Эти «невостребованные чудеса техники» есть и в Музее ВВС России в подмосковном Монино – по-своему красивы и всегда привлекают взгляд, сразу выделяясь в длинном ряду «обычных» самолетов. Они стоят там немым вопросом – почему я покрываюсь пылью здесь, почему я не там – в бескрайнем небе?

бомбардировщик Т-4, ВВС России, стратегический бомбардировщик
Сверхзвуковой стратегический бомбардировщик Т-4 так и не занял своего места в строю, оставшись экспериментальным изделием стоимостью 1,3 миллиарда советских рублей
Фото: С.Г. Мороз

Вопрос этот далеко не праздный не только потому, что каждая такая машина – чья-то несбывшаяся мечта и надежда. А еще это огромный труд очень многих людей и потраченные впустую народные деньги, подчас такие большие, что и представить страшно, ведь такое единичное изделие обычно в десятки, а то и в сотни раз дороже самолета массового производства.

 

У каждого такого «забытого шедевра» своя история, которая вообще-то дает однозначный и объективный ответ на вопрос, почему его судьба сложилась именно так. Тем не менее, такой вопрос всегда был и остается теперь темой дискуссий. Причем наиболее острый, я бы даже сказал ожесточенный характер, они имеют в отношении истории отечественной авиации и особенно ее советского периода.

 

Здесь тема «несбывшейся мечты» выходит непосредственно на оценку всей этой эпохи. Существуют две крайние точки зрения. Одни утверждают, что тогда на лицо был сплошной успех и непрерывное развитие, приводя в качестве доказательств победы нашей авиации в войнах и заслуги в мирном строительстве, в улучшении жизни народа. Их противники наоборот рисуют нам грандиозный провал и застой, и в качестве аргументов приводят чаще всего именно то, что в СССР «не давали ходу оригинальным разработкам».

Истребители, Як-7, авиастроение
Истребители Як-7 на окончательной сборке на заводе № 153 – Новосибирск, 1942 г. Трудности войны и требования мирной экономики заставляют авиапромышленность стремиться не к строительству необычных «шедевров ручного труда», а к массовому выпуску самолетов в том виде, в котором они нужны Заказчику
Фото: http://waralbum.ru/203284/

Действительно, советское авиастроение отличалось довольно значительным консерватизмом, который сторонники «теории застоя» обычно связывают с командно-административной системой управления. Они утверждают, что это она связывала того или иного самобытного и талантливого конструктора по рукам и ногам и не давала ему возможности воплотить свои передовые замыслы в жизнь. Обычным примером «ретрограда от авиации» приводят П.В. Дементьева, министра авиапромышленности брежневских времен – он возглавлял МАП с 1965 по 1977 годы.

 

Действительно, Дементьев все силы своего ведомства направлял на то, чтобы снабжать техникой нашу военную и гражданскую авиацию – пусть и не обладающей какими-то фантастическими характеристиками, но по плану и без задержек. Ничего удивительного: он прошел суровую школу Великой Отечественной войны и знал цену таким перебоям. Да, для этого приходилось чем-то жертвовать и если средств на все не хватало, он прежде всего прекращал финансирование экспериментальных работ с неопределенной вероятностью успеха, критерием которого считал как можно более широкое применение того или иного изделия по своему практическому назначению. И именно такой подход принес свои плоды – при Дементьеве наша авиация вышла на лидирующие позиции, при нем наша авиапромышленность достигла пика своего развития – не зря его называли «Петром Великим».

 

Дементьев экспериментов не любил, но что же – при нем экспериментальные самолеты не строились? Отнюдь. Они были до него, при нем и после него, есть они и сейчас, и останутся в будущем единственным надежным способом проверки той или иной идеи «на прочность» – выдержит ли она испытание практикой, или нет? И зачастую именно благодаря им мы видим в небе самолеты новых, невиданных ранее схем. Вчера это было оригинально, непривычно и даже казалось абсурдом, а сегодня – уже классика! Однако не каждой идее так повезло, а если честно – все проще: не каждая идея оказывалась жизнеспособной.

самолет МиГ-8, авиация, экспериментальный самолет
Экспериментальный самолет МиГ-8 строился для исследований стреловидного крыла, но он имел и другие особенности – в расположении оперения, поверхностей управления и механизации
Фото: http://авиару.рф/wp-content/uploads/2015/10/8.MiG-8-2-Utka-v-polete.-2.jpg

За смелые эксперименты брались самые разные конструкторы. Разные по своему таланту, по опыту и по подходу к делу. Для одних это было самоцелью, для других – средством достижения результата. Для таких как Туполев, Ильюшин или Яковлев «нетиповое» решение обычно было лишь возможностью проверить еще один способ достижения практической цели. А для вторых, например, для Бартини, Москалева и Шевченко – единственным способом «обскакать» первых.

самолет 14МП-1, амфибия ВВА-14, вооружение
Экспериментальный самолет 14МП-1 конструкции Роберта Бартини – прототип вертикально взлетающей амфибии ВВА-14, которая должна была обладать совершенно уникальными свойствами, но так и не поступила на вооружение
Фото: Интернет
Роберт Бартини, ИС-2, Туполев
Конструктору Шевченко не удалось довести свой «складной истребитель» до серийного производства, но его идея воплотилась в крыле изменяемой геометрии уже в реактивную эру
Фото: http://propjet.ucoz.ru/forum/12-16-1

Это им, как правило, не удавалось. Почему?

 

Да, конечно, у них были несравненно разные материальные возможности – речь о базе для опытного производства и о его финансировании. Кто-то ютился на чужом предприятии в статусе его филиала и снабжался по остаточному принципу, а другой был руководителем большого опытного завода и получал все, что требовал.

 

Но это все им не «с неба упало». Свое производство все они сами и создавали, а доверие для получения финансирования заслуживали результатами своего труда – прежде всего, серийными машинами, нужными вооруженным силам и народному хозяйству. И как правило, это были совершенно «обычные», «традиционные», привычные взгляду самолеты. Почему привычные? Да потому что их было достаточно много, и они длительное время работали везде во всей нашей самой большой в мире стране, а то и по всему миру.

 

Так что же, труд остальных пропал без всякой пользы? Чей-то – да, но иные идеи, отброшенные поначалу, вернулись уже на качественно ином, соответствующем новому времени уровне. И вот здесь действительно проверяется талант человека. Ведь не зря существует выражение «идея, которая опередила свое время» и если эта идея действительно стоящая, то время ее обязательно когда-то «догонит» и она станет востребована. Так было со многими ключевыми техническими решениями, заложенными в  самолеты, о которых мы собираемся рассказать в предстоящем цикле статей. Со многими, да не со всеми, и мы попытаемся разобраться – почему.

 

Конструктор, отходя от сложившихся канонов, всегда может потерпеть дорогостоящую неудачу, мало того, он рискует жизнями летчиков, которые сядут в его самолет. Что заставляет его делать это?

 

Развитие техники вообще и авиации в частности – процесс непрерывный, но если бы его можно было бы представить в виде некоего графика, то мы бы явно увидели в нем участки уверенного, стабильного подъема, области «застоя» и резкие скачки. Именно они переводили авиацию на качественно новый уровень и связаны они были, как правило, не с простым увеличением мощности и количества моторов, размерности, вместимости и запаса топлива самолетов, не с улучшением их оснащенности, хотя это тоже важно, а со значительным изменением их облика. То есть на новый уровень выводит именно отход от канона! И талант конструктора и заключается в том, чтобы пойти в правильном направлении и на нужное расстояние. Иначе новая идея окажется или никому не нужной, или невозможной технически.

 

Какие же пути использовали конструкторы самолетов при поиске их нового облика? Что они меняли в их устоявшемся виде?

 

Во-первых, это компоновка, аэродинамическая схема. В конечном итоге именно она определяет обтекаемость отдельных агрегатов и всего летательного аппарата в целом, его устойчивость и управляемость, а зачастую и летные данные – скорость, высотность, маневренность, потребные размеры аэродрома и многое другое. Но только ли компоновка здесь важна? Конечно нет – играют свою роль и форма, и пропорции агрегатов, и возможность самолета менять свою форму.

Истребитель Микоян Е-8, самолет, аэродинамика
Истребитель Микоян Е-8 в свое время вызывал удивление специалистов, он не был принят на вооружение
Фото Е-8 Э-2: http://forum.keypublishing.com/showthread.php?57225-Cold-war-prototypes-that-didn-t-make-it
Су-34, самолеты СССР, советское авиастроение
Опыт, полученный в работе над такими оставшимися в опытных образцах самолетами, как Е-8 не пропал даром и теперь «продольный триплан» – обычное дело
Фото Су-34 Э-41: http://aviationnews.ru/wp-content/uploads/2014/10/post.jpg

Строго говоря, уже первый аэроплан братьев Райт имел изменяемую геометрию – отклоняемые рули высоты и направления, а также перекашиваемые концы крыльев. Это обеспечивало поддержание устойчивости в полете и требуемое изменение траектории.

 

Затем появилась механизация крыла – отклонение и выдвижение закрылков и предкрылков изменяло его несущие свойства, что сокращало разбег и пробег, улучшало маневренность и повышало безопасность пилотирования.

 

Даже раньше механизации крыла были изобретены тормозные щитки для резкого сброса скорости. Но внедрены они были много позже – когда появились пикирующие бомбардировщики, и в этом возникла крайняя необходимость. А потом тормозные щитки перешли на многие реактивные самолеты, динамика которых не позволяла резко сбрасывать скорость путем уменьшения оборотов двигателей и увеличения угла атаки.

 

В тридцатые годы, когда вес аэропланов вырос, а взлетные качества и скороподъемность стали ухудшаться, возникла идея менять площадь крыла – это позволяло сочетать высокую скорость с маневренностью и хорошими взлетно-посадочными данными. Тогда было построено несколько самолетов с изменяемой площадью крыла, и ни один из них не стал серийным, но «время догнало идею» в век реактивной авиации и появилось крыло изменяемой стреловидности, площадь которого тоже при этом меняется – и, представьте, в нужную сторону!

 

Немаловажен вопрос расположения и типов поверхностей управления, от чего напрямую зависят устойчивость и пилотажные свойства самолета. Естественно они не висят в воздухе, а крепятся к крылу, фюзеляжу, оперению, а иногда даже к гондолам двигателя и шасси! Вот где простор для фантазии конструктора! Но там же необходима и осторожность – ведь от решения этого вопроса зависят не только летные качества самолета, но и его безопасность.

 

Мы привыкли, что самолет состоит из крыла, фюзеляжа и оперения. Но все ли они так уж нужны? Нельзя ли вычеркнуть что-то из этого списка, выиграв в весе и аэродинамическом сопротивлении? Многие конструкторы пытались сделать это, совмещая функции разных агрегатов в одном. Классический пример – самолеты-бесхвостки или летающие крылья, крыло которых создает не только подъемную силу, но и уравновешивающие и управляющие аэродинамические моменты, благодаря которым самолет устойчиво выдерживает заданную траекторию по воле пилота. А во многих случаях крыло служило еще и для размещения грузов и даже пассажиров! Одной из самых интересных попыток отказаться от фюзеляжа в классическом понимании этого слова стал бомбардировщик ДБ-ЛК конструктора Беляева. Хотя сам он его считал «летающим крылом», у него были и оперение, и целых два фюзеляжа, пусть и маленьких, но крыло стало самым объемным агрегатом планера. Увы, надежда превратить превосходство в аэродинамическом качестве в выигрыш в дальности и скорости не сбылась…

бомбардировщик ДБ-ЛК, летательный аппарат, дальний бомбардировщик
Дальний бомбардировщик ДБ-ЛК с крылом обратной стреловидности типа «бабочка» и близкорасположенным горизонтальным оперением
Фото: http://www.airwar.ru/image/idop/bww2/dblk

Немаловажно, к какому месту самолета приложена тяга, которая заставляет двигаться его вперед, и вообще компоновка силовой установки. Это очень многовариантная система и по способу создания тяги, и по расположению ее агрегатов –двигателей, воздушных винтов,  баков и многого другого. Очевидна связь ее работы и с устойчивостью и управляемостью летательного аппарата. Переход на реактивную тягу, ставший величайшей революцией в истории авиации, не только не прекратил эксперименты с ее составом и компоновкой, но и позволил им пойти в совершенно новых направлениях. Например, газотурбинную силовую установку оказалась способна не создавать только тягу, но и подъемную силу, или влиять на ее величину путем обдува крыла. Но для этого снова потребовался отход от сложившихся представлений «о том, как надо».

самолет Туполев АНТ-16, самолет ТБ-4, фюзеляж
Самолет Туполев АНТ-16 (ТБ-4) был попыткой нарастить грузоподъемность самолета без значительного увеличения размерности и стоимости за счет дополнительных моторов над фюзеляжем. Такие эксперименты делали многие конструкторы и одинаково неудачно
Фото: http://авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/sssr/bombardirovshhiki-2/bombard-1920-e-1940-e-gody/tyazhelyj-bombardirovshhik-tb-4-ant-16/

Только в полете живут самолеты! Эта строка из популярной некогда песни, конечно, верна, но чтобы подняться, надо сначала разбежаться, да и оканчивается полет обычно пробегом по земле. И даже летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой не обходятся без взлетно-посадочных устройств. Здесь тоже есть где конструктору «приложить голову», недаром в начале прошлого века был популярен такой анекдот: когда конструктор спросил у летчика, отделавшегося после не совсем удачного полета легким испугом, как его новый самолет, тот ответил: так себе, но большое спасибо за шасси!

 

А между тем от них может зависеть не только безопасность и удобство руления, взлета и посадки, но те же скорость, высотность, маневренность и дальность, ведь вес и размеры стоек, колес и систем управления ими могут быть весьма велики относительно остальных агрегатов. За долгую историю самолета как вида техники схемы шасси менялись неоднократно и подчас весьма радикально. Но не все нововведения приживались, и на тех самолетах, что летают сегодня, остались по сути две господствующие схемы – трехопорные с хвостовым и носовым колесом. Хотя конечно есть машины (особенно, из тяжелых) с тремя и более основными опорами, есть шасси типа «тележка» и «велосипед», но именно эти две компоновки составляют большинство, тот самый канон, к которому все привыкли. Причем если на заре авиации доминировала (пусть и не единолично) первая, то с середины ХХ века она «ушла в тень» и теперь встречается разве что на легких самолетах – общего назначения и спортивных. Однако этот «переворот» прошел не так уж легко и просто, как кажется теперь, и поначалу носовая опора шасси встретила бурное неодобрение многих авиационных специалистов.

самолет САМ-13, мотор, шасси
В экспериментальном САМ-13 проявилась связь одного нестандартного решения с другими: чтобы поставить второй мотор с толкающим винтом пришлось перейти на двухбалочную схему и шасси с носовой опорой. Все эти решения в принципе были правильными и другие конструкторы их успешно применили, но этому самолету «не повезло»
Фото: http://topwar.ru/23992-sovetskiy-opytnyy-legkiy-istrebitel-sam-13.html

Самолет – это не только планер, силовая установка, система управления и шасси, это еще и целевая нагрузка, оправдывающая затраты на его постройку. Казалось бы, какая разница что «вложить внутрь»? Действительно, есть летательные аппараты почти универсальные, по крайней мере, весьма и весьма многоцелевые. И все же чаще всего назначение самолета и соответствующая ему полезная нагрузка оказывают определяющее влияние на его облик. И правильно выбрать степень этого влияния – тоже задача конструктора, ведь если он все подчинит, скажем, удобству размещения на самолете очень мощного и разнообразного вооружения, тогда ему придется пожертвовать какими-то другими жизненно важными качествами с соответствующими последствиями для всего комплекса тактико-технических данных создаваемой машины.

 

И последнее – самолет это гармоничный ансамбль многих составных частей, каждая из которых влияет на все другие, потому что функционально связаны. И удачный баланс между ними это тоже залог успеха – тогда все эти связи будут слаженно работать на достижение поставленной при проектировании самолета цели не в ущерб тем качествам, которые конструктор по тем или иным причинам счел второстепенными, а они оказались важны. Следует отметить, что почти всегда разработка нового самолета – это эксперимент, однако конструктор чаще всего надеется на то, что он принесет практически результат не только в виде новых знаний, и его детище будет долго служить людям. Но удается это не всегда и часто та машина, на которую смотрели как на опытный образец для последующей большой серии самолетов, так и остается лишь экспериментальной.

перехватчик Су-27, истребитель Су-27, планер
Для того, чтобы создать истребитель и перехватчик Су-27, замечательный ансамбль летных качеств, совершенного оборудования и мощного вооружения, пришлось сделать и испытать около десятка летающих лабораторий, а изображенный на снимке самолет борт 14 принадлежал Летно-испытательному институту и сам привлекался для множества экспериментов в интересах создания новых летательных аппаратов
Фото: http://komotoz.ru/photo/aviaciya/su-27.php

В предлагаемых Вам, уважаемый читатель, двенадцати статьях мы посмотрим, как складывались судьбы разных самолетов и на то, какой след они оставили в отечественной и мировой авиации. Подумаем над тем, как разные конструкторы в разное время пытались сделать свою «революцию в авиации» и что из этого вышло. Схемы созданных ими самолетов или их отдельных агрегатов можно было бы назвать «оригинальными», однако в некоторых случаях это было лишь повторение чужого более раннего опыта. Их можно было бы охарактеризовать как «нестандартные» или «нетрадиционные», но некоторые из них, воплотившись впоследствии в других проектах, стали вполне стандартными и традиционными, оправдав себя в другом времени. Как нам кажется, наиболее точным определением для двенадцати самолетов, которые мы рассмотрим, будет термин «экспериментальная машина». Действительно, хотя все они делались не ради чистой науки, а как прототипы для изделий практического применения, а некоторые даже выпускались серийно, все же это были классические эксперименты, главным результатом которых стало расширение познаний человека. Особенно если учесть, что в науке отрицательный результат – это тоже результат.

Ту-144, МиГ-21, истребитель-бомбардировщик
Переоборудованный из истребителя классической аэродинамической схемы МиГ-21 аналог пассажирского самолета-бесхвостки Ту-144 был чисто экспериментальной машиной, но и из него предлагали сделать боевой самолет – истребитель-бомбардировщик и штурмовик
Фото: https://igor113.livejournal.com/986815.html
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!