* * *
Регулярными попытками создать в нашей стране полноценный самолет‑штурмовик были отмечены практически все тридцатые годы. Наверное, ни один другой тип самолета не претерпел тогда столь значительных концептуальных изменений. Смысл этой борьбы станет вполне понятным, если принять во внимание ту промежуточность положения, ту "экологическую нишу", которая принадлежала самолетам‑штурмовикам. Однозначного и четкого представления о том, какими возможностями должен был обладать этот класс самолетов, не было в те годы ни у военных, ни у гражданских специалистов.
С одной стороны, не подлежало сомнению, что этим самолетам предстояло атаковать как наступающего, так и обороняющегося противника, а значит, они должны были "до зубов" вооружиться бомбами, пушками, пулеметами.
С другой стороны, при ожидаемом плотном "контакте" с противником и его средствами противовоздушной обороны штурмовики требовали максимальной защищенности своих наиболее важных элементов – мотора, устройств управления, не говоря уже об экипаже. В маневренной, насыщенной моторами войне, к которой предстояло готовиться, штурмовик должен был обладать и соответствующими скоростными качествами. Единственное, пожалуй, чего от него не требовалось, так это полетов в популярную тогда стратосферу.
В результате получилось изобилие разных по виду и замыслу конструкций создававшихся в 1930‑х штурмовиков: многомоторные (для увеличения надежности работы двигательной установки под интенсивным обстрелом), тяжелые бронированные (у которых мотор и экипаж защищали броневые листы), легкие (защищавшиеся от огня с земли и от атак истребителей благодаря своим скоростным качествам). Примирить большинство из взаимоисключающих особенностей самолета‑штурмовика удалось только в конце тридцатых годов Сергею Владимировичу Ильюшину при создании ставшего в дальнейшем легендарным Ил‑2. В середине же тридцатых годов "борьба концепций" была еще в самом разгаре, и на одном из ее этапов в ней принял участие штурмовик Грушина.
Представление о проблеме, за решение которой он взялся, у Грушина сложилось еще при проектировании своего первого истребителя. Тогда Грушин был всецело поглощен идеей атак на нем не только самолетов, но и наземных укреплений, мостов. Встречаясь с Григоровичем, он особенно внимательно слушал его рассказы о "совершенно секретных" пушках Курчевского, о том, как снаряды, выпущенные из них, разносили в щепки установленные на земле деревянные щиты. Грушин был в восторге от огневой мощи, которой обладали самолеты его учителя. Однако теперь, когда настал черед проектирования штурмовика, на возможном использовании этих пушек уже был поставлен жирный крест…
Выписка из докладной записки руководства Главного военно‑морского управления РККА:
"Председателю СТО В. М. Молотову.
… Происходящие на протяжении нескольких лет попытки Народного комиссариата обороны найти способ применения пушки АПК‑4 приводят к выводу, что она для вооружения самолетов совершенно непригодна. Благодаря малой начальной скорости снарядов пушек АПК‑4 их меткость ничтожна…"
В результате в середине тридцатых годов говорить об использовании мощного артиллерийского вооружения на штурмовиках не приходилось. Бомбы и скорострельные пулеметы ШКАС калибра 7,62 мм – вот и весь арсенал, на который мог рассчитывать такой самолет.
* * *
Замысел штурмовика, предложенного Грушиным, не отличался оригинальностью – достаточно скоростной, но относительно слабо вооруженный и небронированный. Этот самолет полностью вписывался в существовавшую тогда в мире концепцию скоростного штурмовика. Именно в те годы среди военных специалистов получила широкое распространение теория о безопасности атаки наземных целей на большой скорости, с малой высоты, с пикирования… Этой "безопасности" также должно было способствовать использование на штурмовиках двигателей воздушного охлаждения, конструкция которых представляла собой, по‑существу идеальный стальной щит, надежно защищавший летчика от интенсивного обстрела с земли во время атаки. Да и надежность работы самого двигателя оценивалась весьма высоко – он мог работать даже при повреждении нескольких цилиндров.
Изюминкой грушинского штурмовика явилась аэродинамическая схема "тандем".
Основными недостатками всех разработанных до того времени штурмовиков обычной (нормальной) схемы были чрезмерно задняя центровка и, как следствие этого, недостаточная продольная устойчивость и сложность в пилотировании. Напротив, самолет схемы "тандем" мог устойчиво летать при самых различных центровках, а значит, и при загрузке бомбами различного калибра.
Удачные первые полеты "Октябренка", которые совпали с началом проектирования штурмовика, дали Грушину веские основания использовать для этого, значительно большего по размерам, самолета аналогичную аэродинамическую схему. Повезло новому самолету Грушина и на название. В авиационной практике тех лет нередкими были случаи, когда самолеты совсем не имели названия – этот же имел их сразу несколько – "Ш‑тандем", "Тандем‑МАИ", "Ш‑МАИ" и МАИ‑3 (цифра 3 обозначает порядковый номер отдела в институте, который и являлся конструкторским бюро Грушина).
Итак, этот двухместный штурмовик был "тандемом". Площадь его переднего крыла составляла чуть больше половины (55 %) от общей площади крыльев. На заднем крыле установили разнесенные кили‑шайбы с рулями поворота. Элевоны служили одновременно элеронами, которых не было на переднем крыле, и рулями высоты.
Первоначально самолет планировалось оснастить мотором воздушного охлаждения М‑88, но, поскольку к началу постройки самолета он не был готов, на "Ш‑тандеме" был установлен мотор М‑87 (взлетной мощностью 930 л. с), а в дальнейшем и М‑87А. "Идеально" защищая летчика при штурмовых атаках, мотор воздушного охлаждения обладал в то же время большим "лбом", портившим обтекаемые аэродинамические формы самолета. Для того чтобы хотя бы частично компенсировать это, требовалось "вылизывать" все остальные выступающие части самолета – делать хорошо обтекаемый фонарь кабины, полностью убирать основные стойки шасси.
Вооружение самолета состояло из пяти пулеметов ШКАС и двухсот килограммов бомб. Допустимость использования на самолете‑тандеме более задних центровок позволила Грушину оригинально решить проблему защиты штурмовика от атак истребителей – для этого в хвостовой части самолета предусмотрели установку круглого фонаря‑башни, в которой во время полета должен был размещаться стрелок. Подобное размещение стрелка давало идеальную возможность для эффективной обороны задней полусферы самолета. Этому ничего не мешало: ни хвостовое оперение, ни стабилизатор.
Особенностью грушинского штурмовика‑тандема стало полное отсутствие в его конструкции металлических элементов. Относительно небольшие размеры самолета, малый размах крыльев позволили применить в качестве основного конструкционного материала дерево и бакелизированную фанеру, которая в те годы наравне с дюралюминием также считалась стратегическим сырьем. Крылья самолета были выполнены двухлонжеронными, образованными из отформованных из бакелитовой фанеры открытых С‑образных профилей. Они вставлялись друг в друга, как обоймы, и, таким образом, полки лонжеронов полностью отсутствовали – их заменяла толстая фанерная обшивка.
Постройка самолета велась в учебно‑производственных мастерских МАИ. Ведущим инженером по его строительству был Аркадий Александрович Лебединский, незадолго до этого выполнивший под руководством Грушина дипломный проект. Следует отметить весьма высокую технологичность грушинского штурмовика – фюзеляж, центроплан и основное крыло его первого образца изготовили в УПК МАИ бригадой из 18 человек всего за 45 дней.
Первый полет "Ш‑тандема" (в одноместном варианте и без хвостовой башни) состоялся 5 декабря 1937 году на Центральном аэродроме. Этот день был весьма знаменательным для страны – принималась Конституция. Подобное совпадение очень хорошо могло быть воспринято руководством при чтении рапорта об успешном первом полете боевого самолета и, возможно, при принятии решения о его судьбе. Однако, как показали дальнейшие события, какой‑либо роли этой дате сыграть не удалось.
Через несколько дней, 16 декабря 1937 года, состоялось совещание у начальника вооружения и материально‑технического снабжения ВВС РККА. Основываясь на отрицательном опыте использования в Испании в качестве штурмовиков дополнительно вооруженных бомбами и пулеметами небронированных разведчиков и истребителей, представители НИИ ВВС поставили вопрос о незамедлительном включении в план опытного самолетостроения на 1938 год постройку специального самолета‑штурмовика, способного действовать на малой высоте и имеющего мощное наступательное и оборонительное вооружение. Именно эта инициатива военных инженеров послужила толчком к созданию в СССР целого ряда бронированных самолетов поля боя.
* * *
Предварительные испытания "Ш‑тандема" продолжались до января 1939 года. Достигнутые на самолете характеристики оценивались как весьма неплохие и в целом соответствовали предъявлявшимся тактико‑техническим требованиям. Так, скорость "тандема" у земли составляла 406 км/ч, на высоте 4250 м – 488 км/ч.
Дальнейшее продолжение работ по "Ш‑тандему" включало в себя испытания двухместного варианта самолета с оборудованным на нем фонарем‑башней. И к осени 1939 года "Ш‑тандем" в двухместном варианте с установленной в хвостовой части экранированной турелью МВ‑3, с мотором М‑87А (мощностью 950 л. с. на высоте 4700 м) и трехлопастным винтом изменяемого шага ВИШ‑3 был готов к проведению совместных (заводских и государственных) испытаний. Эти испытания проходили в сентябре – октябре 1939 года, и отчет по ним был утвержден 10 октября. Всего за время этих испытаний выполнили 51 полет "Ш‑тандема" общей продолжительностью 18 часов 38 минут.
Испытания самолета проводили несколько летчиков, в числе которых был и П. М. Стефановский, участвовавший в испытаниях "Октябренка". Спустя 30 лет Петр Михайлович рассказал о полетах на "Ш‑тандеме" в своей книге "Триста неизвестных":
"На первом вылете присутствовал комбриг Александр Иванович Филин, начальник НИИ ВВС. Когда я, возвратившись из полета, зарулил самолет на стоянку и вылез из кабины, он крикнул окружавшим его авиаторам:
– Качать его!
Десятки рук подхватили меня и стали подбрасывать вверх. "Не удержат, черти! – подумал я. – Как‑никак во мне сто килограммов. Вдруг брякнусь о землю на глазах у начальства?".
– Помилуйте! – кричу ребятам. – Не привык без парашюта летать!
Пока не натешились, вернее, пока не устали, не отвязались. Александр Иванович похвалил меня за быстрое освоение "трудновообразимого летательного аппарата тяжелее воздуха", подробно расспросил о его поведении в полете.
– В основном все хорошо, – доложил я, – но путевая устойчивость недостаточная. Надо увеличить площадь килей".
Этот недостаток в дальнейшем отмечался и другими летчиками. В результате в отчете по испытаниям было записано, что "при увеличении скорости самолет рыскает". Безусловно, подобный недостаток для самолета, основной задачей которого было ведение на большой скорости полета прицельного огня по наземным целям, значительно снижал его возможную боевую эффективность.
Также в отчете испытателями были отмечены недостаточные запасы продольной устойчивости, замедленная реакция самолета на рули направления, тесная кабина штурмана‑стрелка, неудачная конструкция шасси, затрудненный взлет. Неудачным было признано и превышение заднего крыла над передним – это приводило к его затенению во время взлета и посадки.
Летные данные двухместного "тандема" также заметно снизились и уже не соответствовали предъявлявшимся к нему требованиям – скорость у земли составила 361 км/ч, а на высоте 5600 м – 444 км/ч.
Однако, несмотря на ряд этих, огорчительных для маевских конструкторов моментов, в отчете были отмечены очень интересная схема самолета и простота его эксплуатации. "Ш‑тандем" рекомендовали передать в ЦАГИ для устранения отмеченных недостатков, после чего повторно предъявить на испытания.
""Ш‑тандем" с увеличенной площадью килей прошел всю положенную ему программу испытаний, – отмечал в своей книге П. М. Стефановский. – Продольная устойчивость, несмотря на крайнюю заднюю центровку, была хорошей. Путевую же устойчивость на этом экземпляре нам так и не удалось довести до требуемой нормы. Имелись у него и другие дефекты. Например, вертикальное оперение, расположенное по бокам фюзеляжа, не обдувалось струей от воздушного винта. Поэтому в начале разбега рули были малоэффективными. Мощный же мотор при большом диаметре винта создавал очень сильный гироскопический момент в начале разбега, разворачивал самолет вправо. Приходилось придерживать левым тормозом. Одним словом, самолет не представлял собой, да и не мог представлять, совершенно безгрешного ангела".
В конце осени 1939 года в МАИ началась постройка дублера "Ш‑тандема", на котором заднее крыло опустили вниз, увеличили шайбы‑рули. В качестве силовой установки на нем предполагалось использовать мотор воздушного охлаждения М‑63 (номинальной мощностью 800 л. с. на высоте 4500 м). Главной же особенностью дублера должно было стать трехколесное убирающееся шасси с передней стойкой. Однако при степени готовности дублера на 65–70 % в соответствии с решением НКАП работы по "Ш‑тандему" были прекращены.
Основной причиной этого решения стал проанализированный к тому времени опыт войны в Испании, во время которой была продемонстрирована ошибочность концепции скоростного небронированного штурмовика. Этот же опыт боев показал, что наилучшими кандидатами на роль скоростных небронированных штурмовиков могли бы стать самолеты‑истребители, но их эффективное использование над полем боя в условиях сильной ПВО являлось более чем проблематичным.
Подводя же итог работам Грушина по самолетам‑тандемам, можно сказать, что в целом, несмотря на неплохие результаты, они только подтвердили выводы, сделанные еще в начале XX века французом А. Эйфелем, о том, что применение схемы "тандем" вызывает уменьшение аэродинамического качества крыльев самолета. Причиной этого являлось то, что торможение и возмущение воздушного потока за передним крылом отрицательно влияли на несущие свойства заднего крыла, что приводило к ухудшению летных свойств самолетов данной схемы по сравнению с классической схемой. Более сложным по сравнению с обычными самолетами оказалось и достижение "тандемами" хорошей путевой устойчивости в связи с дестабилизирующим эффектом переднего крыла, расположенного впереди центра масс. Из‑за этой особенности "тандемов" для управления ими в полете требовалось приложение заметно больших управляющих сил.
Во многом поэтому самолеты‑тандемы к концу 1930‑х годов полностью утратили свою привлекательность для конструкторов. К тому времени на различных стадиях разработки и изготовления находилось лишь несколько "тандемов" – двухместный истребитель француза Мориса Делание, легкий истребитель Пайена и учебный самолет для тренировок стрелков хвостовых пушечных установок, разработанный английской фирмой "Уэстленд".
* * *
В предвоенной истории советской авиации был самолет с абсолютно "невоенным" обозначением – "Иванов". Однако это скромное название скрывало, по сути дела, целую концепцию многоцелевого боевого самолета, призванного соединить в одном лице ближний бомбардировщик, штурмовик, разведчик и истребитель сопровождения. "Иванов", вероятно, один из тех немногих советских самолетов, идея создания которого исходила лично от Сталина. Во всяком случае, по одной из версий, для "Иванова" все началось 2 мая 1935 года.
На следующий день после первомайского парада на Красной площади, после того как над ней пролетело несколько сотен самолетов, Сталин вместе с Ворошиловым и Орджоникидзе приехал на Центральный аэродром познакомиться с новыми самолетами поближе. В этот день с вождем встретились самые известные создатели советских боевых самолетов – А. Н. Туполев, Н. Н. Поликарпов, Д. П. Григорович… В рассуждениях о дальнейших путях развития советской авиации Сталин предложил подумать о создании для замены устаревавших легких бомбардировщиков и разведчиков Р‑5 и P‑Z нового многоцелевого боевого самолета. В ходе разговора Сталин якобы дал и название будущему самолету – "Иванов". Мотивировал такой выбор названия Сталин тем, что новый самолет должен был выделяться не только своими высокими боевыми характеристиками, но и массовостью, простотой конструкции и неприхотливостью в эксплуатации:
– Чтобы этих самолетов можно было построить столько, сколько у нас в стране людей с фамилией Иванов.
Естественно, что на прямое указание руководителя страны мог быть только один ответ – новый самолет. Его разработка началась не только под обозначением "Иванов", но и под обозначением СЗ – "Сталинское задание".
По другой, выглядящей значительно более правдоподобной, версии программа самолета "Иванов" (это название у него появилось лишь летом 1937 года) стала результатом реализации идеи "войскового" самолета, который бы мог обеспечивать решение основных боевых задач глубокой наступательной операции. Предполагалось, что на основе такого самолета будут созданы боевые машины, способные решать задачи дальнего разведчика, корректировщика артиллерийского огня, легкого бомбардировщика и дальнего штурмовика.
Тактико‑технические требования к самолету начальник УВВС РККА Я. И. Алкснис утвердил 28 июня 1935 года, и после их длительного согласования с руководством авиапромышленности, в начале 1936‑го, задание на проектирование самолета выдали конструкторским коллективам С. А. Кочеригина, И. Г. Немана, Н. Н. Поликарпова, Д. П. Григоровича, А. Н. Туполева и П. О. Сухого.
В результате в марте 1939 года было принято решение о запуске в серию под обозначением ББ‑1 самолета, созданного коллективом П. О. Сухого.