Начало работ по самолетам-"бесхвосткам" в нашей стране связано с именем Бориса Ивановича Черановского. Черановский не имел инженерного образования, по профессии он был скульптор, но, обладая врожденными конструкторскими способностями, создал немало оригинальных летательных аппаратов, в том числе — первые в мире планеры и самолеты типа "летающее крыло". Возможно, именно художественное образование и обусловило интерес Черановского к "летающему крылу" — наиболее совершенному в аэродинамическом отношении и красивому по форме летательному аппарату.

Одним из теоретических достоинств схемы "бесхвостка" является меньшее сопротивление в полете из-за отсутствия горизонтального хвостового оперения. Если устранить фюзеляж, аэродинамическое совершенство аппарата станет еще выше, он приблизится к идеальной с точки зрения аэродинамики форме, в которой нет частей, не участвующих в образовании подъемной силы. Это и есть "летающее крыло".

Борис Иванович Черановский.

Первым, кто предложил разместить основные агрегаты самолета внутри крыла, был уже знакомый читателю С.С.Неждановский. Он высказал эту идею еще в 1883 г., занимаясь теоретическими изысканиями такой формы летательного аппарата, которая при наименьшем сопротивлении давала бы наибольшую подъемную силу (или, выражаясь современным языком, имела бы максимальное аэродинамическое качество). На страницах его рукописи есть рисунок крыла с расположенным внутри двигателем и запись: "Ясно, что удовлетворительное устройство летательной машины зависит от ее легкости и формы (наклонная плоскость (крыло — Д.С.) должна быть гладкой) и от силы двигателя".[1]

Для того, чтобы "спрятать" в крыле летчика, двигатель и грузы, оно должно быть достаточно толстым. Между тем, первые самолеты и планеры имели крылья с тонким изогнутым профилем, как у птицы. Прочность таких крыльев обеспечивали внешние силовые элементы — стойки, подкосы, растяжки. Только с появлением монопланов со свободнонесущим крылом толстого профиля идея "летающего крыла" обрела реальные перспективы.

Пионером в развитии свободнонесущих монопланов был немецкий конструктор Гуго Юнкерc. Ему же принадлежит первый в мире патент на "аппарат, не имеющий частей, не создающих подъемной силы".[2] Летчик, двигатели, горючее — все должно было находиться внутри крыла. Вместе с тем, Юнкерc не планировал устранить вместе с фюзеляжем и горизонтальное оперение, поэтому называть его проект "летающим крылом", как это часто делают зарубежные историки авиации, не вполне корректно. Скорее, его можно назвать проектом бесфюзеляжного самолета.

Проект самолета "Виталия". Рисунок из рабочей тетради Черановского.

Это предыстория. Практические работы по самолетам типа "летающее крыло" начались в 20-е годы в СССР по инициативе убежденного сторонника этой схемы Б.И.Черановского.

Б.И.Черановский родился в 1896 г. на Западной Украиние в селе Павловичи. Его отец был школьным учителем. В возрасте 14 лет в Киеве Борис наблюдал полеты одного из первых русских летчиков С.И.Уточкина. Скорее всего эти юношеские впечатления и зародили в нем интерес к авиации. После окончания Киевского художественного училища Черановский вместе с братом переехал в Москву и там в 1920 г. сделал первый эскиз самолета-"летающее крыло", который назвал латинским словом "Виталия".[3]

Предложенный Черановским самолет резко отличался от других "бесхвосток". Крыло, из которого, собственно, и состоял самолет, имело форму параболы, основание которой было примерно равно высоте. Выбор крыла параболической формы с малым удлинением был продиктован стремлением увеличить хорду и этим обеспечить такую высоту центральной части крыла, чтобы там уместились экипаж и пассажиры. Для продольной балансировки задняя часть крыла была отогнута вверх, как на французских "бесхвостках".

Свою идею Б.И.Черановский заявил в форме патента. В нем предлагался самолет, который "...с целью уменьшения общего веса и лобового сопротивления имеет несущую поверхность, образованную лишь из одного крыла, т.е. самолет является "бесхвостым", летающим крылом... Толщина крыла берется достаточной для того, чтобы вместить в нем моторы, баки с горючим, груз, людей и механизмы управления".[4]

В 1921 г. при Академии воздушного флота (теперь это Военно-воздушная инженерная академия им.проф.Н.Е.Жуковского) был организован планерный кружок "Парящий полет". Б.И.Черановский стал одним из его активных членов. В январе 1923 г. он начал строить там планер-"летающие крыло" БИЧ-1, уменьшенный вариант "Виталии". Крыло размахом 5,7 м представляло собой пространственную ферму из сосновых нервюр и планок, обтянутую полотном.

Каркас планера БИЧ-1. Человек почти целиком находился внутри толстого крыла.

Параболическая форма, малое удлинение и толстый, 20-процентный профиль позволяли при небольших размерах аппарата так расположить внутри крыла человека, что за обводы выступала только голова. Летчик как бы надевал планер на себя: он влезал в крыло сверху через специальное отверстие, которое потом зашнуровывалось. Единственными органами управления были элевоны, идущие вдоль всей задней кромки. Они имели перевернутый профиль (выпуклой стороной вниз), чем и достигалась S-образная форма продольного сечения крыла. Из-за довольно высокого колесного шасси аппарат стоял на земле под большим углом к горизонту. Это было сделано специально, так как эксперименты с моделями, проведенные Черановским в аэродинамической лаборатории Московского высшего технического училища в 1921 — 1922 гг., показали, что при малом удлинении крыла для создания той же подъемной силы оно должно иметь больший угол атаки, чем обычно.[5]

Построили БИЧ-1 весной 1923 г. и 16 апреля провели первые наземные испытания, протащив его на буксире за аэросанями по аэродрому Московской школы авиации.[6] Осенью необычную машину привезли в Коктебель, где проходили Всесоюзные планерные состязания (их тогда называли "планерные испытания"). Из-за очень малого удлинения крыла летчику В.Ф.Денисову не удалось поднять аппарат в воздух.

В 1924 г. Б.И. Черановский построил новый планер — БИЧ-2. Чтобы повысить его "летучесть", конструктор почти вдвое увеличил размах крыла и применил более привычный профиль — "Геттинген-436" с относительной толщиной 11%. Сзади установили вертикальный руль, двухколесное шасси заменили оригинальным одноколесным, с дополнительными опорами на концах крыла. Для уменьшения сопротивления колесо закрыли обтекателем.

Машина получилась на удивление легкой — при размахе крыла 10 м вес конструкции оказался всего 46 кг. Это объяснялось не только отсутствием фюзеляжа и горизонтального оперения, но и параболической формой крыла. При этой форме распределение аэродинамических сил таково, что их равнодействующая находится близко к основанию, изгибающий момент меньше, чем на обычном крыле, и, следовательно, конструкцию можно сделать более легкой. Как показали расчеты, при одинаковом запасе прочности вес 1 м² параболического крыла вдвое меньше, чем у обычного, прямоугольного.[7]

БИЧ-1 в лагере планеристов в Коктебеле.

Планер БИЧ-2 имел увеличенный размах крыла и вертикальное оперение.

На вторых Всесоюзных планерных испытаниях в сентябре 1924 г. БИЧ-2 успешно прошел "воздушное крещение". Б.Н.Кудрин поднимал его в воздух 27 раз. Очевидец полетов, летчик Г.А.Шмелев, писал: "Выдающимся событием на испытаниях были успешные полеты с пологих склонов летчика Кудрина на оригинальном планере "БИЧ И-Парабола" ("АВФ-15"). Несмотря на все сомнения этот планер, имеющий оригинальную форму параболического толстого крыла без хвостовой части, совершил с летчиком Кудриным на Кара-Оба и на пологом нижнем северном склоне горы Клементьева ряд весьма удачных и чрезвычайно эффектных, благодаря оригинальной форме планера, полетов. В ряду полетов минутной продолжительности наибольший продолжался 1 м. 20 сек., причем планер, планируя весьма полого, неоднократно проходил расстояние до 570 м и временами парил. Наблюдение над полетами "параболы" дало ряд ценнейших заключений о качестве крыла подобной формы и управляемости и устойчивости бесхвостого планера. Положительные стороны "параболы" вытекают хотя бы из того, что отсутствие фюзеляжа и хвостового оперения уменьшают вредное лобовое сопротивление; кроме того, в конструктивном отношении получается уменьшение внешних размеров и веса по сравнению с обычными аппаратами той же площади. Удачные полеты "параболы" дают возможность фантазировать на тему постройки самолета-крыла, в пустотелом пространстве коего помещались бы и моторы, и команда."[8]

Полет первого в мире ‘‘летающего крыла".

Как показали полеты, вертикальный руль из-за невысокой скорости и малого расстояния от центра тяжести аппарата оказался малоэффективным. Да он был и не очень нужен, планер неплохо управлялся одними элевонами. Поэтому следующий планер Б.И.Черановского, БИЧ-4, не имел вертикального руля. В остальном же он почти не отличался от БИЧ-2. Летал он не хуже своего предшественника. На третьих Всесоюзных планерных состязаниях (1925 г.) летчик П.А.Вержбицкий совершал на БИЧ-4 полеты продолжительностью более минуты, осуществлял виражи в обе стороны.

5 октября ход состязаний был нарушен внезапно налетевшим ночью шквалом. Ветер снес брезентовые ангары и сломал находившиеся в них планеры. Но БИЧ-4 уцелел, так как его для отправки в Москву уже разобрали и запаковали в ящик.

На состязаниях 1925 г. был еще один бесхвостый планер. Его построил брат Б.И.Черановского, Г.И.Черановский. Он работал в Москве в Народном комиссариате путей сообщения, и, так же, как брат, интересовался планеризмом. Планер Г.И.Черановского отличался от "параболы" прямолинейными очертаниями крыла, имеющего вид трапеции. Он так и назывался — "Трапеция". Отборочная комиссия состязаний после проверки сочла планер недостаточно прочным и не допустила его к полетам.[9]

Вскоре Г.И.Черановский перестал заниматься авиацией и посвятил себя кораблестроению. Однако его работа по планеру не прошла впустую, так как оказала влияние на выбор аналогичной формы в конструкциях "БИЧ".

Но это будет позднее. А в 1925 г.Б.И.Черановский, окрыленный успехом БИЧ-2, работает над созданием легкомоторного самолета-"параболы" БИЧ-3. Он строился в мастерских Московского кустарно-промышленного техникума и был закончен в 1926 г.

По конструкции БИЧ-3 был аналогичен планеру БИЧ-2: такое же деревянное параболическое крыло, та же система управления, такое же одноколесное шасси со вспомогательными подпорками на концах крыла. Впереди находился двигатель воздушного охлаждения Блекберн "Томтит" мощностью 18 л.с. За кабиной выступал заголовник, плавно переходящий в киль с рулем направления.

БИЧ-3 — первый самолет Б.И. Черановского.

Испытания БИЧ-3 проводил летчик Б.Н.Кудрин, уже имевший опыт полетов на планере Б.И.Черановского. Самым трудным делом оказался взлет. Виной тому была конструкция шасси. При старте эффективность элевонов оказалась недостаточной, чтобы удержать машину на единственном колесе, и вместо того, чтобы бежать вперед, самолет, словно циркуль, разворачивался вокруг того подкрыльевого "костыля", на который он опирался.

Б.Н.Кудрин вспоминал: "Оставалось одно: ждать "у аэродрома погоды", то есть ждать сильного ветра, который обеспечил бы поперечную управляемость самолета с самого начала разбега. Наконец ветер пришел. Стараясь не привлекать к себе внимания, тихо на руках выносим самолет на взлетно-посадочную полосу. На этот раз наши расчеты оправдались: ветер был настолько силен, что, работая элевонами на стоящей неподвижно против ветра машине, мне удалось, как на планере, поднять крыло с подкрыльевого костылика, поставить самолет на одно колесо, сбалансировать его. Теперь оставалось только дать газ и взлететь, что я и сделал. ...Замечаю небольшое "рысканье" самолета на курсе и отмечаю это как недостаток устойчивости. Значит, надо немного увеличить киль. Самолет слегка валится вправо, но это не очень страшно. Благополучно делаю круг, выхожу на прямую для посадки и, убедившись, что я рассчитал посадку правильно, выключаю мотор. ...Приземление получилось точно на одно колесо. При этом я "притер" самолет к земле, однако в последний момент, когда скорость была почти погашена, правый подкрыльевой костылик черкнул по земле и самолет резко развернуло вправо. Разворачиваясь, он наклонился вперед и оперся передней кромкой центроплана о землю. К нашей великой радости никакой поломки при этом не произошло."[10]

БИЧ-3 на взлете.

Потом было еще несколько полетов, самый продолжительный из них — 8 минут. В отчете об испытаниях, законченном 30 августа 1926 г., Б.Н.Кудрин пишет: "При рулении на земле самолет плохо слушается руля направления... В начале разбега самолет проявляет тенденцию заворачивать влево. Разбег для взлета у самолета незначительный. Самолет хорошо набирает высоту. В воздухе самолет обнаружил чрезвычайную чуткость к рулям глубины и элеронам. Регулировка самолета хорошая, но он "висит на ручке". Режим полета сохраняет, имея устойчивый курс. Самолет имеет большую скорость и значительный диапазон скоростей, причем заметна хорошая устойчивость на больших углах. При уменьшении оборотов мотора самолет сам переходит на планирование."[11]

К сожалению, сложность взлета и посадки и неустойчивость работы двигателя не позволили провести весь комплекс испытаний. Всего было сделано 18 полетов.

БИЧ-3 стал первым в нашей стране самолетом-"бесхвосткой" и первым в мире самолетом типа "летающее крыло". Выбранная Черановским схема свободнонесущего моноплана с тянущим винтом, стреловидной передней кромкой крыла и расположенным по центру вертикальным оперением явилась весьма рациональной и впоследствии очень часто применялась конструкторами "бесхвосток". Однако от использования одноколесного шасси пришлось отказаться.

После проверки возможностей самолета-"параболы" Б.И.Черановский разработал проект двухмоторного бомбардировщика-"летающее крыло" БИЧ-5 с таким же параболическим крылом. Вертикальное оперение должно было находиться на концах крыла, а на задней кромке конструктор предусмотрел две пулеметные установки, которые обеспечивали надежную защиту от атак сзади. В передней части крыла предполагалось установить два двигателя Лоррен- Дитрих или Нэпир "Лайон" мощностью по 450 л.с. Согласно проведенным в ЦАГИ расчетам, с такими моторами БИЧ-5 должен был иметь лучшие летные характеристики, чем у первого экземпляра бомбардировщика ТБ-1 (АНТ-4). Так, при одинаковых мощности и площади крыла, расчетная максимальная скорость БИЧ-5 получалась на 30 км/ч больше (227 км/ч), а потолок — на 700 м выше (4900 м).[12]

В начале 1928 г. Черановский направил проект в Научно-технический комитет Управления Военно-воздушных сил (НТК УВВС). Замысел заинтересовал военных, но, учитывая необычность самолета, решили для начала построить легкий экспериментальный самолет. "Проектирование и постройку самолета "Парабола" типа бомбардировщика считать преждевременным, впредь до выявления свойств этого типа в отношении устойчивости, управляемости и маневренности на малом самолете", — отмечалось в заключении Научно-технического комитета УВВС.[13] В апреле того же года НТК УВВС утвердил разработанный Черановским проект опытного двухместного самолета БИЧ-7 с двигателем воздушного охлаждения Бристоль "Люцифер" мощностью 100 л.с. и выделил деньги на постройку. Часть расходов взяли на себя Авиатрест (предшественник Министерства авиационной промышленности) и Осоавиахим. Самолет изготавливался в мастерских Военно-воздушной академии специальной конструкторской группой ("ГРУКОН") под руководством Б.И.Черановского.

Модель бомбардировщика БИЧ-5.

По сравнению с БИЧ-3, БИЧ-7 имел большие размеры, а его взлетный вес достиг 850 кг. В соответствии со схемой бомбардировщика, вертикальные рули находились на концах крыла. Новый крыльевой профиль отличался меньшей относительной толщиной — 10%. Управляющие горизонтальные поверхности крепились к крылу снизу, так что между ними и крылом образовывалась щель.[14] Внешние пары работали как элевоны, а центральные отклонялись только на небольшой угол и служили для дополнительной продольной балансировки, действуя аналогично переставному стабилизатору у самолетов обычной схемы. Для изменения положения этих рулей-регуляторов в кабине установили специальный рычаг.

Самолет был построен к концу 1929 г. Испытания проходили на аэродроме Научно-испытательного института ВВС (НИИ ВВС), летали Б.Н.Кудрин, Ю.И.Пионтковский, Н.П.Благин. Уже в январе 1930 г. выяснилось, что из-за одноколесного шасси БИЧ-7 неустойчив при разбеге и пробеге. Вместо одного под фюзеляжем установили два колеса, но неприятности продолжались. Реактивный момент от винта разворачивал машину во время разбега, а попытки летчика выправить положение с помощью рулей направления не давали результата, так как они находились вне струи от винта и поэтому почти не действовали на малой скорости, Еще сложнее проходила посадка: из-за низкого шасси под крылом образовывалась "воздушная подушка", мешавшая приземлению и вызывавшая подскоки самолета после касания колесами аэродрома (такое поведение машины называется у летчиков "козление"). Из-за этого несколько раз ломалось шасси. В полете БИЧ-7 вел себя немногим лучше. Летчики отмечали большое усилие на ручке, особенно в полете при полной мощности. Переставной стабилизатор помогал мало, да и пользоваться им оказалось почти невозможно: пилот должен был все время обеими руками держать ручку управления, чтобы самолет не перешел в пике.[15]

В таких обстоятельствах испытания закончить не удалось. Всего было выполнено 3 или 4 полета по кругу над аэродромом на высоте 80— 100 м. Тем не менее начатое дело решили не бросать. "Считаю, что данная схема обещает заманчивые перспективы, что, в свою очередь, требует продолжения эксперимента с самолетом БИЧ. Центр тяжести испытаний должен быть перенесен на выяснение: а) уменьшение усилий на органы управления; б) устойчивость самолета; в) посадочные качества", — таково было мнение одного из руководителей НИИ ВВС Кравцова.[16]

В 1931 г. БИЧ-7 передали для доработки и дальнейших испытаний в недавно образованное при ЦАГИ Бюро особых конструкций (БОК), возглавляемое выпускником Военно-воздушной академии В.А.Чижевским. Туда же перешел на работу и Черановский.

Двухместный БИЧ-7. Испытания показали плохую устойчивость самолета.

Переделки самолета продолжались до середины 1932 г. Они были весьма существенны: сконструировали новое шасси, вместо вертикальных рулей на концах крыла установили один руль направления, как на БИЧ-3, центральные секции закрылков превратили в рули высоты, а внешние стали действовать, в основном, как элероны (я пишу "в основном", так как при взятии ручки "на себя" они, так же, как рули высоты, отклонялись вверх), кабину летчика и пассажира закрыли застекленным фонарем. Модифицированная машина получила обозначение БИЧ-7А.

Первый вылет на БИЧ-7А состоялся 19 октября 1932 г., испытывал самолет Н.П.Благин. Полет продолжался 25 минут. Пилотажные характеристики, по сравнению с БИЧ-7, стали заметно лучше. В частности, возросла эффективность руля направления, обдуваемого теперь струей от винта. Замеченное в первом полете значительное продольное усилие на ручке из-за действия горизонтальных рулей, под влиянием аэродинамических сил стремящихся отклониться вниз, удалось устранить благодаря установке на рулях специальной балансировочной пластины — триммера. После этого машина стала устойчиво летать, даже если летчик отпускал ручку.

Самолет БИЧ-7 А. Благодаря ряду конструктивных переделок он оказался гораздо приятнее в пилотировании, чем его предшественник.

Всего до конца года на БИЧ-7А выполнили 15 полетов общей продолжительностью 8 часов 5 минут. Как и при испытаниях БИЧ-7, летчик обычно летал один, вместо пассажира на заднее сидение клали груз весом 80 кг. Самолет нормально управлялся, мог делать виражи с креном до 60°. Максимальная достигнутая скорость была 165 км/ч — на 25 км/ч больше, чем у учебного У-2 с таким же по мощности двигателем, потолок — около 4000 м. Несколько разочаровала весовая отдача машины — 30%; от "бесхвостки" ожидали большего: 40 — 45%.

Проведению полного цикла испытаний помешал плохой двигатель. Трехцилиндровый "Люцифер" на больших оборотах так сильно вибрировал, что в конструкции моторамы появились трещины, и в декабре 1932 г. полеты прекратили.

Удачный, в общем, опыт с БИЧ-7А давал основания к следующему шагу на пути к большому "летающему крылу" — созданию двухмоторного самолета. Вначале он обозначался как ЦКБ-10 (от названия "Центральное конструкторское бюро", в состав которого в то время входило БОК), позднее самолет переименовали в БИЧ-14. "Задачи, которые ставятся непосредственно перед данным самолетом — это установление пригодности самолета типа "парабола" для военной и гражданской авиации в смысле управляемости, маневренности и летно-эксплуатационных выгод относительно самолетов других типов", — говорилось в отчете БОК.[17]

Хотя БИЧ-14 строился, прежде всего, как уменьшенный прототип бомбардировщика БИЧ-5, его для маскировки спроектировали пассажирским, на 5 человек (пилот и 4 пассажира). Машина разрабатывалась под два отечественных двигателя воздушного охлаждения М-11 мощностью по 100 л.с. По расчетам, самолет должен был развивать скорость 210 км/ч и иметь 5-часовую продолжительность полета.[18]

Двухмоторный БИЧ-14 после окончания сборки.

Крыло БИЧ-14, как и у всех предыдущих "БИЧей", было многолонжеронное, деревянной конструкции, с полотняной обшивкой. С каждой стороны к крылу на кронштейнах крепилось по три секции горизонтальных рулей. Все они действовали и как рули высоты, и как элероны. Профиль имел очень большую относительную толщину (19%), поэтому у основания крыло было почти метровой высоты и округлый фонарь кабины лишь немного выступал вверх. Он был выполнен из дюралюминия и имел по бокам овальные окна, затянутые целлулоидом. В кабине за сидением пилота стояли два двухместных пассажирских кресла, расположенные спинками друг к другу. Двери не было, внутрь можно было попасть только через откидывающиеся вверх окна. Звездообразные двигатели с кольцевидными обтекателями цилиндров были

"врезаны" в переднюю кромку крыла. Горючее поступало из бензобаков, находящихся в крыле по бокам кабины. Шасси — двухколесное, с ориентирующимся хвостовым костылем. С помощью тросового привода летчик мог убирать стойки в крыло.

Проектирование БИЧ-14 началось в БОК летом 1933 г., а строили его на авиационном заводе № 39 в Москве. В конце 1934 г. заводской летчик-испытатель Ю.И.Пионтковский, уже летавший на "параболе" БИЧ-7, поднял БИЧ-14 в воздух. В одном из первых полетов произошла авария. НИИ ВВС, еще не утративший тогда интерес к "бесхвосткам" Черановского, взялся восстановить машину. Это заняло немало времени, и на государственные испытания самолет попал только в 1937 г.

Первый вылет на отремонтированном БИЧ-14 выполнил один из ведущих летчиков НИИ ВВС П.М.Стефановский. Он едва не закончился катастрофой. Стефановский вспоминал:

"Настала пора проверить БИЧ-14 в воздухе. Как все бесхвостые, он очень легко оторвался от взлетно-посадочной полосы и начал набор высоты. С нарастанием скорости самолет стало тянуть вниз. Энергично выбираю штурвал на себя. Нагрузка становится неимоверной. Хотя никакого прибора для ее измерения нет, чувствую, она достигла килограммов пятидесяти. Прекращать взлет поздно: полоса осталась позади, впереди — сосновый лесок.

Сильный рывок штурвала — и машина перескочила через этот лесок. Нестерпимо палит солнце. Потные ладони соскальзывают со штурвала. Самолет неустойчив, словно помещен на острие шила: в любой момент может произвольно занять какое угодно положение, даже перевернуться на спину. Нет никаких сил справиться с ним. Деревенеют мышцы. Вот выскользнет штурвал из потных, будто смазанных маслом, рук, и бесхвостый урод мгновенно нырнет в отвесное пикирование. А из пике его ни за что не вырвешь.

Напрягаюсь до невероятности, штурвал становится все тяжелее и тяжелее. В отчаянии обхватываю его обеими руками, как когда-то, будучи грузчиком, брал в охапку грузные мешки, сцепляю пальцы. Вроде легче. Постепенно, с маленьким креном, делаю разворот, чтобы описать положенный круг и зайти на посадку против ветра.

Вместо круга по границам аэродрома самолет вычерчивает громаднейший кружище, километров 50 длиной. Все-таки улавливаю встречный ветер. Он дует почти в створ взлетной полосы. Сбрасываю обороты двигателя до скорости планирования. Скорость уменьшается и бесхвостка тут же приобретает прекрасную управляемость."[19]

Потом было еще несколько полетов, кроме Стефановского летали М.А.Нюхтиков и И.Ф.Петров. В результате конструкторских переделок — установки триммеров на рулях, изменения положения их оси вращения — нагрузки на ручку стали меньше. Однако пилотировать БИЧ-14 по-прежнему было очень трудно. "В воздухе самолет малоустойчив и плохо управляем. Имеются резкие подергивания руля поворота, самолет продольно раскачивается, элеронов слушается очень вяло", — сообщалось в отчете НИИ ВВС.[20]

Плохая продольная устойчивость БИЧ-14 была вызвана тем, что горизонтальные рули имели симметричный, а не перевернутый, как на БИЧ-7, профиль и при расположении их "по потоку" крыло теряло свойство самобалансировки. Не случайно Стефановский и другие испытатели отмечали, что БИЧ-14 нормально вел себя только на взлете и при посадке, т.е. на режимах, когда рули отклонены вверх и профиль крыла приобретает S-образную форму.

БИЧ-14 на испытаниях в НИИ ВВС.

Проблемы с управлением, особенно заметные с увеличением скорости, объясняются расположением рулей в зоне завихрений, образующейся за крылом необычно толстого профиля.

Всего летчики НИИ ВВС выполнили на БИЧ-14 семь полетов суммарной продолжительностью 2 часа 55 минут. Мнение летавших было единодушно: "полеты на самолете опасны и крайне неприятны".[21] Поэтому испытания решили прекратить.

Неудача с БИЧ-14 и, что важнее, несоответствие в 1937 г. самой концепции самолета с толстым параболическим крылом веяниям времени поставили крест на идее создания бомбардировщика, и руководство ВВС перестало поддерживать замыслы Черановского.

Занимаясь проектированием самолетов, Б.И.Черановский не забывал о планеризме. В 1929 г. в мастерских Военно-воздушной академии он построил планер БИЧ-8, на котором впервые применил более простое в производстве трапециевидное крыло с прямой задней кромкой. В отличие от первых планеров он не был "летающим крылом" и имел фюзеляж, так как относительная толщина крыла была уменьшена до 9%. Система управления — как на БИЧ-7: элевоны на задней кромке крыла и вертикальные кили с рулями направления на концах крыла. Так как крыло имело обычный, несамобалансирующийся профиль, к центральной части крыла был подвешен стабилизатор. Перед полетом угол его установки можно было изменять, что позволяло нужным образом сбалансировать планер. Шасси представляло собой лыжу, под которую для амортизации была подложена велосипедная камера.

Один из самых удачных планеров Черановского БИЧ-8 проходит осмотр перед полетом.

Летом 1929 г. на планерной станции Первомайская под Москвой на БИЧ-8 успешно летали Л.В.Козлов, Р.А.Пищучьев и М.Ф.Романов. Эти испытания показали, что трапециевидное крыло в аэродинамическом отношении не хуже параболического.

В 1932 г. Черановский сконструировал еще два планера с трапециевидным крылом. В статье "Треугольники и параболы" он писал: "Треугольники БИЧ-11 и БИЧ-12, представляющие собой упрощенную схему бесхвостого планера, построены с целью дать простую, общедоступную конструкцию "летающего крыла" с тем, чтобы после испытаний их можно было бы рекомендовать эту конструкцию кружкам. Опыт с парящими треугольниками дал исчерпывающий положительный опыт, и все предположения автора этими испытаниями оправданы."[22]

Действительно, оба планера неплохо показали себя на девятых Всесоюзных состязаниях планеристов в Коктебеле в 1933 г. На БИЧ-11 было совершено 8 планирующих полетов, на БИЧ-12 — 10 планирующих и 2 парящих.

По общей схеме планеры были аналогичны БИЧ-8. Различие заключалось в установке раздельных рулей высоты и элеронов и большем размахе крыла: 12,2 м — у БИЧ-11 и 14,2 м — у БИЧ-12.

На планерном слете 1933 г. летал еще один планер Б.И.Черановского — БИЧ-13. Как на БИЧ-4, крыло имело параболическую форму, а вертикальные кили отсутствовали. Новшество состояло в системе управления. Если на БИЧ-4 летчик выполнял развороты ручкой, отклоняя элевоны в разные стороны, то теперь для этого на концах крыла имелись аэродинамические тормоза, действующие от педалей. За ними располагались элероны, а у основания крыла — рули высоты.

Несмотря на несчастливый порядковый номер, БИЧ-13 оказался лучшим из троицы "БИЧей". В Коктебеле на нем совершили 19 полетов, в том числе 4 парящих. По отзыву известного летчика-испытателя и планериста В.А.Степанченка, парившего на БИЧ-13 в течение 26 минут, разработанный Черановским горизонтальный руль направления вполне себя оправдал.[23]

Полеты бесхвостых планеров Черановского привлекли внимание молодого инженера и планериста Сергея Павловича Королева, мечтавшего о создании самолета с ракетным двигателем. Осенью 1931 г. Королев получил разрешение испытать БИЧ-8, которым после полетов на нем в 1929 г. не пользовались. На подмосковной планерной станции Королев выполнил 12 полетов, от которых у него остались приятное впечатление. "Планер БИЧ-8 отличается полной устойчивостью в продольном и поперечном направлении, так и устойчивостью пути. Очень чуток на руль высоты и не любит резких движений. На малых углах имеет большую скорость снижения, а нормально летит с углом около 3°. Однако при всех возможных режимах не имеет тенденции к потере устойчивости, самопроизвольному уменьшению или увеличению угла, а наоборот очень охотно идет за ручкой, возвращаясь в исходное положение", — писал Королев в журнале "Самолет".[24]

Б.И.Черановский (слева) и С. П. Королев у планера БИЧ-8.

Во время испытаний БИЧ-8 у Королева возникла мысль приспособить такой аппарат для создания экспериментального самолета с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Схема "летающее крыло" позволяла компактно разместить сам двигатель и баки с горючим и окислителем вблизи центра тяжести самолета, свести к минимуму длину трубопроводов, избежать проблем с защитой хвостового оперения от воздействия реактивной струи.

5 октября 1931 г. Королев пригласил на аэродром своего единомышленника, конструктора ракетных двигателей Ф.А. Цандера и продемонстрировал ему полеты бесхвостого планера. Вскоре Группа изучения реактивного движения (ГИРД), в которую входили Королев и Цандер, приняла решение о строительстве ракетоплана РП-1 по типу планера Черановского. Финансировало проект Бюро воздушной техники Центрального совета Осоавиахима, под эгидой которого и существовал ГИРД. 18 ноября 1931 г. Черановский получил заказ на постройку двух бесхвостых планеров с трапециевидным крылом БИЧ-11 (один из них потом летал на планерных состязаниях 1933 г.), а Цандер — на разработку ЖРД ОР-2 с тягой 50 кгс.

Черановский выполнил задание быстро: первый БИЧ-11 был готов в начале 1932 г. О конструктивных отличиях нового планера от БИЧ-8 уже писалось, поэтому не буду останавливаться на этом вопросе. 22 февраля 1932 г. С.П.Королев совершил на БИЧ-11 первые полеты. "В полете <...> машина отлично слушается всех рулей. В полете по прямой допускается бросание ручки и педалей от момента установившегося полета (после взлета) вплоть до захода на посадку", — докладывал Королев после испытаний.[25]

С двигателем дела обстояли намного хуже. Стендовые испытания выявили ненадежность ОР-2: из-за неустойчивости горения топливной смеси и прогаров деталей конструкции двигатель мог работать максимум 9 секунд. Начались бесконечные доработки.

Тем временем планер уже переоборудовали в ракетоплан РП-1. Кабину закрыли прозрачным колпаком, за ней установили гаргрот-обтекатель ЖРД, смонтировали агрегаты топливной системы. Но двигателя не было...

Чтобы не терять времени, РП-1 решили испытать с обычным поршневым мотором с толкающим винтом, тяга которого должна была в какой-то степени имитировать действие реактивной струи. Для опытов Осоавиахим предоставил Королеву импортный двухцилиндровый "Скорпион". Двигатель был отнюдь не новый, и развиваемая им мощность составляла не более 25 л.с.

Первые испытания мотопланера прошли 8 июня 1932 г. Из-за большого трения лыжи о землю (РП-1, так же, как БИЧ-11, имел лыжное шасси) для взлета требовалась помощь находившихся на аэродроме людей. В полете двигатель "не держал оборотов", и тяга винта все время менялась. Так как ось винта проходила заметно выше центра тяжести самолета, изменения оборотов вели к продольной раскачке машины. "В моменты, когда мотор сдавал, самолет имел тенденцию идти на хвост, а когда мотор забирал — идти на нос", — говорится в отчете С.П.Королева.[26]

Ракетоплан РП-1, построенный Черановским по заказу ГИРД.

В сентябре 1932 г. начались полеты второго планера Черановского РП-1 № 2, построенного для ГИРДа. Он лишь в мелочах отличался от первого БИЧ-11 (РП-1 № 1).

Испытания продолжались и в 1933 г. Всего С.П.Королев выполнил на двух РП-1 34 полета, из них 5 — с включением поршневого двигателя. В связи с тем, что от ЖРД не удалось добиться надежной работы, БИЧ-11 так и не стал ракетопланом и, по указанию сверху, оба построенных аппарата, считавшихся секретными, были преданы огню. Время реактивных "бесхвосток" еще не пришло.

Несмотря на то, что далеко не все самолеты Черановского были удачными, его деятельность стимулировала работы по "бесхвосткам" в нашей стране. Ведь он первым среди отечественных конструкторов доказал возможность создания планеров и самолетов без горизонтального оперения, первым разработал рациональную схему моноплана-"бесхвостки" с расположенным впереди двигателем и центральным килем, первым применил в конструкции "бесхвосток" трапециевидное крыло.

Одним из примеров влияния конструкторского опыта Черановского является бесхвостый планер-трапеция ЦАГИ-1 (БП-1). Его построил в 1933 г. в ЦАРИ инженер А.А.Сеньков. Общая схема планера была, как у БИЧ-12, только кабину пилота закрыли прозрачным колпаком. Для достижения хорошей продольной устойчивости специалисты ЦАРИ применили "мунковский" S-образный профиль М-ббис и дополнительно придали крылу отрицательную крутку по размаху. Для управления служили подвесные элевоны и рули направления на концах крыла. Конструкция крыла — многолонжеронная, деревянная, с полотняной обшивкой. Размах крыла планера был 12 м.

ЦАГИ-1 участвовал в X Всесоюзных планерных состязаниях в Коктебеле. А.Н.Скородумов, летавший на этой машине, отмечал ее удовлетворительную устойчивость и управляемость в обычном полете, но для выполнения фигур высшего пилотажа, в частности петли Нестерова, мощности рулей не хватало. Испытатель указывал также на тесноту кабины и плохой обзор.[27]

О работах Б.И.Черановского в конце 30-х и в 40-е годы будет рассказано в следующих главах.

Из-за отсутствия ракетного двигателя РП-1 испытывался с обычным поршневым мотором.

БИЧ-1

БИЧ-2

БИЧ-3

БИЧ-7А

БИЧ-14

БИЧ-8

РП-1

БИЧ-13

Источники и комментарии

1. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. № 1079. А. 136.

2. Патент Германии № 233788, 1.02.1910 г.

3. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. № 3320/2.

4. Патент СССР № 6676, 31.01.1923 г.

5. У БИЧ-1 удлинение составляло 2,3. Это в 4—3 раз меньше, чем у обычных планеров того времени.

6. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. № 5320/4.

7. РГВА. Ф. 24708. Он. 5. Д. 209. Л. 3-7.

8. Г.А.Шмелев. Безмоторное летание. М., 1926. С. 135—136.

9. Там же. С. 159.

10. Б.Кудрин. Первый полет на "крыле" // Юный моделист-конструктор. 1964. Вып. 10. С. 6—8.

11. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. № 5320/13. Л. 22.

12. РГАЭ. Ф. 8328. Он. 1. Д. 388. Л. 65-69.

13. Там же. Л. 69.

14. Идея подвесных рулей была весьма популярна в 20-е годы, так как воздушный поток, проходя через щель, делал их более эффективными, особенно на больших углах атаки. Впоследствии от них отказались из-за большого аэродинамического сопротивления, вызываемого такой подвеской рулей.

15. Б.И.Черановский. Самолет БИЧ-7" ("Парабола") // Самолет. 1930. № И. С. 26,28; РГВА. Ф. 24708. Оп. 5. Д. 209.

16. РГВА. Ф. 24708. Оп. 5. Д. 209. Л. 9.

17. РГАЭ. Ф. 8328. On. 1. Д. 808. Л. 2.

18. Там же.

19. П.М.Стефановский. Триста неизвестных. М., 1968.

20. РГВА. Ф. 24708. Оп. 8. Д. 657. Л. 8.

21. Там же. Л. 27.

22. Б.И.Черановский. Треугольники и параболы // Самолет. 1933. № 12. С. 14.

23. И.К.Костенко. Летающие крылья. М., 1988. С. 42.

24. С.П.Королев. Экспериментальный планер БИЧ-8 ("Треугольник") // Самолет. 1931. № 11-12. С. 36.

25. Творческое наследие академика Сергея Павловича Королева. Избранные труды и документы. М" 1980. С. 48.

26. Там же. С. 49.

27. А.Ф.Турчков. Планеры "ЦАГИ-1" и "ЦАГИ-2" в свете проблемы бесхвостых самолетов // Техника воздушного флота. 1935. № 12. С. 30—32.