Неизвестный Поликарпов
Шрифт:
Поликарпов понимал, что от схемы можно взять гораздо больше и с установкой более мощного, но одновременно и легкого двигателя характеристики, несомненно, повысятся. Еще при разработке эскизного проекта он считал более подходящими двигателями для И-3 моторы «Испано-Сюи-за» 600 л.с. и «Нэпир» 550 л.с. Но за границей эти двигатели закупить не удалось. Отечественное моторостроение в то время находилось на этапе становления. Лишь после начала переговоров о поставках в СССР американских двигателей «Паккард» 2А-1500 мощностью 600 л.с. ситуация, казалось, сдвинулась с мертвой точки. В конце 1928 г. в планы работ КБ завода № 25 был вписан пункт о проектировании варианта И-3 с этим двигателем. Дальше предварительных прорисовок дело не пошло, так как завод № 25 не получил ни одного экземпляра мотора данного типа.
В 1930 г. И-3 хотели
К еще одной модификации И-3 можно отнести двухместный истребитель Д-2 с мотором М-17 или БМВ-VI (другие обозначения: Д2, Д2-М17, ДИ-2). Задание на его проектирование было выдано Авиатрестом в начале 1927 г. и согласовано с НТК ВВС летом того же года. Поликарпов в разработке и этого истребителя старался воплотить идею модульной конструкции. От предшественника Д-2 отличался немного большими размерами, наличием второй кабины с турельной установкой двух пулеметов ПВ-1.
Для повышения летных характеристик предполагалось использовать двигатель БМВ-VIZ и увеличить дальность Д-2 за счет установки центропланного бака.
Еще до постройки истребителя Николай Николаевич начал разработку модификации машины с двигателем воздушного охлаждения «Юпитер» VII мощностью 600 л.с. В 1929 г. проект был готов. Его собирались запустить в производство после завершения испытаний Д-2 с БМВ-VI. Ввиду отсутствия мотора «Юпитер» VII правление Авиатреста предложило Поликарпову поставить на этот самолет двигатель «Юпитер» IV мощностью 420 л.с., а характеристики, получаемые на летных испытаниях, пересчитывать под требуемую мощность.
С октября 1928 г. развернулась постройка первого экземпляра Д-2 с мотором БМВ-VI. По планам, на его основе летом 1930 г. предполагалось выпустить ночной двухместный истребитель НД2-М17, проектированием которого также занималось КБ.
Заводские испытания Д-2 с мотором БМВ-VI начались с апреля 1929 г. Проводил их летчик Б. Л. Бухгольц. В отзывах о самолете, датированных 26 апреля 1929 г., Бухгольц отметил: «… Самолет Д-2 по скорости и скороподъемности не уступает большинству современных одноместных истребителей, так что при наличии более мощного вооружения по сравнению с таковыми тактические качества Д-2 значительно выше одноместных истребителей, благодаря чему этот самолет становится в ряды первоклассных боевых единиц воздушного флота… По своим летным данным самолет является большим достижением нашей авиапромышленности, не только достигая уровня заграничной промышленности, но и превосходя таковую».Из недостатков летчик отметил некоторое неблагополучие при выходе из штопора, что, по его мнению, свидетельствует о возможности перехода самолета в плоский штопор.
Затем Д-2 был возвращен на завод для внесения соответствующих доработок в конструкцию. После отстранения Поликарпова работы по Д-2 на некоторое время были приостановлены. В конце 1929 г. начался второй этап заводских испытаний. После не во всем продуманных переделок центровка машины изменилась, на некоторых режимах появились вибрации хвостового оперения. Увеличение поперечного угла оперения позволило устранить их.
В июле 1930 г. начались испытания в НИИ ВВС. По первым положительным результатам было принято решение о запуске машины в производство и в программу ГАЗ № 1 на 1930 г. было вписано задание на постройку первой серии из 30 Д-2. Однако отзывы о самолете летчика НИИ А. В. Чекарева разительно отличались в худшую сторону от отзывов Б. Л. Бухгольца. Вновь отмечена небольшая вибрация оперения. 4 августа 1930 г., когда над Центральным аэродромом на Д-2 выполнялось пикирование с последующим выходом на горизонтальную площадку, отвалилось оперение и произошла катастрофа. Экипаж погиб. Выдвигались две наиболее вероятные причины катастрофы: 1) нарастающие вибрации хвостового оперения, которые привели к его разрушению; 2) недостаточно прочная конструкция его крепления после переделки для увеличения поперечного угла установки. Еще одной причиной могло быть ослабление затяжки крепежных соединений оперения, что не было проворено на земле при подготовке к полету, привело к люфтам в узлах крепления, а затем к вибрациям оперения и гибели экипажа.
Резолюция временно исполняющего обязанности начальника ВВС Я. И. Алксниса
«НТК дать конкретный материал по всем новым самолетам, по коим получились сильные расхождения между заводскими испытаниями и испытаниями в НИИ, с указанием фамилий тех летчиков завода, которые дали неправильные сведения, на предмет привлечения их к заслуженной ответственности».
Вот так. Заводские летчики, лучше знавшие конструкцию самолетов и особенности их пилотирования, объявлялись чуть ли не преступниками. Напомним, что в те годы по стране катилась репрессивная кампания по шумным делам Промпартии специалистов-вредителей и т. д. По резолюции Алксниса пострадали люди, пострадал и Поликарпов, несмотря на то что после отстранения от руководства КБ заводов № 25 и № 39 самолетом Д-2 он не занимался почти год.
На этом все работы над Д-2 закончились.
Для того чтобы была лучше понятна общая логика развития конструкций самолетов Поликарпова, пожалуй, следует более детально рассмотреть вопрос о том, почему Николай Николаевич придавал такое большое внимание использованию двигателей наибольшей мощности при наименьшем весе, т. е. двигателей с повышенной удельной мощностью.
В режиме установившегося горизонтального полета на самолет действуют взаимоуравновешивающие силы тяги и сопротивления, веса и подъемной силы. Из условия баланса этих сил можно получить выражение для максимальной установившейся скорости. Из него следуют возможные пути увеличения максимальной горизонтальной скорости полета: 1) за счет повышения мощности двигателя; 2) за счет увеличения коэффициента подъемной силы; 3) за счет снижения веса и размеров самолета; 4) за счет уменьшения коэффициента лобового сопротивления; 5) комбинированный способ.
Может показаться, что наиболее простым способом увеличения скорости является повышение мощности двигателя, однако на этом пути есть свои подводные камни. С ростом мощности растет вес двигателя, а следовательно, и вес самолета. Поэтому, действуя «в лоб», трудно добиться надлежащего результата. Предположим, у нас имеется несколько двигателей одной и той же мощности. Наиболее пригодным из них для достижения максимальной скорости будет тот, удельная мощность которого будет наибольшей, т. е. собственный вес наименьшим. С другой стороны, надо стараться прилагать все усилия к тому, чтобы снизить вес конструкции самолета: использовать оригинальные схемно-компоновочные решения, применять легкие и прочные материалы и т. д.
Резервы по увеличению коэффициента подъемной силы, который определяется в основном формой профиля крыла и его относительной толщиной, сравнительно небольшие. Состояние аэродинамической науки во второй половине 20-х гг. не позволяло наметить пути его существенного повышения.
Отработав на многочисленных промежуточных вариантах формы фюзеляжа, Поликарпов добился их максимального совершенства. Резервы по снижению аэродинамического сопротивления, конечно, имелись. Можно было, например, уменьшить сопротивление шасси за счет перехода к одностоечной схеме или даже к убираемому шасси; сделать закрытой кабину пилота, уменьшить число стоек и растяжек в бипланной коробке и др. Отметим, что использование некоторых из этих направлений неизбежно приводит к увеличению веса самолета.
В тех конкретных условиях наибольший вклад в достижение основного результата — повышения максимальной скорости полета — давали повышение удельной мощности двигателя и снижение веса самолета; с другой стороны, снижение веса обеспечивало повышение горизонтальной маневренности. Таким образом, комплекс данных мероприятий обеспечивал и общий рост боевой эффективности истребителя.
Проанализировав все эти факторы, Николай Николаевич выполнил ряд расчетов, проработал несколько компоновок, которые подтвердили правильность его выводов и послужили основой для специального доклада, направленного руководству Авиатреста 30 июля 1927 г. В нем возбуждался вопрос о необходимости проектирования и постройки по общей схеме И-3 нового истребителя под современный легкий и мощный мотор. К этому времени наметился новый этап в развитии авиадвигателестроения, связанный с повышением числа оборотов, что при заданной мощности позволяло уменьшить нагрузки на мотор, а следовательно, его вес, повысить удельную мощность. Николай Николаевич правильно уловил эти тенденции, увязав с ними перспективы развития авиации.