Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.
Шрифт:
Сравнение визуальной заметности самолётов У-2 и ПС.
Если принять во внимание, что самолёт АИР-4, из которого и был переделан ПС, по своей внутренней структуре весьма неблагоприятен для данной цели, а также, что целлон не являлся вполне кондиционным, то я считаю, что этот эксперимент даже превзошел мои ожидания, так как я не рассчитывал на такое уменьшение видимости, какое получилось, т. е. вплоть до невидимости.
Испытания самолёта ПС дали большой материал для нахождения конструктивных форм, специально приспособленных к невидимому самолёту. Кроме того, очень резко выявилось, что применением целлона (частичным) можно сильно улучшить обзор как лётчику, так
158
РГВА. Ф. 29. Оп. 38. Д. 12.
В выводах комиссии, наблюдающей за испытаниями, отмечалось, что замысел Козлова представляет интерес, и высказывалась надежда, что специально сконструированный самолёт даст ещё больший эффект. Одновременно рекомендовалось обратить внимание на улучшение прозрачности и механических свойств целлона.
Получив моральную поддержку, Козлов предложил спроектировать одноместный скоростной фоторазведчика с прозрачной обшивкой и мотором М-22, сконструированный таким образом, чтобы максимально снизить заметность силового каркаса. Самолёт планировалось построить в 1937 г. [159]
159
Орлов М.Невидимка Сергея Козлова // Крылья Родины. 2001. № 12. С.
Однако в середине 1930-х годов в конструкции скоростных самолётов стали применять металлическую обшивку, воспринимающую нагрузки в полёте.
Хрупкий целлон не подходил для этого. Поэтому проект разведчика-невидимки остался нереализованным. Больше к идее прозрачного самолёта С.Г. Козлов не возвращался.
Но на этом история с «невидимками» не закончилась. В 1938 г. профессор Научно-исследовательского института инженерной техники РККА Я. Каждан предложил покрыть обшивку самолёта отражающим зеркальным материалом.
Идея не нова. Ещё до Первой мировой войны английский лётчик и конструктор Адам Рони предложил «невидимый дирижабль». Невидимость аппарата должна была достигаться покрытием его слоем тщательно отполированного хрома. Как сообщалось в июльском номере журнала «Всемирное техническое обозрение» за 1913 год, благодаря этому дирижабль принимал вид зеркала и на высоте 2500 футов становился совершенно незаметным для глаза.
Профессор Каждан, скорее всего, не знал об этой публикации в дореволюционном журнале. В НИИ ВВС взялись за испытания предложенного НИИИТ метода маскировки. Покрытие, представляющее собой слой никеля, нанесённый гальваническим способом на медную основу, не могло использоваться для изготовления обшивки самолёта из-за низкой прочности, а при наложении его поверх существующей полотняной или металлической обшивки вес самолёта увеличивался примерно на 1 кг/м2. Тем не менее, свойства нового материала осенью 1938 г. были опробованы на практике. Для проверки маскировочного эффекта на биплане У-2 левую пару крыльев закрыли с двух сторон зеркальным покрытием взамен полотна. Так как в таком виде самолёт не мог подняться в воздух, его сфотографировали стоящим на земле на инфракрасную пленку с красным фильтром и на изопанхром с жёлтым фильтром с высот 1000, 2000, 3000 м. Также производились визуальные наблюдения невооруженным глазом. При всех условиях самолёт был хорошо различим — внимание приковывали яркие блики, отбрасываемые зеркальной поверхностью. Эти блики были видны при различных углах наблюдения и особенно резко при наблюдении против солнца. Заключение по испытаниям было отрицательным: «Зеркальное покрытие для обшивки самолётов непригодно вследствие его низких механических качеств и демаскирующих свойств» [160] .
160
Вахламов В., Орлов М. Цвета советской авиации // М-хобби. 1999. № 4. С. 14; РГВА. Ф. 24708. Оп. 11. Д. 210 // Ivan Rodionov's Chronology of Soviet Aviation.
Создать невидимый самолёт не удалось, и долгое время основным средством маскировки оставалась камуфляжная окраска. Только в 1970-е годы конструкторы и учёные вновь занялись «невидимками», но на этот раз незаметными не для глаза, а для радиолокатора. Сейчас такие летательные аппараты находятся на вооружении.
Стратопланы
Наряду со скоростью и дальностью важнейшей характеристикой самолётов являлась высота полёта. Достижение больших высот привлекало возможностями увеличения скорости за счёт пониженного сопротивления разрежённого воздуха и полёта «над погодой» (выше грозовых фронтов и других неблагоприятными явлений). Но самыми важными представлялись военные преимущества, так как сверхвысотные летательные аппараты были недоступны для зенитного огня и истребителей противника. Ещё в 1917 г. в Германии попытались производить специальные высотные дирижабли для налётов на Англию, но технические проблемы, возникшие при испытаниях, не позволили принять их на вооружение.
Работы по созданию самолётов-стратопланов, способных достичь стратосферы [161] , начались в Германии на фирме «Юнкерс» в конце 1920-х годов по заданию немецкого авиационного исследовательского центра DVL. 2 октября 1931 г. стартовали испытания стратоплана Ju 49 с гермокабиной на двух человек. Самолёт имел характерную для «юнкерсов» металлическую монопланную схему и был оборудован мотором с двухступенчатым нагнетателем воздуха, позволявшим поддерживать мощность силовой установки с подъёмом на высоту. Из-за экономического кризиса в Европе и банкротства в 1932 г. фирмы «Юнкерс» испытания и необходимые доработки шли медленно. В 1933 г. Ju 49 был передан в DVL, а полёт в стратосферу на высоту 12500 м удалось осуществить только в 1935 г.
161
Стратосферой называется слой атмосферы на высоте от 11 до 50 км.
Юнкерс Ju 49.
Тогда же постройкой стратосферных самолётов занималась французская фирма «Фарман», но их испытания закончились неудачно.
Третьей страной, подключившейся к созданию стратопланов, был Советский Союз. В 1932 г. и. о. начальника Главного управления авиапромышленности Макаревский писал в правительство:
«Полёты в стратосферу являются ближайшим этапом развития аэронавтики, т. к. только при помощи таких полётов можно достигнуть:
а). Сверхбольших скоростей,
б). Осуществить полёт в постоянных благоприятных метеорологических условиях,
в). С точки зрения военного значения, получить недосягаемость для зенит ной артиллерии и незаметность самого полёта.
г). Сверх того, стратосферные полёты имеют и громадное научное значение.
…Проблема создания стратосферного самолёта заключается не столько в создании планера, сколько в создании специального силового агрегата, могущего работать в условиях стратосферы. Эта проблема распадается на создание специального движителя и специального винта.
Специальный движитель может быть 3-х различных типов:
а). Реактивный движитель ракетного типа…
б). Или реактивный движитель может состоять из паровой турбины.
в). Наконец — для движителя может быть использован нормальный мотор, изменённый таким образом, чтобы он сохранял свою мощность на высоте, т. к. разрежённый воздух стратосферы недостаточен для правильной карбюрации и полного сгорания горючего в цилиндре обычного авиационного мотора.
Из этих трёх решений последнее решение, хотя и является паллиативным, т. к. позволяет достигнуть высоты полёта лишь в пределах до 15–18 км, однако на настоящей стадии техники является единственно реальным. Первые два решения находятся в настоящее время лишь в состоянии лабораторных опытов. Поэтому Конструкторский Отдел (КО) и Бюро Новых Конструкций (БНК) ЦАГИ пошли при осуществлении построения стратосферного самолёта в направлении реализации третьего пути решения вопроса.
Сохранение мощности мотора может быть получено путём построения мотора внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия. Однако реализация такого мотора представляет настолько значительные механические трудности, что такого рода решения в настоящее время приходится признать нереальными.
Поэтому остаётся второй путь — постановка на моторах импеллеров (нагнетателей. — Д.С.), назначение которых состоит в том, чтобы, засасывая большие количества разрежённого воздуха, сжимать его примерно до атмосферного давления и при этом давлении подавать в мотор. Таким образом, для полёта в стратосферу требуется специальный высотный мотор с сильным импеллером.