Крылья Родины

Вопрос остался без ответа, и о нем как будто забыли, когда однажды Юрьев, явившись в лабораторию, взволнованный и сияющий, с огромным воодушевлением стал излагать друзьям придуманную им схему трубы с двумя рабочими частями — трубы, вдвое большей, чем имелись тогда за границей. Во второй части трубы при ее диаметре в 6 метров можно было бы изучать в натуре фюзеляж!

Можно ли было не принять такую схему к разработке?

Однако, чтобы убедиться в достоинствах новой схемы, построили сначала такую двойную трубу с диаметрами в 1½ и 2¼ метра. Для установки ее пришлось выбросить из лаборатории и старую круглую трубу, и ротативную машину, и некоторые другие приборы.

Но жертвы были принесены не напрасно: опыты с новой трубой показали многие ее достоинства.

Главное же, имея такую трубу, Аэродинамическая лаборатория оказалась способной деятельно обслуживать авиационную промышленность и прежде всего бороться с недоверием практиков самолетостроения к экспериментальной аэродинамике. Лаборатория начала согласовывать темы своих работ с практическими запросами авиапромышленности, прежде всего остановившись на совершенно новом у нас вопросе устойчивости самолетов.

Самолет «АНТ-2» на лыжах.

Первым приютом опытному самолетостроению ЦАГИ служил особняк на углу Вознесенской и Немецкой улиц. Тут же рядом имелось полуразрушенное деревянное здание. Туполев перенес свои мастерские в это здание, отремонтировал его и начал строить металлические аэросани, чтобы изучить металл как авиационный строительный материал.

Металл этот — кольчугалюминий — только что был выпущен нашим Кольчугинским заводом. Он представлял собой сплав алюминия, меди, магния, марганца и никеля. Кольчугалюминий хорошо отливается, прокатывается до тончайших листов в холодном и горячем состоянии, легко штампуется, куется, режется и отличается высокой прочностью при сравнительно незначительном удельном весе.

Когда свойства нового металла выяснились, показав его преимущество перед деревом, Туполев начал постройку небольшого пассажирского самолета — «АНТ-2».

Строили его в каменном помещении, служившем ранее чем-то вроде складов, на втором этаже. Вытащить самолет через двери было нельзя, и, разломав стену, его спустили на землю по помосту, а потом отправили на аэродром для испытаний.

Самолет летал, но плохо слушался руля направления и оказался в пути неустойчивым.

Бросать машину было жалко, потому что самолет обладал другими хорошими аэродинамическими качествами. Конструктор решил поправить дело, дав самолету большое вертикальное оперение.

Старые товарищи по Воздухоплавательному кружку придумали специальный прибор для установки модели при испытании на устойчивость и составили программу испытаний.

Самолет с новым оперением стал летать довольно успешно. Подробным исследованиям в аэродинамической лаборатории подверглась модель нового самолета Туполева. Результаты испытаний заставили конструктора несколько изменить проект. Время и труд, затраченные на экспериментальное обследование модели, не пропали даром: из мастерских ЦАГИ вышел самолет, получивший известность не только у нас, но и в Европе. Это был «АНТ-3», который под названием «Пролетарий», управляемый М. М. Громовым, сделал круговой перелет по Европе в 1926 году.

Самолет «АНТ-3».

Одновременно с А. Н. Туполевым вопросом об устойчивости самолета практически стал заниматься Николай Николаевич Поликарпов.

Завод «Дукс» в Москве к концу первой мировой войны давал военному ведомству до тысячи самолетов в год, главным образом «ньюпоров» и «фарманов». Поликарпову пришлось вводить здесь в серийное производство по английским лицензиям самолет «ДН-4». То была для своего времени высокая техника, но Поликарпов не следовал слепо английским и французским образцам. Он переделывал винт, устанавливал самолет на лыжи, перестраивал винто-моторную группу, монтировал оружие. Для будущего конструктора лучшей практической школы нельзя было и придумать.

Человек с развитым художественным дарованием, знакомый со многими авиаконструкциями, Поликарпов мечтал о самостоятельной работе и готовился к ней. У него складывался в уме проект двухмоторного биплана пассажирского типа, ему грезился одномоторный пассажирский самолет под мотор «Либерти» в 400 лошадиных сил, когда в 1922 году перед нашим Воздушным Флотом встал вопрос о создании собственного истребителя взамен устаревших иностранных типов.

В те времена, как правило, истребители строились по схеме биплана. Поликарпову пришла дерзкая по тому времени мысль построить истребитель по монопланной схеме с мотором «Либерти-400».

Если еще и несколько лет назад делились поровну мнения о том, какой тип истребителя лучше, то в те давние годы большинство склонялось на сторону бипланов не только у нас, но и во всем мире.

Биплан — самолет с двумя несущими поверхностями — имеет большую площадь крыльев, и поэтому на каждый квадратный метр плоскости крыла приходится меньшая нагрузка. Бипланы легче управляемы, что очень важно в условиях воздушного боя. На биплане легче делать фигуры высшего пилотажа, причем их можно выполнять на меньшем пространстве, но зато бипланы обладают меньшей скоростью и им трудно догонять моноплан.

Моноплан — самолет с одной несущей поверхностью — обладает наилучшей обтекаемой формой, лобовое сопротивление у него меньше, чем у биплана, и поэтому на моноплане можно получить наибольшую скорость.

В воздушном бою биплан дерется главным образом на виражах, в так называемой «карусели», когда каждый самолет стремится зайти в хвост другому и сбить противника сзади огнем своих пулеметов или пушек. В этом случае биплан, обладающий большей маневренностью, имеет преимущество перед монопланом.

Скоростной моноплан может наносить короткие прямолинейные удары, пользуясь своей максимальной скоростью во время атаки и выхода из нее.

Маневренность биплана в общей сумме лётных качеств истребителя имеет все же меньшее значение, чем скорость, достигаемая при монопланной схеме.

Весной 1923 года Н. Н. Поликарпов совместно с А. А. Поповым и И. М. Косткиным спроектировал моноплан-истребитель с мотором «Либерти-400», получивший соответственно литерное обозначение «ИЛ-400». Конструкторы стояли далеко от аэродинамической школы Жуковского и не питали особого доверия, как и большинство работников авиации того времени, к экспериментальной аэродинамике. Предварительное исследование модели самолета в ЦАГИ им показалось излишним.

Модель самолета «ИЛ-400».

Хорошо оборудованный завод, располагавший опытными рабочими и мастерами, под руководством конструкторов довольно быстро построил машину, и летом 1923 года летчик-испытатель К. К. Арцеулов поднял самолет с аэродрома.

Истребитель после короткого пробега ненормально круто пошел горкой вверх, против воли опытного летчика-испытателя, который во-время выключил мотор. В результате самолет резко «спарашютировал», потерпел серьезную аварию, а летчик поломал ноги.

Конструкторы слишком выдвинули вперед крыло, определив неправильно центр тяжести самолета. Можно было, конечно, построить новую машину, подвинув крыло назад, и подвергнуть ее испытанию, но учиться искусству центровки, рискуя жизнью летчика, не говоря уже о машине, не мог, разумеется, ни один конструктор.

Тяжелый урок привел конструкторов в аэродинамическую лабораторию ЦАГИ.

К. А. Ушаков предложил исследовать модель самолета на устойчивость, посадив ее на вилочку таким образом, что можно было «продувать» в трубе модель как бы при разном расположении центра тяжести. Прежде всего он установил ее с центровкой, соответствовавшей центровке «ИЛ-400», и пригласил конструкторов посмотреть, что из этого получается.