Торпедоносец АНТ-41 (Т-1). СССР

Аннотация: данная статья найдена мною на сайте "Уголок неба" и посвящена торпедоносцу АНТ-41. Из всех статей, посвященных этому интересному и малоизвестному самолету, данная статья является самой полной и подробной.

О самолете АНТ-41 или T-1, созданном в КБ А. Н. Туполева в 1936 г., известно очень мало. Несколько строчек в справочнике В. Б. Шаврова, пара страниц в книге И. Шелеста и приблизительная схема — вот, пожалуй, и вся информация. Между тем, эта машина безусловно, заслуживает большего внимания. Ведь это был первый советский самолет, создававшийся изначально для выполнения задач торпедометания. В то же время это был и воздушный крейсер, и бомбардировщик. Словом, машина интересная, и жаль, что до сих пор она остается своеобразной загадкой, даже фотографии ее никогда не публиковались.

Чтобы разобраться в истории создания АНТ-41, понять логику формирования концепции самолета такого назначения, нужно вернуться в 20-е годы — время становления советской авиации.

Когда в середине 20-х был создан ТБ-1 (АНТ-4), в КБ А. Н. Туполева возникла идея разработать специальный самолет, предназначенный для сопровождения соединений этих тяжелых бомбардировщиков. Основными тактическими задачами такого самолета считались: оборона тяжелых бомбардировщиков от нападения истребителей противника, подавление его наземных средств ПВО, разведка целей, уничтожение бомбардировщиков врага, а также бомбометание. Машину предполагалось оснастить мощным бортовым вооружением, снабдить надежными средствами связи и разнообразным оборудованием. По основным летным характеристикам — максимальной скорости, скороподъемности и потолку — самолет нового типа (по терминологии того времени — воздушный крейсер) должен был соответствовать одноместным истребителям. К практическому решению столь необычной технической задачи КБ A. Н. Туполева приступило уже в 1926 г.то есть спустя всего год после начала испытаний первого опытного АНТ-4.

 АНТ-41 в сборочном цехе ЗОК ЦАГИ, 1936 го

Новый самолет получил обозначение АНТ-7. Он представлял собой как бы уменьшенный в габаритах ТБ-1. Испытания АНТ-7 начались в 1929 году, и вскоре под маркой Р-6 его запустили в серию. Р-6 стал первым в нашей стране воздушным крейсером. 

В области бомбардировочной авиации в 30-х годах КБ А. Н. Туполева занимало лидирующее положение. Там были созданы такие этапные для своего времени машины, как тяжелый бомбардировщик ТБ-3 и средний скоростной бомбардировщик СБ. Это КБ являлось самым крупным в нашей стране, обладало большими потенциальными возможностями и солидным опытом разработки многомоторных самолетов тяжелого и среднего класса. Поэтому вполне логично, что именно это КБ стало инициатором создания нового воздушного крейсера. Проектные работы над самолетом, названным АНТ-41, начались в августе 1934 г. и велись в шестой бригаде, которую возглавлял B. М. Мясищев. Ведущим по самолету назначили инженера И. П. Мосолова. 

 АНТ-41 в сборочном цехе ЗОК ЦАГИ, 1936 год

К тому времени тактико-технические требования к самолетам подобного класса существенно возросли. Это было вызвано не столько улучшением летных характеристик тяжелых бомбардировщиков, сколько быстрым прогрессом одноместных истребителей. Поэтому создание воздушного крейсера довольно крупных размеров, сопоставимого с одноместными истребителями по’ основным летным показателям и в первую очередь — по скорости, представляло собой исключительно трудную техническую задачу. Однако, у разработчиков АНТ-41 были все основания для уверенности в успехе, ведь не прошло даже года с момента создания двухмоторного бомбардировщика СБ, который по скорости полета не только не уступал, но даже превосходил все серийные истребители и был близок к новейшему из них — скоростному истребителю-моноплану Н. Н Поликарпова И-16, еще только проходившему испытания. 

Один из принципиальных вопросов, от которого во многом зависел выбор основных компоновочных решений и проектных параметров, состоял в определении круга выполняемых боевых задач. Ведь с момента создания первого воздушного крейсера Р-6 прошло уже довольно много времени, и возможности авиации изменились. Основная идея конструкторов была очень четко выражена в проекте технических требований, направленном А. Н. Туполевым на согласование начальнику НИИ ВВС. В разделе "Назначение самолета и его летно-технические качества", в частности, говорилось:

"1) Самолет должен быть спроектирован таким образом, чтобы он смог силами парковых мастерских (при наличии соответствующих запасных частей) быть подготовлен для выполнения следующих назначений: 

• крейсера
• бомбардировщика
• сухопутного торпедоносца

2) Для всех вариантов назначения самолета должна быть выполнена следующая последовательность тактических требований по степени их важности 

• огневая защита
• дальность
• скорость
• потолок"

После ряда согласований начальник УВС РККА Я.Н. Алкснис в апреле 1935 г утвердил тактико-технические требования (ТТТ) к самолету, в соответствии с которыми основное его назначение стало — легкий крейсер (отсюда и присвоенное ему литерное обозначение — ЛК4), а второе, как бы дополнительное — торпедоносец который мог бы быть использован и в качестве бомбардировщика. Предполагалось что самолет должен быть способен совершать полеты как днем, так и ночью, атом числе в сложных метеорологических условиях. Максимальная дальность ЛК4 должна была составлять 3000 км, скорость 300-340 км/ч, потолок 7000 м Это были очень высокие характеристики, особенно если учесть что лучший в то время истребитель-биплан И-15 развивал скорость около 370 км/ч.

АНТ-41 в сборочном цехе ЗОК ЦАГИ, 1936 год

Расчеты конструкторов показывали, что для выполнения требований по дальности полета и боевой нагрузке (до 1700 кгс) размеры и вес двухмоторного АНТ 41 должны быть существенно больше, чем у СБ — например, площадь крыла более чем на треть. Вес АНТ-41 в варианте крейсера получался 7500 кгс, а торпедоносца — 9150 кгс, в то время как у серийного СБ он был 5630 кгс в нормальном варианте и 6360 кгс — в перегрузочном. Если в плане обеспечения высоких аэродинамических характеристик АНТ-41 принципиальных проблем не возникало (в общих чертах его аэродинамическая компоновка напоминала скоростной СБ), то вопрос о подходящей силовой установке стоял весьма остро. Моторов нужной мощности в 1935 г еще не существовало, и единственная надежда была на форсированный вариант мотора М-34ФРН Под них и рассчитывали АНТ-41. Забегая немного вперед можно сказать, что надежды авиаконструкторов полностью оправдались. Моторостроители смогли поднять взлетную мощность М-34РН на 46% а номинальную на высоте -на 30%. Новый М-34ФРН пошел в серию уже в 1936 году. В то время это был самый мощный советский мотор и один из самых мощных в мире.

Модель АНТ-41 (Т-1)

В ходе аэродинамического проектирования АНТ-41 максимально учитывался и использовался опыт, приобретенный при создании СБ. АНТ-41 имел схему свободнонесущего среднеплана. Обшивка крыла, фюзеляжа и оперения гладкая, шасси убираемое. Экипаж — 4 человека. В носовой части фюзеляжа располагался штурман (он же — стрелок подвижной стрелковой носовой установки — вращающейся башни под пулемет ШКАС). Далее шла кабина летчика. В другой кабине, размещавшейся за центропланом, находились стрелок-радист, обслуживавший нижнюю стрелковую установку (подфюзеляжная выпускная башня под пулемет ШКАС), и стрелок верхней стрелковой точки (турель под пулемет ШКАС, а в перспективе — под пушку ШВАК для варианта крейсера) При дальнейших проработках функции радиста были переданы штурману.

Крыло состояло из центроплана и двух отъемных консолей. Центроплан изготовлялся как одно целое с центральной частью фюзеляжа, представляя собой единый агрегат, к которому крепились все остальные съемные части: консоли крыла, носовая и хвостовая части фюзеляжа. Оригинальным элементом в конструкции центроплана был тоннельный сотовый радиатор нового типа. Охлаждающий воздух поступал в радиатор через щель, устроенную в передней кромке крыла, а выходил через отверстия на верхней поверхности крыла. Такая схема охлаждения, безусловно перспективная в аэродинамическом отношении, впоследствии получила довольно широкое распространение и применялась на многих самолетах различного назначения. А впервые в СССР ее отрабатывали на экспериментальном варианте самолета Р-6. Руководил этой работой В. М. Мясищев.

АНТ-41 в сборочном цехе ЗОК ЦАГИ 20 мая 1936г. На самолете уже стоит новое оперение. В то время буквами "ИЕ" на киле и руле поворота в ЦАГИ обозначали опытные и экспериментальные самолеты.

Фюзеляж АНТ-41 представлял собой монокок. Обшивка фюзеляжа -дуралюмин повышенной прочности. Центроплан и консоли крыла — двухлонжеронные. Стабилизатор, крепившийся к фюзеляжу тремя кронштейнами и двумя подкосами, имел переменный угол установки (от 0 до 3 град. ). Для облегчения управления самолетом на рулях высоты, руле поворота и левом элероне были сделаны триммеры. 

В конструктивном отношении наиболее трудная задача заключалась в необходимости разместить торпедное вооружение внутри самолета. Целесообразность такого компоновочного решения определялась тем, что наружная подвеска сильно испортила бы аэродинамику машины и не позволила бы достичь приемлемых летных показателей. В своей записке от 14 декабря 1934 г., направленной А. А. Архангельскому, который замещал А. Н. Туполева во время его командировки в Англию, В. М. Мясищев писал:

"…Основной задачей самолета является тактико-техническое совмещение в самолете двухмоторного крейсера, бомбардировщика средней грузоподъемности и сухопутного торпедоносца. При использовании отечественных моторов самолет должен дать хорошие летно-технические качества по сравнению с лучшими заграничными самолетами подобного типа. В этих целях в самолете все прячется в полете внутрь: шасси, костыль, радиатор, пушка и боевые грузы всех вариантов. Поэтому в варианте торпедоносца этот тип самолета является впервые реализуемым проектом с большими скоростями, чем имеющиеся сейчас…"

На разных стадиях проектирования АНТ-41 варианты его торпедного вооружения менялись. Если поначалу предполагалось, что самолет должен нести две торпеды массой по 820 кг или одну массой 1700 кг, то затем остановились на одной торпеде ТАНФ массой 920 кг. Но даже для нее потребовался бомболюк необычно большой .длины — 6,5 м (примерно 40% всей длины фюзеляжа!). Ни один самолет, даже самый тяжелый, не имел тогда столь длинного бомбоотсека. Естественно, что в такой бомбоотсек свободно вмещалась и бомба самого крупного тогда калибра — 1000 кг. Для конструкторов основная трудность состояла в необходимости при минимальных весовых издержках обеспечить жесткость и прочность фюзеляжа, имеющего очень большой вырез в своей силовой конструкции. С этой задачей разработчики АНТ-41 справились успешно. 

В июле 1935 г. ЦАГИ закончил полный аэродинамический расчет самолета, после чего на заводе опытных конструкций (ЗОК) ЦАГИ приступили к постройке опытного экземпляра.

АНТ-41 в сборочном цехе ЗОК ЦАГИ, 1936 год

Во второй половине 1935 г., когда проектные и конструкторские проработки АНТ-41 вступили в завершающую стадию, требования к самолету со стороны военных были изменены. Теперь основное назначение машины формулировалось как торпедоносец, главной боевой задачей которого было торпедометание по линкорам и крейсерам противника. Как и прежде, торпедометание предполагалось вести с малых высот (от 10 до 40 м) при скорости 180-200 км/ч. Такие назначения самолета, как крейсер и бомбардировщик, стали считаться дополнительными. Машина получила и новое официальное обозначение-Т1 ил и Т-1, т. е "торпедоносец-первый".

Изменение основного назначения АНТ-41 потребовало проведения дополнительных проектных работ. Хотя они и не носили кардинального характера, но все же выход самолета на испытания задержался на несколько месяцев. Правда, эта задержка обуславливалась не только изменением требований к самолету. В то же самое время были также уточнены характеристики разрабатывавшихся моторов М-34ФРН, и появилась необходимость вновь делать аэродинамический расчет. Вскоре возникло еще одно неожиданное препятствие, из-за которого конструкторам пришлось заново проектировать хвостовое оперение. Подробнее об этом будет рассказано ниже.

схемы АНТ-41

Для сокращения сроков выпуска самолетов было решено часть необходимых изменений внести в конструкцию уже в ходе серийного строительства, которое предполагалось развернуть в 1936 г. Серийные машины планировалось выпускать не только в сухопутном, но и в морском варианте базирования, для чего проектировались большие поплавки, устанавливаемые на месте основного шасси.

В ноябре 1935 г. проектирование Т-1 было в основном закончено и составлено его краткое техническое описание. Полным ходом шло изготовление опытного экземпляра. В соответствии с расчетом, Т-1 в сухопутном варианте базирования мог бы иметь максимальную скорость полета у земли (у воды) 358 км/ч, а на расчетной высоте 2,1 км -400 км/ч, потолок 7000 м. В начале января 1936 г. первая опытная машина покинула сборочный цех ЗОК ЦАГИ. Казалось бы, можно приступать к испытаниям. Но вот здесь-то конструкторов и ждал неприятный сюрприз.

В середине 30-х годов скоростная авиация впервые столкнулась с новым явлением — флаттером — необычайно быстрым нарастанием колебаний конструкции, способным за считанные секунды разрушить самолет. Хотя теоретически флаттер уже был известен, но в отечественной практике с ним тогда еще не встречались, и надежных методов его предварительного расчета пока не было. Когда работы по Т-1 шли к концу, инженер экспериментального аэродинамического отдела ЦАГИ Е. П. Гроссман, один из ведущих советских специалистов по вопросам аэроупругости, провел расчеты уже определившейся конструкции самолета на флаттер. И оказалось, что для горизонтального оперения критическая скорость, то есть скорость, на которой возникает флаттер, столь мала, что самолет не мог быть выпущен на испытания. Требовалась полная переделка горизонтального оперения. Только через четыре месяца, когда эта работа была выполнена, машина вышла на испытания. Кроме оперения на Т-1 заменили и винты вместо двухлопастных были поставлены металлические трехлопастные переменного шага диаметром 3,55 м.

Финальный этап сборки АНТ-41, 22 мая 1936 года

28 мая самолет перевезли на Центральный аэродром, где располагался Отдел эксплуатации, летных испытаний и доводок (ОЭЛИД) ЦАГИ. Там и начались заводские испытания Т-1 Ведущим летчиком-испытателем назначили А. П. Чернавского. Сначала выполнялись рулежки и пробежки, а 2 июня 1936 г был выполнен первый полет, который продолжался 25 минут и закончился вполне благополучно. Началась обычная испытательная и доводочная работа. Самолет оказался простым в пилотировании, обладал хорошей устойчивостью и управляемостью, только для улучшения поперечного управления понадобилось немного увеличить площадь элеронов. После того, как это было сделано, летчик А П Чернавский 3 июля 1936 г отправился в очередной испытательный полет с заданием замерить максимальную скорость и опробовать самолет на скорости, превышающей максимальную на 15% (в пикировании). Этот полет стал для Т-1 роковым Через семь минут после взлета самолет разбился в районе подмосковной железнодорожной станции Химки Экипаж спасся на парашютах .

Поскольку и летчик и наблюдатель остались живы, удалось выяснить все подробности происшествия. На высоте 2900 м и скорости 260 км/ч (видимо по прибору, авт.) машину затрясло. Летчик убрал газ и попытался взять штурвал на себя, чтобы перевести самолет в набор высоты и как можно скорее уменьшить скорость. Однако, сделать этого не удалось Сильная вибрация буквально вырвала штурвал из рук. Тогда экипаж решил покинуть самолет И вовремя, так как правое крыло, сломавшись, стало складываться кверху, и машина рухнула на землю .

Авария АНТ-41 поначалу казалась непонятной. С одной стороны, налицо был флаттер, но с другой стороны, критическая скорость флаттера для крыла была намного больше, чем скорость полета самолета перед аварией. По существу, летчик еще и не приступил к выполнению задания, требовавшего полета с большой скоростью. В конце концов пришли к выводу, что флаттер крыла был вызван слишком большими люфтами, которые образовались в узлах крепления элеронов, и авария, таким образом, не являлась следствием каких-то органических недостатков конструкции самолета. Исправить выявившийся дефект особых трудов не составляло.

Проект Т-1 (2АМ-34РФН, серийный)

Несмотря на то, что первая опытная машина была потеряна, конструкторы no-прежнему верили в самолет, и работа продолжалась. ЗОК произвел доработку чертежей самолета и все подготовительные работы для его запуска в серию на заводе № 84. Была закончена комплектация серийных чертежей, чертежей с разработанной технологией, спроектировано все плазовое и стапельное оборудование серийного завода. 

По проекту внешне почти не отличались от опытной машины, только фюзеляж был немного удлинен (до 16,84 м), а в его нижней части сделали обтекатель для того, чтобы обеспечить подвеску торпед в слегка наклонном положении. Площадь крыла составляла 86,2 кв.м, а размах 26,02 м. При установке самолета на поплавки его скорость снижалась на 40 км/ч, а потолок уменьшался до 5000 м. Поплавковый вариант предполагалось выпустить после проведения государственных испытаний сухопутного торпедоносца.

Проект установки Т-1 на поплавках, схемы

Хотя конструкторы и сделали все от них зависящее, чтобы обеспечить серийную постройку Т-1, выпуск его так и не был налажен. Сейчас уже трудно однозначно ответить на вопрос, почему так получилось. То ли авария подорвала доверие к самолету, то ли были какие-то иные причины. Вполне вероятно, что в 1936 г. расчет был уже на торпедный вариант дальнего двухмоторного бомбардировщика ДБ-3 (который как раз в то время прошел государственные испытания и началось его внедрение в серию). Прямых документов, проливающих свет на это обстоятельство пока нет. Но факт остается фактом. Первый в СССР самолет специального торпедного назначения, воплотивший в себе целый ряд передовых технических решений, обладавший очевидными перспективами в плане боевого применения и не имевший аналогов, так больше и не строился.

В заключение можно сказать, что Т-1 стал первой самостоятельной работой В.М.Мясищева и, несмотря на печальный конец в "биографии" торпедоносца, некоторые реализованные технические решения и накопленный опыт вскоре будут использованы при создании машины ДВБ-102.

источник: http://www.airwar.ru/enc/sww2/ant41.html