В.Б.Шавров "История конструкций самолетов в СССР"
САМОЛЕТЫ А.С.ЯКОВЛЕВА
В 1934 г. Александр Сергеевич Яковлев получил производственную базу, постепенно превращенную в опытный завод (ранее это была кроватная мастерская, почти пустое место). В ГУАП был образован отдел легких самолетов под его руководством. А. С. Яковлев настойчиво проводил мысль, что обучение летчиков должно вестись на скоростных монопланах, первоначально в форме тренировки после прохождения курса на самолете У-2, а потом и полностью на них. Эта мысль не сразу получила признание и практическое воплощение. У-2 еще долго оставался сновным самолетом первоначального обучения, поскольку и боевые самолеты тех лет Р-5, И-5 и И-15 были бипланами. Но мысль об учебном моноплане была всем понятна, ей отдавали должное, и А. С. Яковлев, уже по заданиям, занялся отработкой самолета учебного и тренировочного типа, а попутно и спортивного, по схеме низкоплана в ряде образцов, очень близких по схеме, размерам и внешнему виду, испытанных Ю. И. Пионтковским.
АИР-9 и АИР-9 бис1 - двухместные низкопланы с двигателем М-11. Каркас фюзеляжа сварной из мягких стальных труб, оперение - дуралюминовое, крыло - деревянное, обшитое фанерой по носку сверху до заднего, снизу - до переднего лонжеронов, с посадочными щитками, обшивка везде полотняная. Кабины открытые. Проект самолета был представлен на конкурс безопасных самолетов, почему на крыле были еще автоматические предкрылки. Этот проект 1933 г. не был осуществлен, но затем его переделали в АИР-9 (1934 г.) и АИР-9 бис (1935 г.), в которых кабины были закрыты общим прозрачным фонарем. АИР-9 бис отличался треугольной формой козырька и кольцом Тауненда на двигателе (потом кольцо сняли).
На АИР-9 бис 4 июля 1937 г. летчицы Ирина Вишневская и Екатерина Медникова установили женский международный рекорд для легких самолетов 1-й категории 2. Они достигли высоты 6518 м.
АИР-9 демонстрировался на Парижской авиационной выставке 1934 г., а АИР-9 бис - на Миланской авиационной выставке 1935 г.
АИР-10 - подобен предыдущему, но кольцо Тауненда снято и кабины открытые. Первый полет - 11 июля 1935 г. В оценке НИИ ВВС было сказано, что это хороший тренировочный самолет для ВВС, что он может быть применен и для первоначального обучения взамен У-2, пригоден и как переходной от У-2 к военным, а также как самолет связи.
Указывалось также, что необходимо повысить запас прочности с 8 до 10, снизить посадочную скорость до 55 км/ч, установить закрылки и триммеры, предохранить переднего летчика при капотировании, после чего можно пускать самолет в серийное производство. Но в серию он был запущен лишь после переделки в цельнодеревянный (самолет № 20) для облегчения освоения. Качества самолета АИР-10 (летные и эксплуатационные) были проверены в состязаниях легких самолетов 1935 и 1936 гг., где он занял первое место. В 1937 г. самолет АИР-10 был установлен на поплавки от АИР-6 и испытан с ними.
АИР-11 - самолет, по конструкции подобный предыдущему, но трехместный , туристский, с закрытой кабиной и с двигателем "Джипси- Мейджор" в 120 л. с. Выпущен в конце 1936 г., успешно прошел госиспытания, но в серии не мог строиться из-за отсутствия подходящего отечественного двигателя. На этом самолете С. В. Ильюшин при перелете Москва - Воронеж потерпел аварию по вине механика, не заправившего самолет маслом1.
АИР-12 - гоночный самолет 2, предназначенный для полетов на дальность, двухместный. Головки цилиндров двигателя М-11 без обтекателей, шасси убираемое в центроплан, колеса баллонные. Кабина летчика (задняя) расположена за крылом и закрыта узким фонарем, кабина пассажира - над крылом, верх ее прозрачный, заподлицо с фюзеляжем, на месте пассажира мог быть установлен дополнительный бензобак. Крыло стреловидное по передней кромке, с прямой задней кромкой.
Самолет был выпущен в июле 1936 г. и принимал участие в состязаниях того же года. 21 сентября летчик Ю. И. Пионтковский в ходе заводских испытаний выполнил на нем беспосадочный перелет Москва -рьков - Севастополь - Харьков дальностью около 2000 км за 10 ч 45 мин летного времени. 24 октября 1937 г. на этом же самолете с двигателем М-11Е в 150 л. с. летчица В. С. Гризодубова и штурман М. М. Раскова выполнили перелет Москва - Актюбинск (1444 км по прямой). Оба перелета были рекордами для этого класса самолетов.
УТ-1 (АИР-14) - небольшой по размерам (площадь крыла всего 8,3 м2) учебно-тренировочный одноместный пилотажный низкоплан 1 с открытой кабиной. Двигатель первоначально М-11. Самолет создавался как переходный с двухместного учебного скоростного моноплана и как тренировочный для летчиков-истребителей.
Конструкция УТ-1 повторяла предыдущие в основных чертах. Каркас фюзеляжа в виде фермы, сварной из мягких стальных труб с расчалками из проволоки ОВС (рояльной); обшивка - полотно на легком фанерном и реечном каркасе, придававшем выпуклость граням. Крыло неразъемное, цельное, двухлонжеронное, деревянное, причем лонжероны сближались к его концам. Этот тип крыла перешел потом в истребитель Як-1. Каркас оперения и элеронов дуралюминовый, компенсации не было. Обшивка - везде полотно. Нормальная центровка самолета - 27 % САХ. Шасси пирамидальной схемы с резиновой пластинчатой амортизацией, очень прочное. Для проверки Ю. И. Пионтковский выполнил за один день 300 посадок, а потом - тысячу посадок за несколько дней.
Самолет проходил госиспытания в 1936 г., с двигателем М-11 в 100 л. с. Летные показатели были хорошие, но самолет был строг в пилотировании, так как предназначался для подготовки летчиков для еще более строгого истребителя И-162. В 1937 г. самолет был предъявлен повторно с двигателем М-11Г в 115 л. с. и доработками по замечаниям ВВС. Результаты получились положительные, и с этим двигателем самолет был запущен в серию. Позднее с двигателем М-11Е в 150 л. с. было достигнуто еще лучшее соответствие между размерами, массой и мощностью.
В отчете НИИ ВВС была отмечена отличная маневренность самолета, хорошее выполнение фигур и легкость обслуживания 1. Самолет оставался строгим в пилотировании, что приближало его по характеристикам к И-16.
Серийная постройка началась осенью 1936 г. на двух заводах, из которых один до того самолетов не выпускал. Поэтому вначале были определенные трудности, а главное - не сразу удалось наладить сварку фюзеляжей и моторам, мешали деформации при сварке. Понемногу рабочие и ИТР нашли свои приемы сварки (иногда без помощи опытного завода), и все стало получаться. За 1937 - 1940 гг. было выпущено большое количество самолетов.
Самолет показывал рекордные достижения в руках летчиков высшей квалификации, но требовал самого внимательного к себе отношения, соответствующей подготовки летчиков. Но он и не предназначался для массового обучения летного состава. УТ-1 успешно использовался как переходный к И-16, как тренировочный для командиров, инструкторов и летчиков-истребителей и как спортивный.
На самолетах УТ-1 было установлено восемь международных рекордов скорости, дальности и высоты. В 1939 г. на УТ-1 была удлинена на 260 мм моторама, центровка самолета стала более передней, благодаря чему значительно улучшилась продольная устойчивость и упростилась техника пилотирования. Одновременно винтомоторная группа была приспособлена для перевернутого полета. Исключительно высокие пилотажно-акробатические качества УТ-1 оставались непревзойденными до 50-х годов и высоко оценивались летчиками - мастерами высшего пилотажа. На одном серийном экземпляре Л. И. Сутугин установил пулемет, двигатель М-12 и масляно-воздушную амортизацию взамен резиновой. Была небольшая серия их, но с М-11. Во время войны, в 1941 г., А. И. Волков - мастер по вооружению - установил на УТ-1 два пулемета ШКАС (по 200 патронов) под крылом у стоек шасси. Инженер К. А. Москатов вооружил УТ-1 двумя пулеметами ШКАС и снарядами РС. Были и еще неучтенные случаи аналогичного вооружения.
В 1937 г. самолет был поставлен на поплавковое шасси. 21 октября 1937 г. летчик Д. Н. Федосеев выполнил на нем дальний рекордный перелет Москва - Уфа (1174 км по прямой) - международный рекорд дальности. А еще раньше - 2 октября Ю. И. Пионтковский пролетел дистанцию в 100 км со скоростью 218 км/ч - тоже рекорд поплавкового самолета этого класса.
В ОКБ было еще десять экземпляров разных модификаций УТ-1, в том числе с крылом профиля ВВС (неудачным, так как возросла посадочная скорость), с плавающими элеронами (1938 г.), с измененным шасси, с различными винтами и др.
АИР-15 (УТ-15) - гоночный самолет с крылом профиля Ф. Г. Гласса (безмоментным). Был испытан в начале 1938 г. и передан в ЦАГИ для исследований.
АИР-16 - по схеме и внешнему виду повторял АИР-11, но четырехместный с закрытой кабиной, с двигателем Рено в 220 л. с. Построен и выведен на аэродром в 1937 г., но в полет не выпускался из-за отсутствия двигателя.
АИР-18 - серийный УТ-1, но с рядным двигателем Рено "Бенгали" 4 в 140 л. с. и закрытой кабиной. Летал в общем, как серийный УТ-1. Один экземпляр его был установлен на поплавковое шасси.
Я-21 (УТ-21, самолет N 21) - тот же, но двигатель Рено "Бенгали"6 (МВ-6) в 220 л. с. Скорость превышала 300 км/ч. Самолет был особенно труден в пилотировании. Проходил испытания в начале 1938 г., переделывался в 1939 г. под обозначением № 25, но работы не были завершены из-за переключения ОКБ на боевые самолеты.
УТ-2 (N 20, Я-20) - учебно-тренировочный двухместный низкоплан, развитие АИР-10, но фюзеляж и центроплан - деревянные. Коэффициент разрушающей перегрузки на случай А"равнялся 10. Само- лет был выпущен в 1937 г. в двух вариантах: с двигателем М-11Е в 150 л. с. и с двигателем Рено "Бенгали"4 в 140 л. с. Масса обоих самолетов была минимальной, довольно близкой, запас топлива - на 2 ч. Летные данные получились высокие. Однако при госиспытаниях было выдвинуто требова- ние увеличить запас топлива до 7 ч и переделать сиденья для воз- можности применения парашютов, которых первоначально не было. Полетная масса возросла на 112 кг, летные качества несколько снизились, но все-таки оставались достаточно высокими. В заключении НИИ ВВС было сказано, что с двигателем М-11Е самолет очень хорош и может быть рекомендован для первоначального обучения. Вариант с Рено отпал, так как этот двигатель у нас строить не стали. Самолет с ним занял первое место на состязаниях 1937 г.
В том же 1937 г. самолет УТ-2 с двигателем М-11Е был поставлен на поплавки (как для АИР-6) и на нем были установлены три международ- ных рекорда. Вскоре самолет УТ-2 был принят к серийному производству, но со стандартным двигателем М-11М для целей первоначального обучения. Внедрение в серию было начато в сентябре 1937 г. на двух заводах. Благодаря простой и дешевой конструкции трудностей при внедрении не было. Впоследствии выпускался на пяти заводах.
Однако с выходом на аэродромы первых серийных самолетов выявилось, что УТ-2 входит в плоский штопор и выходит из него со значительным запаздыванием. В результате больших работ по исследованию плоского штопора, проведенных в ОКБ А. С. Яковлева, были найдены простейшие способы конструктивных доработок самолета - изменены регулировки рулей и элеронов и угла установки стабилизатора. Тем самым был устра- нен самопроизвольный вход в плоский штопор и обеспечен простой и надежный выход из него. В разработку методики вывода из штопора боль- шой вклад внес выдающийся летчик-испытатель ОКБ В. Л. Расторгуев.
Одновременно были получены необходимые материалы для дальнейшей модификации самолета. В 1941 г. на основе этих материалов был создан и запущен в серию модифицированный самолет УТ-2М, отличав- шийся увеличением стреловидности и поперечного У крыла, измененным хвостовым оперением, уменьшением площади элеронов и др. УТ-2М был очень прост в управлении, прощал грубые ученические ошибки, не входил в плоский штопор, а в крутой штопор входил очень неохотно и выходил из него даже при нейтральных рулях без малейшего запаздывания. Самолет получил широкое признание и высокую оценку. Применение УТ-2 постоянно расширялось, и к началу войны он полностью заменил У-2 в качестве учебного самолета. Во время войны увеличилось и производство У-2, но уже как ночного бомбардировщика.
УТ-2 эталон 1944 г. был выпущен в 1943 г. Еще в 1942 г. кабины были закрыты общим прозрачным фонарем, потом добавлены обтекатели головок цилиндров двигателя, изменено шасси, введено хвостовое колесо, посадочные щитки, отклоняемые на 500, и др. Это стал по существу уже другой самолет, переходный к будущему Як-18. Но и обычный УТ-2 с двигателем М-11 строился до 1944 г. Соответственно нуждам военного времени их выпускали до четырех экземпляров в день, а всего выпущено несколько тысяч. Данные самолетов УТ-2 в серии имели некоторые колебания. Так, с двигателем М-11Д в 115 л. с. скороподъемность и потолок были выше, чем с двигателем М-11 в 100 л. с. (4700 м вместо 3500).
Во время войны были единичные попытки применить УТ-2 в качестве легкого бомбардировщика, наподобие У-2, с 200 кг бомб и более. Таким был, например, УТ-2МВ с двигателем М-11Д: полетная масса 1150 кг, скорость у земли 177 км/ч, время подъема на 1000 м составило 8 мин, потолок 3350 м. Проходил госиспытания, но в серию не был запущен.
Инженер К. А. Москатов переделал на фронте в 1942 г. УТ-2, поставив на кабины фонарь с противокапотажным выступом среднего шпангоута, предохранявшим летчиков, и триммеры на рули и элероны. Иногда самолет вооружали одним или двумя пулеметами ШКАС и подвешивали снаряды РС. В ОКБ производились переделки и улучшения УТ-2 (самолеты № 23 и № 24 с МВ-6), не отразившиеся в серии.
С 1938 до 1948 гг. УТ-2 являлся основным самолетом школ первоначального обучения ВВС. На нем прошли подготовку сотни тысяч военных летчиков. Много самолетов УТ-2 использовалось в аэроклубах вплоть до 50-х годов.
Всего самолетов УТ-2 было выпущено за 10 лет очень много. Он сменился типом Як-18, но еще до прекращения серийного выпуска был построен и прошел заводские испытания уже упомянутый эталон 1944 г. Масса пустого самолета была 633 кг, полетная 905 кг (тренировочный) и 991 кг (связной).
УТ-3 (АИР-17, самолет № 17, Я-17) - двухмоторный низкоплан для тренировки летчиков больших самолетов (военных и гражданских). Двигатели Рено "Бенгали-6" (МВ-6) в 220 л. с., винты "Ратье" (французские) с электроуправлением (ВИШ) . На четырех экземплярах УТ-3 стояли двигатели "Джипси-VI" в 220 л. с.
Фюзеляж сварной из мягких труб с полотняной обшивкой, крыло неразъемное деревянное по типу УТ-1 и Як-1 со сходящимися к концам лонжеронами; профиль "Кларк YНС". Колеса - убираемые назад в мотогондолы. Самолет трехместный: летчик, за ним стрелок, смотрящий назад, и в носу фюзеляжа - штурман-стрелок с вращающейся стрелковой установкой (два пулемета ШКАС).
УТ-3 был выпущен 31 декабря 1937 г. и долго проходил испытания, в том числе и с бомбовой нагрузкой 200 кг на наружной подвеске.
При этом полетная масса достигала 3108 кг вместо 2742 кг в первоначальном виде и без бомб, скорость - 273 км/ч, потолок - 4000 м. Данные были признаны неплохими, и самолет стали внедрять в серию на двух заводах.
Практика показала, что летные качества, полученные с импортными винтами "Ратье", значительно снижаются при отечественных винтах АВ-З. Для того чтобы сохранить их, была снята задняя стрелковая установка и самолет оставлен как двухместный (эталон 1941 г.); были вновь проведены госиспытания, в конце мая 1941 г. получена положительная оценка, но дальнейшему производству помешала начавшаяся война. Производство было прекращено и дело ограничилось двумя десятками сданных экземпляров (и еще десять не было сдано). На этом серийная постройка закончилась, и самолет УТ-3 разделил участь близких к нему машин Ицковича, Грибовского и Рафаэлянца. Двухмоторный тренировочный самолет с относительно малыми двигателями не нашел себе применения в системе ВВС.
Во время войны с использованием опыта УТ-3 был создан связной и штабной самолет Як-6 с двумя двигателями М-11Ф.
Я-19 (самолет № 19; АИР-19) - гражданский вариант УТ-З, пассажирский для местных линий и санитарный. Двигатели МВ-6 в 220 л. с. при 2100 об/мин. Пассажирских мест 5. Фюзеляж в виде ферм, сварной из труб стали З0ХГСА, с лентами-расчалками, носовая часть дуралюминовая, обшивка кабины фанерная, хвостовой части - полотняная. Крыло - как в УТ-З, щитки Шренка, управляемые от гидросистемы. Элероны и оперение - дуралюмин и полотно. Шасси - по типу самолета СБ, колеса 650Х250 мм. Самолет был выпущен в конце 1938 г. (ведущий инженер 0. К. Антонов, работавший в то время в ОКБ А. С. Яковлева) . Я-19 успешно прошел госиспытания в НИИ ГВФ 18 - 26 октября 1939 г. (летчик - Э. И. Шварц, ведущий - Г. А. Муратов) . Была признана целесообразной его серийная постройка. В отчете по госиспытаниям отмечалось, что самолет прост в технике пилотирования, прост в техническом обслуживании и ремонте; по своим летным данным и эксплуатационным качествам удовлетворяет потребностям республиканских линий ГВФ, а также может быть использован на отдельных участках магистралей для замены самолетов "Сталь-3" и К-5, и, кроме того, в качестве санитарного. Особо отмечалось, что Я-19 обеспечен базой для серийной постройки, и его серийное производство фактически освоено выпуском самолета Я-17 (УТ-3). Начальник ГУ ГВФ В. С. Молоков планировал использовать Я-19 для регулярных рейсов на коротких линиях. Но в предвоенной обстановке, когда было прекращено производство УТ-З, выпуск Я-19 не мог быть осуществлен. Признание такого типа самолета пришло позже в Як-б.
ББ-22 (№ 22) - ближний бомбардировщик, двухмоторный, двух-, трехместный низкоплан с разнесенным вертикальным оперением. Двигатели М-103 по 960 л. с., потом М-105 по 1050 л. с. Это первый боевой самолет А. С. Яковлева, выпущен в 1939 г. В то время везде происходила погоня за скоростями самолетов, уже приближалась вторая мировая война, появились истребители-монопланы и двухмоторные бомбардировщики со скоростями до 550 км/ч. А у нас наиболее скоростным ближним бомбардировщиком был СБ (выпуска 1934 г., скорость 455 км/ч) и дальним Ил-4 (460 км/ч). Требовался самолет этого же класса; но гораздо более скоростной и соответствующий требованиям времени.
И вот в этих условиях на первомайском параде, а затем в Тушино (1939 г.) был продемонстрирован двухмоторный опытный самолет прекрасных форм, ярко-красного цвета с серебристыми крыльями, показав- ший скорость до 567 км/ч на высоте 4900 м - большую, чем все другие самолеты. И. В. Сталин, который всегда обращал особое внимание прежде всего на скорость, одобрил этот самолет, и ББ-22 сразу же начали внедрять в серийное производство как ближний бомбардировщик на двух заводах. Впрочем Яковлев это предвидел и еще до показа самолета на парадах начал передавать фотокопии его чертежей в марте - апреле 1939 г. на завод, где было организовано специальное КБ-70 по внедрению. Головной самолет был выпущен 31 декабря 1939 г., а летать он начал 20 февраля 1940 г. Благодаря этой, заранее проведенной подготовке внедрение пошло быстро, чему благоприятствовала и конструкция самолета ББ-22. Она была смешанная.
Крыло - неразъемное, деревянное, двухлонжеронное с фанерной обшивкой. Центральная часть фюзеляжа деревянная, составляла одно целое с крылом. Носовая часть фюзеляжа дуралюминовая, хвостовая - отъемная ферменная, сварная из хромансилевых труб, с полотняной обшивкой. Элероны и хвостовое оперение - дуралюминовые с полотном, щитки - дуралюминовые. Шасси - по типу СБ, с вилками колес. Словом, никаких усложняющих дело особенностей в конструкции не было, она повторяла то, что было уже освоено и проверено в других самолетах. Для столь скоростного и относительно крупного самолета ферменная конструкция фюзеляжа была все-таки не совсем обычной.
Первый экземпляр самолета проходил государственные испытания в варианте ближнего разведчика без вооружения, но с бомбоотсеком. Были отмечены высокие летно-технические данные, хорошее производственное выполнение, простая для освоения технология деревянного самолета. Поэтому и было принято решение о серийной постройке ББ-22 на двух заводах. Но ВВС, соблазненные высокой скоростью, заказали его не только в качестве разведчика, но и ближнего бомбардировщика с внутренней подвеской бомб 400 кг. В связи с этим ВВС потребовали перекомпоновать самолет: кабину штурмана расположить непосредственно за кабиной летчика, изъять фюзеляжные бензобаки и перенести бомболюк назад, увеличив его размеры, а емкость крыльевых баков увеличить. Было предложено также установить стрелковое вооружение, а затем доработать его, поместив пулемет ШКАС для обстрела задней полусферы на тяжелой стандартной турели с экраном. Эти изменения привели к ухудшению устойчивости и к значительному увеличению массы. Самолет утратил и свое аэродинамическое совершенство. Скорость существенно снизилась, в то время как в первоначальном варианте разведчика, да и в варианте бомбардировщика, превосходившего по скорости истребители, ББ-22 мог уйти от преследования, используя свое преимущество в скорости.
Были построены серии этих машин под обозначением Як-2 с двигателями М-103 и Як-4 с М-105. Но самолет не получил широкого применения и не имел продолжения, поскольку, как указано выше, под грузом не свойственных замыслу ББ-22 переделок, вносимых к тому же в процессе производства без должной отработки, была нарушена логика развития конструкции, которая так и осталась недоведенной. Значение ББ-22 в том, что он явился предвестником нового поколения скоростных монопланов показал возможности дальнейшего повышения скорости, дал толчок ускорению аналогичных работ в других ОКБ.
В ходе освоения и внедрения ББ-22 были еще две его модификации: Р-12 (разведчик), проходивший только заводские испытания, и И-29 (ББ-22 ИС) - видоизменение Р-12, истребитель сопровождения, вооруженный двумя неподвижными пушками ШВАК, размещенными под фюзеляжем. Был построен в 1941 г. (летал П. М. Стефановский), доводился в 1942 г., но дальше опытного образца дело не пошло.
HTTP://ATTEND.TO/COMMI
