«Как не надо делать самолеты»(с) — 3, или Как убрать конкурента

«Летом 1940 года нас с наркомом вызвали в Кремль. Когда мы вошли в кабинет Сталина, там шло совещание… Сталин вышел навстречу, поздоровался, потом взял со стола какой-то документ и стоя, не приглашая, как обычно, сесть, начал его читать вслух без каких бы то ни было объяснений. По мере того как он читал, мое самочувствие ухудшалось. Это было письмо одного из конструкторов, в котором он просил разрешить ему осуществить разработанный им проект самолета с очень высокими боевыми качествами. Конструктор писал, что не может рассчитывать на поддержку наркомата, где делом опытного самолетостроения руководит Яковлев, который, будучи конструктором и боясь конкуренции, не пропустит его проекта. Поэтому-де он и обращается непосредственно в ЦК…
…
Сталин кончил читать…
— Ну, что скажете?
Я был крайне расстроен, но сказал:
— Конструктор этот ко мне не обращался.
…
— Конечно, он должен был прежде всего поговорить с вами. Не поговорив с вами, сразу писать на вас жалобу — не дело. Я не знаю, что это за проект, может быть, хороший будет самолет, а может, и плохой, но цифры заманчивые. Рискнем, пусть построит. Кстати, во что обойдется такой самолет?
— Думаю, что миллионов девять-десять
— Придется рискнуть, уж очень заманчивы обещания. Возможно, деньги пропадут зря, ну, что ж возьму грех на себя. А вас прошу: не преследуйте его за это письмо, помогите построить самолет»…
А.С. Яковлев «Цель жизни»

Рассказывая, как «не проектировать» самолеты на своем курсе в МАИ, Сергей Михайлович Егер часто указывал на то, что не надо трогать крыло «шаловливыми ручками» и по возможности блюсти его «чистоту». Это касалось не только желания конструкторов сделать на крыле разные полезные «нашлепки», но и встроить в него что-то «нужное».

Особенно эта идея была характерна для конца 30-х – начала 40-х годов и связана была с очередной модой в скоростной авиации – на двигатели водяного охлаждения. Вообще тогда спор, что лучше, двигатели жидкостного и воздушного охлаждения, казалось, будет вечен. Одни конструкторы предпочитали первый, другие горой стояли за второй. А, например, флот США категорически отказывался от двигателей жидкостного охлаждения.

Мода на рядные двигатели жидкостного охлаждения была связано с одной стороны с чисто практического рассуждения – «лоб» такого мотора был меньше, чем у звездообразного (чаще всего) двигателя воздушного охлаждения. А также с тем, что основные рекорды, в том числе и абсолютные скорости, в 30-х годах ставились на самолетах с движками жидкостного охлаждения. Появление таких знаковых истребителей, как Ме 109 в Германии и «Спитфайр» в Англии с такими моторами задали моду для большинства проектируемых в конце 30-х годов истребителей практически во всем мире. Даже флот США тогда «куснул», но быстро выплюнул…

Но у моторов жидкостного охлаждения была одна, но большая проблема – собственно жидкостное охлаждение. Радиаторы, в котором проходил сей «нехитрый» процесс, надо было куда-то ставить. И съедал он, порой, практически всю экономию от малого поперечного сечение мотора. Конструкторы шли на разные технические извращения. Одно время были модны поверхностные радиаторы, практически не создающие сопротивления (собственно они и стояли на большинстве рекордных самолетов). Геморр в эксплуатации, который был с этим связан, охлаждал пыл конструкторов лучше самих радиаторов (говорят, Ильюшин свой первый и «последний» истребитель-«самовар» изрубил топором лично).

Выбрать место для нормального радиатора с вершины тогдашних знаний о аэродинамике оказалось непросто. Так, самая авторитетная в этом деле в 30-е годы в США фирма «Кертисс», делая очередной свой истребитель – будущий Р-40 «Киттихоук/«Томахоук», долго не могла получить заданные характеристики скорости на опытных ХР-37 и XP-40. Казалось идеально зализанный самолет, однако – нужной скорости нет.

Только перенеся радиатор охлаждения в носовую часть – под двигатель, с удивлением для себя самой обнаружила, что лобовое сопротивление «головастика» снизилось, а не возросло (чудная эта наука, аэродинамика!), и удалось вписаться в требования Воздушного корпуса Армии США:

ХР-37 — скорость 541 км/ч — мало…

ХР-40 — скорость 544 км/ч — мало…

Р-40В — скорость 574 км/ч — сойдет!

А как же — просчитать, продуть в аэродинамической трубе? Вот ХР-40 целиком в большой трубе NACA:

Объемы продувок Р-40 были рекордные для Штатов! А результат — довольно посредственный. Правда, отчеты о продувках купила фирма «Норт америкэн», создавая свой знаменитый «Мустанг», но, что из них извлекла — не известно: у «Мустанга» были реализованы другие идеи…

В результате поиска места под радиаторы некоторых конструкторов «стукнула» «гениальная идея» – установить их на крыло. Классика жанра – Мессершмитт Bf 109 с подкрыльевыми радиаторами, что привело к своим специфическим проблемам, но не о них речь. Еще дальше пошла «молодая, никому неизвестная, но очень перспективная» фирма Белл. На прототипе будущего самолета «Аэрокобра» с весьма специфической компоновкой – мотор за кабиной пилота конструктора фирмы разместили водорадиаторы в крыле с воздухозаборниками в его передней кромке. «Как здорово мы придумали!» – наверняка думали они, – «И общую аэродинамику не испортили и «дармовое» место в крыле заняли!»

«Дырку» в крыле видно?

Проблема только одна есть. Дело в том, что основная подъемная сила крыла фактически формируется именно на носке профиля – практически большая его часть.

Поэтому традиционно самолетостроители уделяют носку крыла особое внимание в плане качества изготовления, идя даже на его полировку. И вот представьте, что вместо полированной поверхности у вас там дырка почти в толщину полпрофиля! Фактически целая секция крыла за воздухозаборником перестает быть несущей (не, конечно, даже воздухозаборник «чегой-то» несет, но это «не то»). При этом именно крыло создает наибольшее сопротивление в полете! Вопрос: кого ты, мистер Белл, хотел обмануть? Особо выдающихся скоростных качеств получить на самолете не удалось. «Аэрокобру» в этом плане спасало только то, что водорадиаторы занимали относительно немного по размаху крыла, а сама площадь крыла была заметно больше, чем у самолетов-конкурентов. Но и скорость, соответственно, ниже…

Добавка: Да, а что с продувками «Аэрокобры»? А прекрасно:

В «трубе» воздухозаборники радиаторов «зашили» — «О местной аэродинамике подумаем потом!»

Но вот именно такую схему самолета и предложил очередной «начинающий, но перспективный» авиаконструктор Гудков, чье письмо упоминается выше. Так же двигатель за кабиной пилота, так же носовая стойка колеса и проч. Его самолет должен был быть «самым скоростным, самым высотным, самым вооруженным, самым «дальним» среди истребителей-конкурентов! Почему-то вспомнился известный исторический анекдот по кайзера-Вильгельма, когда тот проектировал «самый мощный в мире» крейсер, ага.

Среди «деталей», заимствованных от «Аэрокобры» был и радиатор в крыле с воздухозаборником в передней кромке. Но гораздо шире. Смотрим на схему истребителя Гу-1:

А теперь представим, что эта часть (чуть меньше трети площади) крыла реально будет «нести» в два-три раза меньше, чем нормальное? Ну, «крейсер» Кайзера должен был утонуть, как «свинцовая утка», а самолет?

Знал ли Яковлев, как отвечающий за опытное самолетостроение, об этой проблеме? Вспомним, что Яковлев начинал с того, что сам рассчитывал свои самолеты «от и до». Лично. Судя по речи 40-го года по итогам поездки в Германии, где он особое внимание уделил радиаторам и их расчету – тема была ему весьма знакома. Глянем на первый боевой самолет Яковлева – двухмоторный «22» (будущий ББ — «ближний бомбардировщик», Як-2/Як-4):

Игра «Найди радиаторы!»

Надо сказать, что у конструкторов бомбардировщиков установка радиаторов в крыло была гораздо более распространенным «поветрием» (вспомним Пе-2 и первый опытный Ту-2 – «самолет 103»). Просто при меньшей нагрузке на крыло для двухмоторных машин и большей площади крыла эффект от «дырки в лбу» был менее заметен. Однако:

«Сталин, Молотов и Ворошилов очень интересовались моей машиной ББ и все расспрашивали, как же это удалось при таких же двигателях и той же бомбовой нагрузке, что и у СБ, получить скорость, превышающую скорость СБ.

Я объяснил, что здесь все дело в аэродинамике, что СБ проектировали 5 лет тому назад, а наука за это время продвинулась далеко вперед. Кроме того, нам удалось свой бомбардировщик сделать значительно легче, чем СБ (кстати, почему так получается — см. О всенародной любви — о сопромате!).

Сталин все ходил по кабинету, удивлялся и говорил: — Чудеса, просто чудеса, это революция в авиации»
Там же

Характерно, что Яковлев прямо не перечисляет меры, позволившие ему получить столь высокую скорость для двухмоторного самолета – «Держи карты ближе к орденам!» Куда он дел радиаторы? Установил в гондолы за ниши шасси (почти как Локхид на Р-38 «Лайтнинге»). Соответственно без врезки радиаторов можно взять крыло меньшей площади – с меньшим сопротивлением и получить большую скорость. Опа, ловкость рук и никаких дырок в крыле!

То есть, возвращаясь к первой сцене, перед Яковлевым был выбор – либо сразу загнобить «конкурента» (должность позволяла), либо дать тому сломать голову самому (чтобы тебя не считали «зажимщиком молодых и очень талантливых»). Учитывая интерес Сталина к письму, Яковлев, видать, выбрал второй путь.

В 42-43-м годах самолет Гудкова – Гу-1 был построен, хотя это было не самое лучшее время для нашего авиапрома и нашей авиационной науки (аэродинамические трубы только запускали)… Ну, а дальше были известные испытания.

Само собой разумеется, конструктору была оказана необходимая поддержка. К сожалению, несмотря на большие затраты, самолет у него не получился и при первом же полете разбился. При этом, пытаясь спасти машину, погиб один из лучших военных летчиков-испытателей Никашин.
Там же

Как там, у классика – Шаврова: «После чрезмерно большого разбега самолет, набрав по прямой высоту до 200 м, свалился на бок и пошел в пике до земли…». Крыло просто не держало самолет в воздухе. Летчик-испытатель погиб. Гудков канул в Лету. Как и много млн народных денег в самый напряженный момент войны. Не говоря уж про такие «мелочи», как создание специальной модификации мотора, когда моторостроителей остро не хватало для доводки того, что реально требовалось фронту!

Может лучше прослыть «зажимщиком молодых»? но тебя за это тоже могут «того». Дилем-м-м-ма. А у вас «кровавые» гудковы/москалевы по ночам в глазах не стоят? 🙂

Рассказ Виктора Бакурского

источник: https://afirsov.livejournal.com/404185.html