Многоцелевой пассажирский самолет К-4.
Разработчик: Калинин
Страна: СССР
Первый полет: 1928 г.
В 1926 году К.А.Калинин возглавил конструкторское бюро при авиационном заводе им. «Совнаркома УССР» акционерного общества воздушных сообщений «Укрвоздухпуть»(УВП), которое находилось в тогдашней украинской столице Харькове. Первые два года работы здесь выдались нелегкими. Не смотря на то, что были созданы К-2 и К-3, в УВП продолжали делать ставку на хорошо знакомые и надежные в эксплуатации самолеты немецкой фирмы «Дорнье». Между главным конструктором и правлением общества возник острейший конфликт, закончившийся вмешательством высших партийных инстанций. В итоге кадровый состав руководящего звена «Укрвоздухпути» претерпел кардинальные изменения. Положение Калинина упрочилось, но интриги приверженцев прежнего руководства не прекращались вплоть до конца июля 1928 года, когда председателем правления УВП стал И.И.Касяненко — авиатор с дореволюционным стажем и старый друг Константина Алексеевича.
В этих непростых условиях в начале 1928 года Калинин приступил к созданию К-4. Собственно говоря, работа состояла в дальнейшем совершенствовании уже созданных образцов. Она велась по договору с ЦК Российского Общества Красного Креста (РОКК), который предусматривал постройку трех санитарных аэропланов типа К-3 в улучшенном варианте. Однако результатом работ явилась фактически новая машина. Ее схема повторяла предыдущие самолеты Калинина, а размеры почти соответствовали К-3. В конструкции широко использовались детали, узлы и даже целые агрегаты ранних самолетов КБ. Вместе с тем имелся ряд новых решений: стабилизатор с изменяемым в полете углом установки, что дало возможность эксплуатировать самолет с большим диапазоном центровок; универсальная моторама, позволявшая без особых переделок устанавливать моторы близкой мощности разных типов. Главное же отличие заключалось в том, что у К-4 могла быть как металлическая, так и смешанная конструкция, когда на изготовление крыла и горизонтального оперения шло дерево. При этом на одном и том же самолете допускалась полная взаимозаменяемость металлических и деревянных частей. Еще одной особенностью новой машины являлось то, что изначально предполагалось создание не только санитарного варианта, но еще двух: аэрофотосьемочного и пассажирского.
В работе по К-4 КБ Калинина тесно сотрудничало с учеными Харьковского технологического института и ЦАГИ, откуда поступали нормы и методы расчетов, данные по аэродинамическим продувкам и прочностным испытаниям материалов. Это помогло маленькому коллективу, в котором насчитывалось только 10 штатных работников и 10 временных, завершить проектирование самолета всего за два с половиной месяца.
3 мая 1928 года у сборочных стапелей Харьковского авиазавода собрались на митинг рабочие, мастера, представители украинского правительства. Звучали слова приветствия, пожелания новых успехов в деле создания отечественной авиации: типичное для той эпохи торжество ознаменовало начало производства опытной серии (4 машины) самолетов К-4 с двигателями BMW-IV.
Аэрофотосьемочный вариант. «Громадье» советских планов требовало гигантского объема топографических работ, выполнить которые в сжатые сроки без помощи авиации не представлялось возможным. Опыт аэрофотосъемки в СССР уже имелся, он показал высокую эффективность этого метода, а также целесообразность создания специального самолета. В апреле 1928 г. российское общество «Добролет» заказало своему украинскому собрату «Укрвоздухпути» изготовление двух аэропланов для фотосьемок. Заказчик брал на себя обязательство поставить моторы для этих машин и уплатить за каждый готовый самолет по 53 тыс. руб.
Заключение этого договора изменило приоритеты в планах УВП. Хотя работа над всеми модификациями К-4 шла параллельно, теперь постройка двух «фотографических» самолетов предусматривалась в первую очередь. Для выполнения заказа «Добролета» требовалось внести некоторые изменения в конструкцию машины. С этим удалось справиться довольно легко: в полу кабины сделали специальный люк под две фотокамеры; оборудовали рабочие места штурмана и бортоператора, а в хвосте — темную кабину с сиденьем и столиком, предназначенную для перезарядки аппаратуры.
По плану сборку первой машины должны были завершить к 1 мая. Однако эти сроки оказались абсолютно нереальными — на заводе не хватало квалифицированных кадров, оборудования, площадей, возникли проблемы со снабжением необходимыми материалами.
И все же задержка оказалась непродолжительной. Уже в июне шеф-пилот М.А.Снегирев приступил к заводским испытаниям. В их ходе обнаружились кое-какие недоработки, в частности, при посадке расходились в стороны стойки шасси и лопались покрышки колес. С этими проблемами справились быстро, после чего самолет предъявили на испытания специальной комиссии во главе с командующим авиацией Украинского военного округа Ф.А.Ингаунисом. Полеты проходили в целом успешно, а однажды произошел случай, подтвердивший высокую надежность самолета. Выполняя полет на достижение максимальной высоты, Снегирев вошел в облака, потерял ориентировку и заблудился. Топливо заканчивалось, и летчик совершил вынужденную посадку прямо на распаханное поле возле деревеньки Кобеляки. При этом самолет не получил ни единого повреждения! А вот экипаж прямо на месте попал под арест-излишнюю бдительность проявили местные крестьяне, которые с большим недоверием отнеслись к неожиданным визитерам и доставили их в свой исполком. Там быстро разобрались в ситуации. Вскоре К-4 заправили топливом, авиаторы заняли свои места, и машина уверенно взлетела с пашни. После непродолжительного полета она благополучно приземлилась в Харькове.
Проведенные испытания подтвердили пригодность К-4 для аэрофотосьемки. Отсутствие вибрации в кабине давало возможность получать четкие и рельефные снимки. Условия работы экипажа оказались весьма комфортными, а семичасовый запас горючего позволял значительное время находиться над объектом. В августе эту машину передали в аэрофотосъемочную службу общества «Добролет». Принимал ее в Харькове известный летчик К.Арцеулов, который дал положительное заключение о самолете.
Серийные К-4, сведенные в аэрофотосъемочные отряды, с успехом использовались при картографировании районов Средней Азии, Западной Сибири, Урала, Центрально-Черноземной области, Волги, Дона, Удмуртии, Азовского моря.
Санитарный вариант. Опытная эксплуатация созданного в 1927 году самолета К-3 подтвердила правильность калининской концепции санитарного самолета. С машиной ознакомились в высших эшелонах советских медицинских инстанций, где она в целом получила весьма высокую оценку. Однако обнаружились и недоработки. Так, в акте комиссии Исполкома Союза Красных Крестов и Полумесяцев (Кроме Генерального секретаря, в СККП входили председатели исполкомов обществ ККП Белоруссии, Украины, Армении и Грузии) отмечалось плохое уплотнение окон, из-за чего в салоне сильно дуло, неудобная конструкция люка для погрузки больных, высказывался ряд мелких замечаний.
Учтя предложения специалистов, конструкторы перекомпоновали санитарную кабину: люк расположили с правого борта; сиденье сопровождающего врача переместили к изголовью носилок; более рационально разместили санитарное оборудование, одновременно улучшили обогрев кабины. Все это создавало повышенный комфорт и удобства для оказания срочной медицинской помощи.
В апреле 1928 года стало известно, что Харьковскому заводу поручается к осени подготовить санитарный самолет для демонстраций на III Международной авиационной выставке в Берлине. Задание было чрезвычайно важным, поэтому к его выполнению подошли с максимальной ответственностью. Москва поставила Калинину условие: машину необходимо изготовить исключительно из отечественных материалов и комплектующих изделий. Поэтому вместо немецкого двигателя BMW-IV установили новый советский мотор М-6 мощностью 300 л.с.
Выставка открылась 8 октября. Советский павильон выглядел весьма представительно. Свои экспозиции демонстрировали ЦАГИ, Авиатрест, ОСОАВИАХИМ, «Дерулюфт», «Добролет» и «Укрвоздухпуть». Калинин получил персональное приглашение от устроителей выставки, что говорило о признании его работ на международном уровне. Он с гордостью смотрел, как посетители, в первую очередь немцы, с любопытством осматривают его машину. Авторитетное жюри выставки удостоило К-4 золотой медали.
В течение последующих лет санитарные К-4 широко использовались для оказания медицинской помощи в различных районах СССР. Нашли они и боевое применение. Во время советско-финской войны эти самолеты участвовали в эвакуации раненых с Карельского перешейка в Ленинград. Полеты осуществлялись в условиях суровой зимы, при минимальной видимости и сильных морозах, которые порой доходили до -45°С, однако К-4 работали надежно.
Пассажирский вариант и экспериментальные модификации. Летом 1928 года у Калинина появилась неожиданная возможность сравнить свою машину в совместном перелете с новейшим пассажирским самолетом «Меркур» фирмы «Дорнье», который немецкая компания прислала для рекламных полетов в СССР. Эти необычные испытания показали, что по своим летным данным советский аэроплан несколько превосходит германскую машину. Летчики обратили особое внимание на меньшую утомляемость при пилотировании К-4 в сравнении с «Меркуром».
Воодушевленный этими результатами, Калинин добился разрешения провести испытания К-4 по маршруту особой сложности: Тифлис — Кутаиси — Тагра — Туапсе — Краснодар. В 20-х числах августа такой перелет состоялся. Он прошел успешно и подтвердил высокие летные данные новой машины. Стало ясно, что создан перспективный пассажирский самолет, способный заменить на воздушных трассах невероятно дорогую импортную технику.
Освоение самолета на ХАЗе шло быстро. В этом была немалая заслуга тогда еще совсем молодого инженера И.Г.Немана, отвечавшего за доводку К-4 в серию. 7 ноября четыре машины прошли над колоннами харьковчан, участвовавших в праздничной демонстрации в честь 11-й годовщины Октября. Вскоре еще девять К-4 приступили к рейсовым полетам на линиях УВП.
Пассажирские К-4 предназначались для перевозки платной нагрузки в 410 кг (четыре пассажира, багаж и почта). Большинство из них оснащались моторами «Junkers L-5» в 300 л.с. Значительный запас топлива позволял применять машины на линиях, проходивших через малонаселенные районы страны. Для расширения возможностей самолета предусматривалась возможность его эксплуатации на специально разработанных поплавках.
На первых серийных К-4, по инициативе редакции газеты «Комсомолец Украины», «Укрвоздухпуть» провел большой агитационный перелет — «воздушную экспедицию рабочей молодежи Украины на Кавказ». Утром 1 мая 1929 года из Харькова вылетели семь машин с тридцатью пятью посланцами украинского комсомола. Их путь пролег по маршруту: Харьков — Ростов — Сочи — Минводы — Тбилиси. Как писали газеты, «это был первый в СССР массовый перелет пассажирских самолетов.» В этом же месяце К-4 стали поступать в Казахстан и Среднюю Азию, где они должны были сменить на линиях «Добролета» немецкие «Юнкерсы». Первый из этих самолетов получил название «Подарок Украины Казахстану».
В общей сложности в этот регион поступило более десятка К-4. Они интенсивно использовались для пассажирских перевозок, доставки необходимых приборов топографам и геодезистам, оказания срочной помощи чабанам и геологам, обеспечения строительства Турксиба. Летать приходилось в очень непростых условиях. Работавший на этих трассах впоследствии известный летчик, Герой Советского Союза И.П.Мазурук вспоминал, что обычно «…полеты проходили на высотах 200-300 метров. Болтанка бывала страшная, но пассажиры были довольны… хотя я перед полетом иногда шутливо объявлял: тело довезу в собранном виде, а за душу не ручаюсь — вытрясу! Иногда пассажирам приходилось нам помогать. Двигатель зимой зачастую замерзал. На ночь мы подвешивали под него ведро с углями, а перед вылетом пассажиры дружно подносили механику ведра с горячей водой.»
Имелись случаи и нетрадиционного применения К-4. В качестве военно-транспортного самолета они привлекались для доставки боеприпасов и продовольствия частям ОГПУ, которые проводили операции по ликвидации банд басмачей и белобандитов. Эти полеты оказались весьма рискованными: в одном из них погиб пилот Суонио.
Первый год эксплуатации К-4 в Средней Азии показал, что для климатических условий этих мест самолет смешанной конструкции мало подходит. Сделанные из дерева, обтянутые перкалью крылья от жары деформировались, покрытие лопалось — применение дешевых материалов при постройке вылилось в большие затраты при частых ремонтах и необходимость строительства дорогостоящих ангаров, без которых нормальное использование машин оказалось невозможным. Для сравнения можно сказать, что прибывшие в Туркестан в 1924 году цельнометаллические Ju-13 в течение 5 лет стояли зимой и летом под открытым небом и продолжали неплохо выполнять свои функции. В 1928-1929 годах эти самолеты оснастили более мощными двигателями L-5 и они еще долгие годы продолжали летать. Как уже отмечалось, Калинин предусматривал установку на К-4 цельнометаллического крыла, однако внедрить эту разработку удалось только на следующей машине К-5.
В биографии К-4 1929 год отмечен многими событиями. Среди них выделяется сверхдальний перелет Харьков — Иркутск. В те времена побитие всевозможных авиационных рекордов стало своего рода модой. Проведенные Калининым в конце 1928 года расчеты показали, что его новый самолет вполне мог принять участие в этом движении. В декабре в Комиссию по перелетам при ОСОАВИАХИМе СССР от летчика М.А.Снегирева и штурмана И.Т.Спирина поступила заявка на беспосадочный перелет Харьков — Владивосток, дальностью 7100 км с целью установить мировой рекорд продолжительности полета. Предварительные проработки показывали, что К-4 с новым надежным и экономичным двигателем ВМ-4 сможет продержаться в воздухе 50 часов! Установка дополнительного топливного бака делала самолет настоящей «летающей канистрой»: более половины взлетной массы в 4000 кг приходилось на горючее. Но ВМ-4 так и не был создан. В сложившейся ситуации Калинин предложил использовать серийную машину с усовершенствованным мотором L-5 и рядом специальных доработок (усиленное шасси, дополнительный топливный бак на 550 кг). Срочно разработали новый план перелета с несколькими промежуточными посадками. Он предусматривал два возможных маршрута. Первый, основной, проходил через Москву до Кургана и дальше до Красноярска и Иркутска. При благоприятных погодных условиях и надежной работе двигателя предполагался второй этап — через Читу и Хабаровск до Владивостока.
Перелет начался в ночь с 21 на 22 августа. Самолет с собственным именем «Червона Украина» стартовал с харьковского аэродрома в направлении на Москву. В его экипаж, кроме уже упомянутых Снегирева и Спирина, входил бортмеханик С.В.Кеглевич. Авиаторам предстояло выдержать немалые трудности. Сразу же их встретила сплошная облачность. Как позднее рассказывал Снегирев, в районе Курска бушевала «настоящая буря». Ветер достигал скорости 22 метра в секунду. Земли видно не было. Только возле Орла пришел долгожданный рассвет. Лететь стало легче и до Москвы дошли более-менее нормально. В пять утра под нами проплыла столица. Но чем дальше от Москвы, тем сильнее дул встречный ветер. Мотор съел почти весь запас бензина. Пришлось сесть в Казани и пополнить свои баки. До Иркутска «Червона Украина» еще трижды дозаправлялась топливом в Кургане, Новосибирске и Красноярске. Практически на всех участках метеоусловия оставались сложными, и всеже экипаж успешно справился с поставленной задачей.
После короткого отдыха в Иркутске было принято решение возвращаться в Харьков — начал сдавать мотор. И как ни старался бортмеханик его отрегулировать, на обратном пути двигатель пришлось дважды менять — немецкий L-5 хоть и слыл надежным мотором, но столь долгий путь и он не выдюжил. Только 23 сентября самолет вернулся в Харьков. В этом перелете «Червона Украина» находилась в воздухе 73 часа и преодолела 10400 км, причем никаких замечаний к конструкции собственно самолета у летчиков не возникло.
Для Калинина успешное завершение перелета имело особое значение. Дело в том, что при выполнении рейсовых полетов на линиях УВП произошли две катастрофы К-4. Первая случилась в конце июня в Сухуми. Вскоре после взлета на самолете с бортовым обозначением СССР-219 отказал двигатель. Машина упала в море в 400-х метрах от берега. От полученных при ударе о воду ранений по дороге в больницу скончались два пассажира. Вторая катастрофа произошла 24 августа в Сочи. Вскоре после взлета самолет СССР-217, пилотируемый летчиком Каланом, стал быстро снижаться. Как и в сухумском случае, садиться пришлось на море. Фюзеляж ушел под воду, но деревянное крыло удержало К-4 на плаву. В пассажирском салоне находились женщина с маленькой дочкой и командующий Кавказской Краснознаменной армией Я.Ф.Фабрициус, который, преодолевая сопротивление воды, стал помогать выбраться наружу своим спутницам. Пилота и механика выбросило из кабины при ударе, но они подплыли к самолету и также пытались помочь пассажирам. Случившееся наблюдали с пляжа отдыхающие. От них до терпящих бедствие было каких-нибудь 200 м, и нашлось немало добровольных спасателей, но пока они доплыли до самолета, то порядком устали и прежде всего взобрались на крыло отдохнуть. Этого К-4 выдержать уже не смог и быстро затонул. Фабрициус так и не успел его покинуть.
Естественно, гибель легендарного красного командира не могла остаться без последствий. Комиссия, расследовавшая катастрофу, признала, что случившееся произошло исключительно по вине пилота, который «…оставил стабилизатор в посадочном положении». Тем не менее в адрес правления УВП были выдвинуты обвинения в халатности и бесхозяйственности, встал вопрос о прекращении постройки и эксплуатации К-4 якобы ввиду его небезопасности. Перелет экипажа Снегирева эти вопросы снял.
Однако для Калинина проблемы повышения надежности его машины актуальности не потеряли. Из отчетов линейных летчиков он знал, что у К-4 имеются недостатки. Некоторые из них, например, спадание с направляющих тросика руля направления или ненадежностькостыля, носили чисто производственный характер. Много нареканий вызывали импортные двигатели BMW. Но были и конструктивные просчеты. Летчики критиковали отсутствие двойного управления, указывали на низкую надежность бензосистемы, затрудненный доступ к мотору, плохой обзор из кабины, недостаточный уровень комфорта в пассажирском салоне. Если при сравнении К-4 с «Кометой III» фирмы «Дорнье» практически все отдавали предпочтение калининской машине, то при поступлении в эксплуатацию «Меркура» симпатии экипажей и пассажиров переместились на сторону немецкого самолета. Так, летчик В.В.Карпов в одном из отчетов писал, что К-4 уступает «Меркуру» и в скорости и грузоподъемности и старте и если по некоторым случайным полетам прошлого года и проводилась между ними параллель (например, одновременный полет Москва — Харьков), то это явления рекламного порядка. Особое внимание пилот уделил некомфортабельности салона К-4. «Мне известен случай (думаю их был не один), когда при одновременном рейсе двух самолетов среди пассажиров получился конфликт, так как никто не хотел лететь в К-4, а стремились попасть на «Дорнье-Меркур».»
Читать подобное главному конструктору, когда его детище получило золотую медаль на Берлинской выставке, было мало приятно. Но Калинин понимал, что эти оценки вполне объективны. Он и его коллектив пытались доработать машину, насколько это позволяли тогдашние реалии. Например, улучшить обзор из пилотской кабины было весьма затруднительно хотя бы потому, что конструкция фонаря подгонялась под стекла от аэропланов «Вуазен», запас которых остался еще с дореволюционных времен. И таких нюансов было немало.
К-4 продолжал выпускаться в высоком темпе. Потребность в самолете такого класса в СССР оставалась большой, а средств на закупку импортной техники не было. По новейшим архивным данным, всего этих машин построили 39 экземпляров всех модификаций. По довоенным меркам для гражданского самолета это очень большая серия, ведь, например, знаменитых АНТ-9 построили всего около 70 экземпляров.
Пассажирские К-4 интенсивно эксплуатировались на самых различных авиатрассах. В 1928 году они, наряду с иностранными машинами, применялись на международной линии Харьков — Баку — Пехлеви — Тегеран. Весной 1930 года пилот «Добролета» Б.Н.Кудрин провел эксплуатационные испытания К-4 на линии Архангельск — Сыктывкар, доказав тем самым возможность регулярных полетов в условиях Европейского Севера. В августе того же года летчик Бабушкин с пассажирами на борту выполнил рейс Москва — Ташкент, открыв одну из самых дальних воздушных магистралей в СССР протяженностью 3000 км.
Зимой 1930-1931 годов страшная беда — гололед — обрушилась на многочисленные табуны животных, зимовавших в калмыцких степях. Лед покрыл все остатки травы. Свыше ста тысяч отборных лошадей и шестьдесят тысяч верблюдов были обречены на голодную смерть. На Кубани, в Дагестане и под Сталинградом готовилась помощь. Однако никто не знал, где блуждают огромные стада голодных животных. И тогда на помощь из Харькова прислали К-4 с опытным пилотом Затыкиным. Ему пришлось летать прямо с распаханного поля над огромной, побитой гололедом степью, выполняя разведку мест нахождения животных, перевозя лекарства и срочную корреспонденцию. «Чудесным спасителем» окрестили К-4 животноводы.
Мало известны факты существования оригинальных модификаций К-4. Так, в 1928 году конструкторское бюро подготовило чертежи самолета в варианте ближнего бомбардировщика. В следующем году в НИИ ВВС прошли испытания К-4 в роли «бензовоза» для транспортировки 420 кг топлива в стандартных бочках. В Харькове в течение нескольких лет использовался К-4, переоборудованный под психофизическую лабораторию для исследования поведения летчиков в полете.
В 1930 году в СССР проводились первые опыты использования радиосвязи между аэропортами и самолетами. Смонтированные по инициативе начальника связи «Укрвоздухпути» Давыдова две радиостанции, УПВ-1 в здании Харьковского аэропорта и УПВ-2 в аэропорту Белореченская, позволили поддерживать устойчивую связь «земля-земля». Вскоре впервые в Советском Союзе подобную радиостанцию, работавшую от аккумуляторов, установили на одном из рейсовых самолетов К-4. Эксперимент полностью удался, был налажен надежный радиомост «земля-самолет-земля».
К-4 являлся наиболее доведенным из калининских самолетов первого поколения. Работы по созданию унифицированных К-1 и К-4 дали ценные данные о свойствах и конструктивных особенностях пассажирских машин, что позволило найти собственный подход к проектированию новых летательных аппаратов. Результаты этой напряженной деятельности позднее были использованы К.А.Калининым в самолетах нового поколения.
ЛТХ:
Модификация: К-4
Размах крыла, м: 16,75
Длина самолета, м: 11,35
Высота самолета, м: 2,76
Площадь крыла,м2: 40,00
Масса, кг
-пустого самолета: 1400
-максимальная взлетная: 2040
Тип двигателя: 1 х ПД М-6
-мощность, л.с.: 1 х 300
Максимальная скорость, км/ч: 186
Крейсерская скорость, км/ч: 145
Практическая дальность, км: 1040
Практический потолок, м: 5500
Экипаж, чел: 2
Полезная нагрузка: 4 пассажиров или 410 кг груза
Серия: 39 экз.
Первый экземпляр К-4 с двигателем BMW.IV. Май 1928 г.
Первый экземпляр К-4 с двигателем BMW.IV в полете.
Самолет К-4 на Берлинском авиасалоне.
Санитарный самолет К-4С.
Погрузка больного на борт самолета К-4С.
Пассажирский самолет К-4 CCCP-Л46 Управления Украинских воздушных линий ВО ГВФ.
Летчик В.Г.Малявкин у пассажирского самолета К-4.
Санитарный самолет К-4С «Богородский рабочий». Гатчина. 1930-е годы.
Самолет К-4 CCCP-180 использовался для аэрофотосъемки.
Самолет К-4 CCCP-238 ГУ ГВФ СССР — Аэрофлот.
Самолет К-4 с двигателем Junkers L-5 CCCP-Ф8 треста Аэрогеодезия.
Самолет К-4 с двигателем Junkers L-5 CCCP-Л40 Восточно-сибирского управления ГВФ.
Самолет К-4 борт CCCP-219.
Пассажирский самолет К-4.
Проекции К-4. Рисунок.
К-4С «Пролетарка Украины». Рисунок.
К-4. Рисунок.
Компоновочная схема К-4.
К-4. Схема.
.
.
Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Авиация и Время. Вячеслав Савин. Калинин-4.
ХГАПП. Харьковский авиационный завод: История, современность, перспективы.
Сайт авиационной истории (aviahistory.ucoz.ru).