Страница 12 из 16
Для решения первой задачи Козлов выбрал прозрачное покрытие. Исследовав несколько, наиболее подходящих материалов, он остановился на целлоне 2* , который ранее применялся немцами. При дальнейшем усовершенствовании именно целлон имел наибольшие шансы стать кондиционным материалом для прозрачной обшивки.
Анализируя вторую задачу, Козлов отказался от эфемерной возможности использования для силовых элементов прозрачных материалов (в силу их малой прочности) и остановился на применении более традиционных материалов. При этом он отмечал, что, кроме обычного стремления конструкторов снизить вес силовой конструкции, для уменьшения видимости самолета с прозрачной обшивкой необходимо всемерно уменьшить габариты силовых элементов. Таким образом, критерием качества материала, вместо удельной прочности (отношение предела прочности материала к его плотности – чем это отношение больше, тем меньше вес конструкции, обеспечивающей заданные условия прочности), становится просто предел прочности. Исходя из этого, на первое место, по мнению Козлова, вместо дюраля выходила нормализованная хромомолибденовая сталь.
Но не только выбор материала служил решению второй задачи – большую роль играл тип конструкции крыла и фюзеляжа самолета. Так как по своим физико-механическим свойствам целлон не мог служить работающей обшивкой, то наиболее перспективными с точки зрения малозаметности становились ферменные конструкции с проволочными расчалками, которые в первой половине 1930-х еще широко применялись в авиации. Из существующих наиболее полно решению второй задачи отвечала конструкция самолета «Сталь-2», хотя и здесь нужно было пересмотреть форму нервюр и лонжеронов.
Третий пункт. Для уменьшения видимости экипажа, вооружения, мотора и т.д. Козлов предлагал использовать некую «световую броню», пути реализации которой он, вероятно, и сам ясно не представлял. Суть дела была вот в чем. Любой предмет на фоне неба выглядит значительно темнее, чем само небо. Связано это с тем, что нижние поверхности освещаются отраженным от земли светом, а коэффициент отражения земной поверхности колеблется в зависимости от местности от 4 до 15%. Исключением является только снег – 80%. Летом нижние поверхности, какой бы светлой и блестящей краской они не окрашивались, будут выглядеть в 6-20 раз темнее неба. Следовательно, в идеале, надо подсветить нижние непрозрачные поверхности самолета или установить на эти поверхности, направленный вниз источник рассеянного света.
Сочетание всех трех направлений позволило бы построить максимально невидимый (или минимально видимый) самолет. Но значение для маскировки и цена осуществления каждого из них был неравноценны. Прекрасно сознавая невозможность в то время осуществления на практике «световой брони», С. Козлов больше не возвращался к этой идее, предложив, в качестве некоторой ее замены «отражательный» способ, т.е. «отразить соседние участки неба посредством полированных поверхностей (зеркал, полированная гладкая сталь и т.д.)». Решение второй задачи требовало проектирования специального самолета, и было оставлено на следующий этап работ. А пока все внимание было устремлено на прозрачную обшивку.
В конце сентября 1934 года Козлов для своих экспериментов получил от ВВС самолет У-2 и первые деньги – 1300 рублей.
С задней части фюзеляжа У-2, от второго сиденья и до начала стабилизатора, была снята обшивка, а вместо нее поставлен целлон. Целлон пришлось использовать случайный: механические качества были невысоки, прозрачность неважная и, кроме того, он обладал сильным желто-коричневым цветом 3* . Перетяжка проводились сотрудниками Кабинета конструирования летательных аппаратов ВВА им. Жуковского: начальником кабинета старшим инженером Красных, авиатехниками Островским и Смольяниновым.
Уже в середине октября работы закончили и самолет в присутствии начальника УВВС Алксниса, начальника Штаба ВВА Свирковского и помощника начальника Академии по политчасти Смоленского совершил ряд полетов, показавших заметное, по сравнению с обычным У-2, уменьшение видимости фюзеляжа. Алкснису идея очень понравилась, и он счел необходимым продолжить опыты. Однако, пока шло оформление документов, год закончился и средства в ВВА переведены не были.
Лишь 28 февраля 1935 года Алкснис поручил включить работы по прозрачному самолету в план научно-исследовательских работ ВВА и срочно выделить академии самолет АИР-6. Нельзя сказать, что эта яковлевская машина наиболее полно удовлетворяла требованиям минимальной видимости – этому, например, мешали подкосы крыла и шасси, состоящее из большого количества стоек. Кроме того, два лонжерона коробчатого сечения высотой 150 мм и нервюры, расположенные через 240 мм, представляли собой сплошные фанерные стенки. Но это был единственный моноплан малой мощности, который реально было в то время получить. На деньги из других тем небольшая конструкторская группа Козлова начала проектирование специального прозрачного двухместного самолета с мотором М-11, которое предполагалось закончить в апреле. В проекте было предусмотрено применение «отражательного» принципа для уменьшения видимости нервюр и лонжеронов, но для этого требовалось придать им своеобразные конструктивные формы. Особое внимание уделялось внутренней структуре самолета и свойствам целлона.
2* Целлон – ацетилцеллюлоза, получается воздействием ледяной кислоты и уксусного ангидрида на целлюлозу в присутствии катализатора. По механическим свойствам несколько уступает целлулоиду, но в отличие от него негорюч, более стоек к действию света, кислот, щелочей и органических растворителей. Существенным недостаткам целлона является гигроскопичность, в два раза большая, чем у целлулоида.
3* Вероятно, именно это обстоятельство послужим) причиной многократно цитируемого утверждения В. Б. Шаврова, что Козлов использовал для своих работ французский материал родоид, который быстро потускнел.
Прозрачные крылья и борта кабины ПС обеспечивали экипажу необыкновенный обзор.
Сквозь целлон хвостового оперения хорошо видно не только ТБ-3, стоящий на аэродроме, но и дополнительные силовые элементы руля поворота.
В апреле, наконец-то, было открыто финансирование. Деньги – 18000 рублей – дал Отдел Изобретений Наркомата Обороны (ОИ НКО). Вместо самолета АИР-6 С.Г. Козлов получил АИР-4. Причина этой замены не совсем понятна: ведь в 1935 году АИР-6 выпускался серийно, а АИР-4 был построен всего в двух экземплярах. Однако открытая кабина сильно облегчала замену обшивки.
В начале предполагалось покрыть целлоном те места, которые обтянуты полотном, но так как большая часть крьгла, передняя половина фюзеляжа и некоторые части оперения были покрыты работающей фанерной обшивкой, Козлов решил ввести в конструкцию соответствующие изменения и покрыть целлоном по возможности весь самолет, включая колеса.
Переделки состояли в следующем: заново пересчитали крыло и между лонжеронами ввели дополнительные распорки гг расчалки. С самолета были сняты два из трех бензобаков. а на их места установили несколько дополнительных нервюр. Вся передняя половина фюзеляжа до конца заднего сиденья в первоначальном виде была зашита 3-мм фанерой. Фаггеру сняли и ввели дополнительные крепления для сидений, переделали сами сиденья так, чтобы можно было летать с парашютами. Впоследствии (после 10 полетов), для улучшения скороподъемности и увеличения потолка, снял и заднее сиденье, превратив самолет в одноместный. В хвостовом (горизонтальном и вертикальном) оперении и задней части фюзеляжа (в двух последних отсеках) в местах снятой фанерной обшивки также ввели дополнительные усиления.