Телеуправляемые красноармейцы: беспилотные летающие бомбы
Телеуправляемые красноармейцы: беспилотные летающие бомбы
Содержание:
Идея беспилотного летательного аппарата родилась почти одновременно с самой военной авиацией. Хрупкость и низкая надежность ранних аэропланов, их уязвимость для неприятельского огня, примитивность парашютов – все это делало идею оставить пилота в безопасном тылу, а на его место в кабине посадить «расходный» и бесстрашный автомат, чрезвычайно привлекательной.
Не стал, разумеется, исключением и Советский Союз. Изрядно «засидевшись на старте» из-за разрухи и хаоса 1920-ых, советская авиапромышленность, тем не менее, наверстывала упущенное время с великим энтузиазмом. И уже в начале 1930-ых начала экспериментировать с беспилотными самолетами.
В 1932 году, Особое Техническое Бюро (Остехбюро) при Наркомате Вооружений РККА, получило заказ на разработку системы дистанционного управления для существующих моделей самолетов. Инициатива принадлежала маршалу Тухачевскому, желавшему найти применение изношенным, отслужившим свой срок машинам – слишком ненадежным, для боевого применения, но еще способным подняться в воздух.
Рассматривались три основные идеи применения беспилотных машин:
* Как обычный бомбардировщик, выполняющий на дистанционном управлении взлет, полет к цели, сброс бомбового груза и возвращение на базу – для ударов по объектам с мощной ПВО, создающей значительный риск для пилотируемых самолетов.
* Как летающая бомба, начиненная большим зарядом взрывчатки, и сбрасываемая на цель – для поражения особо важных объектов.
* Как маневрирующая мишень для обучения стрелков зенитной артиллерии.
Первоначально, в качестве основного кандидата на перестройку в беспилотники рассматривался двухмоторный бомбардировщик ТБ-1. Когда-то революционный – первый в мире серийный цельнометаллический бомбардировщик-моноплан! – этот самолет, тем не менее, быстро устарел, вытесненный огромным четырехмоторным ТБ-3. Тем не менее, это все еще была вполне «убедительная» машина, с хорошей бомбовой нагрузкой и высокой (по меркам начала 30-ых) живучестью. Для превращения его в беспилотник, требовалось решить две задачи: во-первых, создать надежный автопилот, способный работать без постоянной корректировки, а во-вторых, систему радиокомандного управления, способную принимать сигналы с борта сопровождающего беспилотник самолета управления.
КОНСТРУКЦИЯ
Система управления «Дедал» основывалась на тональной модуляции, командные сигналы задавались акустическими тонами, передаваемыми на выделенной несущей частоте. Нажимая кнопки на пульте управления, оператор на борту самолета управления подключал модулятор соответствующего акустического сигнала – к передатчику. На борту самолета-снаряда, принимаемый сигнал поступал в шифратор, состоявший из системы параллельных фильтров: каждый фильтр пропускал только какой-то определенный акустический тон. На выходе фильтра, прошедший тональный сигнал создавал напряжение, замыкавшее соответствующее фильтру исполнительное реле – и тем самым, приводя в действие нужные исполнительные механизмы. Дальность связи составляла до 25 км.
Кнопочный пульт управления «Дедал» в кабине ТБ-1
Всего система «Дедал» могла передавать и распознавать 16 отдельных акустических тонов, что соответствовало 16 командам. В список команд входили повороты по курсу и тангажу, управление креном, установка высоты и скорости полета. Соответствующие команды передавались как поправки автопилоту АВП-2 (курс, крен и тангаж), барометрическому альтиметру (высота полета) и дросселям четырех моторов (скорость полета). Система сервоприводов и механики автопилота была пневматической, давление создавалось компрессорами, питаемыми от вращаемых набегающим потоком воздуха вертушек. Исполнительные реле, реагирующие на поступающие по радио команды, открывали и закрывали клапаны, подавая воздух в соответствующие магистрали. Имелась также отдельная команда для сброса бомбовой нагрузки, управлявшая бомбодержателями.
Уникальной и очень прогрессивной деталью была система автоматической посадки, разработанная Р.Г. Чачикяном в 1934 году. Для посадки, телемеханический самолет рядом с аэродромом выводился оператором на нужный курс, и снижался до высоты 180-220 метров. После чего оператор командой передавал управление автомату. Автомат плавно опускал самолет на скорости около 130 км/ч, удерживая его на курсе при постоянном угле атаки и постоянной мощности двигателей. Когда до поверхности оставалось не более 10 метров, расположенный под самолетом длинный щуп касался земли, и по этому сигналу, автомат снижал тягу моторов до минимума и начинал постепенно выбирать штурвал «на себя», в соответствии с установленной (механически) программой.
Телемеханический ТБ-1 совершает автоматическую посадку
Вооружению телемеханических самолетов поначалу – когда их применение еще рассматривалось в первую очередь как многоразовых беспилотных бомбардировщиков – не уделялось особого внимания, поскольку предполагалось, что они будут использовать обычные авиабомбы. Однако по мере развития проекта, стало ясно, что обычное бомбометание с беспилотника малоэффективно: оператору, наблюдающему за телеуправляемым самолетом со стороны, очень трудно определить его точное положение и динамику относительно цели. В лучшем случае, речь могла идти о неприцельной бомбардировке крупного населенного пункта.
Поэтому в дальнейшем основной интерес сместился к использованию телемеханических самолетов как «летающих бомб», снаряженных мощным зарядом взрывчатки и падающих на цель вместе с ней. Такая тактика, хотя и влекла за собой неминуемую потерю самолета-снаряда, была намного более эффективна:
* Во-первых, прицеливание для оператора упрощалось до «удерживать летающую бомбу на линии визирования цели». Ему более не требовалось определять относительное положение управляемого беспилотника и цели (что было настоящей головной болью для всего проекта)
* Во-вторых, точность такого удара была намного выше, чем при обычном сбросе бомб с высоты – поскольку самолет-снаряд управлялся до последних мгновений перед ударом, и был намного меньше подвержен ветровому сносу.
* В-третьих, отменялась необходимость вести телемеханический самолет обратно – что для многоразового беспилотника было значительной головной болью. Телемеханический ТБ-3 не мог вести оборонительного огня, и был способен только к самым примитивным маневрам уклонения: он был очень уязвим для зенитного огня и истребителей. С высокой степенью вероятности, многоразовый беспилотный ТБ не пережил бы обратный путь. В варианте же «летающей бомбы», все, что требовалось от беспилотника – это добраться до цели.
* В-четвертых, опыт первых же двух лет Второй Мировой продемонстрировал, что одна мощная фугасная бомба зачастую оказывает большее разрушительное действие, чем множество мелких. Крупный фугас создавал большую область сильных разрушений, и мог уничтожить цель даже при близком промахе.
Схема 6-тонной боевой части телемеханического ТБ-3
Специально для телемеханического ТБ-3 в варианте «летающей бомбы» была разработана сверхтяжелая боевая часть весом 6,2 тонны, снаряженная смесью тринитротолуола, гексогена и алюминиевой пудры. Чтобы поместить эту гигантскую бомбу внутри фюзеляжа, ее пришлось сделать разборной, из нескольких секций, которые загружали внутрь через бомболюк, и затем соединяли болтами. Конструкторам пришлось решить нелегкую задачу – разработать систему взрывателей и просверленных в массе взрывчатки каналов, которые обеспечили бы одновременный и эффективный подрыв всех секций заряда. Огромная сигара супербомбы в результате занимала солидную часть внутреннего пространства телемеханического самолета.
ИСПЫТАНИЯ
Первые испытания телеуправляемого самолета с прототипом системы «Дедал» состоялись в октябре 1933 года. На борту находился пилот, который должен был в критической ситуации взять управление на себя. Предосторожность оказалась не лишней: 13 октября 1933, вскоре после взлета, автопилот АВП-2 отказал и ввел машину в пике. Только быстрая реакция пилота спасла бомбардировщик. Последующие полеты были менее драматичны, но тоже далеки от идеала: выполнить телеуправляемый перелет на заданную дальность не удалось, а наилучшей достигнутой точностью выведения телемеханического самолета на контрольную точку было плюс-минус 100 метров.
На государственные испытания доработанную систему «Дедал» представили в ноябре 1933 года. Чтобы продемонстрировать возможность телемеханического управления (и избежать дополнительных сложностей), радиосвязь из системы исключили: командное устройство «Дедала» установили на самом управляемом ТБ-1, и соединили с приемным устройством кабелями. Фактически, демонстрировалась возможность управлять самолетом, не используя традиционные рычаги и педали, а нажимая кнопки на пульте управления.
Эксперименты продемонстрировали, что система управления работает достаточно надежно, самолет подчиняется приказам, и дистанционное управление, стало быть, в принципе реализуемо. За время опытных полетов, пилоту ни разу не приходилось использовать штатные органы управления в кабине.
В 1936 году, опытные телемеханические самолеты ТБ-1, оснащенные автопилотом АВП-2 и аппаратурой «Дедал», передали на войсковые испытания. Результаты не особенно вдохновляли: самолеты были основательно изношены, а система дистанционного управления очень «сырой». Ни один из проведенных в августе-сентябре 1936 полетов не удалось довести до конца из-за поломок и отказов. Испытания, понятное дело, прекратили, машины отправили на доработку.
Антенны системы радиоуправления
Только в январе 1937 года, наконец, удалось добиться успеха. Взлетев с аэродрома, телемеханический ТБ-1 – управляемый с наземной станции – успешно выполнял маневры без вмешательства пилота. Взлет и посадка, правда, оставались еще нерешенной задачей (автомат посадки только начали делать) и поэтому машину в воздух поднимал пилот (в случае боевого применения, он должен был после взлета выпрыгнуть с парашютом). Однако, продолжающиеся отказы аппаратур, сбои пневматики, быстрый износ компрессоров не позволял превратить разовые успехи – в тенденцию. В апреле 1937 года, нарком обороны Ворошилов отмечал в письме, что «Заказ на «ТМС-36″ проходит неудовлетворительно.»
Гром грянул в 1937 году, когда был отставлен – а затем арестован и расстрелян – основной вдохновитель работ «Остехбюро», маршал Тухачевский. Предпринятое вскоре после тщательное расследование деятельности организации выявило удручающие факты: непрерывно фонтанируя идеями, «Остехбюро» очень плохо доводило их «до ума». Несмотря на миллионы вложенных рублей, на выходе имелись исключительно наборы разной степени обработанности прототипов, как правило, действовавших ненадежно и в боевой обстановке малополезных. Оргвыводы последовали немедленно, но, к сожалению, именно в том направлении, которое улучшению е способствовало: «Остехбюро» закрыли, конструкторский коллектив разогнали, а Бекаури расстреляли по обвинению в шпионаже.
Большая часть программ «Остехбюро» пошла под нож немедленно. Не избежала того и программа беспилотных самолетов – в мае 1938, ее распорядились закрыть. Лишь с большим трудом, конструктору Рубену Григорьивечу Чачикяну (создателю автомата посадки) удалось убедить руководство страны, что у телемеханических самолетов есть потенциал. Весомым аргументом стала демонстрация полета беспилотного ТБ-1 в режиме дистанционного управления от взлета и до посадки – на тот момент непревзойденный результат. После этого руководство страны переменило мнение, и одобрило дальнейшие работы под эгидой ОКБ завода № 379.
Испытательные полеты возобновились в ноябре 1938 года. Доработанный ТБ-1 успешно выполнил 17 полетов (включая взлеты и посадки) в ходе заводских испытаний, как под управлением с кнопочного пульта внутри машины, так и на радиоуправлении.
И в 1939 году, наконец, программа увенчалась долгожданным успехом. На государственных испытаниях в мае 1939, проводившихся на аэродроме Гумрак под Сталинградом, пара телемеханических ТБ-1 выполнила десять успешных полетов на дистанционном управлении. Первые девять проводились на дистанционном управлении, но с экипажем. В десятом – завершающем – испытании, беспилотный самолет впервые поднялся в воздух и выполнил всю программу полета, от взлета и до посадки, без «страхующего» экипажа на борту.
Телемеханический ТБ-1 (слева) и У-2 (справа) в Гумраке
По результатам испытаний в Гумраке, программу телемеханических самолетов признали заслуживающей дальнейшего развития. Правда, ТБ-1 сочли слишком устаревшим (да и в наличии их оставалось уже немного), и было решено дальнейшие работы вести на базе более современных бомбардировщиков: тяжелого четырехмоторного ТБ-3, и скоростного двухмоторного СБ, а в качестве самолетов управления использовать те же СБ и дальние бомбардировщики ДБ-3Ф.
В январе 1940 года, Комитет Обороны выпустил постановление об изготовлении опытных образцов телеуправляемых бомбардировщиков ТБ-3 и СБ для дальнейших испытаний. Каждую машину собирались изготовить в двух вариантах: одноразовая летающая бомба и многоразовый, возвращаемый беспилотник с системой автоматической посадки. В качестве же самолетов управления предписывалось переоборудовать один СБ и один ДБ-3Ф. Предполагалось разработать новую систему управления, дальностью действия до 100 километров (по-видимому, чтобы исключить риск потери контроля над отошедшим слишком далеко беспилотником), а также создать систему автоматического поддержания бреющего полета (чтобы использовать многоразовые беспилотники для бомбардировки войск противника с малых высот).
БОЕВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
К началу войны, программа телемеханических самолетов-снарядов была все еще весьма далека от полномасштабного развертывания. Хотя программа испытаний была выполнена полностью, и отработаны взлет-посадка и выведение на цель беспилотных самолетов, изготовление материальной части, по сути дела, еще даже и не начиналось. В строю имелось всего три беспилотные летающие бомбы (две ТБ-3 и одна СБ) и два самолета управления (один ДБ-3Ф и один СБ). С началом войны, беспилотные подразделения на всякий случай отправили в тыл. Командование дальней авиацией совершенно не горело желанием брать на себя ответственность за не вполне ясное ему применение «секретных» машин, и поэтому предпочитало держать их на безопасном удалении от фронта.
Чтобы убедить командование дать-таки беспилотной авиации шанс, потребовалось личное обращение Р.Г. Чачикяна «наверх», лично к секретарю ЦК ВКП(б) Маленкову. Конструктор особо упирал на то, что в наличии имеется отработанная материальная часть и обученные экипажи, но вынужденное бездействие пагубно сказывается на готовности тех и других, а если подразделение беспилотных самолетов в итоге расформируют – восстановить его будет уже невозможно. «Верхи», по всей видимости, вошли в положение, и согласились, что даже не попытаться использовать новое оружие будет попросту глупо. Весной 1942, телемеханической эскадрилье разрешили принять участие в боевых действиях, против определенных командованием авиации стратегических целей.
Первый (и, как оказалось, последний) вылет летающая бомба ТБ-3 совершила в марте 1942 года. Целью атаки был железнодорожный узел захваченной немцами Вязьмы: нацисты использовали его для доставки подкреплений на фронт. Обычные бомбардировки, хотя и наносили некоторый урон, но не могли вывести из строя рельсовое полотно и подъездные пути. Немцы быстро восстанавливали повреждения. И тогда в ход решили пустить гигантский фугас летающей бомбы.
Для операции подготовили телеуправляемый ТБ-3 «Торпедо» (экипаж А.Н. Тягунин, Р.Г. Чачикян, В.Г. Моисеев) и самолет управления ДБ-3Ф (экипаж В.В. Пономаренко, В.Я. Кривяц – последний исполнял роль оператора). Взлет летающей бомбы с аэродрома Внуково был выполнен вручную, поскольку аэродром использовался также для обычных самолетов, и автоматический взлет признали небезопасным. После набора высоты и перевода ТБ-3 в устойчивый полет, экипаж (разблокировав взрыватели) покинул летающую бомбу на парашютах, и командный ДБ-3Ф повел ее к цели.
Поначалу все шло хорошо, и оба самолета, спокойно преодолев линию фронта, без приключений приблизились к цели. Но уже возле Вязьмы, самолет управления ДБ-3Ф попал под зенитный обстрел с земли – и осколок снаряда повредил антенну, вызвав короткое замыкание в передатчике. Контроль над летающей бомбой был утрачен, и она быстро затерялась в облаках. После безуспешных попыток починить передатчик, экипаж самолета управления был вынужден констатировать неудачу, и повернул обратно на базу.
Как выяснилось в дальнейшем, «пропавшая» летающая бомба продолжила полет, пока не упала (вероятно, из-за исчерпания топлива) к северо-востоку от Витебска. Мощность взрыва изрядно ошеломила немцев – которые не могли понять, что же это так внезапно, и так сильно взорвалось у них в тылу? В целом, результаты не радовали.
Операцию, тем не менее, решили продолжить. Но прежде чем успели подготовиться к повторному вылету, произошла катастрофа. На аэродроме, где готовились телемеханические самолеты, базировались и обычные бомбардировщики, и на одном из них, при снаряжении к вылету, произошел взрыв авиабомбы. В начавшемся пожаре, погибли и телемеханический ТБ-3, и самолет управления СБ. Часть элементов аппаратуры управления все же удалось спасти, но дальнейших работ в области летающих бомб не последовало. Постоянно сокращающийся запас бомбардировщиков ТБ-3 был необходим как для боевой работы, так и для транспортных операций, и выделять машины для одноразовых беспилотных вылетов (ограниченной ценности) более не представлялось возможным.
Главным же аргументом «против» была невозможность организовать на имеющейся промышленной базе массовое производство аппаратуры телеуправления. Каждый комплект «Дедал» де-факто изготавливался кустарно и тщательно подгонялся к конкретной машине. В условиях, когда перенапряженная эвакуацией промышленность не справлялась даже с производством жизненно необходимых фронту устройств радиосвязи – тратить непропорционально большие усилия на изготовление разовых комплектов аппаратуры для беспилотных летающих бомб было просто нереально.
Наследие проекта советских беспилотников — 5-тонная фугасная бомба ФАБ-5000НГ
И все же программа телеуправляемых ТБ-3 оставила после себя важное наследие. Значительный объем работ, выполненный по созданию сверхтяжелой фугасной боевой части для летающих бомб, навел конструкторов на мысль сделать на ее основе огромную авиабомбу особой мощности. В несколько уменьшенном и упрощенном виде – неразборном – она была принята на вооружение под обозначением ФАБ-5000НГ. Начиненная 3200 кг мощнейшей взрывчатки, бомба-«пятитонка» сбрасывалась с тяжелых бомбардировщиков Пе-8 (причем из-за своих габаритов, транспортировалась полуутопленной в открытый бомболюк). С 1943 года, эти огромные боеприпасы применялись как для бомбардировки укрепленных позиций, так и для уничтожения скоплений войск и транспортных узлов неприятеля, подчас нанося тяжелейший урон: взрыв пятитонной бомбы производил сильнейшие разрушения.
ПРОЧИЕ БЕСПИЛОТНИКИ
* Телемеханическое «Звено» ТБ-3 + И-16 – совместная работа Остехбюро с Вахмистровым. Идея состояла в том, что летающая бомба на основе ТБ-3 поднималась с аэродрома с закрепленным под крылом истребителем И-16, и выводилась к цели пилотом на борту. Вблизи цели, пилот устанавливал курс, перебирался в подвешенный истребитель, отцеплялся от носителя и возвращался на базу. Летающая бомба же переходила под управление самолета сопровождения. Проект, по-видимому, не был реализован.
Другим вариантом телемеханического «Звена», было использование носителя ТБ-3 для наведения на цель телеуправляемых И-16. Которые, в этом случае, выступали как носимые самолеты-снаряды. Идея не была реализована, поскольку исполнительная аппаратура системы «Дедал» попросту не поместилась на И-16.
* Телемеханический АНТ-36 – одним из последних проектов Остехбюро было оснащение системой дистанционного управления дальнего бомбардировщика АНТ-36 (военной версии рекордного самолета АНТ-25 «Рекорд Дальности»). Идея заключалась в том, чтобы использовать нагруженный взрывчаткой самолет-снаряд для нанесения удара по неприятельским крупным городам в тылу, на удалении до 1500 км. Выведение на цель должно было осуществляться при помощи системы наземных радиомаяков – по-видимому, речь шла об автоматическом поддержании одинакового пеленга на пару удаленных радиомаяков, при помощи радиокомпаса.
* Телемеханический УТ-2 – проект оснащения аппаратурой телеуправления учебно-тренировочного моноплана УТ-2. Разрабатывался в Ленинграде под руководством инженера Никольского. Работы прерваны в 1941 в связи с началом войны.
* Телемеханический МБР-2 – проект оснащения аппаратурой «Дедал» летающей лодки МБР-2, для морского применения. Работы прерваны в 1941 в связи с началом войны.
* Телемеханический Р-5 – проект оснащения аппаратурой телеуправления устаревшего многоцелевого самолета Р-5. Был разработан в 1939 году инженерами группы пограничных войск НКВД, по всей видимости, в качестве летающей мишени для обучения зенитчиков. Работы велись под руководством В.А. Александрова. 11 ноября 1939 было проведено два испытательных полета, закончившихся неудачами по техническим причинам. Дальнейшего развития не получил.
* Телемеханический У-2 (По-2) – был испытан в 1939 году. Подробности неизвестны.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Идея беспилотного бомбардировщика перед Второй Мировой привлекала внимание многих инженеров в самых разных странах. В годы войны, Италия и Германия активно экспериментировали с «летающими бомбами», а Соединенные Штаты имели обширную программу как переделки в таковые изношенных самолетов, так и постройки специализированных ударных беспилотников. Однако не приходится сомневаться, что первенство в применении (пускай и неудачном) беспилотной авиации на поле боя принадлежит все же СССР. Советская программа беспилотных ТБ была намного более масштабной и обстоятельной чем «ситуационные» проекты других стран: в ходе нее были успешно решены такие сложные задачи, как полностью автоматическая посадка беспилотника. К сожалению, тяжелое для СССР начало войны не позволило развить программу дальше, чем пара экспериментальных образцов, но ее опыт чрезвычайно пригодился уже в послевоенное время (многие инженеры, рабортавшие над телемеханическими самолетами, в 50-ых успешно применили свой опыт в создании крылатых ракет)
К сожалению, роспуск «Остехбюро» и приостановка программы оказались фатальными для всего проекта. Упущенное в 1937-1938 время нагнать не удалось даже самоотверженными усилиями инженеров. Не случись этой нелепой задержки (да, аресты и расстрелы реально плохой метод менеджмента), и Советский Союз мог бы к 1941 иметь не пару, а несколько десятков телемеханических летающих бомб – и в обстановке начала войны, это оружие могло бы оказаться очень полезным! В 1941, советская авиация прилагала грандиозные усилия, и несла тяжелейшие потери, в атаках (трагично бесплодных) против захваченных немцами переправ. Несколько старых ТБ-3 в варианте телеуправляемых «летающих бомб» оказались бы для этих целей куда эффективнее, чем те же самые ТБ-3, погибшие в безрезультатных попытках поразить бомбами узкую полосу моста!
ИСТОЧНИКИ
- Автор первого в СССР беспилотника — Почетный авиастроитель Рубен Григорьевич Чачикян — А. Томасян (2016)
- Авиация Красной Армии — М.Е.Козырев (2011)
- Александр Иванович Шокин: портрет на фоне эпохи — А. Шокин (2017)
- Воздушный линкор 2-го класса — «История авиации», номера 2-3 (2003)
- Самолеты-гиганты СССР — В. Р. Котельников (2009)
- Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг. — Д.А. Соболев (2015)
