Туполев
Шрифт:
Самолет был задуман и построен как цельнометаллический свободнонесущий однодвигательный низкоплан с очень большим удлинением крыла. Отношение его размаха к хорде превышало 13 (!), что было необходимо для получения максимального аэродинамического качества, то есть наибольшего отношения подъемной силы к силе лобового сопротивления. Заметим, что крыло самолетов того времени брало на себя значительную часть лобового сопротивления. Не случайно, что до АНТ-25 машин с узкими и длинными консолями крыльев не существовало. Проектирование крыла такой необычной формы составили целую главу в истории советской аэродинамики. Созданное в результате уникальных расчетов, смелых обоснованных гипотез и многократных продувок, крыло оказалось легким и достаточно прочным для
Впервые принятое на АНТ-25 большое удлинение крыла — с размахом в 2,5 раза превышающим длину самолета, с аэродинамическим качеством, превышающим 17 единиц, предопределило колоссальные летные успехи и рекорды этого самолета. В перелете M. M. Громова 10–12 сентября 1934 года было пройдено расстояние 12411 километров, а 12–14 июля 1937 года — 11500 километров, при остатке топлива по крайней мере на 1500 километров.
«Наш самолет проложил себе путь сквозь все невзгоды, — писал А. Н. Туполев в своей статье в газете «Правда» от 26 июля 1936 года. — Он выдержал до конца тяжелейшие испытания, и это наполняет гордостью наше сердце за детище коллектива ЦАГИ — самолет АНТ-25.
Что представляет собой самолет, на котором совершили дальнее и опасное путешествие наши героические летчики? Это классический моноплан с низко расположенными крыльями. Размах крыльев достигает 34 метров, удлинение — 13. Площадь крыльев 88 квадратных метров. Можно с полной уверенностью заявить, что ни в одной стране среди самолетов аналогичного класса нет машин с таким большим удлинением. Сконструировать подобное крыло заставила необходимость значительно увеличить радиус действия самолета…
Наш институт изучил в аэротрубе многочисленные модели на самых различных скоростях, доводя модели иногда до разрушения. Профессор В. Ветчинкин совместно с инженером В. Беляевым дал конструкторам безупречный теоретический расчет крыльев на вибрацию. Это был новый шаг в теоретической аэродинамике, в расчетах крыла на прочность.
Самолет АНТ-25 представляет собой сгусток технических новшеств. Он был, например, первой советской машиной, на которой поставили убирающееся в полете шасси с масляным амортизатором и электрифицированным подъемом. АНТ-25 требовал серьезнейшей работы не только от нашего института, но и от других научных учреждений и заводов…
Пройдет немного времени, и мир увидит советские самолеты, способные на беспосадочные полеты в пятнадцать-двадцать тысяч километров. Наша страна должна обладать технически рекордной, самой мощной в мире авиацией для транспорта и обороны»
Относительные неудачи с АНТ-25 и, впоследствии, со схожими АНТ-36 и АНТ-37, связанные с невысокими скоростями полета, заставили авиапроектировщиков в СССР отказаться от самолетов с большим удлинением крыла, к ним вернулись лишь в 1970-х годах на мясищевском М-17 и позднее на М-55. Но в других странах самолеты с большим удлинением крыла нашли свое место. Известен немецкий высотный бомбардировщик Ю-86 (Ju-86) с удлинением крыла 10,8, совершивший первый вылет через год после АНТ-25, несколько рекордных английских и французских машин, а также знаменитый американский разведывательный самолет фирмы «Локхид» У-2 (Lockheed U-2), совершивший десятки разведывательных полетов над территорией СССР, доставивший немало хлопот советской системе ПВО, но еще больше — своим владельцам. У-2 был создан в США в обстановке глубокой секретности и совершил первый полет в августе 1955 года. Эта необычная машина вызывала повышенный интерес Андрея Николаевича, запрашивавшего в соответствующих службах интересовавшие его сведения об этом самолете. У-2 состоят на вооружении до настоящего времени (2010 год). Из 86 построенных самолетов восемь были сбиты ракетами ЗРК [40] : один — в СССР, один — на Кубе, один — в Египте и пять — в Китае.
40
Зенитно-ракетный комплекс.
Заметим,
Среди теоретических работ, относящихся к постройке АНТ-25 (РД), интересными и значительными оказались исследования по вибрации конструкции. В литературе по самолетостроению той поры встречались указания на то, что при больших удлинениях крыла возникают опасные вибрации, получившие название «флаттер». Это явление возникало, как выяснилось, в определенном диапазоне скоростей полета. Андрей Николаевич Туполев при создании АНТ-25 справедливо опасался, что из-за большого удлинения крыла диапазон опасных для конструкции скоростей окажется весьма значительным.
В экспериментально-аэродинамическом отделе ЦАГИ создали группу флаттера. Метода его расчета еще не существовало. К решению задачи могли вести два пути: первый — опытный, при котором исследовался бы только частный случай — выбранное крыло РД — и указывались бы меры по предотвращению флаттера; второй — общий, включавший разработку общей теории явления и на ее основе дающий расчетный метод, пригодный для любого частного случая. В начале 1930-х годов М. В. Келдышу, впоследствии академику и президенту АН СССР, а тогда научному сотруднику ЦАГИ, и группе его сотрудников впервые удалось решить проблему флаттера в общем виде.
Обшивку крыла для жесткости выполнили поначалу из гофрированного кольчугалюминия, но после испытаний обтянули полотном и покрыли лаком для уменьшения аэродинамического сопротивления.
Внутри крыльев поместили пакеты с аварийными продуктами и снаряжением, которое могло понадобиться при вынужденной посадке. С убранным шасси самолет имел возможность сесть на воду и некоторое время держаться на плаву. Для этого были предусмотрены надувные баллоны из прорезиненной ткани.
Место соединения несущих поверхностей с фюзеляжем закрыли обтекаемым зализом. В районе стыков консолей с центропланом к первому лонжерону крепились главные стойки шасси с масляно-пневматической амортизацией. Каждая стойка была снабжена двумя спаренными колесами. Впервые в практике отечественного самолетостроения они выпускались с помощью электромоторов. В полете колеса наполовину убирались в крыло, а внешняя часть для уменьшения лобового сопротивления, также как и неподвижный костыль с колесом, закрывалась обтекателями.
Фюзеляж состоял из двух частей: передней, выполненной заодно с центропланом, и хвостовой типа монокок. Обшивка фюзеляжа гладкая, дюралюминиевая, с выступающими полукруглыми головками заклепок, поперечный набор из штампованных шпангоутов. Через всю хвостовую часть проходили четыре лонжерона, расположенных поверх обшивки. В переднем отсеке разместили V-образный двигатель конструкции АМ-34 мощностью 750 л. с. Первые же полеты показали, что самолет недодает заявленной дальности. Ждали форсированного мотора с редуктором. Туполев в ожидании мотора не мог сидеть сложа руки. Он искал новые технические решения, позволившие бы улучшить аэродинамику, а с ней и дальность самолета.
В. П. Чкалов после перелета на остров Удд дал восторженную характеристику надежности форсированного двигателя А. А. Микулина: «Самый придирчивый человек не смог бы найти в нем недостатка. Экипаж был убежден, мощность мотора окажется достаточной для отрыва от земли одиннадцатитонного гиганта. У нас не было ни малейшего сомнения в надежности работы мотора».
За двигателем располагалась кабина с откидным фонарем, оборудованная всем необходимым для полета в сложных метеорологических условиях. Под ногами летчика находился бачок контроля расхода топлива. Сразу за креслом пилота проходил кессон центроплана, в котором помещался резервный маслобак: из него можно было ручным насосом пополнить рабочий бак. За стыком передней и хвостовой частей фюзеляжа оборудовали места штурмана и второго летчика, причем из-за тесноты второе пришлось расположить на резервном бачке с водой.