Текст книги "Утерянные победы советской авиации"

Стратостат-парашют ВР-60 «Комсомол»

В отличие от других советских стратостатов, этот оригинальный аппарат создавался в системе Аэрофлота. Стратостат – парашют спроектировали в ДУК (Дирижабельном учебном комбинате) ГВФ, который размещался в г. Долгопрудном под Москвой. Оболочка ВР-60 имела дополнительную тканевую полость, способную при снижении превращаться в парашют и по замыслу обеспечивать безопасное снижение при потере газа. Впервые проект такого приспособления разработали в ЦАГИ в 1934—35 гг.

Оболочку для ВР-60 объемом 19 000 м³ изготовили на авиазаводе № 207 НКАП, который ранее строил дирижабли, а с 1938 г. все более ориентировался на изготовление самолетов. В отношении гондолы указывалось, что ее построили на заводе № 240, хотя вполне возможно, что использовалась гондола БОК, изготовленная на заводе № 39.

Осенью 1938 г. изготовление ВР-60 завершилось, затем в течение года пришлось ожидать разрешение на полет. Наконец, осенью 1939 г. после целого ряда согласований старт решили осуществить в ближайшем месяце. Экипаж ВР-60 «Комсомол» состоял из стратонавтов А. Фомина, А. Крикуна, Н. Волкова.

Впервые наполнение оболочки произвели 2 октября 1939 г., однако по причине усиления ветра до скорости 5 м/сек приготовления пришлось отложить. Старт ВР-60 состоялся 12 октября в 8 часов 07 минут утра. Подъем произошел в соответствии с намеченным планом. В 11 часов утра ВР-60 достиг максимального потолка 16 800 м, на котором находился около 2,5 часа. В ходе снижения стратостат постепенно принимал форму раскрывшегося парашюта, заметно стабилизировавшего снижение. По неизвестной причине на высоте около 9000 м оболочка воспламенилась. Экипаж попытался ввести в действие гондольный спасательный парашют, однако до конца он не раскрылся. Впрочем, даже не полностью раскрытый парашют задерживал вращение гондолы и стабилизировал ее падение. Эта отсрочка позволила открыть люки гермокабины и надеть индивидуальные спасательные парашюты.

На высоте 4000 м первым выбросился Волков, затем на 3500 м выпрыгнул Крикун. Фомин сбрасывал балласт, чтобы облегчить удар гондолы при столкновении с землей, затем на высоте 1500 м покинул терпящий бедствие аппарат. Гермокабина с остатками оболочки и не полностью раскрытым грузовым гондольным парашютом упала в болото в окрестностях Луховиц.

В целом результаты полета ВР-60 расценивались положительно, участники событий предполагали совершенствование такого типа стратостата для продолжения попыток достигнуть заветные 30 км высоты. Однако время высотных рекордов уже закончилось. Советское руководство более не собиралось тратить огромные средства на сомнительные и небезопасные эксперименты. Заметно поубавился интерес к дирижаблям, считалось, что воздухоплавание следует ограничить лишь использованием аэростатов заграждения для системы ПВО. В феврале 1940 г. последовало постановление КО о прекращении дирижаблестроения. 7 июля 1940 г. аэродромные земли, ангары, завод и даже дирижабли (все ранее относилось к Управлению воздухоплавания ГУГВФ) передали в НКАП как авиационный завод № 207.

Первые скафандры

Изобретатели специального герметического костюма для подъема на высоту рассуждали почти так же, как создатели аналогичного устройства для работы под водой. И тот и другой определялись как «скафандр» (scaphander), хотя выполняли прямо противоположные функции – водолазный защищал человека от избыточного давления, а летный наоборот – от его значительного недостатка.

Одним из первых в мировой практике авиационный скафандр использовал американский летчик Вилли Пост. Известный удачными дальними перелетами, Пост, для достижения более высоких результатов дальности и скорости полета, решил освоить стратосферу. Двигатель моноплана Локхид «Вега» он оборудовал нагнетателем, а свое тело облачил в специальный костюм «наподобие водолазного». Необходимое избыточное давление в этом костюме поддерживалось от того же нагнетателя, который использовался для двигателя самолета.

В первом испытательном полете, который Пост совершил 5 сентября 1934 г., ему удалось достигнуть высоты, превышающей 12 км. Полеты, совершенные Постом 3 и 7 декабря 1934 г. в Бартльсвилле (штат Оклахома), ставили своей задачей установление мирового рекорда высоты. По утверждениям летчика, в первом случае он достиг высоты 14 630 м, во втором – 15 240 м. Расшифровка барографов показала, что достигнутая высота в обоих случаях находилась в пределах высотного рекорда итальянца Донати, составившего 14 433 м.

В марте 1935 г. Пост совершил скоростной субстратосферный перелет из Лос – Анджелеса в Кливленд (предполагал долететь до Нью – Йорка, но закончился кислород). Средняя скорость на маршруте составила более 430 км/ч, что заметно превышало обычную скорость «Веги» на малых высотах. В дальнейшем Вилли Пост предполагал продолжить свои высотные эксперименты с использованием скафандра. В частности, он планировал осуществить высотный перелет из США в СССР через Аляску и побережье Северного Ледовитого океана. К сожалению, осуществить задуманное Посту не удалось – 15 августа 1935 г. при проведении тренировочного полета он погиб в районе мыса Барроу на Аляске.

Были облачены в скафандры и английские пилоты, которые в 1936—37 гг. на высотном самолете с обычной открытой кабиной Бристоль-138 достигли рекордных высот свыше 15–16 км. Более того, после катастрофы французского стратоплана Фарман F-1000 в сентябре 1935 г. предлагалось даже пилотов таких машин облачать в скафандры для обеспечения большей надежности в случае разгерметизации герметической кабины. Таким образом, использование скафандров в середине 1930–х годов расценивалось как одно из реальных средств, способных обеспечить осуществление высотных полетов.

Работы над скафандрами в СССР

В Советском Союзе в период 1931—34 гг. первыми к созданию скафандров приступили инженеры группы инженера Е. Е. Чертовского, работающие при Ленинградском учебном комбинате ГВФ. Осмотр опытного образца такого герметического костюма, называемого Ч-1, в августе 1935 г. произвела комиссия под руководством командира воздухоплавательного дивизиона Г. А. Прокофьева. Отмечалось, что скафандр Ч-1 выполнен из двух слоев специально обработанной кожи, внутри которых вмонтирована стальная сетка наподобие кольчуги из проволоки толщиной 0,2 мм. Для защиты головы имелся шлем из нержавеющей стали с прозрачным щитком. По существу, это был герметический комбинезон, в котором еще не полностью разрешили вопросы жизнеобеспечения и свободного сгибания рук и ног.

Хотя полные испытания Ч-1 не проводились, председатель комиссии Прокофьев был вполне удовлетворен представленным экземпляром. Он предложил заказать один такой скафандр для осуществления рекордного полета на стратостате, затем построить еще три образца для исследовательских и тренировочных полетов в открытой гондоле высотных аэростатов.

В этот же период в Бюро особых конструкций под руководством Чижевского совместно со спецотделом НИИ резиновой промышленности началось проектирование скафандра БОК-8. В июле 1935 г. в БОКе запросили тактико – технические требования на скафандр, которые Управление ВВС поручило подготовить Г. А. Прокофьеву. Вплоть до конца года указанная работа значилась как перспективная, однако, в связи со значительной загрузкой БОК, деятельность по созданию скафандров решили сосредоточить в других организациях.

Одновременно продолжали совершенствоваться скафандры Чертовского, разработку которых теперь сосредоточили в Научно – экспериментальном стратосферном бюро в Ленинграде. В 1935 г. здесь создали второй образец высотного костюма – Ч-2, в отношении которого использовалось определение «летный». Впрочем, и этот образец имел слишком много недостатков, поэтому явился прообразом следующего, более совершенного скафандра Ч-3. К его реализации приступили в сентябре 1936 г. по заказу Института военной медицины.

Ч-3 представлял собой оболочку из специальной прорезиненной хлопчатобумажной ткани (перкаль тип А), армированной стальными тросами диаметром 2–3 мм. В местах сгибания рук и ног оболочка была снабжена специальными гибкими шарнирами из стальных тросов и полусфер. В верхней части скафандра к оболочке при помощи 24 болтов крепился шлем с передним прозрачным щитком на уровне лица. Прозрачная часть состояла из двух 4–мм листов целлулоида, отстоящих друг от друга на 6 мм. Для уменьшения запотевания в пространстве между листами циркулировал теплый воздух.

Стандартная экипировка летчика для полетов на большие высоты в середине 1930-х годов. На голове шлем, очки и кислородная маска, на руках меховые краги

На кисти рук надевались кожаные перчатки, внутри обклеенные однослойным прорезиненным перкалем. Резиновые сапоги, изготовленные на заводе «Красный треугольник», внутри были обшиты теплой байкой, снаружи – двухслойным перкалем (тип А). Для поддержания внутренней температуры 10–15 °C при –60 °C за бортом скафандр комплектовался электрокомбинезоном, рассчитанным на 200–300 часов работы.

Скафандр Ч-3 имел регенерирующую установку, размещенную в отдельной коробке и рассчитанную на 8 часов использования. Установка поглощала 35 л углекислого газа и 70 г влаги в час. Регенерированный воздух при помощи вентиляторов поступал внутрь в количестве 6 литров в минуту, одновременно за одну минуту в скафандр поступал 1 л кислорода.

Летчик Коробов, облаченный в скафандр Ч-3 в передней кабине разведчика Р-Z. Фонарь самолета, за исключением переднего козырька, снят

В период марта – мая 1937 г. скафандр Ч-3 (СССР – Ч-3) прошел испытания в барокамере, после чего начались его летные испытания в эскадрилье боевого применения майора Шишкина. Начиная с 21 мая 1937 г. летчик лейтенант С. М. Коробов на левом кресле ТБ-3 налетал в этом скафандре 7 часов 20 минут, а с 7 июля в передней кабине Р – Z – 6 часов 55 минут. Всего на обоих типах самолетов выполнили 10 полетов на высоту 7000–9000 м. Выше самолеты не забирались, посадка выполнялась со снятым шлемом.

По мнению испытателей недостатков у скафандра имелось предостаточно. В частности, Ч-3, подогнанный индивидуально под летчика Коробова, приходилось очень долго одевать – 35–45 минут. Для уменьшения потоотделения тело протирали одеколоном. Тем не менее пилот за один подъем в воздух терял более 1 кг веса. На высоте скафандр заметно стеснял движения, по причине малой подвижности пилот не мог дотянуться до некоторых рукояток управления.

Однако общая оценка Ч-3 была если не положительная, то оптимистичная. Считалось, что скафандр годится для проведения исследовательских полетов в стратосфере, поэтому для продолжения экспериментов решили изготовить серию улучшенных образцов в количестве 3–6 экземпляров.

Нужно отметить, что 7 апреля 1937 г. Центральный аэроклуб СССР объявил конкурс на лучший скафандр и герметическую кабину для высотного самолета. Чертовскому за создание Ч-3 10 октября 1937 г. присудили первую премию Центрального Совета Осоавиахима: «За полное решение проблемы обеспечения жизни на больших высотах стратосферы при индивидуальной герметизации».

Опытную партию модернизированных образцов скафандров конструкции Чертовского Ч-4 в количестве 10 экземпляров изготовили к началу 1938 г. Заводские испытания провели в мае 1938 г., а 9 июля все 10 штук (плюс один доработанный Ч-3) поступили для испытаний в НИИ ВВС.

После близкого знакомства со скафандрами военные летчики отметили некоторые их неудобства и недостатки. Говорилось, что шарниры в местах перегиба жмут, так как не подогнаны индивидуально. Шлем без посторонней помощи можно было снять за 20–25 секунд, а вот скафандр просто невозможно. Вес скафандра с аппаратом жизнеобеспечения оказался немаленьким и составлял 69,84 кг. Впрочем, на знакомство, проверку и обстоятельную подгонку нового обмундирования у испытателей времени имелось достаточно, так как поначалу не было электрокомбинезонов и радиосвязи.

Полеты на высоту начались осенью. Воздушные испытания вели на бомбардировщике ТБ-3 4АМ-34РН, на котором совершили 5 полетов общей продолжительностью 8 часов 21 минута. В скафандры были облачены правый летчик, штурман, борттехник и стрелок – радист. Все участники испытаний отмечали запотевание стекол шлема и раздувание перчаток от сверхдавления. При избыточном давлении в оболочке 0,1 атм подняться с сиденья, отделиться от привязных ремней и покинуть самолет в случае аварии оказалось почти невозможно. Для этого требовалось сначала стравить давление (12–15 секунд), а затем 15–20 секунд добираться до аварийного люка. Пилот испытывал значительные неудобства при управлении самолетом, так как внутреннее давление стремилось выпрямить его ноги. Штурман не мог до конца согнуть руку и взять карту или карандаш. У воздушного стрелка палец в перчатке не влезал на спусковой крючок пулемета.

Скафандр конструкции Е.Е.Чертовского Ч-6. На правом бедре расположена индивидуальная аппаратура жизнеобеспечения

В отчете по результатам испытаний Ч-4 указывалось, что скафандр не соответствует требованиям по части боевого применения, имеет ряд принципиальных дефектов (например запотевание лобового стекла), поэтому приемке в ВВС не подлежит. Особо отмечалось, что скафандр заметно раздувается и удлиняется на 45 мм, что не позволяет облаченному в него человеку разместиться на бомбардировщике ДБ-3, спасательный парашют летчика ПЛ-3 требует особой переделки. Однако Ч-4 вполне соответствовал для выполнения экспериментальных полетов на высоту 10–11 км.

Следующий скафандр – Ч-5 – создавался с учетом большинства отмеченных недостатков. Ч-5 был рассчитан для полетов на высоту 10–15 км с внутренним рабочим давлением 0,2 атм. Оболочку для него изготовили в мастерских НИИ ВВС и в декабре 1938 г. приступили к испытаниям на самолете ДБ-3. Летчик уже вполне нормально мог управлять самолетом, даже садился в скафандре. У штурмана оставались проблемы с перчатками (плохо сгибались). Однако проблему запотевания стекол шлема еще не решили окончательно, поэтому испытания вновь прекратили.

В 1939 г. начались эксперименты с модернизированным Ч-5 и новым Ч-6, изготовленным заводом им. Матвеева по проекту Чертовского. Полетные испытания, проведенные на ТБ-3 и ДБ-3 и закончившиеся в апреле 1940 г., позволили продвинуться еще на один шаг вперед. Новые модификации скафандров предполагалось строить по уточненным техтребованиям, однако, как уже указывалось, летом 1940 г. программу по созданию специальной техники для полетов в стратосфере свернули и работа Чертовского на определенное время прекратилась.

В послевоенный период опыт и разработки Е. Е. Чертовского стали основой при дальнейшей работе над спасательными скафандрами. Кроме этого, конструктор занимался противоперегрузочными устройствами для летчиков сверхзвуковых самолетов, которые прошли испытания в 1947—48 гг. В 1959 г. Чертовский разработал проект «космического скафандра – капсулы», на который получил авторское свидетельство Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР.

Скафандры ЦАГИ

К созданию высотных скафандров в ЦАГИ приступили в конце 1937 г. Уже в середине 1938 г. в 6–м отделе института спроектировали и построили скафандр № 4 (позднее именовался СК – ЦАГИ-4, или СК-4), рассчитанный для подъема на высоту 16 км в течение 8 часов. Скафандр был изготовлен из специального материала с высокой эластичностью, давление внутри оболочки составляло 0,3 атм. Отмечалось, что шлем снимался в течение нескольких секунд. Смотровое окно шлема обеспечивало обзор по вертикали 110°, по горизонтали – 180°. Вес оболочки вместе со шлемом составлял 17,5 кг. Стационарная аппаратура жизнеобеспечения, рассчитанная на 6 часов работы, весила 17,2 кг. Она состояла из металлической камеры (коробки), в которой размещались кислородный баллон, редуктор, инжектор, два регенерирующих патрона, автоматический клапан, приборная доска, аварийный замок. Кроме этого, имелась аварийная аппаратура, предназначенная для прыжка с парашютом и рассчитанная на 30 минут.

Инженер-испытатель Я.М. Солодовник в скафандре СК-5 перед проведением парашютных прыжков с самолета СБ в сентябре 1939 г.

В течение 1938 г. СК-4 прошел летные испытания в НИИ ВВС, где в нем совершили 19 полетов до высоты 6500 м. Для пилота скафандр признавался в целом удовлетворительным, однако не обеспечивал подвижные действия штурмана и воздушного стрелка. Не были решены вопросы обогрева и запотевания стекла шлема.

С учетом выявленных недостатков в ЦАГИ продолжили разработку скафандров по новым ТТТ ВВС. Согласно отчету ЦАГИ в 1939 г. 6–м высотным отделом были изготовлены и испытаны скафандры трех типов: СК-5, СК-6, СК-7. Кроме указанных образцов в 1939 г. под руководством А. И. Бойко в институте был разработан скафандр ЦАГИ-8 (СК-8).

Скафандр конструкции ЦАГИ СК-6

Первым из новых изделий ЦАГИ летом 1939 г. проходил испытания скафандр СК-5. Поначалу он прошел тестирование в барокамере с давлением, соответствующим высоте 14 км. Одновременно исследовались различные способы уменьшения запотевания стекол шлема. Летчики и радисты испытали скафандры на самолетах ТБ-3, ДБ-3, СБ, был проведен перелет по маршруту Москва – Воронеж – Москва.

В период с 4 августа по 9 сентября 1939 г. провели высотные испытания СК-5 с проведением парашютных прыжков с высоты 6, 8 и 10 км. Сначала с самолета ДБ-3 сбрасывали скафандр с помещенным в него манекеном. Затем в бомболюке самолета СБ оборудовали сиденье, на котором размещался инженер – испытатель Я. М. Солодовник с парашютами ПЛ-3 и ПН-2. Прыжки Солодовника 7 сентября с высоты 8000 м и 9 сентября с высоты 9540 м в скафандре СК-5 прошли успешно, было решено, что выполнение парашютных прыжков в скафандре ЦАГИ возможно.

В дальнейшем гермокостюмы ЦАГИ продолжали совершенствоваться – в начале 1940 г. появились скафандры СК-6 и СК-7, оборудованные СПУ и электрообогревом. В сопроводительной документации они описывались как «Эластичный герметический костюм с замкнутой регенерационной системой кислородного питания».

Оболочка СК-7 состояла из двухслойной прорезиненной шелковой материи. С внутренней стороны она была оклеена морозостойкой резиной толщиной 0,3 мм, которая обеспечивала необходимую газонепроницаемость. Силовой каркас состоял из системы тросов, плечевых и ножных стальных колец. На руках и ногах для уменьшения удлинения костюма крепилось по два продольных троса, на корпусе – 4 троса. Перчатки имели шарниры на каждом пальце. Для облегчения одевания СК-7 имелся распах от верха до пояса, который застегивался на 5 замков. Особо подчеркивалось, что возможна индивидуальная подгонка скафандра для различных летчиков.

Купол шлема в СК-7 был мягкий, лицевой прозрачный щиток обеспечивал обзор по сторонам на 270°, вверх – на 130°. Прозрачная часть шлема состояла из двух 3–мм стекол, отстоящих друг от друга на 8 мм. Для устранения запотевания между стеклами имелся электрообогрев. Одевание скафандра осуществлялось при помощи двух человек в течение 15–20 минут. Вес скафандра составлял 36,2 кг.

Для мгновенного отсоединения от системы стационарной жизненной аппаратуры СК-7 оснастили аварийным замком, после раскрытия которого в действие включался небольшой индивидуальный баллон на оболочке скафандра. Поддержание избыточного давления внутри оболочки осуществлялось при помощи автоматического клапана.

В целом СК-7 расценивался неплохо, особым достижением при его создании явилось устранение запотевания лобового стекла. После прохождения контрольных испытаний в НИИ ВВС было решено изготовить серию в количестве 10 экземпляров. Впрочем, летом 1940 г. последовало заключение о малой пригодности скафандров для практического использования, и совершенствование их на длительный срок прекратили.

Автожиры в СССР. 1929–1942 гг.[2]2
  В описываемый период в СССР строились и летали опытные геликоптеры, о которых также упоминается в предлагаемом материале. С 1950 г. в русском языке вместо слова «геликоптер» стали пользоваться определением «вертолет». Для упрощения изложения в тексте повсеместно используется современное название.


[Закрыть]

В летательном аппарате, известном как автожир, необходимая подъемная сила создается свободно вращающимся несущим ротором, вращение которого происходит под воздействием набегающего воздушного потока. Необходимая поступательная тяга у него, как и у самолета, достигается силовой установкой с воздушным винтом. В процессе совершенствования авиационной техники автожиры стали промежуточным звеном между самолетами и вертолетами. Основной их особенностью являлась возможность короткого старта и почти вертикальной посадки. В случае принудительной раскрутки ротора до необходимого значения был возможен вертикальный взлет – такие автожиры стали называть «прыгающими». До появления ощутимых успехов в деле строительства вертолетов автожиры, в силу своей достаточной надежности и невысокой стоимости, активно совершенствовались и в ряде стран даже строились серийно. Основной пик их популярности пришелся на 1930–е годы, впоследствии, с появлением вертолетов, интерес к этим летательным аппаратам угас.

Как и во всем мире, в Советском Союзе автожиры появились в период полноценного освоения воздушного пространства при помощи самолетов и малоуспешных опытов в области вертолетов. В предлагаемом материале описывается история создания и ограниченного использования советских автожиров. Автор не претендует на полное раскрытие темы, ибо многие моменты описываемого периода до сих пор не вполне ясны по причине недостатка фактов и достоверных подробностей. Предваряется предлагаемый материал кратким описанием мировой истории автожиров.