёта была принята моноплан с низкорасположенным крылом по типу обратной чайки, дающая: улучшение обзора, большие расстояния между крылом „И-3“ и авиаматки при соединении в звене, возможность в случае вынужденной посадки садиться на выступающие снизу части крыла. Мотор принят Гном-Рон 14krsd, обладающий большой мощностью и перспективный в смысле дальнейшего форсирования.
Самолёт проектировался без шасси и костыля из условия назначения его для посадки только на авиаматку, за счёт чего возможно получить большую скорость по сравнению с нормальным истребителем.
Под влиянием В.С. Вахмистрова идеей постоянно базирующегося на авиаматке самолёта заинтересовались другие конструкторы и изобретатели. Среди них был и Н.Н. Поликарпов. В 1936 г. он предложил использовать для этого свой опытный истребитель И-17. Планировалось заменить крыло на новое, вдвое меньшей площади, снять шасси, пулемёты поменять на пушки, установить оборудование для подцепки к ТБ-3. Благодаря снижению веса и аэродинамического сопротивления скорость самолёта должна была возрасти примерно на 100 км/ч. „В результате получаем в кратчайший срок вполне современный подвесной истребитель с мощным вооружением, высокими лётными данными и уже испытанной и облётанной конструкцией“, — писал Николай Николаевич.ЦГАМО. Ф. 4610. Oп. 1. Д. 77
Если Поликарпов предусматривал установку истребителя под крылом носителя, то в предложении профессора В.В. Татаринова (1937 г.) речь идёт о посадке самолёта на самолёт. В его записке в Комиссариат Обороны „О воздушных авианосцах“ говорится: „Воздушный авианосец должен представлять собой мощный самолёт типа тяжёлого бомбовоза с большим радиусом действия, на крыльях которого установлено несколько сверхскоростных истребителей, которые снимаются и садятся исключительно в полёте. При посадке истребитель выравнивает свою скорость с авианосцем и, заняв положение над крылом последнего, спускает причалы, которыми притягивается и крепится на своё место. Нарушения равновесия авианосца не приходится пугаться, так как пока работает пропеллер истребителя, давление последнего на крыло авианосца может быть не только сведено к нулю, но и даже сделано отрицательным. Таким образом, посадочная скорость истребителя оказывается равной крейсерской скорости авианосца. Это обстоятельство позволяет уменьшить поверхность крыла и увеличить скорость истребителя, сделав его действительно скоростным. Способ посадки истребителей позволяет также совершенно убрать у них шасси, заменив их простыми рессорами, что облегчает истребитель и позволяет придать ему обтекаемую форму. Моторы истребителей пускаются не только при их взлёте, но и в тех случаях, когда требуется увеличить скорость нагруженного авианосца“.РГАЭ. Ф. 7515. Oп. 1. д. 468
…В отношении предъявленных технических требований НИИ ВВС в данном проекте не выполнено требование посадки на землю с посадочной скоростью не более 120 км/ч без поломки какой-либо детали. Это требование ставит самолёт в ряд нормальных истребителей с предъявленными к нему более тяжёлыми требованиями (приспособление для посадки на матку, мощное радио и питание от матки), что не даёт возможности повысить его скорость и, следовательно, самолёт теряет своё основное преимущество перед обычным истребителем.
Поэтому в данном проекте приспособления для посадки на землю отсутствуют. В случае вынужденной посадки самолёт садится на нижние части центроплана с возможной поломкой винта и хвостовой части фюзеляжа на скорости 127 км/ч, предварительно слив горючее и расстреляв патроны.
За счёт этого максимальная скорость вместо требуемой скорости 500 км/ч на высоте 4000 м получается 570 км/ч на высоте 5000 м и, кроме того, вместо требуемых 2-х пулемётов „ШКАС“ устанавливается 4 пулемёта и берётся лишняя тысяча патронов.
…Питание патронами и горючим от матки дает возможность истребителю сохранять боеспособность во всё время полёта бомбардировщика».
Несмотря на явную непрактичность затеи, Вахмистрову при поддержке Тухачевского удалось включить проект в план опытного самолётостроения на 1935 г. Строить истребитель «Звено» поручили заводу № 22 в Филях, где делали бомбардировщики ТБ-3 и где Вахмистров с 1934 г. работал начальником конструкторской бригады. Первый экземпляр «И-3», предназначавшийся для изучения его лётных качеств, должен был иметь обычное шасси. Конструкция самолёта металлическая, с гладкой обшивкой и потайной клёпкой. К концу 1935 г. утвердили макет, подготовили рабочие чертежи, началось изготовление деталей и агрегатов для статиспытаний.
Трубки бензо- и маслопитания И-5 из баков самолёта-носителя.
И-5 отделяется от крыла.
В том же году под руководством Вахмистрова для «Звена-2» сконструировали устройство для дозаправки установленных на бомбардировщике И-5 горючим и маслом. Судя по фотографии, оно в принципе не отличалось от разработанного в 1932 г. для «Звена-1». Система подпитки прошла проверку 18 августа 1935 г. во время полёта ТБ-3 с двумя И-5 продолжительностью более восьми часов. Стартовав с аэродрома НИИ ВВС в Щёлково, лётчики-истребители, преодолев с работающими двигателями 570 км на крыле бомбардировщика, вступили в условный бой с двумя И-5 «противника» и отогнали их от ТБ-3. Затем они преодолели по воздуху ещё 420 км и приземлились на аэродроме НИИ ВВС. Бомбардировщик пролетел 200 км, сбросил на полигоне три 250-кг бомбы и тоже вернулся в Щёлково. Длина его маршрута составила 1330 км, полёт проходил на высоте 1200 м.
Испытание показало, что использование самолёта-носителя с доливом из него топлива в истребители позволяет увеличить радиус их действия почти вдвое и что после длительного пребывания в полёте лётчики способны успешно вести воздушный бой. Тем не менее, в отчете НИИ ВВС от 20 сентября сказано: «Соединение „Звено“ (ТБ-3-4М17 + 2 И5) как устаревшее по своим лётно-техническим данным не может быть рекомендовано на вооружение ВВС. Его можно рекомендовать только в качестве учебно-тактического соединения для отработки на нём тактики применения и тренировки. <…> Соединение „Звено“> составленное из современных самолётов, должно обеспечить несомненные тактические выгоды, в силу чего целесообразна срочная постройка опытного соединения „Звено“ из современных самолётов с последующим срочным испытанием его в НИИ ВВС».
Замены ТБ-3 пока не было, однако появились скоростные истребители-монопланы. Но прежде, чем ставить их на самолёт, предстояло решить важную задачу — упростить метод соединения истребителей с бомбардировщиком. На установку вручную одного самолёта на крыло уходило не менее получаса, а закрепление истребителя на фюзеляже требовало ещё больше времени и усилий. Ни о какой оперативности вылета при этом говорить не приходилось.
Проект самолёта И.А. Рыбникова.Филиал РГАНТД. Ф. Р-1. Оп. 38-5. Д. 894
Основное отличие этого составного самолёта от «звеньев» В.С. Вахмистрова заключалось в том, что в связке нижние самолёты как бы образовывали второе крыло, т. е. летательный аппарат был бипланом. Все управление осуществлялось пилотом верхнего (основного) самолёта. В воздухе закреплённые под крылом машины могли отсоединиться и действовать самостоятельно, получалось три самолёта-моноплана. Данный проект, появившийся в 1936 г. под влиянием сообщений об успешных экспериментах Вахмистрова, являлся чисто умозрительным и не содержал никаких расчётов и чертежей. Он был оформлен как заявка на изобретение, но авторского свидетельства Рыбников не получил.
Проблему попытались решить путём подвески самолётов под крыльями носителя. Но для этого нужно было убирать шасси истребителя, а к моменту начала экспериментов таких самолётов в стране ещё не было. Тогда решили прикреплять самолёт на «плавающей» подвеске. Был выбран истребитель Д.П. Григоровича И-Z с низкорасположенным крылом, что выгодно с точки зрения аэродинамики (уменьшалась интерференция между крыльями подвешенного самолёта и бомбардировщика). Его закатывали под крыло и крепили на качающейся ферме, которая позволяла истребителю перемещаться на полметра вверх-вниз во избежание поломки шасси при разбеге по неровной поверхности. После взлёта лётчик истребителя, отклонив руль высоты вверх, должен был поставить свою машину и ферму в крайнее нижнее положение, в котором ферма стопорилась замком. Замок можно было открыть из кабины И-Z.
Новый составной самолёт получил название «Звено-З». 19 октября 1933 г. состоялся его единственный полёт, закончившийся катастрофой. В кабинах истребителей находились уже знакомый читателю И.Ф. Гроздь и недавно появившийся в НИИ ВВС лётчик А.В. Коротков. ТБ-3, как всегда, пилотировал П.М. Стефановский. Он пишет:
«Когда колеса ТБ-3 отделились от земли, более опытный лётчик Гроздь отдал ручку от себя и застопорил свой самолёт в нужном нижнем положении. Коротков же прозевал момент отрыва и неправильно поставил рули глубины. Собственная подъёмная сила подбросила истребитель в крайнее верхнее положение и прижала его к носителю. Я это почувствовал по поведению ТБ-3. И крепко обругал Короткова.
Возможность такой ошибки предусматривалась при подготовке к полётам. В этом случае мне надлежало набрать две тысячи метров высоты и поднять нос корабля почти до посадочного угла. Поскольку нагрузка на квадратный метр площади крыла у истребителя значительно больше, чем у бомбардировщика, то он должен и скорость потерять раньше, быстрее свалиться на нос.
Одно, правда, в расчёт не принималось: возможность возникновения в такой момент тряски хвостового оперения от слишком сильных возмущений воздуха на больших углах атаки.
Необходимая высота достигнута. ТБ-3 начинает медленно терять скорость: сто сорок, сто двадцать, наконец — сто километров в час. Самолёт вздрогнул.
Ощутив резкий толчок, я с облегчением вздохнул. „Зет“ Короткова опустился в крайнее нижнее положение. Всё в порядке! Плавно увеличиваю скорость бомбардировщика. Коротков сейчас проверит, надежно ли закрылись стопоры, и мы пойдём на рубеж воздушного старта. Начал было подсчитывать оставшееся расстояние, как какая-то неведомая сила швырнула самолёт на левую плоскость. Послышался треск и скрежет. Машинально уменьшаю обороты всех двигателей. Машину ещё сильнее потянуло вниз.
Оцепенение, вызванное неожиданностью случившегося, быстро проходит. Лихорадочно скачут тревожные мысли. Осматриваюсь. Так и есть: самолёт Короткова прилип к плоскости бомбардировщика и разворотил её.
Скорость снижения неумолимо нарастает. По переговорному устройству спрашиваю Короткова, не ранен ли? Он молчит.
Быстро соображаю, что же произошло. Коротков, видимо, преждевременно потянул ручку на себя, боясь снова опоздать, как на взлёте. Неплотно закрывавшийся задний стопор выскочил. „Зет“ сразу же перешел на большой угол атаки. Один крыльевой стопор не выдержал нагрузки и сломался. Возник перекос. Вырвало стопор другого крыла. Истребитель в положении небольшой горки с разворотом врезался в нашу плоскость. Нет у него винта — разлетелся вдребезги.
Анализируя случившееся, продолжаю действовать. Сейчас промедление подобно самоубийству. Даже групповому убийству. Даю газ всем двигателям, плавно, почти до отказа выжимаю правую педаль, отжимаю от себя штурвал.
К „звену“ подстраивается сопровождавший нас связной самолёт Р-5. Лётчик Михаил Александрович Нюхтиков и ведущий инженер Николай Владимирович Флоров руками показывают Короткову на землю. Но лётчик не прыгает. Однако он жив. Догадываюсь об этом по разгневанной жестикуляции Нюхтикова. Не надеется, что ли, Коротков на шёлковый купол парашюта? Или в нём заговорил ложный стыд — этот извечный и страшный враг лётчиков? Вот сядем, я покажу тебе стыд, научу уму-разуму.
Сядем? А как садиться с этими бандурами под плоскостями?
На такие посадки „звено“ не рассчитано. И другого выхода нет.
„Зет“ Короткова теперь никакой силой не оторвешь от авиаматки.
…Разворачиваюсь в сторону аэродрома и аккуратно снижаюсь. Вот и полосатый конус ветроуказателя. Правильно вышел, навстречу ветру. Всё ближе земля. Дотяну ли? Газку, газку ещё чуток. Только бы перетянуть вон через те чёртовы сосны. Они промелькнули под самым самолётом. Едва не зацепился за их макушки. Впереди взлётно-посадочная полоса. Пора выравнивать. Штурвал помалу на себя — и никакого крена, под плоскостями — самолёты. Машина выровнялась. И тут же резко свалилась на правую плоскость. Еле опять выровнял. Шасси коснулись земли. Самолёт побежал по полю. Сели!
Когда вылезли из кабины, радость нашу как ветром сдуло. Самолёта Короткова под плоскостью не было. Увидели его невдалеке от начала взлётно-посадочной полосы, бежим туда. „Зет“ лежал на спине. Коротков был мертв. На выравнивании подъёмная сила, прижимавшая истребитель к крылу авиаматки, иссякла, и он, перевернувшись, рухнул на землю».
После этого случая Гроздь отказался участвовать в дальнейших полётах в составе «Звена», сочтя их слишком опасными. Он погиб в 1935 г. при испытании модифицированного варианта серийного разведчика Р-5. Между тем, ни одного серьёзного происшествия при испытании самолётов-звеньев больше не случилось…
Истребитель Кертисс F9C-2 на причальной трапеции дирижабля «Мейкон», 1933 г.
Причальная ферма в сложенном состоянии под самолетом ТБ-3.
К концу 1933 г. ТБ-3 и поврежденный узел крепления И-Z отремонтировали, в январе 1934 г. планировалось продолжить испытания. Но к этому времени Владимир Сергеевич Вахмистров был захвачен новой идеей — он решил сделать так, чтобы истребители взлетали самостоятельно и подцеплялись к бомбардировщику в полёте. В нужный момент они могли отсоединиться, выполнить задачу и затем вновь сцепиться с ТБ-3 для дозаправки топливом и пополнения боекомплекта. Так появилось «Звено-5».
Свой замысел Вахмистров позаимствовал из американского опыта. Там занялись изучением техники отделения и подцепки самолёта к дирижаблю, и в начале 1930-х годов на вооружении ВМФ США появились дирижабли «Акрон» и «Мэйкон» с истребителями на борту. Самолёты размещались в ангаре внутри дирижаблей, из которого их можно было с помощью подвижной трапеции опустить через люк наружу, и они стартовали в полёт. После полёта лётчик крюком над фюзеляжем цеплялся за трапецию и его втягивали внутрь.
Но опытов соединения самолётов в воздухе история ещё не знала. Вахмистров понимал, что идёт на большой риск, особенно после катастрофы с Коротковым. Поэтому он не торопился, всё делалось поэтапно.
Сначала была создана конструкция для подцепки И-Z под фюзеляж ТБ-3. Она была в принципе такой же, как у американцев. Под центропланом бомбардировщика закрепили трапецию длиной около 4 м. С помощью тросов и лебёдки она могла опускаться вниз для приема истребителя и снова прижиматься к фюзеляжу. Управлял ей бортмеханик с помощью специального штурвала. На фюзеляже И-Z в районе центра тяжести смонтировали ферму («кабан»), заканчивающуюся сзади трубой с крюком и фиксирующим замком. Передняя часть трубы была раздвоена и загнута вниз, чтобы предохранить винт от возможных ударов при подходе к трапеции.
При подцепке лётчик истребителя уравнивал скорость со скоростью бомбардировщика и, нацелившись, прицеплялся крюком к нижней части трапеции, срабатывал замок. После этого бортмеханик поднимал трапецию с самолётом И-Z до упора его крыльями в колёса ТБ-3. Одновременно из трапеции выдвигалась трубчатая вилка, упиравшаяся в закабинную часть истребителя для дополнительной фиксации. Конструкция И-Z в местах контакта с колесами и задней опорой была усилена более толстой дюралевой обшивкой. Для взлёта пилот истребителя тросиком открывал замок на крюке и освобождал самолёт.
Устройство для подцепки на истребителе И-Z.
В.А. Степанчёнок, выполнивший первую в мире подцепку самолёта к самолёту в полёте.
Прежде чем приступить к лётным испытаниям, в феврале 1935 г. провели эксперименты по определению взаимного влияния самолётов при подходе И-Z для подцепки. Для этого на трапеции закрепили крыло, имитирующее плоскость истребителя. Ферму с этим крылом в полёте опускали, замеряя скорость воздушного потока и подсасывающую силу на разных расстояниях от ТБ-3. Лишь убедившись, что ненормальных усилий подсоса крыла И-Z к крылу ТБ-3 нет, решили приступить к полётам. Пилотировать И-Z должен был лётчик-испытатель В.А. Степанчёнок, бомбардировщик — П.М. Стефановский.
Полёты начали с тренировки. К трапеции присоединили два двухметровых деревянных шеста, между ними натянули матерчатые ленты. Степанчёнок должен был по одной обрывать их крюком на кабане.
Первая тренировка 15 марта 1935 г. прошла неудачно. Дважды лётчик пытался сорвать ленты, но не сумел. При третьей попытке он, не рассчитав, ударился трубой кабана о металлическую трапецию и погнул трубу. Зато следующую тренировку, 20 марта, Степанчёнок провёл на «отлично». В каждом из трёх полётов он срывал все пять лент, то есть все 15 опытов прошли успешно.
23 марта впервые в истории авиации была выполнена подцепка одного самолёта к другому в полёте. Произошло это на высоте 1700 м при скорости 140 км/ч. «Самолёт „ЗЕТ“ после вполне нормальных подходов к штанге на третьем зацепился. Никаких колебаний и вибраций у самолёта „ЗЕТ“ не наблюдалось. После подцепки самолёт „ЗЕТ“ подтянули. Всё „звено“ снизилось в таком положении до 500 м для демонстрации начальнику Управления ВВС РККА, находившемуся на аэродроме. После была набрана высота 1200 м, ферма с самолётом „ЗЕТ“ опущена на 20 оборотов и самолёт „ЗЕТ“ отцепился вполне нормально», — сказано в отчёте.
Тренировка по срыву ленточек.
И-Z присоединился к ТБ-3. 23 марта 1935 г.
29 марта Степанчёнок, несмотря на болтанку в воздухе, осуществил ещё четыре подцепки и отцепки. Последняя, четвёртая, была сделана с подтягом И-Z к ТБ-3. Сама подцепка занимала 15–20 секунд, а вот на подтягивание самолёта в походное положение (крылья прижаты к колесам бомбардировщика) уходило намного больше времени — до 2,5 минут.
По результатам полётов было рекомендовано разработать конструкцию захвата типа вертикальной вилки, упрощающую технику зацепления, а также спроектировать питание горючим и маслом от бомбардировщика и техническую связь с подвешенным самолётом (при испытаниях общение между экипажами осуществлялось зрительно — через бомболюк, или передачей записок).
В 1934 г. начался выпуск истребителя И-16 с убирающимся шасси. Теперь подвешивать самолёт к ТБ-3 стало очень просто: истребитель подкатывали под крыло бомбардировщика, несколько человек приподнимали хвост И 16 и запирали задний замок, затем фиксировались передние узлы крепления, лётчик убирал шасси и самолёт-звено был готов к взлёту. На всё это при работе 6–7 человек уходило 2–3 минуты.
«Звено-6» во время государственных испытаний.
Как и в прежних опытах, И-16 крепился к крылу ТБ-3 в трёх точках. На нижней трубе лонжерона бомбардировщика были установлены пирамиды из стальных труб обтекаемого сечения, вершинами вниз. На концах пирамид находились кольцевые замки, захватывающие валики, расположенные на дополнительной нервюре истребителя в месте стыка консолей и центроплана крыла. Третья точка крепления представляла собой замок в верхней части фюзеляжа истребителя за сидением лётчика. Замок фиксировал валик стойки, шарнирно закреплённой на крыле ТБ-3.
Для отцепки лётчик И-16 открывал задний замок, и стойка с помощью амортизатора отклонялась назад. При даче ручки управления «от себя» хвост И 16 приподнимался, истребитель сходил с передних замков кольцевого типа и улетал вниз и в сторону. Отцепка производилась на скорости 150–160 км/ч.
В августе 1935 г. «Звено-6», как назвали новую комбинацию самолётов, выполнило первый полёт. Он прошёл успешно, пилотировавшие истребители С.П. Супрун и В.К. Елисеев заявили, что после некоторой тренировки любой строевой лётчик-истребитель сможет летать в составе «звена».
С 21 октября по 1 декабря прошли государственные испытания «Звена-6». Перед этим И-16 оборудовали системой подпитки топливом и маслом от ТБ-3. Самолёты соединялись резиновыми шлангами, они крепились к истребителям замками, открывающимися из кабины И-16. На концах шлангов стояли клапаны, которые перекрывали магистрали при расцеплении самолётов.
Убираемое шасси очень облегчало подвеску самолёта.
Сначала тренировались в подвеске и сбрасывании И-16 на земле — это упражнение сделали 26 раз. Затем выполнили 10 полётов с разделением самолётов. Лётные качества «звена» по сравнению с обычным ТБ-3 изменились несущественно: потолок уменьшился на 400 м, максимальная скорость возросла на 7–8 км/ч. Среди замечаний отмечались недоработанность системы внешнего питания истребителя горючим и маслом (течь в местах крепления шлангов к истребителю, нечёткая работа замков их отсоединения) и отсутствие средств связи между экипажами бомбардировщика и подвесных самолётов.
Но в целом впечатление было положительное. Заключение по полётам гласило:
«1. Установку соединения Звено (ТБ-3 4М-17 + 2 И-16), заводской литер 3–6, считать прошедшей испытания.
2. При условии замены на ТБ-3 отдельных деталей шасси на усиленные (узлы крепления полуоси, амортстойки, подкосы) и устранении выявленных дефектов, соединение Звено в составе ТБ-3 4М-17 + 2 И-16 может быть рекомендовано на вооружение ВВС в качестве:
а) транспортного для заброски на далёкие расстояния;
б) авиаматки ПВО.
Кроме того, при условии замены ТБ-3 4М-17 на более современный вариант ТБ-3 4М-34Р или PН в качестве:
а) ТБ с собственным охранением и
б) тяжёлого крейсера с 2 истребителями на нём.
<…>
4. Учитывая полную принципиальную отработку вопроса с установкой на тяжёлые самолёты и его тактическую ценность, считать необходимым дополнить существующие требования к проектируемым истребителям и ТБ и включить в новые ТТТ к самолётам этого типа пункт о разработке приспособлений аналогичного типа, одновременно с разработкой конструкции самого самолёта и об учёте подвески во всех видах расчётов».
Начальник ВВС Алкснис добавил предложение о формировании авиабригады составных самолётов и распорядился дать заказ на оборудование 48 ТБ-3 4М-17 и 96 И-16 М-22 устройствами для подвески.
Шланги подачи горючего и масла от самолёта-носителя. Видны подтёки топлива и масла на фюзеляже.
Успешные полёты «звеньев» разных типов позволили Вахмистрову заняться воплощением в жизнь «авиаматки ПВО» — по сути, летающего аэродрома с базирующимися на нём истребителями. «Я предлагаю авиацию с её аэродромами поднять в воздух», — писал изобретатель. Авиаматка должна была подолгу барражировать над охраняемым объектом. При приближении вражеских самолётов от неё отсоединялись истребители и атаковали противника. Затем они приземлялись на аэродром или вновь сцеплялись с самолётом-носителем.
В.С. Вахмистров вспоминал: «Для авиаматки проектировалось огромное летающее крыло Черановского. Матка должна была представлять собой бомбардировщик с бомбами, поднимающий шесть истребителей. (Ранее предлагался ещё более грандиозный проект — самолёт-парабола размахом 100 м с 15 истребителями И-15 сверху и 5–6 И-Z снизу. — Д.С.).
Мне пришлось докладывать об этом проекте на заседании Реввоенсовета. Я привез туда все чертежи и рисунки. Мне дали для доклада 15–20 минут. Семён Михайлович Будённый помог мне развесить рисунки. Рисунок самолёта-параболы был непонятен, и Будённый повесил его вверх ногами.
К докладу был проявлен очень большой интерес. Эта беседа вместо 15–20 минут длилась около двух часов. Я был откомандирован для его постройки на 22 завод. Работу по проекту вела молодёжь, студенты из МАИ. Спроектировали. Пропустили через макетную комиссию. Начали строить.
Тухачевский очень поддерживал нашу работу. Однако когда он доложил о нашем проекте Сталину, Сталин сказал:
— Товарищ Тухачевский, вы очень хороший маршал, но очень большой фантазёр!
На следующий день моя тема была закрыта, а недостроенный самолёт выброшен в утиль».
«Звено» из шести самолётов.
Тогда Вахмистров решил упростить задачу — объединить уже испытанные «Звено-2», «Звено-5» и «Звено-6» в комплекс из шести самолётов. На крыле ТБ-3 разместили два И-5, под крылом — два И-16, под фюзеляжем — устройство для подцепления в полёте И-Z. По результатам сделанного в ЦАГИ расчёта усилили некоторые узлы крыла и шасси ТБ-3. Истребители И-5 и И-16 могли питаться горючим и смазочным материалом из баков самолёта-авиаматки.
Испытания начались 15 ноября 1935 г. и продолжались неделю. Сначала было три тренировочных полёта без установки самолётов И-5, но с двумя И-16 и с подцепкой И-Z. 20 ноября наступил день генерального показа. Бомбардировщик пилотировал П.М. Стефановский, в кабинах И-16 находились инженер-лётчик Т.Т. Алтынов и лётчик-испытатель К.К. Будаков, в закреплённых на крыльях И-5 — инженер-лётчик А.И. Никашин и лётчик-испытатель C.П. Супрун.
Взлетали при всех восьми работающих двигателях, но лётчики И-5 по заданию включали моторы на полную мощность не сразу, а уже во время разбега. Никашин и Супрун сделали это не одновременно, и «звено» чуть было не сошло с BПП. Нo в воздухе всё прошло отлично. На высоте 1000 м к бомбардировщику с первой же попытки пришвартовался И-Z Степанчёнка. Составной авиакомплекс сделал несколько кругов над аэродромом, на котором собралось множество зрителей. Потом по команде Стефановского все пять истребителей стартовали с авиаматки и закружили в небе.
Позднее рассматривался вариант ТБ-3, обслуживающий восемь истребителей ПВО. Два он нес на крыльях, к нему подлетали ещё шесть, три из которых подцеплялись снизу, а три несли дежурство в воздухе. Периодически звенья менялись для дозаправки самолётов и отдыха лётчиков-истребителей.
Момент рассоединения «авиаматки».
1935-й стал годом наибольшей активности работ по «звену». Были успешно испытаны три вида составных самолётов, в том числе с подцепкой и отсоединением в воздухе, началась постройка специального истребителя «Звено». Но именно в это время в карьере изобретателя и судьбе его изобретения наметился перелом. Дело в том, что единственный подходящий бомбардировщик-носитель ТБ-3 из-за невысоких лётных характеристик в середине 1930-х годов считался уже устаревшим, следовательно, бесперспективной становилась и вся идея «звена». В 1936 г. завод № 22 начал выпуск нового по технологии скоростного двухмоторного бомбардировщика СБ, и его руководству было не до Вахмистрова. Истребитель «И-3» сняли с производства, новых «звеньев» не строили. Всё ограничилось повторными испытаниями в 1936 г. подцепки И-Z к ТБ-3 с модифицированными замком зацепления и приёмным устройством и «Звена-6» с усовершенствованной системы бензопитания от ТБ-3 и средствами связи между самолётами (переговорным устройства СПУ-7, световой и звуковой сигнализацией).
Об условиях деятельности бригады Вахмистрова сказано в заявлении её сотрудников руководству завода (сентябрь 1936 г.):
«Работая на заводе № 22, бригада только формально числится при опытном конструкторском бюро, а фактически её работой мало кто интересуется, так как завод борется за выполнение своей программы, оставляя в стороне все другие работы. Находясь на заводе, бригада тов. Вахмистрова фактически не имеет производственной базы, ибо нельзя назвать базой несколько человек, выделенных из состава опытного цеха на производство этих работ. Поэтому работы бригады Вахмистрова продвигаются слишком медленно…Недостатком такой работы является то, что выпускаемые объекты теряли своё боевое значение из-за того, что к этому времени материальная часть снималась с вооружения ВВС РККА как устаревшая.
В настоящем году по предложению УВВС РККА на одну из установок, разработанную бригадой инж. Вахмистрова, по заводскому обозначению установка „3–6“, был дан заказ в систему ГУАПа (Главное управление авиационной промышленности. — Д.С.), где он в течение шести месяцев не был размещён и только в последнее время (21.XI. 36 г.) было дано распоряжение о передаче заказа и опять-таки не на авиационные заводы, а на заводы НКТП (Народного комиссариата тяжёлой промышленности. — Д.С.). Безусловно, выполнение этого серийного заказа на оборудование 150 самолётов не авиационными заводами повлечёт фактически срыв этой работы, т. к. соответствующего высокого качества и точности в продукции, требующейся в авиации, эти заводы дать не могут.
В настоящий момент конструкторская бригада инж. Вахмистрова, помещаясь ещё на заводе № 22, находится в очень тяжёлом положении. Дирекцией завода и ГУАПом официально объявлено о том, что настоящая группа должна покинуть завод и подыскать себе другое место с удобной производственной базой. Такую базу подыскать индивидуально инж. Вахмистрову почти невозможно.
…Такое положение группы привело её почти к развалу. Конструктора ютятся в тёмном, низком чердачном помещении завода, где нет ни света, ни воздуха, где даже невозможно ходить, не нагибая голову. Материальная часть (самолёты деревянной конструкции), не имея ангаров, хранятся на улице, где в силу неблагоприятных атмосферных условий (дождь, сырость, снег) подвергаются гниению и коррозии».
В конце 1930-х годов в Англии была сделана попытка создать составной самолёт для коммерческих трансатлантических полётов. Автором идеи был майор Р. Майо. В качестве носителя выбрали летающую лодку фирмы «Шорт», модифицировав её для установки на фюзеляже другого самолёта. Отделяемый самолёт «Меркурий» представлял собой четырёхмоторный моноплан с поплавковым шасси. Взлёт осуществлялся при одновременной работе двигателей обоих самолётов.
Испытания составного самолёта, получившего название Шорт-Майо «Композит», начались в январе 1938 г., а 21 июля 1938 г. на нём был осуществлён перелёт через Атлантику. После старта с побережья Ирландии «Композит» пролетел часть пути к Америке, затем «Меркурий» отделился от летающей лодки и продолжил полёт в сторону Канады, а самолёт-носитель вернулся на базу. Через 20 ч 20 мин, преодолев 4715 км, «Меркурий» приземлился в Монреале, доставив 450 кг почты.
Несмотря на успешное испытание, составной самолёт не мог решить проблемы трансокеанских пассажирских перевозок, т. к. перевозка 450 кг полезного груза (5 человек с лёгким багажом) с помощью двух самолётов была, конечно, коммерчески не выгодна.
В 1937 г. В.С. Вахмистрова перевели в подмосковный посёлок Подлипки в помещения бывшего парашютно-десантного бюро и назначили руководителем и главным конструктором авиационного КБ-29.
На новом месте группа Вахмистрова занялась развитием наиболее успешного варианта составного самолёта — ТБ-3 с двумя И-16 под крыльями («Звено-6»), Работы велись в двух направлениях: отработка техники подцепления истребителей в воздухе («Звено-7») и использование подвесных И-16 в качестве пикирующих бомбардировщиков («Звено-СПБ»).
Ферма для крепления самолёта.
И-16 с замком для подцепки.
Опыты с подсоединением одного И-16 М-25 к ТБ-3-4М-17 проходили в 1937 г. (вариант «Звено-7-1»). Под правым крылом бомбардировщика установили опускающуюся ферму со штангой. Пилот истребителя с помощью рас положенного на трубчатой конструкции замка должен был снизу захватить штангу (такая техника зацепления прошла проверку в 1936 г. во время дополнительных испытаний сцепки ТБ-3 + И-Z), после чего посадочную ферму тросом подтягивали к крылу самолёта-носителя. В поднятом положении И-16 упирался крыльями и хвостовой частью фюзеляжа в упоры в виде пирамидок с амортизирующими подушками. Связь между самолётами осуществлялась световой сигнализацией: зажигание лампы под крылом ТБ-3 и в его кабине свидетельствовало, что зацепление состоялось.
Для предварительных тренировок под левым крылом бомбардировщика смонтировали раздвижную штангу с конусом на конце.
Во время заводских испытаний в Подлипках было выполнено пять подцепок в воздухе. На совместных испытаниях в НИИ ВВС летом 1938 г. лётчику-испытателю Супруну только один раз удалось закрепиться под крылом ТБ-3, при этом из-за удара погнулась труба пирамидальной конструкции на истребителе.
Деформация фермы замка из-за удара при подцепке.
Тренировочные полёты на контакт с конусом.
Подцепка И-16 к ТБ-3 3 июля 1938 г.
Маневренный, но малоустойчивый И-16 начинало «водить» при приближении к бомбардировщику, и зацепиться за посадочную ферму было трудно. 29 июля во время тренировки Стефановский задел за неё и повредил винт истребителя. На этом полёты закончились. «Подцепка истребителя И-16 под крыло самолёта ТБ-3 в воздухе при существующей конструкции посадочных устройств сложна и осуществима только для лётчиков высокой квалификации», — гласил вывод по испытаниям. По распоряжению руководства авиапромышленности от 1 ноября 1938 г. работы по «Звену-7» были прекращены.
Более успешной оказалась судьба составного пикирующего бомбардировщика (СПБ). Идея сделать из И-16 пикирующий бомбардировщик возникла у Вахмистрова в 1936 г. ТБ-3 должен был стартовать с двумя истребителями под крыльями, каждый нёс по две 250-кг фугасные бомбы (самостоятельно взлететь с такой нагрузкой И-16 не мог). За несколько десятков километров от цели истребители отсоединялись, подходили к ней и с пикирования атаковали её. Такой вид бомбометания увеличивал точность попадания. После сброса боевой нагрузки И-16 превращались в обычные истребители. На аэродром они возвращались своим ходом.
Так как пикирующих бомбардировщиков в СССР тогда не было, идея по казалась привлекательной. Дополнительными плюсами было то, что ТБ-3 не должны были входить в зону ПВО противника, а на обратном пути находились под охраной отбомбившихся И-16. Работу включили в план опытного самолётостроения.
Проект составного самолёта ТБ-3 4М-34РН + 3 И-16М-25 («Звено-7»). Предусматривалось присоединение в полете как одного (подфюзеляжного), так и всех трёх истребителей. Из-за выявившейся на испытаниях в 1938 г. сложности подцепки проект не получил развития.
В 1937 г. построили первое «Звено-СПБ». В принципе это было то же «3вено-6», только использовались модификации самолётов с более мощными двигателям и — И-16 тип 5 с М-25 и ТБ-3 с М-34РН. Под крыльями И-16 смонтировали замки для подвески ФАБ-250. Они обеспечивали одновременный сброс бомб как из горизонтального полёта, так и с пикирования под углом до 90 градусов. К нижним поясам переднего и заднего лонжеронов прикрепили упоры для фиксации бомбы.
Отсоединение бомб осуществлялось с помощью пиропатронов, имелась также тросовая система аварийного сброса. Кнопку электрозапала пиропатронов смонтировали на гашетке пулемётов, ручка аварийного отцепления бомб находилась справа от сидения лётчика.
И-16 подвешивали к ТБ-3 с помощью лебёдки. Питание горючим могло осуществляться из баков самолёта-носителя, которые для этого были заправлены бензином Б-3 (обычно моторы ТБ-3 работали на низкооктановом Б-2). Связь между экипажами бомбардировщика и истребителей осуществлялась световой сигнализацией. Кроме того, на ТБ-3 установили перископ для обзора под крыло.
По сведениям В.Б. Шаврова, первый полёт «Звена-СПБ» состоялся в июле 1937 г. В сентябре 1938 г. составной самолёт прошёл государственные испытания. ТБ-3 пилотировал В.Е. Дацко, И-16 — А.С. Николаев и Я. Тарабовский. В комбинации «звено» выполнили 21 полёт с общим временем 14 ч 35 мин.
Изучалось поведение И-16 в диапазоне углов пикирования от 30 до 90 градусов без бомб и с бомбами, определялись лётные характеристики, оценивалась меткость бомбометания. Было установлено, что вероятность попадания в цель размером 40x45 м при пикировании с высоты 2 км возрастает в 1,3 раза по сравнению с бомбометанием из горизонтального полёта, а с 5 км — в 2,6 раза.
«Звено-СПБ».
Лётные данные «Звена-СПБ» и входящих в него самолётов.
Так как при разбеге оперение подвешенных под И-16 бомб иногда задевало за неровности аэродрома, было решено укоротить пирамиды для подвески истребителей. В 1939 г. состоялись контрольные испытания. Они свелись, в основном, к рулёжкам и подлётам. Задевания за землю не наблюдалось, но ещё один дефект — подтекание бензина в месте соединения наружных шлангов с баками И-16 — остался неустранённым.
Управление авиапромышленности предлагало принять «Звено-СПБ» на вооружение. Но после 1937 г. новое руководство ВВС перестало проявлять интерес к работе В.С. Вахмистрова. Возможно, свою роль в этом сыграл арест старшего брата Владимира Сергеевича по обвинению в принадлежности к антисоветской вредительской организации в ЦАГИ. В 1938 г. начальником КБ-29 назначили энтузиаста стратосферной авиации В.А. Чижевского, и Вахмистров вновь лишился производственной базы.
ФАБ-250 под крылом самолёта И-16.
Ситуацию спас случай. Вахмистров вспоминал:
«В 1938 или 1939 году в НИИ ВВС приехал Ворошилов, чтобы познакомиться с новой техникой. Ему показали матку, поднимавшую И-16 с бомбами. И-16 бросали бомбы с пикирования. Для демонстрационной бомбежки был выполнен из полотна линкор. Истребители разбомбили его. Ворошилову всё очень понравилось. Он вызвал меня, спросил как дела. Я ответил, что плохо. Ворошилов обещал поговорить с Кузнецовым, Наркомвоенмором.
Ворошилов уехал с аэродрома, а я пошёл обедать. Вдруг бежит дежурный:
— Вахмистров, к телефону.
Нарковоенмор просил меня приехать в 12 ночи к нему. С тех пор дело и пошло…».
В январе 1940 г. Управление морской авиации заключило с авиапромышленностью договор о поставке 12 составных пикирующих бомбардировщиков Вахмистрова — по четыре для Черноморского, Балтийского и Тихоокеанского флотов. Для необходимых переделок ТБ-3 и И-16 был выделен авиазавод № 207 в Долгопрудном. С Черноморского и Балтийского флотов в НИИ ВВС прибыло несколько лётчиков для обучения полётам на «Звене».
Вахмистрова с сотрудниками перевели на созданный в марте 1940 г. на основе КБ-29 опытный самолётостроительный завод № 289. Он занялся вариантом СПБ с истребителями, несущими по одной бронебойной 500-кг бомбе БРАБ-500. Эта бомба могла использоваться для поражения кораблей любого класса, тогда как ФАБ-250 считалась пригодной только против лёгких военных кораблей и транспортных судов. БРАБ-500 крепилась на балке под фюзеляжем И-16, был разработан механизм, отклоняющий бомбу при сбросе за ометаемую пропеллером зону. Один такой самолёт был построен, но не испытывался из-за начала войны.
Проект самолета И-16 с бомбой БРАБ-500.
И-16 с бомбами после отделения от самолёта-носителя.
Благоприятный для Вахмистрова период продолжался недолго, так как начались испытания двухмоторных пикирующих бомбардировщиков Пе-2 и Ар-2, готовился их серийный выпуск. 10 июня 1940 г. Наркомат ВМФ издал приказ о прекращении работ по СПБ. Тогда же было остановлено изготовление «звеньев» на заводе № 207. 21 августа группу Вахмистрова расформировали, её работников (5 человек) передали в ОКБ П.О. Сухого.
Казалось бы, на этом можно поставить точку в истории «звеньев». Однако в ней есть ещё одна яркая страница, связанная с применением СПБ в авиации Черноморского флота. Два составных бомбардировщика вместе с оснасткой для оборудования ещё двух «звеньев» летом 1940 г. были доставлены в Евпаторию со складов 207-го завода. Так появилась первая и единственная в истории авиации эскадрилья составных самолётов (2-я авиационная эскадрилья 32-го истребительного полка 62-й авиабригады). Её возглавил опытный лётчик капитан А.В. Шубиков.
Весной 1941 г. Шубиков продемонстрировал возможности своей необычной эскадрильи командованию Черноморского флота. Результаты бомбометания трёх СПБ (четвертый ещё находился в сборке в местных авиамастерских) на полигоне так впечатлили адмирал Ф.С. Октябрьского, что он распорядился повторить показ на буксируемой тральщиком барже, а после её «потопления» выделил в качестве мишени радиоуправляемый торпедный катер.
Через несколько дней после начала Великой Отечественной войны появился приказ о расформировании эскадрильи Шубикова. Арматуру подвесок сняли, самолёты должны были использоваться по отдельности. Но затем родилась идея применить СПБ для бомбёжки румынского порта Констанцы и уничтожения стратегически важного Чернаводского моста через Дунай.
Для подготовки этих операций в Крым 22 июля прибыл В.С. Вахмистров. 13 августа в отчёте о проделанной работе он писал:
«В настоящее время в 62-й А Б восстановлен монтаж установок „СПБ“ на 3-х самолётах ТБЗ и 6-ти самолётах И-16, заканчивается монтаж ещё одного „звена“ (ТБ2 + 2 И16). За время моей командировки были произведены следующие дополнительные работы:
1. На самолётах ТБЗ установлены бронеспинки у левого пилота, борттехника и заднего стрелка.
2. В проходе между сиденьями лётчиков установлена откидная дуга с гнездом под шкворень спарки ДА, что даёт возможность правому пилоту обстреливать переднюю и заднюю верхние полусферы.
3. Под фюзеляжем самолёта И-16 смонтирована установка для подвески сбрасываемого бака на 95 литров бензина. По новой схеме бензопитания после отцепки самолётов И-16 от ТБЗ питание переключается на сбрасываемые бачки, а после сбрасывания последних — на главный бак. Установка баков проверена в воздухе и работала безотказно.
„Звено“ СПБ за время моей командировки дважды вылетало для боевых операций в район Констанцы, причём первый раз самолёты И-16 бомбили цели в 13 часов при безоблачном небе. В городе перед бомбежкой было нормальное движение, зенитная артиллерия открыла огонь уже после бомбёжки, что указывает на полную неожиданность и внезапность появления самолётов над целью.
При выполнении второй боевой операции — бомбежки моста через реку Дунай было 100 % попаданий и мост разрушен.
Повреждённый атакой СПБ Чернаводский мост через Дунай.
В обоих случаях все самолёты вернулись без единой пробоины.
Такой результат боевого применения „звена“ СПБ указывает на большую его эффективность и на необходимость применения в более широком мае штабе».
18 августа адмирал Н.Г. Кузнецов направил в правительство письмо с предложением срочно изготовить для флота К) СПБ прежнего типа и разработать новый составной бомбардировщик ТБ-7 + 2 МиГ-3 с подвесками для двух ФАБ-250. Но в условиях острой нехватки обычных самолётов было не до экспериментов, и реакции не последовало.
Эскадрилья Шубикова просуществовала до конца октября 1941 г., сделав около 30 самолёто-вылетов. С помощью составных пикирующих бомбардировщиков были разрушены переправы через Днепр в районе Каховки и Запорожья. Два вылета были сделаны без бомб, для прикрытия с воздуха советских боевых кораблей. За всё время не был сбит ни один самолёт-носитель, а из восьми И-16 в боях погибло только два. Кроме полётов в «звеньях», И-16 всё чаще действовали поодиночке, как обычные истребители. Осенью немецкие войска вторглись в Крым. 22 октября в воздушном бою под Перекопом погиб А.В. Шубиков, и история эскадрильи СПБ подошла к концу.
В.С. Вахмистров с 1942 г. работал заместителем главного конструктора в ОКБ Н.Н. Поликарпова, занимался десантно-транспортными планерами. Но он не утратил интереса к составным летательным аппаратам. Об этом свидетельствует его проект «летающей бомбы» (1944 г.). В корпусе планера монтировались две 1000-кг бомбы. Снизу имелось шасси в виде двух сбрасываемых тележек. На планер устанавливался истребитель, который вёл его к цели, получая при этом бензин из баков в крыле планера. В расчётной точке лётчик отсоединял замки крепления «летающей бомбы», и она пикировала на цель. «Данный проект является развитием осуществленной мной в различных вариантах идеи составного самолёта и „самолёта-звена“… В предполагаемом проекте целиком используется отработанная часть — установка истребителя и питание горючим», — писал изобретатель.
Предложение Вахмистрова осталось без ответа. Между тем в Германии в конце войны на вооружении появились похожие по принципу действия составные самолёты «Мистель» — истребитель с подвешенным под ним бомбардировщиком без экипажа, но с 1725 кг взрывчатки на борту. Они предназначались для борьбы с морским целями.
Проект «летающей бомбы» Вахмистрова.
Составной самолёт «Мистель».