АРКТИКЕ НУЖЕН САМОЛЕТ!

Освоения арктических территорий для СССР имело огромное значение. Однако, как ни странно, полярная авиация при этом всегда финансировалась по остаточному принципу. Достаточно вспомнить, с каким трудом Водопьянов «выбивал» для Арктики несколько самолетов АНТ-6. А авиаконструктор Бартини и первый советский полярный летчик Чухновский в 1930-х годах спроектировали и даже построили специальный арктический самолет ДАР («Дальний арктический разведчик»). Увы, но он так и остался всего лишь опытным экземпляром…

Кто вы, синьор Бартини?

Практически все, знавшие Роберто Бартини (будем называть его так, хотя почти точно установлено, что его настоящая фамилия — Орожди), считают его гениальным инженером, физиком-теоретиком и философом. Жизнь этого человека до приезда в СССР известна только с его слов, ее художественное воплощение — автобиографическая повесть-кино-сценарий «Цепь», изданная на русском и на итальянском языках.

С достаточной долей уверенности можно утверждать, что Роберто Орожди (Roberto Orosdi) родился в 1897 году в Австро-Венгрии. Детство он провел как приемный сын богатого сановника в Фиуме (ныне город Риека в Хорватии). В то время этот город на берегу Адриатики, хотя он и относился к Австро-Венгрии, населяли в основном итальянцы, поэтому родным языком для себя Роберто считал итальянский (при этом в совершенстве знал немецкий, французский, английский, венгерский, русский, сербский и хорватский). Окончив привилегированную гимназию, а затем в 1916 году школу прапорщиков, он отправился добровольцем на русский фронт, где в ходе Брусиловского прорыва почти сразу попал в плен. Находясь в лагере военнопленных три года (1916-1920), а возможно, и участвуя каким-то образом в Гражданской войне, Роберто глубоко проникся идеями коммунизма. В 1920 году он был репатриирован из Советской России уже как подданный Италии.

Период пребывания в Италии с 1920 по 1922 годы — пожалуй, самый загадочный в его биографии. За это время он успел вступить в только что организованную Итальянскую коммунистическую партию (ИКП), поработать на авиамоторном заводе «Изотта-Фраскини» в Милане, закончить экстерном авиационное отделение Миланского политехнического института, летную школу в Риме, участвовать в тайных операциях Коминтерна по охране советской делегации на Генуэзской конференции 1922 года. Не слишком ли насыщенная жизнь для одного человека за два года? Так или иначе, в 1923 году по решению ЦК ИКП Роберто Орожди нелегально через Берлин был переправлен в СССР. Как утверждают его биографы, при отъезде он дал друзьям-итальянским коммунистам клятву посвятить свою жизнь тому, чтобы «красные самолеты летали быстрее черных». В советском постпредстве в Берлине Орожди выдали паспорт на имя Роберто Бартини.

В Москве фальшивый документ сразу заменили на удостоверение командира РККА, где уже по-русски было написано — Роберт Людовигович Бартини. В 1923 году он начал службу лаборантом на Научно-опытном аэродроме ВВС, через некоторое время перевелся в Севастополь. В 1928 году Бартини уже инженер-механик, затем — старший инспектор по эксплуатации материальной части Авиаминоносной эскадры Морских сил Черного моря в звании комбрига. В Севастополе Бартини разработал несколько интересных проектов гидросамолетов, после чего был переведен из кадров Наркомата обороны в Наркомат тяжелой промышленности и в 1929 году назначен начальником отдела морского опытного самолетостроения (ОМОС) в Ленинграде вместо Д.П. Григоровича, арестованного по делу Промпартии.

Еще в 1927 году в Севастополе Бартини познакомился и подружился со знаменитым уже тогда морским и полярным летчиком Б.Г. Чухновским. Позднее И.А. Берлин, ведущий инженер по самолету ДАР, вспоминал: «Бартини и Чухновский были энтузиастами морской авиации, понимавшими, что наша планета, почти на три четверти покрытая водой, становится тесной для самолетов на колесном шасси».

В 1930 году ОМОС, а с августа 1931 года практически все основные конструкторские коллективы авиационного профиля вошли в ЦКБ ЦАГИ под руководством С.В. Ильюшина. По воспоминаниям А.С. Яковлева, «организация была многолюдная и бестолковая, расходы большие, а отдача слабая». Едва ли не раньше всех это понял Бартини и написал докладную записку в ЦК ВКП(б) о нецелесообразности этого объединения. Результатом стало его увольнение. По рекомендации начальника ВВС П.И. Баранова и начальника вооружений РККА М.Н. Тухачевского начальник Главного управления Гражданского воздушного флота А.З. Гольцман назначил Р.Л. Бартини главным конструктором НИИ самолетостроения ГВФ (ныне ФГУП ГосНИИ ГА). Производственной базой института служил завод опытных конструкции (ЗОК) НИИ ГВФ (позднее завод № 240 НКАП).

В НИИ ГВФ Бартини продолжил ранее начатую работу над самолетом ЭИ (экспериментальный истребитель) для установления рекорда скорости. По проекту ЭИ в 1933 году построили самолет «Сталь-6» — легкий моноплан с мотором «Кертис-Конкверор» мощностью 680 л.с. Уже в этом, первом самолете Бартини, было очень много новинок на уровне изобретений: сварная конструкция из хромоникелевых и хромомолибденовых сталей, испарительная система охлаждения с крыльевыми конденсаторами, убираемое одноколесное шасси. В то же году А.Б. Юмашев на «Сталь-6» достиг рекордной в СССР скорости горизонтального полета — 420 км/ч, в полтора раза превысившей максимальную скорость лучшего в то время серийного истребителя И-5. И в том же 1933 году в НИИ ГВФ от Главсевморпути поступил заказ на гидроплан «Дальний арктический разведчик» (ДАР). Его инициатором стал полярный летчик Чухновский.

Б.Г. Чухновский

Борис Григорьевич Чухновский родился в Санкт-Петербурге в семье лесовода дворянского сословия. В 1917 году, после окончания Гатчинского реального училища он поступил в Морской кадетский корпус, откуда уже через несколько недель перевелся в Петроградскую офицерскую школу морской авиации. Окончив школу в том же 1917 году, получил чин мичмана и начал службу в Воздушной дивизии Балтийского моря.

С 1918 года Чухновский участвовал в Гражданской войне на стороне красных, с 1919 года в составе воздушной бригады Волжско-Каспийской военной флотилии. В 1920 году исполнял должность начальника ВВС Каспийского моря (Баку), затем воевал против Врангеля в Крыму. В 1922 году Чухновский вернулся в Петроград и поступил в Военно-морскую академию. Первый опыт полярного летчика он получил в 1924-25 годах, когда будучи слушателем ВМА участвовал на поплавковом гидроплане Ju.20 (советское обозначение Ю-20) в Карской гидрографической экспедиции на Новой Земле.

В 1927 году Чухновский окончил Военно-морскую академию и получил назначение на Черноморский флот. Тогда же он предложил ОМОС построить легкий самолет-амфибию для ближней ледовой разведки с кораблей. Руководство ОМОС в лице Д.П. Григоровича отказалось от внепланового проекта, но Борис Григорьевич добился его финансирования через Осоавиахим. Исполнителями стали два уволившихся сотрудника ОМОС: бывший морской летчик, штабс-капитан лейб-гвардии Виктор Львович Корвин-Кербер и молодой инженер Вадим Борисович Шавров. Постройка амфибии велась на квартире В.Л. Корвин-Кербера с помощью механика Николая Николаевича Фунтикова. После ареста Корвин-Кербера по делу Д.П. Григоровича, В.Б. Шавров доделал самолет, получивший обозначение Ш-1. Так, фактически по предложению Б.Г. Чухновского и по сформулированным им техническим требованиям, родилась знаменитая «Шаврушка» (см. «М-К» № 8-2022).

В Севастополе Чухновский командовал одним из воздушных кораблей Dornier Do.J Wal (советское обозначение — Дорнье «Валь» или сокращенно «ДВ») 60-й отдельной авиаэскадрильи дальней разведки Морских сил Черного моря. Старшим инженером той же эскадрильи тогда служил Р.Л. Бартини.

В 1928 году Чухновского срочно вызвали для участия в спасении экипажа потерпевшего катастрофу в Арктике дирижабля «Италия». Начальник экспедиции на ледоколе «Красин» Р.Л. Самойлович поручил Б.Г. Чухновскому руководство авиационной частью, представленной тяжелым трехмоторным поплавковым гидропланом Junkers G24 (советское обозначение ЮГ-1) с собственным именем «Красный медведь». А после того, как Чухновский обнаружил с воздуха считавшуюся бесследно пропавшей «группу Мальмгрена», он, как говорится, проснулся всемирно знаменитым. Эта известность очень помогла ему в дальнейшем.

В 1929 году Чухновский уволился из военно-морской авиации и окончательно стал полярным летчиком, поступив на службу в государственное акционерное общество «Комсеверопуть», занимавшееся главным образом вывозом экспортного леса из северных районов Сибири. В поисках наиболее подходящего самолета для дальней ледовой разведки Борис Григорьевич выбрал хорошо ему знакомый Дорнье «Валь» (см. «М-К» № 2-1999 и «Авиаколлекция» № 8-2016). Эта большая летающая лодка (взлетная масса более 6 т), выполненная по схеме подкосного моноплана, отличалась значительной дальностью полета — более 2000 км (с дополнительными топливными баками). Два мотора были установлены над фюзеляжем по схеме «тандем», чем достигались удобство их обслуживания и хорошая защита от водяных брызг. Поперечная остойчивость на плаву обеспечивалась вспомогательными нижними плоскостями большой толщины, называемыми у нас «жабрами», а по-немецки — «штуммелями». Они позволяли, за счет экранного эффекта, снизить посадочную скорость до 100 км/ч. Цельнометаллическая конструкция обеспечивала самолету высокую прочность и долговечность в суровых условиях Севера. Прочное днище лодки в районе редана было плоским, что позволяло, при необходимости, совершить посадку, а если повезет, то и взлететь со снега и льда. Так как Германии по Версальскому договору запрещалось строить тяжелые самолеты, то гидропланы Дорнье «Валь» собирали в Италии, на дочернем предприятии Дорнье в городе Марина-ди-Пиза.

Первым оценил уникальные качества Дорнье «Валь» выдающийся норвежский полярный исследователь Руал Амундсен. Для его воздушной экспедиции на Северный полюс в Италии построили два таких гидроплана, зарегистрированные как N-24 и N-25. Оба Do.J вылетели 21 мая 1925 года со Шпицбергена к полюсу, но из-за технических неполадок сели на лед около 88° северной широты, при этом N-24 получил повреждения. Пробыв несколько недель в ледяном плену, экспедиция на одном N-25 вернулась на Шпицберген.

Получить хотя бы один «Валь» для нужд «Комсеверопути» оказалось очень непросто. Эти самолеты были тогда практически единственными дальними разведчиками советского военно-морского флота. Каждый из них обходился в 40 500 долларов без моторов и поставлявшегося из СССР оборудования. Помогло поступившее в 1929 году приглашение участников спасения экспедиции Нобиле, в том числе и одного из главных героев этой эпопеи Б.Г. Чухновского, посетить Италию. В Сорренто Борис Григорьевич встретился с А.М. Горьким и попросил его о содействии. Писатель связался с К.Е. Ворошиловым, В.В. Куйбышевым, А.И. Микояном. Но и этого оказалось недостаточно — вопрос решался у Сталина. По его указанию Ворошилов передал один из 20 черноморских «Валей» в «Комсеверопуть». Позднее, снова при содействии А.М. Горького, в Италии было заказано еще два самолета — «Комсеверопуть-2» и «Ком-севморпуть-3».

В 1932 году АО «Комсеверопуть» преобразовали в Главное управление Северного морского пути (ГУСМП) при СНК СССР под руководством О.Ю. Шмидта. Предвидя трудности с получением импортной техники, Б.Г. Чухновский предложил создать для ГУСМП специальный гидросамолет -дальний арктический разведчик. В Главном управлении авиационной промышленности Наркомата тяжелой промышленности СССР идею поддержали и поручили Чухновскому составить тактико-технические требования к самолету. Сравнение схемы и характеристик показывает, что за прототип для технического задания он, несомненно, взял Дорнье «Валь». Главное отличие — возможность штатной эксплуатации не только с воды, но и со снега и льда. «Валь» тоже мог садиться на лед, но взлет после этого не гарантировался, с чем и столкнулся Амундсен в своей воздушной экспедиции к полюсу.

Проектирование ДАР

Постановлением Совнаркома от 29 июня 1933 года, подписанным В.В. Куйбышевым, проектирование ДАР (формально гражданского самолета) поручили НИИ самолетостроения ГВФ. Главным конструктором назначили Р.Л. Бартини.

ДАР имел цельнометаллическую конструкцию, но, в отличие от «Дорнье», не дюралюминиевую, а из хромомолибденовой и хромоникелевой нержавеющей стали. Эта особенность характерна для большинства самолетов, созданных в НИИ ГВФ. В 1930-е годы дюралюминий был дефицитным материалом, которого не хватало для расширения производства цельнометаллических тяжелых самолетов А.Н. Туполева. Остальные машины чаще выполнялись деревянной либо смешанной конструкции с каркасом из хромомолибденовых или хромансилевых труб и обшивкой из фанеры и полотна. Перспективными же тогда считались сварные конструкции из нержавеющей стали. По удельной прочности «нержавейка» превосходила как дерево, так и дюралюминий, хотя конструкции из нее получались очень тонкие, ажурные и технологически сложные. На самолетах из этого материала специализировался Завод опытных конструкций НИИ ГВФ. Здесь под руководством А.И. Путилова спроектировали и построили в 1931-1933 годах пассажирские самолеты «Сталь-2» и «Сталь-3». Оба они выпускались серийно.

В СССР было налажено производство нержавеющей стали ЭНЖ («Энерж»): плавка и поковки осуществлялись на заводе «Электросталь» в Московской области, горячий прокат (листы) выпускали на заводе «Серп и молот», холодный прокат (фольга) — на «Электрозаводе» в Москве. Испробовав различные марки хромоникелевых сталей от ЭНЖ-1 до ЭНЖ-6, состав последней, включающий 18% хрома и 8% никеля (близкий к современной 12Х18Н10Т), приняли как окончательный. Одно из свойств таких сталей — хорошая свариваемость при контактной электросварке из-за большого электрического сопротивления, почти такого же, как и у нихрома. В НИИ ГВФ освоили точечную, роликовую и стыковую (для труб) электросварку нержавеющих сталей.

Конструкция крыла и лодки самолета ДАР была выполнена полностью из ЭНЖ-6: лонжероны крыла из пучка труб по типу «Сталь-6», нервюры сварные ферменные. Толщина обшивки лодки составляла всего 0,5 мм и лишь на днище увеличивалась до 0,8-1,5 мм. Для жесткости обшивка имела слегка гофрированную поверхность. Профиль крыла — оригинальный, разработки Бартини. Он рассказывал, что еще в период обучения в Миланском политехническом институте заметил, что наиболее эффективные по результатам продувок профили образованы кривыми второго порядка — отрезками эллипсов и парабол. При этом в местах стыковки отрезков происходит разрыв второй производной кривых, что может нарушить плавность обтекания. В 1931 году Р.Л. Бартини опубликовал свой математический способ аналитического построения аэродинамических контуров, которым и пользовался во всех дальнейших проектах.

Тем же постановлением Совнаркома от 29 июня 1933 года постройка Дальнего арктического разведчика для Главсевморпути поручалась ленинградскому судостроительному заводу имени Андре Марти (ныне АО «Адмиралтейские верфи»). Это, пожалуй, единственный случай в нашей истории, когда настоящий самолет (не экраноплан) делали судостроители. Обычно это объясняют тем, что технологически летающая лодка ближе к глиссеру, чем к самолету. Но, возможно, учитывалась и география. Завод опытных конструкции НИИ ГВФ находился в Москве на Ходынском поле, и доставить большой (длина лодки 18,4 м, ширина 2,8 м) и тяжелый гидроплан к ближайшему водоему стало бы очень сложной операцией. К тому же завод имени А. Марти в 1920-е — начале 30-х годов оказался явно недогружен. До революции здесь выпускали дредноуты типа «Севастополь» и «Измаил», а в 1920-е годы — катера и единичные гражданские суда. Кроме того, в 1933 году авиационные и судостроительные заводы относились к одному Наркомату — тяжелой промышленности.

Для постройки самолета на заводе имени А. Марти организовали специальный цех. По предложению Б.Г. Чухновского, его начальником назначили В.Л. Корвин-Кербера — опытного технолога, только что освобожденного из тюремного ЦКБ-39. Борис Григорьевич, хорошо помня о решающей роли Корвин-Кербера в осуществлении его предыдущего проекта — амфибии Ш-1, добился выделения тому в Ленинграде отдельной квартиры во вновь построенном «Доме специалистов» на Лесном проспекте. Его помощником назначили Макса Дауге, старого друга Б.Г. Чухновского еще по Гражданской войне.

Как вспоминал позднее Р.Л. Бартини, в заводоуправлении судостроителей висела красочная картина построенного здесь первого русского парохода. В глаза бросалась его кирпичная труба — символ старых традиций в новейшей тогда конструкции. В работах Роберто Бартини «кирпичной трубы» не было никогда!

Технологические проблемы

Следует отметить, что технологически сварной планер летающей лодки ДАР значительно сложнее, чем конструкция сухопутных самолетов «Сталь-2» и «Сталь-3». Во-первых, он имел значительно большие размеры. При этом требовалось обеспечить полную водонепроницаемость сварных швов Для сварки лодки Р.Л. Бартини и В.Л. Корвин-Кербер изобрели так называемый «негативный стапель». Каркас лодки — шпангоуты и стрингеры, вместе с наложенными на них листами обшивки, обкладывался снаружи откидными профилированными листами из толстой меди, по которым «стекал» ток. А к сварочному электроду он подводился по проводу изнутри лодки.

Второй, еще более сложной проблемой стало обеспечение коррозионной стойкости сварных точек и линий сварки. Сталь ЭНЖ-6, как и современная 12Х18Н10Т, после нагрева до 600-650 °С приобретает склонность к межкристаллитной коррозии. Контактную сварку необходимо выполнить без прогрева листа на всю толщину, которая составляла для обшивки лодки всего 0,5 мм. Чухновский обратился за помощью в Центральную радиолабораторию (ЦРЛ) в Ленинграде, которой руководил доктор технических наук профессор ЛЭТИ В.П. Вологдин. Коллектив лаборатории занимался новым способом импульсной контактной сварки тонких листов нержавеющей стали. Осуществить такую сварку удалось при пропускании через контакт большого тока, но чрезвычайно короткого по времени. Требуемые импульсы выдавались сварочным аппаратом, управляемым игнитронным (ртутным) коммутатором. Поперечные разрезы сварных швов показали, что за короткое время импульса тока лист стали не успевает прогреться, и оплавленная сваренная зона не распространяется больше, чем на половину его толщины. На поверхности листов не наблюдались цвета побежалости, что также свидетельствовало об отсутствии их перегрева. Задача, поставленная Б.Г. Чухновским, была решена, и импульсная контактная сварка получила распространение на многих заводах СССР.

Таким образом, только одних технологических проблем уже было бы достаточно, чтобы сделать ДАР «крепким орешком» для производства. Но Бартини не был бы собой, если бы не заложил в его конструкцию целый букет новинок на уровне изобретения и даже открытий. Просто повторить «Валь», пусть и на новом технологическом уровне, он не мог…

В конструкции «Дальнего арктического разведчика» было множество гениальных технических решений. Одним из изобретений на уровне открытия был так называемый «Эффект Бартини».

Дорнье «Валь», на смену которому планировался ДАР, как известно, имел тандемную мотоустановку. Главным ее недостатком было то, что задний винт работал в возмущенном потоке от переднего. КПД заднего винта падало, и соответственно мощность заднего мотора использовалась не полностью. Р.Л. Бартини предложил развернуть двигатели на 180°, то есть расположить их винтами друг к другу. Из-за малого расстояния между винтами они работают в таком положении практически независимо и с одинаковым КПД. Мало того, за винтами отсутствует закручивание потока, и общий КПД установки увеличивается. Соосные винты противоположного вращения использовались позднее в мотоустановках гоночного гидросамолета Macci MC.72, советского межконтинентального бомбардировщика Ту-95 и многих других машинах. Соосные винты Бартини установил в кольцевом канале, образованном конструкцией крыла (в кольцевом крыле).

Эксперименты с винтами в кольцевом канале, называемыми иногда импеллерами, проводились и ранее. Дальше всех пошел итальянский изобретатель Луиджи Стила (Luigi Stipa). Он предложил устанавливать винт на входе в профилированную трубу круглого сечения. При этом, как предполагалось, КПД винта должен увеличиться, так как будут исключены потери мощности на увеличение скорости струи за винтом. И экспериментальные исследования действительно подтвердили увеличение тяги винта при его установке в трубе.

В 1932 году Л. Стипа построил на фирме Caproni опытный самолет массой 850 кг с мотором мощностью 120 л.с. и фюзеляжем в форме трубы. Испытания показали, что «самолет-труба» имеет лучшие взлетно-посадочные характеристики, но меньшую максимальную скорость, чем аналогичные летательные аппараты обычной схемы с таким же мотором. Был сделан вывод, что тяга силовой установки увеличивается только на малой скорости, а на большой наблюдается обратный эффект.

Работами Л. Стипы заинтересовались в СССР. В ЦАГИ под руководством И.В. Остославского были проведены исследования поведения винта, установленного в трубе по типу самолета Л. Стипы, в укороченной трубе (в кольце) и в кольцевом крыле РЛ. Бартини. При этом тягоизмерительное устройство позволяло раздельно измерять тягу винта и сопротивление трубы. Полученные результаты подтвердили, что действительно тяга винта в «трубе Стипы» увеличивается только при малых скоростях набегающего потока. При больших скоростях сопротивление от трения потока о стенки трубы превышает прирост тяги винта и общий эффект становится отрицательным. При этом наибольший прирост тяги наблюдается, когда винт находится не на входе в трубу, как у Л. Стипы, а в середине трубы, в самом узком ее месте.

Более эффективным оказалось короткое кольцо, предложенное Р.П. Бартини. Неожиданно выяснилось, что при работе винта такое кольцо создает не сопротивление, а собственную тягу. Механизм этого явления, которое И.В. Остославский предлагал назвать «эффектом Бартини», следующий. Работающий пропеллер, подсасывая воздух, понижает давление перед собой по сравнению с атмосферным. Благодаря наличию силы тяги, непосредственно за плоскостью диска пропеллера давление возрастает скачком до величины, большей атмосферного давления. Этот перепад давления и создает на кольце тягу, направленную вперед. При отсутствии кольца он создавал бы только вихри на законцовках лопастей, на которые бесполезно тратилась бы мощность мотора.

Тяга кольца, то есть «эффект Бартини», максимальна при малой скорости потока, когда винт наиболее нагружен перепадом давлений, а с ростом скорости снижается. В настоящее время винты в кольцевых каналах применяются чаще всего, когда надо создать максимальную статическую тягу, например, гребные винты морских буксиров или воздушные винты самолетов вертикального взлета и посадки.

В аэродинамической трубе ЦАГИ изучалась также уменьшенная модель кольцевого участка крыла самолета ДАР. В этом случае перепад давлений на кольце создавал не только дополнительную тягу, направленную вперед, но и, за счет разности площадей верхнего и нижнего полуколец, дополнительную подъемную силу, направленную вверх.

Все это в совокупности должно было существенно повысить аэродинамическое качество «арктического разведчика» Р.Л. Бартини. И, следовательно, увеличить дальность и продолжительность его полета, улучшить взлетно-посадочные характеристики. Но научно-исследовательские работы затянулись. Итоговая статья И.В. Остославского и В.Н. Матвеева была опубликована в «Трудах ЦАГИ» в 1935 году, хотя уже с 1934 года в Ленинграде велась постройка самолета.

По настоянию Б.Г Чухновского на первом и единственном, как потом оказалось, образце ДАР установили обычную тандемную мотоустановку по типу Дорнье «Валь». Правда, за счет того, что в ней применялись более современные, чем BMW VI, моторы Hispano-Sulza 12ybrs, заметный выигрыш все равно был получен. Новые двигатели имели большую мощность (860 л.с. против 750 л.с.), меньшую массу (470 кг против 510 кг) и меньший удельный расход топлива.

Оправданно ли такое решение Б.Г. Чухновского? С точки зрения руководителя работ -конечно. Он прекрасно понимал, что срывы намеченных планов постройки и проведения испытаний чаще всего приводят к закрытию проекта.

Второй важнейшей особенностью гидроплана Р.Л. Бартини была очень развитая механизация крыла. В первой половине 1930-х годов это считалось новинкой мировой авиации. В СССР первым летательным аппаратом с механизированным крылом стал, по-видимому, поплавковый торпедоносец открытого моря ТОМ-1, разработанный в КБ приглашенного из Франции авиаконструктора Поля Ришара. Самолет построили и испытали в 1930-31 годах. Почти по всему размаху его крыла имелись щелевые закрылки, отклонявшиеся при посадке на 40°.

Внедрение в практику самолетостроения механизации крыла позволило резко увеличить диапазон скоростей и окончательно перейти от бипланов с малой нагрузкой на крыло к скоростным монопланам. Снижение посадочной скорости, которое обеспечивает применение закрылков, казалось бы, менее актуально для гидропланов, которые имеют взлетную и посадочную дистанции практически неограниченной протяженности. На практике же, как раз, наоборот. В отличие от судна, мореходность гидроплана включает не только способность безопасно держаться на волне, но и способность выполнять на этой волне взлетно-посадочные операции. Если вспомнить, что энергия удара о волну пропорциональна квадрату скорости, становится понятно: для обеспечения мореходности гидросамолета снижение посадочной скорости имеет первостепенное значение.

Летом 1932 года в НИИ ГВФ совместно с экспериментально-аэродинамическим отделом ЦАГИ началась исследовательская работа по механизированному крылу. Для летных испытаний выделили самолет А.С. Яковлева АИР-4 СССР-311, получивший новое обозначение Э-31. Для него в НИИ ГВФ спроектировали и изготовили новое крыло, на задней кромке которого установили четырехсекционные посадочные щитки, отклоняемые при помощи червячного механизма на угол до 60°. Тогда такие щитки называли «открылками» или «щитками-закрылками». Так как они занимали всю заднюю кромку крыла, и для обычных элеронов не оставалось места, на Э-31 применили так называемые «концевые плавающие элероны». Это были рулевые поверхности с симметричным профилем, имеющие в плане форму законцовок крыла. Необходимый момент крена создавал поворот концевых элеронов в противоположные стороны на угол до +15°. В полете по прямой элероны самоустанавливались по потоку подобно флюгерам.

В июле-ноябре 1933 года были проведены испытания Э-31. Летал Ю.И. Пионтковский. Результаты превзошли ожидания! Минимальная скорость планирования оказалась равной всего 35 км/ч, а посадочная скорость — 30 км/ч, вместо предполагавшейся 54 км/ч. У исходного АИР-4 посадочная скорость составляла 60-65 км/ч, то есть диапазон скоростей увеличился практически вдвое. Длина разбега уменьшилась вдвое — с 60 до 35 м, а длина пробега втрое — с 160 до 52 м.

Р.Л. Бартини при проектировании своего «арктического разведчика» в полной мере использовал результаты испытаний Э-31. У него тоже всю заднюю кромку крыла занимали пятисекционные посадочные щитки, отклоняемые на угол до 60°, но в отличие от Э-31, выдвижные — типа «Цап». Поэтому при отклонении закрылков эффективная площадь крыла несколько увеличивалась. Как было и на Э-31, Р.Л. Бартини применил для управления по крену концевые плавающие элероны, но сделал их двойными, со щелью между передней и задней управляющими плоскостями. При посадке задние секции плавающих элеронов могли одновременно отклоняться вниз и работать как дополнительные закрылки.

Забегая вперед, стоит отметить, что механизация крыла самолета ДАР на летных испытаниях показала себя очень эффективной. Посадочная скорость составляла 70 км/ч, в то время как у Дорнье «Валь», на котором механизация крыла отсутствовала -не менее 100 км/ч. Двойные плавающие элероны работали хорошо и полностью обеспечивали поперечную управляемость самолета.

Полярный «вездеход»

Одним из главных требований Б.Г. Чухновского к дальнему арктическому разведчику-амфибии была возможность штатной эксплуатации не только с водной поверхности, но и со льда и снега. Дополнительно ставилась еще более сложная задача — «выползание» с воды на лед.

Как и «Валь», ДАР имел в районе редана плоское днище. Но этого было мало. Р.Л. Бартини предложил использовать специальные взлетно-посадочные полозья с пневматической амортизацией. По краям редана, на базе шириной более 1 м, были установлены в ряд пять резиновых камер диаметром 0,25 м и длиной по 1 м, оклеенных брезентом. Снизу камеры защищались 20-миллиметровой фанерой, оклеенной листом нержавеющей стали толщиной 0,8 мм. Ширина полозьев составляла 0,32 м. С боков эти надувные взлетно-посадочные устройства закрывались тонким гофром из нержавеющей стали. Нечто подобное Р.Л. Бартини применил много лет спустя на своей вертикально взлетающей амфибии ВВА-14 (см. «М-К» № 2-2019).

В феврале 1935 года Бартини и Чухновский проверили свое пневматическое взлетно-посадочное устройство на одном из Дорнье «Валь» Черноморского флота. Испытания проводились на льду Азовского моря в районе Ейска. Из последующего протокола: «…после посадки на лед в Ейске самолет провалился под лед, был с трудом вытащен и после этого летал еще 10 раз. После последнего полета лодка самолета проваливалась под лед еще семь раз, но благодаря полозкам только с помощью собственной тяги моторов выбиралась на более твердый лед и не получала никаких повреждений».

Судьба «арктического разведчика»

Во время строительства ДАР, с 13 февраля по 13 апреля 1934 года, в СССР продолжалась знаменитая эпопея спасения экипажа парохода «Челюскин», раздавленного льдами в Чукотском море. Б.Г. Чухновского включили в состав Правительственной комиссии по спасению челюскинцев. По его мнению, если бы в Полярной авиации был тогда хотя бы один самолет, подобный ДАР, эта операция стала бы совершенно рядовой. Позднее в Ленинград для знакомства с гидропланом приезжали герои-летчики С.А. Леваневский и Н.П. Каманин.

Постройка технологически очень сложного самолета на судостроительном заводе была, конечно, непростым делом. РЛ. Бартини со второй половины 1934 года уделял почти все внимание своей новой машине — скоростному пассажирскому самолету «Сталь-7», не менее оригинальному по конструкции, чем ДАР. Вся работа по «арктическому разведчику» легла на плечи Б.Г. Чухновского, В.Л. Корвин-Кербера и И.А. Берлина. Как вспоминал Б.Г. Чухновский: «У меня, это была, пожалуй, самая большая нагрузка в жизни». Нашло это свое отражение и в документах. В заключительный период и на испытаниях, ДАР называли «самолетом конструкции Чухновского». Хотя забывать решающий вклад Р.Л. Бартини и не следовало, во многом это справедливо: в тандеме «Бартини-Чухновский» первый из них выступал конструктором-изобретателем, «генератором идей», а второй — инициатором проекта, организатором производства и позднее летчиком-испытателем.

В конце 1935 года ДАР был построен и возник весьма затянувшийся вопрос с его испытаниями. На судостроительном заводе, естественно, не было летно-испытательной станции. Б.Г. Чухновский, конечно, справился бы с ролью летчика-испытателя, но кто мог разрешить ему первый вылет? Ведущий инженер НИИ ГВФ И.А. Берлин описывал эту ситуацию так:

«Первый вылет опытного самолета — довольно сложный ритуал. Разрешение должна была дать специальная комиссия. Корабелы это знали.

— Самолет мы вам построили, — заявил директор завода. — Проведем испытания на плаву, проверим буксировку, швартовку, якорную стоянку. Летать мы не умеем и не будем. Более того, вам не разрешим, пока комиссия авиационных специалистов не даст свое «добро».

Чухновскому, как и всем нам, очень хотелось скорее полетать на ДАРе или хотя бы почувствовать, как ведет себя машина на воде с запущенными моторами.

— Летать я не буду, — уговаривал Чухновский директора завода, только на редане побегаю, побегаю и сейчас же подрулю к спуску и на стоянку.

— Не взлетите, обещаете? — переспросил директор.

— Даю слово.

И вот ДАР на плаву. В пилотской кабине Б. Г. Чухновский, рядом механик В. И. Чечин, в среднем отсеке я, в кормовом — контролер завода. Запущены моторы. Самолет медленно поплыл. Чувствовалось легкое подрагивание корпуса, всплески волн. Машина почти пустая, в баках совсем немного горючего. Чухновский только едва коснулся рычагов управления, как ДАР тут же взлетел — такой исключительно летучей оказалась машина. Моторы были сразу выключены, и самолет сел. Сел на мель. Надо отдать должное корабелам: они отнеслись к происшествию спокойно, по-деловому…».

Только в сентябре 1936 года председатель Комитета обороны В.М. Молотов подписал Постановление (уже второе по счету), согласно которому комиссии в составе В.К. Бергстрема (помощник начальника Морских сил РККА по авиации), М.М. Громова (летчик-испытатель ЦАГИ) и Н.Н. Бажанова (начальник НИИ ВВС) предписывалось осмотреть самолет и, в случае положительного заключения, разрешить Б.Г. Чухновскому произвести пробный полет.

Вскоре в Гребном порту Ленинграда состоялся первый официальный полет ДАР с экипажем в составе командира Б.Г. Чухновского, бортмеханика В.И. Чечина и инженера И.А. Берлина. Летные испытания, проводились как на воде, так и на ледовых аэродромах. ДАР подтвердил свою уникальную способность после посадки на воду самостоятельно «выползать» на лед и «нырять» обратно. По всем летным данным самолет превосходил Дорнье «Валь», а по взлетно-посадочным характеристикам это превосходство было очень существенным. При перегрузочном полетном весе 9000 кг продолжительность полета доходила до 20 часов, а максимальная дальность приближалась к 5000 км. Малая посадочная скорость позволяла осуществлять взлет и посадку на волну высотой до 3,5 м!

Весной 1937 года летные испытания ДАР завершились. Отзывы о машине были самые восторженные, и руководство Полярной авиации заказало пять гидропланов этого типа с силовой установкой Бартини. Однако пожелания заказчика так и остались только на бумаге…

За время постройки и испытаний ДАР многое в стране изменилось. Из Наркомата тяжелой промышленности выделились самостоятельные Наркоматы авиационной и судостроительной промышленности. В 1936 году приняли сталинскую Большую кораблестроительную программу, по которой все имеющиеся и только еще строившиеся судостроительные заводы загружались до предела. Авиационная промышленность тоже с трудом справлялась с планами 2-й и 3-й пятилеток, к тому же на ее заводах, если не считать ЗОК НИИ ГВФ, отсутствовало оборудование для сварки больших конструкций из нержавеющей стали.

Сравнительная таблица технических характеристик летающих лодок ДАР и Dornier Val

*при максимальной взлетной массе

Во второй половине 1930-х годов потребность в дальнем арктическом ледовом разведчике несколько снизилась. К тому времени Дорнье «Валь» с его низкой скоростью, слабым вооружением и малой бомбовой нагрузкой как военный самолет окончательно устарел. К 1937 году ни одной такой машины в строю советской военной авиации уже не осталось. Несколько десятков «Валей», отличавшихся большой прочностью и долговечностью цельнометаллической конструкции, были переданы в Полярную авиацию, где заслужили отличную репутацию. Запасные моторы М-17 (лицензионный советский BMW VI) для них имелись в избытке. В начале войны их даже ставили на танки Т-34 и КВ. Так и остался Дорнье «Валь» лучшим самолетом советской Полярной авиации 1930-х годов.

Судьба же единственного построенного самолета ДАР не вполне ясна. По воспоминаниям Б.Г. Чухновского, он летал на нем над Белым морем вплоть до начала Великой Отечественной войны, но зарегистрирован в Полярной авиации ДАР не был, оставшись в статусе опытного самолета.

Григорий ДЬЯКОНОВ, к.т.н., МАИ