Как снег на весеннем солнце, начало «таять» и качественное превосходство советской авиатехники. В июле 1938 г. началось серийное производство «Спитфайра» – изумительно красивого самолета, заслужившего право претендовать на звание «лучший истребитель Второй мировой войны». В конструкции «Спитфайра» соединились огромный опыт фирмы «Супермарин» (Supermarine) и ее генерального конструктора Р. Митчелла (в активе которых был мировой рекорд скорости, установленный на гидроплане S6B еще в 1931 г.); достижения моторостроительной фирмы «РоллсРойс», создавшей двигатель жидкостного охлаждения «Мерлин» с уникальными по критерию мощность/вес параметрами; высокий технологический уровень британских авиазаводов, обеспечивших крупносерийное производство эллиптического в плане крыла. На выходе получился истребитель, сочетающий рекордную скорость (570 км/час) с великолепной горизонтальной маневренностью и мощным, по меркам того времени, вооружением (8 пулеметов винтовочного калибра).
Немцы, не имея времени на разработку принципиально нового истребителя, пошли по пути глубокой модернизации «ветерана» испанской войны. В январе 1939 г. Люфтваффе получили первый «Мессершмитт» Bf-109 серии Е. При сохраняющемся внешнем сходстве с предыдущими модификациями это был фактически другой самолет. В тех же габаритах моторного отсека был размещен новый двигатель «ДаймлерБенц» DB601А со взлетной мощностью 1050 л/с (мотор предыдущих модификаций имел мощность 700 л/с). На двигателе был применен уникальный для того времени гидропривод нагнетателя, что обеспечивало плавную бесступенчатую регулировку наддува. Важным преимуществом DB601 над любыми современными ему двигателями был прямой впрыск топлива в цилиндры (то, что сегодня называется «инжектор») – отсутствие карбюратора с поплавковой камерой обеспечивало устойчивую работу мотора при интенсивном маневрировании самолета-истребителя. Вооружение Bf-109 Е было также значительно усилено – к двум пулеметам винтовочного калибра добавились две 20-мм пушки MGFF, установленные в крыльях.
В октябре 1940 г. начались войсковые испытания следующей модификации «Мессершмитта». Конструкторы максимально «облагородили» аэродинамические формы самолета, моторостроители форсировали двигатель до взлетной мощности в 1360 л/с (DB601Е). В результате максимальная скорость Bf-109 F-4 достигла 620 км/час, скорость у земли – 535 км/час. Это означало, что новый «Мессершмитт» превосходит в скорости лучшие модификации И-16 (тип 24 с мотором М-63) на 100–140 км/час (30–40 м/сек) во всем диапазоне высот боевого применения. Такое превосходство в скорости позволяло немецкому летчику практически в любой ситуации по своему усмотрению навязывать бой и/или выходить из него. Некогда явное техническое превосходство советских истребителей ушло в прошлое.
В августе 1939 г., за несколько дней до начала Мировой войны, в строевые части Люфтваффе поступили первые бомбардировщики «Юнкерс» Ju-88A. До конца года промышленность выпустила всего 110 таких машин, но уже в следующем, 1940 г. объем производства Ju-88 вырос до 2184 единиц. И если на 10 мая 1940 г. Ju-88 составляли всего 15 % от общей численности бомбардировщиков Люфтваффе, то к 22 июня 1941 г. самолеты этого типа составили 58 % от общего числа группировки бомбардировщиков, развернутых у границ СССР.
На момент своего создания Ju-88, без сомнения, был лучшим фронтовым двухмоторным бомбардировщиком в мире. «Юнкерс» превосходил своих конкурентов в том главном, для чего и создается ударный самолет, – в количестве и разнообразии вариантов бомбового вооружения, в способности сброса этих бомб (правда, не всех, а только внешней подвески) с пикирования. К несомненным достоинствам Ju-88 следует отнести также дублирование маслобензосистем и проводки управления, уникальную для своего времени автоматизацию управления самолетом и двигателями. Так, автоматизированы были все операции, связанные со входом и выходом из пикирования; при наборе высоты автоматически включался и отключался форсажный режим работы моторов, после достижения определенной высоты автоматически включалась 2-я скорость нагнетателя и пр. Все это позволяло летчику сосредоточить свое внимание на выполнении боевой задачи, не отвлекаясь на множество рутинных операций.
Таким образом, решительно мобилизовав свои немалые материальные и интеллектуальные ресурсы, авиапромышленность наиболее развитых стран Запада в течение 3–4 лет (1937–1940) догнала и превзошла советский авиапром в технических параметрах выпускаемых боевых самолетов и значительно сократила отставание в количественных показателях.
Вторая причина кризисного состояния советского авиапромышленного комплекса заключалась в том, что в обстановке бешеной гонки вооружений и начавшейся в сентябре 1939 г. Мировой войны Запад перестал столь легкомысленно и щедро делиться со Сталиным новейшими авиационными технологиями. Возможности военно-технического сотрудничества с Францией свелись к нулю после заключения пакта Молотова – Риббентропа; затем исчезла и сама Франция, как реально суверенная держава (формально режим Виши продолжал поддерживать дипотношения с Москвой до июня 1941 г.). В Англии 10 мая 1940 г. к власти пришло правительство Черчилля, относившегося к СССР, мягко говоря, с глубоким недоверием. Даже большой друг Сталина, президент США Ф.Д. Рузвельт, вынужден был в декабре 1939 года, после советских бомбардировок Хельсинки, распространить на СССР действие режима «морального эмбарго»[1].
Единственным «лучом света» в этой мрачной картине стало резко активизировавшееся военно-техническое сотрудничество с Германией. Советские закупочно-разведывательные делегации (первая в составе 48 человек!) трижды ездили в Германию (в октябре 1939 г., марте и ноябре 1940 г.) и, наряду с десятками других образцов современных вооружений, отобрали для приобретения 36 самолетов 12 различных типов. При этом от немцев потребовали, «чтобы самолеты и другое вооружение поставлялись со всеми приборами, точно в таком виде, в каком получает германская армия», и без тени смущения заявили Герингу, что «этими самолетами мы не хотим покрывать текущие потребности Красной Армии, а берем их как образцы для ознакомления с германской техникой». (35)
В числе этих самолетов были и «Мессершмитт» Bf-109 серии Е, и «Юнкерс» Ju-88, а следовательно, и установленные на них моторы, автоматы пикирования, система прямого впрыска топлива и многое другое. Кроме ценнейших «образцов для ознакомления», советская промышленность получила закупленные в Германии тысячи единиц технологического оборудования, включая сверхмощные прессы и высокоточные металлообрабатывающие станки. Без этого, очень своевременного подкрепления положение дел в советском авиапроме начала 40-х годов было бы еще хуже, и тем не менее вскоре стало ясно, что образец для «пиратского» копирования – это совсем не то, что подробная технологическая карта с полным комплектом оборудования и оснастки.
«Где тонко, там и рвется». Резкое сокращение технологической «подпитки» с Запада немедленно сказалось именно на том компоненте авиапромышленного комплекса, который более всего зависел от лицензионных технологий – на моторостроении. Как заговоренные, один за другим «отказались работать» все новые моторы, которые пытались запустить в серийное производство на рубеже 30—40-х годов. Ни М-106 и М-107 (очередные форсированные модификации «Испано-Сюизы»), ни М-89 (форсированный «Мистраль Мажор»), ни АМ-37 (форсированный вариант микулинского АМ-35), ни авиационные дизеля М40-ф и М-30 так и не удалось довести до уровня, позволяющего установить их на серийный боевой самолет.
Тем более безрезультатными оказались все попытки создать мощный «двухтысячник» (18-цилиндровый мотор мощностью порядка 2000 л/с). Ни М-71 («двойная звезда», составленная из двух, казалось бы, освоенных и надежных моторов М-63), ни М-120 (три блока по 6 цилиндров от М-105, размещенные в виде перевернутой буквы Y), ни сходный по компоновке микулинский АМ-36, ни М-90 («двойная звезда» на базе сдвоенного французского «Гном-Рон» 9К) довести до работоспособного состояния так и не удалось – вплоть до самого конца войны! (36) Отсутствие нового мощного двигателя «поставило крест» на создании целого ряда перспективных боевых самолетов (краткий перечень которых занял бы еще страницу).
Хуже того, большие проблемы начались с серийным производством и эксплуатацией уже принятых на вооружение моторов. На М-105 прогорали выхлопные клапана, трескались коренные подшипники коленвала; двигатель перегревался, дымил, «гнал масло»; новые истребители возвращались из полета, залитые черной «отработкой» от носа до киля. Совсем плохо обстояло дело с производством М-88. Вследствие череды выявленных в строевых частях дефектов 6 августа 1940 г. серийное производство мотора М-88 было в приказном порядке остановлено. Лишь 13 ноября 1940 г., после повторных 100-часовых госиспытаний, запорожскому заводу № 29 было разрешено возобновить серийный выпуск этих моторов. Перебои с поставкой М-88 не только сказались на выпуске бомбардировщиков ДБ-3ф, но и срывали запуск в серийное производство нового истребителя Поликарпова И-180, затормозили испытания и доводку еще как минимум двух моделей новых истребителей.
Серьезные «мины замедленного действия» оказались заложены и в конструкцию двигателя АМ-35А (запущен в серийное производство осенью 1940 г.). Начнем с того, что КБ Микулина, не справившись с разработкой 2-скоростного нагнетателя (что было предусмотрено техническим заданием), поставило на двигатель односкоростной нагнетатель, оптимизированный на рабочую высоту в 6 км. В результате получился мощный «высотный» мотор с весьма посредственными (мощность 1120 л/с при собственном весе 830 кг!) характеристиками при работе у земли. Это «аукнулось» в первые же недели войны, когда стало очевидным, что практически все воздушные бои происходят на малых и средних высотах, не выше 2–3 км. Главная же беда была в том, что и свои посредственные характеристики АМ-35А обеспечивал далеко не в каждом полете.
Двигатель внезапно «обрезал» (самопроизвольно выключался) и на больших, и на малых высотах – особенно при попытке дать «резкий газ»; имели место случаи аварийного разрушения нагнетателя; у 6 % выпущенных в 1940 г. моторов произошло разрушение литых головок блока цилиндров. Дело дошло до того, что в марте 1941 г. были запрещены все полеты самолетов (серийных и опытных) с моторами АМ-35А. В экстренном порядке (группу конструкторов в прямом смысле этого слова заперли в помещении КБ) удалось разработать новый механический привод входных направляющих лопаток нагнетателя; остановки двигателя при резкой работе сектором газа почти прекратились, но мотор по-прежнему работал не слишком надежно: падало давление масла, прогорали выхлопные патрубки, свечи зажигания приходилось менять через каждые 5–6 вылетов. Неудача с разработкой моторов АМ-35А / АМ-37 привела к фактическому свертыванию серийного выпуска двух перспективных бомбардировщиков: тяжелого ТБ-7 (Пе-8) и дальнего двухмоторного Ер-2.
Все произошедшее в советском авиамоторостроении на рубеже 30—40-х годов не было случайным. По сути дела, требования высоких технологий (а авиационный мотор был, наверное, самым сложным техническим устройством того времени) вошли в непреодолимое противоречие с уровнем образования и профессиональной подготовки вчерашних крестьян, ставших рабочими; с общим уровнем административной и технологической культуры промышленности, созданной в обстановке безумного «аврала» и «штурмовщины» первых пятилеток. Стремительный взлет, обеспеченный ранее использованием западных лицензионных технологий, закономерно обернулся отставанием в развитии материальной и кадровой базы для проведения собственных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
1.3. Discours de la methode[2]
Кризис – это не катастрофа. Кризис – это неизбежный и необходимый этап в развитии каждой сложной системы. Советский авиапром мог выйти из кризиса начала 40-х годов, став еще более зрелым и мощным. Разумеется, такой вариант преодоления кризиса требовал огромных усилий, прежде всего – интеллектуальных. Высшему руководству государства, Вооруженных Сил и промышленности предстояло в сжатые сроки найти правильный ответ на ряд сложнейших вопросов:
– возможно ли существенное повышение ТТХ выпускаемых самолетов при одновременном увеличении объемов авиапроизводства?
– если решить одновременно две эти задачи нельзя, то какому из двух направлений развития надо отдать предпочтение?
– каким образом следует перераспределить имеющиеся ресурсы (материальные, финансовые, производственные, людские); что является «направлением главного удара», а что следует отложить на будущее?
Если и не решение, то по меньшей мере адекватное осмысление этих вопросов требовало, в свою очередь, четкого понимания того, что:
– увеличение объема производства самолетов (в отличие от табуреток) нельзя добиться одним только увеличением производственных площадей и количества занятых людей; нужно еще и все более усложняющееся технологическое оборудование, непрерывное повышение квалификации рабочих, современные конструкционные материалы во всевозрастающем количестве;
– все вышеперечисленное, но в гораздо большем масштабе потребуется для создания самолетов и авиамоторов следующего, более совершенного поколения;
– в ситуации, когда рассчитывать на помощь из-за рубежа не приходится, самым дефицитным ресурсом, лимитирующим темп развития всей системы, являются квалифицированные кадры; как «девять беременных женщин не родят ребенка за один месяц», так и 10 университетов не смогут за один год превратить студента-первокурсника в квалифицированного авиаконструктора или технолога; уже существующие, добившиеся определенных результатов, накопившие опыт успехов и неудач научно-исследовательские и конструкторские коллективы являются драгоценным достоянием страны.
Применительно к сугубо техническим проблемам следовало понять, что:
– все, что «лежало на земле», уже найдено; никаких «изобретений» в авиастроении середины ХХ века уже не будет; каждое малейшее улучшение летных параметров потребует огромной кропотливой работы больших коллективов ученых и конструкторов;
– уровень развития фундаментальной науки не позволяет еще теоретически определить, рассчитать, предугадать многие явления и процессы, в частности, связанные с устойчивостью, управляемостью, аэроупругими колебаниями и.т.п.; в таких условиях разработка всякого нового самолета чревата большим риском, а модернизация имеющихся образцов становится наиболее надежным и быстрым способом достижения некоторого улучшения ТТХ;
– возможности совершенствования аэродинамики дозвукового самолета почти исчерпаны; даже самое минимальное (на 5—10 %) улучшение потребует значительного усложнения конструкции и удорожания производства;
– последним резервом существенного улучшения летных характеристик является двигатель; в ближайшей перспективе – доведение до возможного технического предела параметров поршневых моторов; в среднесрочной перспективе – переход к использованию ракетных и воздушно-реактивных двигателей;
– любое возможное повышение удельной мощности двигателя ведет к росту тепловых нагрузок, соответственно оно потребует новых жаропрочных сталей, освоения новых технологий их механической обработки и поверхностного упрочнения;
– наиболее эффективные методы форсирования поршневых авиамоторов (увеличение степени сжатия и наддува) неизбежно потребуют использования топлива с высокими антидетонационными свойствами (высокооктанового бензина); без освоения массового производства такого топлива любые усилия по совершенствованию двигателей останутся практически безрезультатными;
– летные параметры самолета являются лишь одной из многих составляющих, формирующих тактико-технические характеристики комплекса авиационного вооружения; значительные неиспользованные резервы находятся в сфере совершенствования бортового оружия, систем управления, прицеливания, навигации и радиосвязи;
– боевые действия ведут не самолеты, а военная авиация; такие ее компоненты, как аэродромное оборудование, системы обслуживания, диагностики и ремонта авиатехники, метеослужба, средства радионавигации и радиолокационного обнаружения, по меньшей мере столь же важны, как и ТТХ используемых боевых самолетов.
«Задним умом всякий крепок». С высоты знаний сегодняшнего дня, располагая информацией о трудном и дорогой ценой оплаченном опыте войны, не так и трудно обозначить в общих чертах те оптимальные решения, которые следовало бы принять на рубеже 30—40-х годов.
Прежде всего надо было твердо и с «открытыми глазами» признать, что советские самолеты не будут летать «выше всех, дальше всех и быстрее всех». Преодолеть отставание советской авиамоторной промышленности в те сроки, которые диктовала неумолимо приближающаяся война с Германией, было невозможно, а без лучших в мире моторов о самолетах с рекордными летными характеристиками нечего было и мечтать. Другими словами, следовало отказаться от тех базовых принципов («в количественном отношении не уступать вероятному противнику, но при этом обеспечить качественное превосходство в технике»), которые были определены в 1932 г., а в области авиации поставить принципиально другую задачу:
– сохранить (если удастся – увеличить) достигнутое количественное превосходство над противником;
– при максимальном развитии и совершенствовании авиационной инфраструктуры (аэродромы, высокооктановый бензин, системы техобслуживания, радиосвязь и радионавигация);
– и поддержании ТТХ боевых самолетов на допустимо-среднем («среднем» по отношению к лучшим мировым образцам!) уровне.
Это отнюдь не простая задача, но ее решение находилось в пределах реально возможного. Альтернативное решение («малое количество лучших в мире самолетов») было на тот момент недостижимо. Более того, война убедительно доказала, что никакое качественное превосходство авиатехники не может компенсировать превосходство противника в количестве. Погоня за рекордными высотами и скоростями могла тешить самолюбие конструкторов и политиков, но на исход воздушных сражений вся эта рекламная мишура влияла весьма слабо. Такой, отнюдь не тривиальный результат имеет достаточно простые объяснения. Надо всего лишь отрешиться от представлений (навеянных игрой в компьютерные «леталки-стрелялки») о войне в воздухе как о некой разновидности гонок «Формулы-1» или дворянской дуэли.