Весной 1943 года в НИИ ВВС на Ту-2С с моторами М-82ФН, оборудованными регуляторами постоянного давления наддува РПД-2ВН, испытывались система 82НВ-ВГ объединенного управления винтом и газом и автомат переключения скоростей нагнетателя Э-67.
Затем, в 1944 году, самолет установили в аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ, где сняли основные характеристики. На основании этого совместно с ЦАГИ наметили ряд улучшений, осуществленных впоследствии на самолете № 716 завода № 166.
Уже после войны, в октябре 1945 года, в НИИ ВВС летчик-испытатель В.И. Жданов и инженер А.А. Соколов испытали Ту-2 с двигателями АШ-82ФН-312Т, оснащенными трехскоростными нагнетателями. В итоге увеличение суммарной мощности силовой установки на 300 л.с. привело к росту максимальной скорости на 20 км/ч в диапазоне между 1-й и 2-й границами высотности. На второй границе высотности скорость достигла 566 км/ч.Столь высокие летные данные не остались незамеченными, и в 1943 году Ту-2С запустили в серийное производство на московском заводе № 23.
С альтернативными двигателями
На протяжении всего жизненного цикла Ту-2 конструкторы пытались не только расширить функциональные возможности машины, но и улучшить ее данные путем установки более мощных двигателей. В частности, появление более мощного двигателя АШ-83 не прошло незамеченным в ОКБ Туполева. В августе последнего военного года Туполев сообщал Шахурину:
«Согласно полученному от Вас заданию по дальнейшему улучшению летных качеств Ту-2 на самолете № 716 провели следующие работы:
Вместо моторов АШ-82ФН установили АШ-83ФН, дающие большую высотность (на 1000 м) и несколько большую мощность (на 130 л.с.). При их установке, помимо всех прочих аэродинамических улучшений, были смонтированы индивидуальные выхлопы.
В этом модифицированном виде самолет успешно прошел заводские испытания и вполне оправдал расчетные данные, показав максимальную скорость на высоте 6780 м на боевом режиме – 605 км/ч, что выше скорости серийного самолета на 56 км/ч. В настоящее время самолет передан в ЛИИ».
Работа по самолету с альтернативными двигателями продолжилась, и в сопроводительной записке к актам по результатам государственных испытаний Ту-2 с моторами АШ-83ФН с улучшенным капотированием и Ту-2 с моторами АМ-40 и увеличенной до 4000 кг бомбовой нагрузкой, направленной в мае 1947 года Сталину, говорилось:
«Самолет с моторами АШ-83 дал прирост скорости на 51 км/ч, а с АМ-40 – на 94 км/ч. Во избежание разнотипности самолетов в эксплуатации, считаем целесообразным самолеты с АШ-83 в серию не запускать и на вооружение не принимать. Самолет Ту-2 с АМ-40 принять на вооружение и запустить в серию ( эта машина имела еще два названия, сначала Ту-4, а затем – Ту-10 . – Прим. авт.).
Одновременно с этим ВВС и Дальняя авиация нуждаются в быстром получении дальнего бомбардировщика с внесением в него ряда улучшений и изменений по сравнению с серийным Ту-2. Этой модификацией предусматривается увеличение технической дальности до 3500 км за счет увеличения несущих поверхностей; расширение передней кабины, что дает возможность удобного расположения двух летчиков рядом и штурмана впереди, и размещение новейших типов вооружения и оборудования. На этом самолете устанавливается усиленное механизированное пушечное вооружение, автопилот и прицел «Норден», радиокомпас, ночное оборудование, обогрев кабин, антиобледенитель носка крыла…»
В июле того же года испытывался высотный бомбардировщик Ту-2 с двигателями АМ-44 (АМ-42В с турбокомпрессорами ТК-1Б) жидкостного охлаждения. Ведущими на этапе заводских испытаний были инженер Н.А. Генов и летчик Ф.Ф. Опадчий.
Разведчики
Когда в Омске начался выпуск Ту-2, начальник разведывательного управления ВВС РККА генерал Грендаль добился постройки нескольких машин в варианте разведчика и отправки их на войсковые испытания во 2-й дальний разведывательный авиаполк (апдр) Главного Командования Красной Армии. Однако промышленность вовремя не выполнила свои обещания и передала во 2-й драп, дислоцировавшийся в подмосковном Монино, сначала четыре машины в варианте бомбардировщика. Переоборудование путем размещения аэрофотоаппаратом их в разведчик было осуществлено специалистами передвижных авиаремонтных мастерских ВВС в Монино. При этом дальность полета самолета осталась прежней.
Самолет по сравнению с Пе-2 оказался отменным разведчиком и «на основе опыта работы Ту-2 в разведывательных полках Главного Командования и по требованию ВВС ОКБ, как отмечено в отчете по итогам работы завода №156 за 1943 год, разработало специальные разведывательные варианты… Самолет-разведчик отличается от строящегося в серии большей дальностью за счет добавочного подвесного бака и установкой для ( подвески . – Прим. авт.) специального аэрофотоаппарата.
В настоящее время один Ту-2 разведчик (с двумя АФА-3) прошел государственные испытания в НИИ спецслужбы ВВС и рекомендован к серийной постройке. Два Ту-2, оборудованные специальной качающейся установкой под АФА-33, проходят войсковые испытания в 47-м гвардейском апдр Главного командования…»
В конце 1945 года к созданию Ту-2Р подключился завод № 23. В том же году в подмосковных Филях согласно документации, разработанной в ОКБ-156, собрали опытный экземпляр, а в 1946-м переоборудовали первый серийный Ту-2 № 1/36, получивший обозначение Ту-6. В отличие от бомбардировщика в задней части грузового отсека машины разместили неподвижный аэрофотоаппарат АФА-33/20 и на качающейся установке – АФА-33/50,75,100. В кабине стрелка-радиста расположили ночной аэрофотоаппарат НАФА-3с/50. Объем топлива увеличили за счет дополнительного 650-литрового бензобака.
Кроме этого, установили радиокомпас СЦР-269Ж и четыре дополнительных кислородных баллона. Одновременно сняли радиостанцию РСИ-6 и автомат пикирования.
Разведчик Ту-2Р из 2-го авиаполка дальней разведки, участник войсковых испытаний. 1942 г.
С 26 декабря 1946 года по 9 апреля 1947-го разведчик успешно выдержал государственные испытания и согласно августовскому постановлению Совета министров СССР был принят на вооружение под обозначением Ту-6 и запущен в серийное производство.
Контрольные испытания Ту-6 №14/58 с моторами АШ-82ФН и винтами АВ-5В-167А, проведенные со 2 марта по 13 апреля 1948 года, показали, что полетный вес машины возрос до 11 277 кг, скорость на высоте 5500 метров составила 545 км/ч, потолок – 9050 метров и дальность – 2780 км. Самолет поднимался на высоту 5000 м за 10,3 минуты.
В 1948 году завод № 23 оборудовал пять машин Ту-2 для ночного фотографирования, оснастив их электроосветительными установками «Явор-2». Однако государственные испытания она не выдержала и была снята со снабжения ВВС.
Вскоре после войны родилась идея использовать истребитель Ла-11 для защиты наших полярных районов от непрошеных гостей. Планировалось размещать самолеты на аэродромах и площадках за Полярным кругом, в том числе и на дрейфующих льдинах. Это потребовало проведения ряда экспериментальных работ по базированию Ла-11 на ледовых аэродромах в северных широтах.
Одна из первых экспедиций состоялась в 1948 году. В это время в районе Северного полюса работали несколько научных экспедиций АН СССР. Было решено совершить перелет группы Ла-11 на одну из льдин, используемых учеными. Возглавлял экспедицию генерал-майор, начальник Главного управления Северного морского пути (ГУСМП) А.А. Кузнецов. Обеспечивали экспедицию экипажи самолетов Ли-2 650-го отдельного транспортного авиаполка, С-47 1-го транспортного авиаполка 2-й адон и Ил-12 708-го транспортного авиаполка особого назначения.Двухмоторный разведчик Ту-6 (модификация Ту-2), использовавшийся в качестве лидера, и три Ла-11 осуществляли тренировочные полеты в полярных условиях, базируясь на мысе Шмидта и острове Врангеля. Вначале с острова Врангеля на разведку вылетел Ту-6, у которого было достаточно хорошее навигационное оборудование. Он совершил посадку на льдину в районе Северного полюса (82 градуса 51 минута северной широты и 172 градуса 30 минут восточной долготы). Затем вернулся на Большую землю, и при появлении благоприятной погоды 7 мая 1948 года три Ла-11 в сопровождении лидера Ту-6 вылетели на льдину, совершив благополучную посадку. 8 мая, выполнив несколько полетов со льдины, они вернулись назад.
Дальние бомбардировщики
В 1940 году вслед за появлением самолета «103-У» заключенные конструкторы предложили его дальний вариант «103-Д» с двигателями АМ-37. Внешне дальний бомбардировщик отличался лишь большим крылом, размах которого возрос до 22 м, а площадь – до 14,515 м2. Однако заказчик это предложение не принял, поскольку недавно на вооружение уже поступил самолет ДБ-3Ф, а в ЦКБ-29 под руководством В.М. Мясищева разрабатывалась более перспективная машина ДВБ-102 с герметичными кабинами экипажа. К варианту Ту-2 с повышенной дальностью полета вернулись лишь в 1943 году, после освоения серийного производства фронтового бомбардировщика Ту-2С на заводе № 23 в Москве.
Два варианта дальнего бомбардировщика Ту-2Д (самолет «62», АНТ-62) с двигателями АШ-82ФН построили в 1944 году на опытном заводе № 156 в соответствии тактико-техническими требованиями ВВС. Согласно заданию самолет должен был развивать скорость 450 км/ч у земли и 530 км/ч на высоте 5000 м, подниматься на высоту 9000 м, поднимать до 3000 кг бомб и летать на расстояние 3000 км с 1000-кг боезарядом. Оборонительное вооружение – два 12,7-мм пулемета и три пушки калибра 20 мм.
Опытный пятиместный дальний бомбардировщик «62» на испытаниях в НИИ ВВС
Первый из них (переоборудованный из самолета № 718 завода № 166) был выпущен в четырехместном варианте с фюзеляжем от серийного Ту-2, а второй (переоборудованный из самолета № 714 завода № 166) – в пятиместном (добавили второго пилота) с новой носовой частью фюзеляжа, выполненной в соответствии с макетом, утвержденным 12 декабря 1943 года. На обеих машинах увеличили до 59,05 м2 площадь несущей поверхности и оперения (соответственно увеличению площади крыла), а также объемы топливных баков (у машины № 718 до 3930 литров, а у № 714 – до 3860 литров). Установили новые фонари летчика с улучшенным обзором. На самолете № 718 использовали ранее отвергнутые воздушные винты АВ-5В-21А диаметром 3,6 м, а на № 714 – АВ-5В-167А диаметром 3,8 метра, увеличивавшие скорость и дальность.
Испытания Ту-2Д № 718 (ведущие – инженер А.А. Соколов и летчик М.П. Субботин) проводились с полетным весом 11 400 кг и 12 900 кг, а самолета № 714 – с весом 13 340 кг. В последнем варианте выполнили два полета с полной заправкой горючим и 1000 кг бомб. Предельный же взлетный вес самолета, по заявлению Туполева, мог достигать 16 000 кг при полной заправке топливом и бомбовой нагрузке 4000 кг (одна ФАБ-2000М44 – в грузовом отсеке и две ФАБ-1000 – под крылом). Но испытания при таком весе не проводились из-за недостаточной прочности шасси и колес.
Фактически это была летающая лаборатория, показавшая, что на базе серийного Ту-2 можно построить дальний бомбардировщик с летными данными, удовлетворяющими требованиям военных.
Сравнение летно-тактических данных самолета Ту-2Д с испытанным в НИИ ВВС в 1942 году американским В-25С (широко использовался в дальней авиации) показывает явное преимущество советской машины. Но промышленность так и не смогла довести Ту-2Д до кондиции.После войны попытки создания на базе Ту-2 дальнего бомбардировщика АНТ-65 не прекратились. В частности, выпустили АНТ-67 с дизелями АЧ-30БФ, но прекращение работы по этим моторам и последовавшее уничтожение практически новых самолетов Ер-2 с аналогичными двигателями вынудило прекратить доводку АНТ-65.Дальний бомбардировщик «67» на заводских испытаниях. 1947 г.
Дальний бомбардировщик Ту-8 («69»). 1947 г.
Последним дальним бомбардировщиком, созданным на базе Ту-2, стал Ту-8 (АНТ-69) с двигателями АШ-82ФН, отличавшийся просторной кабиной штурмана и двухместной кабиной пилотов. Самолет создавался в соответствии с постановлением правительства от 26 февраля 1946 года. Этим документом Туполеву предписывалось построить бомбардировщик с двумя двигателями М-93 с оборонительным вооружением из двух неподвижных 20-мм пушек для стрельбы вперед и трех пулеметов калибра 12,7 мм для защиты задней полусферы. Максимальный взлетный вес – 11 600 кг, бомбовая нагрузка нормальная – 1000 кг, максимальная – 3000 кг. Самолет должен был развивать скорость 514 км/ч у земли и 607 – на высоте 6200 м. Его предельная дальность с 1000 кг бомб – 2200 км, с 3000 кг – 1500 км. Срок предъявления машины на государственные испытания – 1 сентября 1946 года. Но двигатели М-93 так и не появились, и вместо них заложили 2100-сильные АШ-82М. Но и с ними не повезло. В итоге пришлось возвращаться к испытанным АШ-82ФН. Ведущим летчиком на этапе заводских испытаний был Ф.Ф. Опадчий. Эту же машину пытались приспособить для использования в качестве торпедоносца.
Скоростной неудачник
Идеи, заложенные в самолет «103» перед войной, не пропали. В декабре 1943 года командование ВВС предложило НКАП создать на базе машины «103» с двигателями АМ-37 скоростной дневной бомбардировщик СДБ (АНТ-63) с двигателями АМ-39.
Самолет был построен в двухместном варианте и без тормозных решеток под крылом на опытном заводе № 156 к лету 1944 годла. Оборонительное вооружение, в угоду скорости, сократили до двух неподвижных пушек ШВАК для стрельбы вперед. Первый полет на СДБ выполнил А.Д. Перелет 21 мая 1944 года, и 1 июня машину передали в НИИ ВВС.
30 декабря 1944 года А. Кузнецов докладывал наркому А.И. Шахурину:
«Самолет СДБ с моторами АМ-39 является модификацией самолета «103» с АМ-37, построенного в 1941 г. Самолет испытан в НИИ ВВС в июле 1944 г.
В результате установлено:
1. Путевая устойчивость недостаточна.
2. На скорости менее 350 км/ч по прибору самолет неустойчив:
а) продольная устойчивость недостаточная, во время выдерживания заданной скорости набора высоты имеют место переменные нагрузки на штурвале от руля высоты;
б) изменение нагрузок на штурвале от руля высоты сопровождается значительным рысканием и появляются переменные нагрузки на педали.
3. Поперечная устойчивость относительно путевой избыточна. Самолет имеет тенденцию к раскачиванию с крыла на крыло.
4. Управление рулем поворота слишком легкое, что может привести к передаче ( большему отклонению педали . – Прим. авт.) ноги на виражах и разворотах.
5. Автоматы управления заслонками водорадиаторов при работе создают значительный аэродинамический момент (…) и усложняют технику пилотирования.
6. Пневматические тормоза не эффективны.
7. Винтомоторная группа не доведенная и имеет те же дефекты, что и на самолете «103» с АМ-37.
8. Длительная (1,5 часа) и неудобная заправка бензином.
9. Попадание в кабину летчика горячего воздуха.
10. Габариты кабины по высоте малы…
13. Моторы АМ-39 на 2-й скорости нагнетателя работали неудовлетворительно…
Построен второй экземпляр СДБ, переданный в НИИ ВВС в октябре. Он имеет экипаж вместо двух – три человека. Новая носовая часть фюзеляжа с измененным обзором. Дополнительно установлены люковая и верхняя стрелковые установки. Объем бензина увеличен до 2400 л.
Изменена маслосхема, предусмотрено новое бронирование экипажа. Взлетный вес возрос на 650 кг.
На самолете «63» на 27 декабря 1944 г. сделано два полета. Во втором полете на высоте 8000 м (15 декабря) вышел из строя мотор».
Опытный скоростной пикирующий бомбардировщик СДБ («63») на государственных испытаниях
Особенностями второго экземпляра машины «63» по сравнению с предшественником был не только увеличенный экипаж, включавший летчика в передней кабине, штурмана и стрелка – в задней, но и створки шасси, закрывавшиеся как при убранном, так и выпущенном положении шасси. Управление винтами было секторное, а моторы имели дополнительные контуры для охлаждения воздуха после нагнетателя перед поступлением в двигатель.
Вооружение включало две неподвижные пушки с боезапасом 300 патронов для стрельбы вперед и два пулемета Березина для защиты задней полусферы. Нормальная бомбовая нагрузка – 1000 кг (при полной заправке топливом исходя из прочности колес) в грузовом отсеке, максимально допустимая – 4000 кг.