Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.

В лежачем положении высота „столба крови“ у лётчика будет в несколько раз меньше, чем в сидячем, а это позволит допускать значительно большие перегрузки. Таким путём можно будет далеко отодвинуть физиологический предел манёвренности» [287] .

Допустимые перегрузки при различных положениях летчика. [288]

Расположение лётчика на самолёте У-2.

287

Юрьев Б.Н

. Пределы современной авиации и способы их преодоления. М., 1936. С. 23.

288

Бадягин А.А. Самолёты с горизонтальным расположение лётчика // Из истории авиации и космонавтики. Вып. 40. М., 1980. С. 16.

Инициатором и исполнителем проводимых в НИИ ВВС исследований пилотирования самолёта в лежачем положении был лётчик старший лейтенант Брагин. Для опытов взяли учебный биплан У-2 со сдвоенным управлением. Сидение из задней кабины удалили, вместо него на уровне верхних лонжеронов фюзеляжа соорудили горизонтальный настил для лётчика. Чтобы было легче пилотировать машину, ручку управления разместили немного по-другому, сделали подголовник, на который пилот опирался подбородком, и подлокотники. Педали, связанные с рулем направления, установили в задней части настила. К стандартным приборам добавили датчики перегрузок и контрольный самописец. Переднюю кабину оставили без изменений; в ней находился пилот, при необходимости подстраховывающий действия лежащего за ним лётчика-испытателя. Обе кабины закрывались общим сдвигающимся назад прозрачным колпаком.

Испытания проходили с 10 мая по 3 июня 1938 г. по программе, разработанной Отделом авиационной медицины НИИ ВВС. За этот небольшой срок было сделано 70 полётов. Они имели целью установить возможность выполнения фигурных полётов лежащим лётчиком, оценить влияние возникавших при этом перегрузок на организм и утомляемость горизонтально расположенного человека при долгом пилотировании. В ходе экспериментов Брагин сделал около 200 виражей, 90 петель, 100 переворотов через крыло, 40 пикирований. Кроме того, им было выполнено четыре полёта «на выносливость» продолжительностью по 2–3 часа.

Экспериментальный У-2 перед полётом.

Брагин написал в отчёте: «Наш самолёт У-2 давал во время фигур небольшие перегрузки, но разница в ощущении при положении сидя и лёжа во всяком случае была заметная. По личному опыту и отзывам большинства участников облёта, фигуры пилотажа переносятся в горизонтальном положении лучше, чем в вертикальном. При значительных перегрузках этот благоприятный момент может перекрывать другие неудобства: чувство усталости в шейных и поясничных областях, боли в подбородке и груди и общую усталость, так как эти ощущения, в общем, не очень интенсивны» [289] .

289

РГВА. Ф. 24708. Оп. 9. Д. 163. Л. 20.

В заключении по испытаниям предлагалось продолжить опыты на более скоростных самолётах УТИ-4, СБ или Р-10. Но идея не прижилась. Причины этого изложены в отзыве начальника штаба 1-го отдела НИИ ВВС майора Куприянова от 19 сентября 1938 г. на проект инженеров Маркова и Хавкина «Скоростной истребитель с горизонтальным расположением пилота»:

«Для её (идеи. — Д.С.) практического разрешения и проведения в жизнь авторам проекта необходимо:

а) обеспечить возможность обзора назад во всяком случае не меньшую, чем на современных одноместных самолётах;

б) вертикальное положение головы лётчика является безусловно необходимым при любом расположении лётчика, т. к. дает ему возможность обзора в любых возможных направлениях;

в) необходимо также обеспечить возможность удобного расположения лётчика на своём месте с тем, чтобы он мог легко производить манёвр как по вертикали, так и по горизонтали и без особого напряжения выдерживать полёт в течение не менее 2–3 часов без каких-либо признаков утомления.

Все вышеперечисленные недостатки в предложенной схеме расположения лётчика легко могут быть устранены, если расположить лётчика не на животе, а в полулежачем состоянии на спине» [290] .

290

РГВА. Ф. 24708. Оп. 9. Д. 196. Л. 250.

Именно так, в кресле с сильно отклонённой назад спинкой, сидят лётчики на современных высокоманёвренных истребителях.

Дальний бомбардировщик — летающее крыло

Незадолго до войны с Германией в СССР развернулись испытания экспериментального бомбардировщика ДБ-ЛК («дальний бомбардировщик — летающее крыло»). Он имел совершенно оригинальную схему: двухфюзеляжную, с крылом обратной стреловидности. Создал эту машину специалист по прочности авиационных конструкций Виктор Николаевич Беляев. Он работал в ЦАГИ с 1926 г., принимал участие в разработке многих металлических самолётов Туполева.

В начале 1930-х годов Беляев занялся поиском такой формы крыла большого удлинения, которая была бы оптимальна и с точки зрения аэродинамики, и в отношении веса. Это являлось сложной проблемой, так как с увеличением размаха крыла его вес быстро растёт. После множества расчётов и экспериментов Беляев пришёл к заключению, что наивыгоднейшее сочетание аэродинамического качества, жёсткости и веса будет у крыла со значительным сужением, особым образом подобранной круткой профиля по размаху и небольшой отрицательной стреловидностью, уменьшающейся к концам.

С целью проверки теории в 1934 г. в ЦАГИ построили экспериментальный планер ЦАГИ-2 (БП-2).

Модель планера БП-3.

Проект пассажирского самолёта В.Н. Беляева. («Техника воздушного флота», 1935, № 8, с. 99).

Над двумя вертикальными килями большой площади находился руль высоты. Но он являлся резервным органом; управлять планером в вертикальной плоскости лётчик мог и с помощью горизонтального руля на центроплане, а продольная балансировка достигалась применением профиля с отогнутой вверх хвостовой частью (так называемый S-образный профиль). Крыло имело размах 14,8 м, стреловидность передней кромки составляла 6°, только концы крыла были прямые.

Осенью 1934 г. ЦАГИ-2 участвовал в планерных состязаниях в Коктебеле. Пилоты хорошо отзывались о его устойчивости и управляемости, на нём выполняли фигурные полёты, в том числе «петлю Нестерова». После окончания состязаний планерист Н.С. Юдин совершил на планере Беляева буксировочный перелёт из Крыма в Москву.

В 1936 г. В.Н. Беляев построил по той же схеме двухместный планер БП-3. Для улучшения аэродинамических характеристик конструктор увеличил размах крыла до 20 м, уменьшил площадь вертикальных килей, отказался от дополнительного руля высоты над крылом. В результате аэродинамическое качество по сравнению с БП-2 возросло в полтора раза: с 18 до 27,5. Небольшая серия таких планеров была построена для авиационной школы в Ейске.

Результаты испытаний бесхвостых планеров с крылом отрицательной стреловидности позволили Беляеву приступить к созданию самолёта. Вначале в соответствии с организованным Обществом «Авиавнито» конкурсом на скоростной пассажирский самолёт намечалось построить гражданский двухмоторный моноплан с двигателями Райт «Циклон». По схеме он напоминал планер БП-2, но имел два фюзеляжа за мотогондолами, на семь человек каждый.

Проект был одобрен на заседании учёного совета ЦАГИ. Однако внешнеполитическая обстановка требовала в первую очередь новых боевых машин. Поэтому Беляев решил перепроектировать самолёт в дальний скоростной бомбардировщик.