Лёгкий пассажирский самолёт АНТ-2.

Лёгкий пассажирский самолёт АНТ-2.

Разработчик: ОКБ Туполева
Страна: СССР
Первый полет: 26 мая 1924 г.

Параллельно с работами по самолету АНТ-1 создавалась материальная база для строительства отечественных цельнометаллических аэропланов.

В августе 1922 года был получен первый кольчугалюминий. Этому событию предшествовала большая и напряженная работа ученых, инженеров, рабочих. Дело в том, что в чистом виде алюминий, несмотря на свою легкость, не мог использоваться в самолетостроении из-за плохих механических свойств. Немецким инженерам удалось создать сплав алюминия, который сочетал в себе исходную легкость алюминия с необходимыми для авиастроения механическими характеристиками. Сплав получил название дюралюминия (дюраля) по названию города Дюрен (Duren), где было налажено его производство. Впоследствии (у нас в технической литературе с 1946 г.) за сплавом закрепилось официальное название дуралюминий (в разговорной речи — дураль). Вполне возможно, что переход от слога «дюр» в слог «дур» произошел из-за того, что по латыни «durus» означает «твердый». Таким образом как бы подчеркивалось, что дуралюминий это твердый алюминий.

Конечно, немецкие инженеры оберегали тайну дуралюминия. Используя новый сплав, фирма «Юнкере» построила свой первый цельнометаллический свободнонесущий моноплан Ю-1 в 1915 году.

К раскрытию тайн получения дуралюминия приступила секция испытания материалов, организованная в ЦАГИ в мае 1922 года (преобразованная в отдел испытания авиационных материалов и конструкций, она в 1930 году выделится из ЦАГИ и начнет самостоятельное существование в качестве Всесоюзного института авиационных материалов). В распоряжение секции был передан фюзеляж захваченного на фронте самолета «Юнкерc» постройки 1918 года. Весь сортамент дуралюминия, входивший в его конструкцию — гладкий, гофрированный, трубы, профили — был тщательно и всесторонне изучен. Помимо выяснения химического состава, что было несложно, были проведены металлографические исследования, определены механические свойства. Затем последовали опытные плавки алюминия с различными присадками. Сначала они проводились в литейной мастерской МВТУ, а затем на Кольчугинском заводе. Все эти работы привели к тому, что проблема отечественной металлургии дуралюминия была успешно решена. Полученный русскими учеными кольчугалюминий по своему качеству не уступал немецкому дуралюминию (термин «кольчугалюминий» к 30-м годам вышел из употребления). Он отличался от дуралюминия присутствием никеля и иным содержанием меди и марганца.

В 1923 году был налажен выпуск необходимого сортамента, листового, гофрированного и профилированного кольчугалюминия, установлены допуски и технические условия. В КБ Туполева совместно с Кольчугинским заводом были разработаны собственные оригинальные методы производства гофра, отличавшиеся от принятых на заводе Юнкерса в Филях , что давало значительную экономию времени. 29 января 1923 года фирме «Юнкерс» для концессионного предприятия были предоставлены построенные в 1917 году и пустовавшие корпуса Русско-Балтийского завода в Филях. Было налажено производство самолетов Ю-20 и Ю-21. В договоре имелись пункты об организации производства сплава типа дураля, работы по двигателестроению. Так как фирмой они не выполнялись, то договор был расторгнут и 1 марта 1927 года концессия была ликвидирована.

Готовясь к получению заказанного сортамента кольчугалюминия, КБ Туполева приступает к проектированию первых отечественных цельнометаллических аэросаней. Они были построены в феврале 1923 года. В ноябре 1923 года проходит испытание первый цельнометаллический речной глиссер АНТ-2.

Аэросани АНТ-IV.

Глиссер АНТ-2.

Анализ работы кольчугалюминиевых конструкций в аэросанях, глиссерах, на самолете АНТ-1 позволил сделать вывод о том, что коллектив Туполева готов к проектированию и строительству первого отечественного металлического самолета.

Задание на проектирование самолета было получено от УВВС. Оно предусматривало создание машины, которая могла бы использоваться как в пассажирском (пилот и два-три пассажира), так и военном (пилот и наблюдатель, вооруженные двумя пулеметами) вариантах.

КБ приступило к выполнению своей первой государственной работы. Начали с изучения статистического материала. Это позволило установить эмпирическую зависимость массы конструкции от нагрузки на 1 м поверхности, которая была у наиболее совершенных самолетов. Затем последовала разработка методов расчета металлических конструкций (для их проверки испытаниям подвергли несколько тысяч образцов) и определение рационального использования материала.

В те годы финансовое положение ЦАГИ было тяжелым. Поэтому следует отметить позицию Госпромцветмета, который в интересах быстрейшего проведения экспериментальных работ и начала строительства АНТ-2 бесплатно снабжал металлом всю программу опытных работ.

После выбора схемы — свободнонесущего моноплана с высокорасположенным крылом — приступили к определению формы дужки крыла и выбору материала обшивки. Были проведены сравнительные испытания двух отсеков крыла, отличавшихся друг от друга только обшивкой: гладкой и гофрированной. Проанализировав полученные результаты, конструкторы остановились на гофрированной обшивке. При малых скоростях полета она практически не влияла на аэродинамику самолета. Зато наличие гофра обеспечивало более равномерное распределение нагрузки, чем при гладкой обшивке, позволяло при имевшихся технологических возможностях применять более простые инженерные решения. Проведенные в аэродинамической трубе продувки полной модели с выбранной формой крыла и фюзеляжем оригинальной конструкции дали хорошие результаты.

В процессе проектирования возникали и решались многочисленные инженерные, технологические, производственные вопросы. Перед началом постройки самолета испытывались не только отдельные детали конструкции, но и его агрегаты. Такой подход давал уверенность в правильности применяемых методов расчета и в надежности работы всей конструкции. Испытания обычно показывали хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных.

В небольшой заметке об испытаниях новых русских самолетов журнал «Вестник Воздушного Флота» в № 2 за 1924 года писал: «В ближайшее время будет испытываться второй самолет системы Туполева — пассажирский свободнонесущий моноплан с мотором Бристоль «Люцифер» мощностью 100 л.с., построенный целиком из кольчугалюминия».

Для изготовления отдельных агрегатов в пустующем складе, расположенном над пожарным сараем, оборудовали мастерскую. Сборку самолета проводили во дворе, под навесом. После окончания сборки, в мае 1924 года, АНТ-2 был перевезен на Центральный аэродром.

26 мая 1924 года летчик Н.И.Петров совершил на нем первые пробные полеты. Роль «пассажиров» выполняли два мешка с песком. Вполне удачные полеты позволили А.Н.Туполеву обратиться на следующий день в Научный комитет Главвоздухофлота с письмом: «ЦАГИ настоящим сообщает об окончании постройки металлического самолета с мотором «Люцифер» и просит Вашего разрешения о допуске к испытанию его на Центральном аэродроме.»

28 мая в присутствии руководства У ВВС и ЦАГИ проходили официальные испытания самолета АНТ-2. На мерном километре была достигнута скорость 169,7 км/ч. С двумя пассажирами АНТ-2 поднимался на высоту 1000 м за 7 мин., на 2000 м за 17 мин., на 3000 м за 39 мин. Потолок при этом достигнут не был. В перегрузочном варианте (с тремя пассажирами) высота 2000 м была достигнута за 25 мин. Испытания проходили успешно. С 11 июня АНТ-2 летал уже с пассажирами. Начались его эксплуатационные испытания. Выяснилось, что у машины недостаточна путевая устойчивость. Для повышения ее была увеличена площадь киля. После окончания испытаний самолет передали в УВВС.

В заметке «Первый советский металлический самолет» «Вестник Воздушного Флота» в № 6-7 за 1924 года писал: «26 мая на Центральном аэродроме им. т.Троцкого в Москве испытывался новый пассажирский самолет АНТ-2, выстроенный Центральным Аэрогидродинамическим Институтом по проекту инж. А.Н.Туполева. Самолет выстроен целиком из русского металла — кольчугалюминия, представляет он собой свободнонесущий моноплан весьма оригинальных, прекрасно обтекаемых очертаний. В передней части фюзеляжа установлен мотор Бристоль-Люцифер в 100 л.с., за ним расположено помещение для пилота и далее кабина для двух пассажиров. Мотор для удобства ремонта легко открывается. Все тяги управления жесткие. Самолет показал прекрасные полетные качества.»

1 июля 1924 года АНТ-2 участвовал в воздушном параде, организованном Обществом друзей воздушного флота (ОДВФ) в связи с торжественной передачей XIII съезду партии эскадрильи самолетов им.В.И.Ленина. В нее входило 19 разведчиков Р-1 конструкции Н.Н.Поликарпова, купленных на средства ОДВФ. АНТ-2 летел на правом фланге своих иностранных собратьев — также металлических Ю-13 — и обращал на себя внимание, по отзывам современников, «необычностью конструкции и легким изящным видом.»

По достоинству оценила создание АНТ-2 и коллегия Научно-технического отдела ВСНХ. По ее решению, принятому 7 августа 1924 года, А.Н.Туполев «за конструирование и постройку первого русского цельнометаллического самолета» был направлен в январе 1925 года в творческую командировку в Германию и Францию.

Первый экземпляр самолета АНТ-2 проходил тщательные повторные испытания с августа 1924 года по апрель 1925 года включительно. Это было необходимо в связи с намечавшейся постановкой машины на местные линии. Испытания проводились комиссией Научно-опытного аэродрома (НОА). Ее председателем был инженер Андреев, членами — красные военлеты Филиппов, Растегаев, Захаров, Савельев. Зафиксировав технические результаты испытаний, комиссия в особом акте отметила необходимость следующих конструктивных доработок:

Увеличить углы отклонения стабилизатора; подобрать движение органов управления так, чтобы чуткость реагирования самолета на ручку и педаль была одинакова; смонтировать в кабине летчика контрольные и аэронавигационные приборы и переставить пусковое магнето; сделать бензиновые баки легкосъемными с доступным для контроля бензоприемом; в конструкции управления устранить люфт и возможность появления его.

Одновременно с проектированием, постройкой, а затем и испытаниями АНТ-2 в НОА была начата подготовка к его серийному выпуску. Для этой цели А.Н.Туполев решил использовать небольшую мастерскую Кольчугинского завода, в которой изготавливались металлические лыжи и аэросани. Замечания комиссии НОА после инженерной проработки в КБ были переданы в мастерскую.

В 1924-1925 годах работами по строительству в Кольчугино серии самолетов АНТ-2 руководил Е.И.Погосский — помощник А.Н.Туполева. На первых порах создалась необычная ситуация. В ЦАГИ находились инженеры и небольшая группа рабочих, знавших, как строить самолет из металла. В мастерской же таких рабочих не было. Андрей Николаевич, всегда уделявший большое внимание кадрам и не только инженерным, но и рабочим, нашел простой и разумный выход из создавшегося положения.

Для получения необходимых навыков на стажировку в ЦАГИ направлялась небольшая группа в 15-20 человек кольчугинцев. Через некоторое время, научившись новому ремеслу, группа возвращалась на родной завод, а ей на смену прибывала другая. Таким образом, достаточно быстро на Кольчугинском заводе кадры рабочих были подготовлены. Среди них были: Н.В.Лысенко — механик в экипаже В.М.Петлякова во время аэросанного пробега 1924 года, в дальнейшем начальник производства завода № 156; П.Е.Комолов — начальник цеха шасси на заводе № 156, затем начальник производства завода № 156; А.С.Комаленков — начальник сборочного цеха завода № 156.

О начале серийного производства самолетов АНТ-2 говорится и в «Сведениях о ЦАГИ за 1925/26 гг.»: «Ввиду очень хороших летных данных (Vmax = 169 км/ч, потолок 3300 м) в настоящее время строится первая серия таких самолетов АНТ-2бис, так как необходимость для малонагруженных пассажирских линий такого типа маломощного самолета была вполне определенно установлена со стороны гражданской авиации.»

К сожалению, материалов о количестве построенных самолетов и об их эксплуатации пока не найдено. Зато обнаружены документы, подтверждающие хорошие характеристики первой отечественной металлической машины, ее надежность.

В одном из них говорится о том, что в 1925 году шла подготовка к перелету Москва — Париж. По условиям в нем могли принять участие два самолета советской конструкции и производства. Для участия в перелете были выбраны 6-местный пассажирский самолет ПМ-1 «Авиахим» конструкции Н.Н.Поликарпова с двигателем «Maybach» в 260 л.с. (190 кВт) и трехместный АНТ-2 с двигателем Bristol «Lucifer» в 100 л.с. (75,5 кВт). Прорабатывались два варианта маршрута. Определялись финансовые затраты. В основу последних были положены данные, полученные при анализе результатов известного перелета предыдущего года Москва — Пекин. В нем стоимость одного самолето-километра составила 3 р. 25 к. Хотя перелет по каким-то причинам и не состоялся, но включение в него самолета АНТ-2 говорит само за себя.

Из второго документа мы узнаем, что созданная в феврале 1930 года. Главная инспекция гражданского воздушного флота (ГВФ) в целях ускоренного развития ГВФ, в том числе и его местных линий, организовала Всесоюзный конкурс на легкие (в то время говорили «маломощные») самолеты. Жюри конкурса при Главной инспекции, рассмотрев 14 представленных эскизных проектов, рекомендовало три из них для дальнейшей проработки.

К этому конкурсу ЦАГИ представил 3-местный пассажирский самолет АНТ-2бис с двигателем «Wright» в 200 л.с. (147 кВт). Судьба конкурса неизвестна. Но примечательно, что в нем предполагалось участие машины, спроектированной за шесть лет до этого.

Подводя итог проделанной работе, А.Н.Туполев писал: «День 26 мая 1924 года должен быть отмечен в истории советского самолетостроения. В этот день на центральном аэродроме совершил свой пробный полет первый советский металлический самолет, спроектированный и построенный Центральным аэрогидродинамическим институтом научно-исследовательского отдела ВСНХ.»

Осталось назвать фамилии инженеров ЦАГИ, выполнивших основные работы по методам расчета, разработке конструкции самолета, непосредственно руководивших его постройкой: А.Н.Туполев, И.И.Сидорин, И.И.Погосский, Г.А.Озеров, А.И.Путилов, В.М.Петляков, Б.М.Кондорский, Н.С.Некрасов, Н.И.Петров, Е.И.Погосский, А.И.Зимин.

Единственный сохранившийся экземпляр самолета АНТ-2, отреставрированный после случившегося в нем пожара, экспонируется в Музее Военно-Воздушных Сил в г. Монино.

Техническое описание.

Полагая, что никто не даст лучшего описания, чем сам конструктор, мы взяли за основу статью А.Н.Туполева (А.Н.Туполев. Первый советский металлический самолет АНТ-2. «Самолет». 1924 г. № 8), позволив себе дополнить ее некоторыми сведениями из других источников.

Самолет АНТ-2 был построен целиком из кольчугалюминия.

Схема — свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом. Обшивка всех внешних поверхностей выполнена из гофрированного кольчугалюминия (шаг — 40 мм, высота — 8 мм).

При постройке все внимание было обращено на простоту конструкции, хорошие аэродинамические качества, возможное уменьшение веса не в ущерб прочности. Запас прочности был принят равным 7 и только в наиболее ответственных местах доходил до 10. В результате первый отечественный металлический самолет по легкости конструкции не уступал самолетам фирмы «Юнкерc».

Крыло жесткое, неразрезное, двухлонжеронное с 26 ферменными нервюрами, с дужкой типа АНТ-2, имеющей относительную толщину 16%. Крыло крепится четырьмя болтами сверху к лонжеронам фюзеляжа. В передней части крыла, нависающей над кабиной пилота, сделан вырез. На концах крыла, снизу предусмотрены небольшие дужки, держась за которые можно было направлять движение самолета по аэродрому. Кроме того, дужки служили для крепления машины на стояночной площадке. На концах крыла расположены элероны длиной по 2,5 м. Управление элеронами жесткое, с помощью кольчугалюминиевых труб от рукоятки.

Фюзеляж характерной трехгранной формы, что обеспечивало необходимую жесткость при минимальном весе, так как исчезла необходимость в растяжках и подкосах при креплении шпангоутов. Фюзеляж трехлонжеронный. К его передней части четырьмя болтами крепится моторная толь (так в те годы называлась противопожарная перегородка, отделявшая двигатель от остальных частей самолета). При снятии с нее двух болтов она может поворачиваться вместе с двигателем, как дверца на петлях.

Двигатель — трехцилиндровый «Lucifer» в 100 л.с. (73,5 кВт), воздушного охлаждения, выпуска 1923 года, № 1073 английской фирмы «Bristol». Двигатель крепится к раме, которая в свою очередь закрепляется на моторной толи. Удобный осмотр двигателя, без снятия его с самолета, обеспечивался возможностью поворота моторной толи. Двигатель мог запускаться как от пускового магнето, так и рукояткой. Выхлопная труба выводилась с правого борта фюзеляжа. Винт ЦАГИ двухлопастный, деревянный, диаметром 2,2 мм, типа «НЕЖ», выпуска 1924 года № 81.

Кабина пилота открытая и находится за двигателем. От набегающего потока воздуха пилота защищает небольшой целлулоидный козырек (в дальнейшем он был увеличен) над приборной доской. На доске размещены приборы, показывающие: высоту, скорость, частоту вращения двигателя, наличие бензина, давление и температуру масла. Слева по борту фюзеляжа установлен сектор газа, справа — штурвал перестановки стабилизатора. Пилот поднимался в кабину с левой стороны фюзеляжа, где было специальное углубление для ноги.

Пассажирская кабина, рассчитанная в обычном варианте на двух человек, располагается за кабиной пилота. Гофрированные перегородки отделяют ее от кабины пилота и хвостовой части фюзеляжа. Входная дверь находится по левому борту в передней части кабины. С каждого борта было сделано по три окна. Пассажиры сидели на плетеных камышовых креслах, лицом друг к другу. Кресло пассажира, сидевшего за пилотской кабиной, спинки не имело.

Шасси крепится снизу непосредственно к фюзеляжу. Оно представляет собой две полуоски с растяжками (трубы), заключенными в маленький нижний план, расположенный между колесами шасси. От внешних концов полуосок поднимаются вверх и уходят в фюзеляж стойки. На своем верхнем конце, скрытые в фюзеляже, стойки имеют амортизаторы. Нижний план целиком несет вес всего шасси; две стойки — единственные внешние опоры самолета.

Ширина колеи — 1,75 м. Размер покрышки колеса 0,750 х 0,125 м. В зимний период колесное шасси заменялось на лыжи.

Третьей опорой машине служит костыль, состоящий из стальной трубы с резиновым амортизатором. Костыль крепится на фюзеляже, прорезает его нижний лонжерон и выходит под стабилизатором наружу.

Стабилизатор монопланного типа, длиной 2,7 м крепится к хвостовой части фюзеляжа. К нему подвешены рули высоты длиной 1,45 м. Управление рулями жесткое, с помощью системы кольчугалюминиевых труб от рукоятки.

Киль высотой 1,4 м крепится к вертикальной балочке, замыкающей фюзеляж. Эта же балочка служит и для подвески руля поворота, имеющего высоту 1,37 м. Руль поворота приводится в движение ножной качалкой при помощи тросов.

ЛТХ:

Модификация: АНТ-2
Размах крыла, м: 10,00
Длина самолета,м: 7,50
Высота самолета,м: 2,15
Площадь крыла,м2: 17,30
Масса, кг
-пустого самолета: 500
-максимальная взлетная: 820
Тип двигателя: 1 х ПД Bristol «Lucifier»
-мощность, л.с.: 1 х 100
Максимальная скорость, км/ч
-у земли: 165
-на высоте: 155
Крейсерская скорость, км/ч: 125
Практическая дальность, км: 425
Скороподъемность, м/мин: 63
Практический потолок, м: 3000
Экипаж, чел: 1
Полезная нагрузка: 2-3 пассажира.

Лёгкий пассажирский самолёт АНТ-2.

Сборка АНТ-2 во дворе ЦАГИ.

АНТ-2 после сборки во дворе ЦАГИ.

Летчик-инженер Н.И.Петров в кабине АНТ-2 перед первым полетом.

АНТ-2 на Центральном аэродроме перед первым полетом 26 мая 1924 г.

Винто-моторная группа самолета АНТ-2.

АНТ-2 на лыжном шасси.

Н.С.Некрасов и А.Н.Туполев в салоне АНТ-2.

АНТ-2 на ВДНХ. 1985 г.

АНТ-2 в музее ВВС Монино. 1988 г.

АНТ-2 в музее ВВС Монино.

Винтомоторная группа АНТ-2. Музей ВВС Монино.

Пассажирский салон АНТ-2. Музей ВВС Монино.

АНТ-2. Рисунок.

АНТ-2 с увеличенной площадью киля. Рисунок.

АНТ-2. Схема.

Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Владимир Ригмант. Под знаками «АНТ» и «ТУ».
Константин Удалов, Максимилиан Саукке. Самолеты АНТ-1 и АНТ-2.
Максимилиан Саукке. Самолеты Туполева. АНТ-1 — АНТ-15.
ОАО «Туполев»: От АНТ-1 до Ту-334.
Сайт авиационной истории (aviahistory.ucoz.ru).