До ноября 1937 года Владимир Петляков был одним из ближайших соратников Андрея Туполева и пользовался доверием руководства и высокопоставленных чиновников Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). Петляков разработал крыло для тяжелого бомбардировщика АНТ-6 (ТБ-3), который считался передовым самолетом для своего времени, а также возглавил разработку еще более совершенного многомоторного бомбардировщика АНТ-42 (или ТБ-7) с высокими характеристиками. Петляков входил в состав советской технической делегации, посетившей США и Францию летом и осенью 1937 года соответственно. В результате визита были приобретены лицензии на ряд иностранных самолетов, в том числе на фаворита - Douglas DC-3, получившего в Советском Союзе обозначение Ли-2.
Однако накануне 20-й годовщины Октябрьской революции Петляков был внезапно арестован по обвинению в намеренном затягивании разработки АНТ-42. Обвинение было нелепым, но, в соответствии с практикой и «традициями» органов безопасности, неоспоримым.
Только летом 1938 года ему разрешили вернуться к профессиональной деятельности в специально созданном при Народном комиссариате внутренних дел отделе, получившем название Особого конструкторского бюро. Возглавляя группу из 50 конструкторов, Петляков должен был разработать новый дальний высотный истребитель с мощным наступательным вооружением. Новый самолет явно унаследовал многое от АНТ-42, с которым имел много общего.
Одной из ключевых целей при разработке АНТ-42 было достижение высоких скоростей на больших высотах. Требовалось, чтобы бомбардировщик мог опережать истребители противника, что обеспечивало бы ему высокую живучесть в бою.
Разработка АНТ-42 значительно затянулась, а на начавшуюся в июле 1934 года работу серьезно повлияли проблемы с силовой установкой. Попытка решить проблему живучести тяжелого бомбардировщика, наделив его высокой скоростью на больших высотах, провалилась, поскольку новые истребители, появившиеся во второй половине 1930-х годов, были гораздо быстрее истребителей предыдущего поколения. Казалось, что угнаться за развитием вероятного противостояния истребителей Люфтваффе невозможно.
Тип «100»
Была разработана концепция высотного истребителя для прикрытия АНТ-42 во время его дальних полетов. Кроме того, истребитель «100» должен был перехватывать высотные бомбардировщики и самолеты-разведчики. Его обозначение, по-видимому, произошло от аббревиатуры названия бюро, в котором разрабатывался истребитель, - СТО, которое пишется идентично русскоязычной цифре «сто». Самолет, разработанный Владимиром Мясищевым, был назван СТО-2 или «102», а проект Андрея Туполева - СТО-3 или «103».
Обозначение «100» пережило сам Отдел специального машиностроения, который вскоре был переименован в Специальное инженерное бюро (СББ) и возглавлен сотрудником НКВД майором госбезопасности В. Кравченко. Интересно отметить, что все документы, в том числе и чисто технического характера, перед выходом из бюро подписывались Кравченко. Фамилии главных конструкторов нигде не упоминались. Однако существовал и другой класс документов, за которые несли ответственность их авторы - заключенные. НКВД не хотел множить подписи «народных изменников». Каждому из специалистов, имевших право утверждать документы, выдавалась печать с выбитыми на ней цифрами. Известно, что в бюро работали сначала три, а затем четыре конструкторские бригады. Чтобы избежать путаницы в гербовых документах, было решено, что сумма цифр на авторских печатях должна быть равна цифре на печати «своего» главного разработчика.
Арестанты работали очень напряженно, до двенадцати часов в сутки без выходных и перерывов. Время, отведенное на разработку самолета, было очень ограничено, а летать он должен был уже в 1939 году. Однако конструкторы из ОТБ справились со своей важной задачей, и 22 декабря 1939 года «100», построенный на заводе № 156, впервые поднялся в воздух.
Фюзеляж, имел почти монококовую конструкцию. Он состоял из трех серийных блоков круглого сечения с легким спинным обтекателем, расположенным между кабиной пилота и кабинами штурмана и стрелка. Обшивка фюзеляжа была относительно толстой, в среднем от 1,5 до 2 мм, а рамы располагались на небольшом расстоянии друг от друга от 0,3 до 0,5 м.
Стрингеры для придания жесткости обшивке отсутствовали. Крыло представляло собой коническую двухлонжеронную конструкцию с практически прямой передней кромкой и состояло из центральной секции и двух внешних панелей с близко расположенными стрингерами и ребрами жесткости, покрытыми обшивкой толщиной от 0,6-0,8 мм. Крыло было оснащено разъемными элеронами и закрылками типа Шренка на задней кромке. Хвостовое колесо шасси было спроектировано Тимофеем Сапрыкиным. Двухлонжеронные основные узлы шасси вращались назад в колесных колодцах в мотогондолах двигателей. Хвостовое колесо убиралось в фюзеляж.
Снаружи самолет был покрыт лаком, но не окрашен, чтобы сохранить естественный серебристый цвет. Элероны, рули и элеваторы были окрашены в красный цвет, а по бокам фюзеляжа и на нижних поверхностях крыльев имелись звезды с черной окантовкой.
В целом истребитель «100» с двумя двигателями Климова М-105, оснащенными турбокомпрессорами ТК-2, и двумя герметичными кабинами был действительно новаторской конструкцией, наиболее значимые особенности которой заключались в следующем:
- Два современных двигателя M-105 с турбокомпрессорами TK-2, конструктивно интегрированные с мотогондолами и приводящие в движение винты изменяемого шага VISh-42, по расчетам, должны были обеспечить скорость 20 км/ч на высоте 10 000 м. Турбокомпрессоры располагались на боковых поверхностях мотогондол под передними кромками крыльев. На мотогондолах не было выхлопных труб или коллекторов, как на других самолетах с двигателем M-105;
- кабины, спроектированные М. Петровым, обеспечивали комфортные условия для экипажа из трех человек. Сжатый воздух для системы отводился от турбокомпрессоров, и давление в кабине поддерживалось постоянным;
- Десятикратный коэффициент безопасности позволял выполнять все пилотажные маневры;
- широкое использование электросигнальных устройств управления, разработанных А. Енгибаряном и И. Склянским, включало электрогидравлическое убирание шасси и электропривод закрылков задней кромки, жалюзи радиатора, триммеры и регуляторы винтов постоянной скорости Р-3;
- мощное наступательное вооружение включало две пушки ШВАК по 300 патронов на пушку и два пулемета ШКАС по 900 патронов. Для защиты истребителя от атак с кормы была предусмотрена установка в хвостовой части стационарного пулемета ШКАС с 700 патронами.
Однако на самолете, участвовавшем в летных испытаниях «100», это оружие установлено не было;
- возможность установки двух свободнопадающих бомб весом 250 кг и 500 кг на внешних держателях, расположенных вне дуг винтов, для безопасного сброса бомб в почти вертикальном пикировании. В дополнение к этому была разработана новая форма вооружения, состоящая из кассет 40 x 200-мм снарядов для сброса на вражеские бомбардировщики. Снаряды подрывались с помощью взрывателей замедленного действия.
Летные испытания выявили множество недостатков.
Серьезные проблемы были связаны с двигателями. Оказалось, что система охлаждения масла не имеет достаточной мощности, а температура воды превышала максимально допустимое значение на высоте 6600 м)и выше. Несмотря на то, что в ходе летных испытаний двигатели, масляные насосы и другое оборудование заменялись дважды, прогнозируемые показатели высоты/скорости достигнуты не были. Испытания на скороподъемность также остались незавершенными.
Турбокомпрессор ТК-2, который был потенциально самым проблемным агрегатом и должен был вызывать большие опасения, оказался практически безупречным. В результате руководители программы испытаний самолета пришли к оптимистичному выводу, что расчетная скорость 600-620 км/ч на высоте 10 000 м действительно достижима. В целом, проектная скорость и фактическая скорость, полученная в ходе летных испытаний на малых и средних высотах, хорошо согласуются. Максимальная скорость, достигнутая на участке полета на высоте 6 600 м, составила 538 км/ч. При полетном весе 7265 кг)истребитель поднялся на высоту 4000 м за 6,8 минуты.
В период летных испытаний, с 20 декабря 1939 года по 10 апреля 1940 года, прототип проходил ремонт после посадки на брюхо из-за отказа лыжного шасси, и летал всего 11 дней. За это время истребитель совершил 23 полета, налетав 6 часов 55 минут.
С 11 апреля 1940 года «100» проходил официальные государственные испытания в Научно-исследовательском институте №11 Военно-воздушных сил СССР. На первом опытном самолете летали майор Стефановский и его штурман майор Никитин, на втором, «резервном», - летчик-испытатель Хрипков и штурман Перевалов. Последний самолет оказался невезучим. Во время второго полета его кабина загорелась из-за утечки топлива в топливной системе. Пилоту пришлось срочно совершить вынужденную посадку. Из-за высокой скорости снижения истребитель перевернулся и был поврежден до неузнаваемости. Члены экипажа отделались ранениями, но несколько наблюдателей погибли. В дело снова вмешался НКВД, и только решительная позиция Петлякова в возникшем конфликте позволила экипажу и конструктору техники К. Рогову избежать жестоких последствий.
Первый прототип «100» продолжил летные испытания. Для улучшения курсовой устойчивости площадь оперения была увеличена примерно на треть, но продольная устойчивость все еще оставалась недостаточной, и для улучшения этих характеристик было предложено отклонить наружные панели крыла назад. Посадка в трех точках с полностью опущенными закрылками на задней кромке была невозможна, так как эффективность управляющих поверхностей была недостаточной. Поэтому было рекомендовано не выдвигать полностью закрылки задней кромки и изменить угол наклона стабилизатора на серийных самолетах.
Но самые неприятные характеристики были получены в результате аэродинамического поведения секций аэродинамических крыльев на скоростях, соответствующих скоростям захода на посадку. Стремясь достичь высоких скоростей, разработчики выбрали две остроносые секции, разработанные в ЦАГИ: «B» в корне крыла и «BS» на законцовках. На малых углах атаки они имели меньшее сопротивление, обеспечивая коэффициент подъемной силы, но на больших углах атаки, характерных для захода на посадку, они страдали асимметричным сваливанием. С этим недостатком пришлось смириться, хотя впоследствии не один пилот-новичок поплатился за это жизнью.
В ходе официальных государственных испытаний было выполнено 34 полета, общее время полета составило 13 часов 25 минут. 1 мая 1940 года Стефановский продемонстрировал новый истребитель на воздушном параде над Москвой. Петляков и его соратники наблюдали за полетом с крыши здания тюрьмы, бывшего ЦАГИ Конструкторский отдел опытного самолетостроения (КОСОС).
Несмотря на недостатки, результаты оценки «100» были в основном положительными. В кратком отчете по летной оценке говорится следующее:
- Самолет «100» представляет собой наилучшее решение проблемы создания вооруженной машины с герметической кабиной. Необходимо построить опытно-конструкторскую партию «100»;
- для использования высоких аэродинамических характеристик самолета «100» целесообразно разработать пикирующий бомбардировщик без герметичной кабины, взяв его за основу. Необходимо построить опытную партию;
- представить макет бомбардировщика на утверждение к 1 июня 1940 года.
Учитывая, что «100» завершил официальные испытания 10 мая, график был очень жестким. Судьбу самолета сильно изменила содержащаяся в отчете просьба о создании пикирующего бомбардировщика и официальная резолюция, сопровождающая документ, которая гласила: «Заявление утверждается с поправкой к отчету о летной оценке: серийное производство пикирующего бомбардировщика «100» считается целесообразным».
10 мая 1940 года немецкие пикирующие бомбардировщики впервые атаковали территорию Франции. В то время советские ВВС не имели серийного пикирующего бомбардировщика, а построенный серийно средний пикирующий бомбардировщик СПБ конструкции Николая Поликарпова считался неудачным. Приоритет необходимости создания пикирующего бомбардировщика был вполне обоснован. Во второй половине 1940-го и в начале 1941 года неоднократно поднимался вопрос о необходимости создания истребительного варианта самолета, а также о необходимости начать серийное производство пикирующего бомбардировщика ПБ-100, будущего Пе-2. Из конструкторских бюро Яковлева, Сухого и Александра Архангельского в Особое конструкторское бюро было направлены конструкторов для разработки производственных чертежей ПБ-100. Народный комиссар авиационной промышленности Алексей Шахурин потребовал, чтобы первый полет ПБ-100 состоялся 7 ноября 1940 года. Полномасштабная разработка и производство пикирующего бомбардировщика на московских заводах № 39 и № 22 настолько пострадали от многочисленных задержек и отставаний, что конструкторский коллектив не смог работать над вариантом высотного истребителя. В дело вмешался глава НКВД Лаврентий Берия, приказавший найти виновных в задержках на заводах: проект был задуман под его руководством, и он не мог допустить его срыва. Первый предсерийный пикирующий бомбардировщик ПБ-100 все-таки совершил первый полет 15 декабря 1940 года, и это был лишь первый шаг в сложной жизни этого самолета. Все следы высотного истребителя «100» были потеряны в суматохе запуска в серийное производство бомбардировщика Пе-2.
Продолжение следует….
Поддержите канал-поставьте лайк