Многоцелевой транспортно-пассажирский самолет СТАЛЬ-7.

Многоцелевой транспортно-пассажирский самолет СТАЛЬ-7.

Разработчик: Бартини
Страна: СССР
Первый полет: 1937 г.

СТАЛЬ-7 — многоцелевой самолет, разработанный конструктором Р.Л.Бартини. Это был двухмоторный низкоплан, с крылом резко выраженного типа обратной «чайки», сечение фюзеляжа — расширенный книзу овал, переходящий в крыло, имевшее очень большое сужение к концам. Проектирование 12-местной пассажирской машины СТАЛЬ-7 началось в мае 1934 года и, как рассказывал И.А.Берлин, на этом настоял один из руководителей НИИ ГВФ Петр Васильевич Дементьев, будущий министр авиационной промышленности. Самолет разрабатывался в соответствии с требованиями Главного управления ГВФ, среди которых оговаривалась установка лицензионных моторов «Hispano-Suiza» жидкостного охлаждения, будущих М-100. Это было время, когда одним из главных требований к самолету подобного назначения являлось достижение наибольшей скорости.

В декабре 1934 года СТАЛЬ-7 выкатили из сборочного цеха завода опытных конструкций (ЗОК) НИИ ГВФ. Как и в предыдущих разработках, в новой машине Роберт Людвигович старался использовать нестандартные технические решения. В 1930-е годы в аэродинамической трубе Военно-воздушной академии имени Н.Е.Жуковского Бартини исследовал влияние динамической воздушной подушки и экранного эффекта на аэродинамические характеристики крыла малого удлинения, снабженного боковыми шайбами. Для этого был изготовлен ленточный бегущий экран. Итогом исследований стала довольно оригинальная схема самолета с низкорасположенным крылом в виде «обратной чайки».

Подобная схема позволяла установить в месте излома шасси с более короткими стойками, а значит и более легкое, убиравшееся поворотом назад в мотогондолы. Вдобавок такая схема несущей поверхности улучшала обзор летчику. Крыло, набранное из профилей, разработанных Бартини (после ареста Роберта Людвиговича этот профиль стал обозначаться как профиль завода № 240), удачно совмещалось с фюзеляжем, поперечное сечение которого было близко к треугольному, сведя к минимуму аэродинамическую интерференцию.

Но этой схеме свойственны и недостатки, в частности, излом крыла приводил к некоторому его утяжелению и появлению так называемого «диффузорного эффекта», вызывавшего увеличение аэродинамического сопротивления. Однако по мнению Бартини преимущества от этой компоновки для самолета СТАЛЬ-7 были выше, чем недостатки.

Много позже, когда на базе СТАЛЬ-7 построили бомбардировщик Ер-2, «диффузорный» эффект дал о себе знать. Связано это было как с увеличением удельной нагрузки на крыло с 97,2 до 157 килограммов на квадратный метр, так и с установкой тоннельных водорадиаторов двигателей с выходом теплого воздуха через жалюзи, размещенные вблизи излома крыла.

Использование крыла в виде «обратной чайки» позволило отказаться от средств его механизации — закрылков. Возможно, что после создания СТАЛЬ-7 (в документах встречается также сокращенное обозначение «С-7») у Бартини усилился интерес к летательным аппаратам, использующим эффект близости земли.

Большая бортовая хорда крыла позволила разместить в его центроплане баки, вмещавшие необходимый для полета на большие расстояния запас бензина. Кроме этого, горючее разместили в баках — носках крыла, что ранее не встречалось ни в одном самолете.

Другим внешним отличием машины был фонарь кабины летчиков с остеклением, наклоненным вперед. Какую пользу для самолета приносила подобная конструкция, не понятно. Есть разные мнения на этот счет. По одному из них это техническое решение позволяло улучшить обзор вперед. Но оно не получило распространения в авиастроении.

Планер состоял из полумонококового цельнометаллического фюзеляжа и ферменного крыла с оперением, обшитым перкалем. Вся конструкция, собиравшаяся из стальных труб и фасонных профилей, соединенных точечной сваркой, отличалась значительной трудоемкостью.

В июне 1934 года начальник Аэрофлота И.С.Уншлихт собрал совещание по рассмотрению эскизного проекта самолета двойного назначения СТАЛЬ-7, разработанного в СНИИ ГВФ. Как следует из протокола совещания, машина, предложенная Бартини, разрабатывалась в пассажирском и военном вариантах.

Первоначально самолет прорабатывался с двигателями М-17, а затем — с лицензионными «Испано-Сюиза», получившими в Советском Союзе обозначение М-100. Для обоих вариантов самолета задавалась посадочная скорость 80 километров в час, максимальная, с двигателями М-17 — 350, а с М-100 — 370 километров в час. Рассматривался вариант СТАЛЬ-7 и с моторами М-34. Создавая этот самолет, Бартини пришел к выводу, что с двигателями М-100 мощностью по 750 лошадиных сил на высоте 2400 метров можно перешагнуть 400-километровый рубеж скорости и интуиция, в сочетании с точным расчетом, не подвела конструктора.

Разрабатывая свой проект, Роберт Людвигович, помимо достижения высоких летных данных самолета, не забывал и о комфорте для пассажиров. Однако руководители гражданской авиации думали иначе, ставя на первое место скоростные характеристики машины. В итоге, по их требованию высоту салона снизили с 1,8 до 1,55 метров и пассажирам даже среднего роста пришлось бы перемещаться по салону в полусогнутом положении.

Желание руководства ГВФ сделать гражданскую авиацию резервом ВВС привело к тому, что в протоколе совещания у начальника Аэрофлота И.С.Уншлихта 3 июня 1934 года появилась запись: «Просить ВВС РККА в срочном порядке, чтобы не задерживать дальнейших работ по самолету «Сталь-7″, дать заключение и предложения по военному варианту…»

Довоенный лозунг «Выше всех, быстрее всех, дальше всех» заставил авиаконструкторов пойти на поводу у политиков. Забегая вперед, следует отметить, что подобные «явления» сопровождали советское авиастроение на протяжении всего существования СССР, вынуждая конструкторов думать, прежде всего, о политических последствиях, а уж потом — о пассажире.

Первый полет на СТАЛЬ-7 в сентябре 1936 года выполнил летчик Э.И.Шварц. Затем машину облетали летчики-испытатели НИИ ВВС И.Ф.Петров, П.М.Стефановский и А.Б.Юмашев.

С целью проверки управляемости машины и сам Бартини трижды слетал на ней вместе с пилотами облета.

«В этих полетах я еще раз увидел, как талантлив Юмашев и что значит, когда опытная машина попадает к такому летчику, — рассказывал Бартини. — «Сталь-7» он заранее не изучал, как и «Сталь-6», спросил только, уже заняв командирское кресло, где какая ручка, где какая кнопка, и — поехали… Выполнил что положено, а после такие вдруг начал закладывать сверхпрограммные виражи, что тут уж мы все трое на него заорали. Левый вираж делал с левым выключенным мотором, правый — с правым. То есть свались машина при этом в штопор — нечем было бы ее поддержать, выправить. А Юмашев только усмехался в ответ на наши вопли, будто сидел дома… как это говорится, у печки, да… и спрашивал: это что за тумблер, а это для чего?…»

По общему мнению летчиков-испытателей НИИ ВВС, СТАЛЬ-7 отличался хорошей устойчивостью и управляемостью, имел неплохие взлетно-посадочные характеристики и мог лететь на одном моторе.

Самолет, по расчетам, должен был иметь исключительные по тем временам летные данные: максимальную скорость 450 км/ч и огромную дальность, достигавшую 5000 км при перегрузочной полетной массе 11000 кг. С табличкой, в которой были указаны эти характеристики, модель машины экспонировалась на Парижской авиационной выставке осенью 1936 года, но, по-видимому, в них не очень-то поверили. Действительно, скорость 450 км/ч удалось получить сравнительно быстро, а вот с дальностью дела обстояли не так блестяще. На протяжении всего 1937 года продолжалась доводка машины.

Совместные с НИИ ГВФ заводские испытания, проводившиеся летчиками В.А.Матвеевым и Н.П.Шебановым, затянулись до февраля 1937 года и не были завершены. К тому времени Бартини уже почти месяц находился в заключении. Дело в том, что итальянец Бартини в свое время получил поддержку от заместителя наркома обороны М.Н.Тухачевского и заместителя начальника Главного управления (ГУ) ГВФ Я.Я.Анвельта (при их содействии он и стал главным конструктором СНИИ ГВФ), а после известных событий тридцать седьмого года худшей рекомендации трудно было придумать, ведь и Тухачевского и Анвельта репрессировали. В январе 1938 года «подозрительный иностранец» Бартини также был арестован и получил «стандартные» 10 лет за «вредительскую» деятельность. По воспоминаниям современников, «вредил» Бартини своеобразно.

«Приходим утром — а у него уже свет в окнах. Уходим вечером — а у него еще свет. По-другому не бывало. В цехе не с каждым поговорит, это невозможно, но на работу каждого посмотрит, если надо — вникнет. Обратиться к нему было очень просто», — вспоминал работник института Н.В.Моравин.

Но далеко не все вспоминали об «арестанте» с такой теплотой. В начале 1938 года в коллективе нашлись люди, которые и саму идею СТАЛЬ-7 попытались объявить «вредительской». По их мнению, опытный самолет следовало отвезти на свалку, а чертежи сжечь! К счастью, нашлись здравомыслящие специалисты, не согласившиеся с перестраховщиками. За машину вступился и ее летчик-испытатель Н.П.Шебанов, заявивший, что в обвинениях «не было приведено ни одного обоснованного соображения».

К тому же он психологически верно предложил «бдительным» подумать: а не были ли они сами сообщниками вредителя, участвуя в конструировании плохого самолета? Словом, луддитскую идею уничтожения СТАЛЬ-7 отвергли. Но тем не менее, арест Бартини затормозил все работы по пассажирскому лайнеру. 19 января 1937 года начальник Главного Управления ГВФ Ткачев подписал распоряжение, согласно которому конструкторскую группу при заводе № 240 расформировали, оставив лишь несколько специалистов «…для доводки и наблюдению за самолетом «Сталь-7».

После ареста Бартини во главе оставшегося коллектива оказался ведущий инженер Захар Борисович Ценципер. Его ближайшими помощниками, долгое время руководившими бригадами, были инженеры Николай Васильевич Синельщиков, Михаил Васильевич Орлов и Виталий Вячеславович Смирнов. Бригаду винтов завода опытных конструкций (ЗОК) при СНИИ ГВФ весной 1938 года возглавлял молодой инженер Владимир Григорьевич Ермолаев, но не эта должность определяла его положение в коллективе.

Ермолаев пришел в СНИИ ГВФ в 1931 году сразу после окончания механико-математического факультета МГУ. Красивый, уверенный в себе, весьма способный, хорошо подготовленный инженер привлек внимание Бартини, который выделил его из общей массы и фактически стал готовить «на главного конструктора». Спустя много лет Роберт Людвигович так отзывался о своем ученике: «Володя был настоящим главным, самоотверженно-трудолюбивым, прекрасно образованным, человеком был хорошим и, что самое важное, талантливым. Мы вскоре это заметили. Но пришел он к нам совсем молодым инженером, к тому же в самолетостроении в то время утвердилась правильная, в общем, научно обоснованная система разделения труда: каждый конструктор должен был специализироваться в чем-то одном, в одной бригаде — крыла, оперения, аэродинамики, прочности, моторной… В целом система рациональная, однако для проявления таланта именно главного конструктора она оставляла мало возможностей. Знания углублялись, производительность труда конструктора росла, зато круг его интересов суживался.

Посоветовавшись о Володе, мы направили его сначала в бригаду аэродинамики: рассчитай крыло! Оттуда — в бригаду прочности: рассчитай конструкцию крыла на нагрузки, которые сам же определил как аэродинамик. Оттуда — в конструкторскую бригаду: вычерти крыло! Оттуда — на производство. И опять к аэродинамикам: рассчитай оперение!… И так — по всем бригадам и цехам, по всем агрегатам, в несколько кругов. Очень эффективный прием, думаю, что он и сейчас годится.»

Сохраненный самолет передали для дальнейших испытаний в НИИ ГВФ, вменив в обязанности завода № 240 выполнение по нему всех необходимых работ. Одновременно пилотов В.А.Матвеева и Н.П.Шебанова зачислили в штат НИИ ГВФ. Неопределенность с самолетом длилась недолго, около месяца и в феврале 1937 года завод № 240 получил задание «…переоборудовать самолет в специальный вариант для получения скоростной дальности.» В доводке самолета большую работу проделали В.Н.Ермолаев и ведущие инженеры НИИ ГВФ А.А.Радциг и З.Б.Ценципер.

Испытания доработанной машины с моторами М-100А и полетным весом до 7000 кг Шебанов и Матвеев провели с 16 августа по 9 ноября 1937 года. В связи с наступлением нелетной погоды и устранением выявленных дефектов полеты были прерваны до конца мая 1938 года. После выполнения четырех контрольных полетов самолет предъявили специальной комиссии для дальнейших испытаний, завершившихся в сентябре.

Говоря о самолете СТАЛЬ-7, нельзя не сказать о его испытателе — пилоте Н.П.Шебанове. Он получил широкую известность в 1936 году, первым среди советских линейных пилотов налетавший миллион километров. Советская пресса преподнесла это событие соответствующим образом, но в те годы никто не задался вопросом: почему летчиком-«миллионером» стал именно Шебанов? Ответ на этот вопрос появился спустя десятилетия. Не умаляя заслуг выдающегося пилота, можно констатировать, что произошло это благодаря немецкой пунктуальности, поскольку Шебанов много летал на международных авиалиниях, в частности Москва — Берлин. Эта скрупулезность немцев и стала благодатной почвой для появления пилота-«миллионера». Следует заметить, что если бы с такой же точностью регистрировались и полеты отечественных пилотов на внутренних авиалиниях, возможно «миллионер» появился гораздо раньше.

В 1938 году Шебанов возглавил специальный летный центр по подготовке экипажей для самолетов ПС-84, организованный на летной базе НИИ ГВФ в подмосковном Захарково (недалеко от аэродрома Тушино). В докладной записке начальника Аэрофлота, Героя Советского Союза комбрига В.С.Молокова, направленной в октябре 1938 года в Совет Народных Комиссаров СССР, сообщалось:

«Самолет отличался от других машин подобного типа следующим:
Аэродинамическая схема.
Стартовые качества.
Грузоподъемностью.
Дальностью максимальной (без использования обеднением смеси).
Скоростью на дальности.
Безупречными пилотажными качествами.
Безотказной работой шасси, управления самолета, бензопитания.
Эти показатели достигнуты при габаритах пассажирского самолета.

В процессе испытаний выявлены следующие основные недостатки, требующие доводок:
Отсутствие закрылков.
Баки-носки крыла (течь в сварных швах).
Капоты (эксплуатационные подходы и крепления).
Эксплуатационные подходы к осмотру баков крыла.
Завышенные температуры масла на повышенном режиме (масляный радиатор).
В небольшой серии эту машину можно построить на существующей базе завода № 240 (изъяв из него ремонт самолетов С-2 и С-3) с небольшим дооборудованием последнего, ибо основной кадр инженеров-конструкторов, техников, мастеров, рабочих, проектировавших и строивших самолет С-7 — сохранен.

Сроки выпуска в данных производственных площадях и при данном оборудовании, следующие:
К 15-му мая 1939 года — основной проект серийного самолета.
К 1-му мая 1940 года — эталон.
К июлю-августу 1940 года — головной экземпляр.
К ноябрю-декабрю 1940 года — серийный самолет, с последующим выпуском по одной машине в месяц.
Очевидно, такая серия ни в коей степени не удовлетворит нужд обороны.

Значительно расширив производственные площади, территории «Б» завода № 240 (имеются все возможности по окружающей местности), вопрос серийного количества будет соответственно увеличен.

Из заводов оборонной промышленности, могущих освоить самолет «Сталь-7″, примерно можно назвать завод № 81, № 22 и др.»

В распоряжении В.С.Молокова от 1 ноября 1938 года говорилось: «Отмечая большую положительную работу, проведенную группой конструкторов, инженеров, пилотов и рабочих завода № 240, считаем необходимым продолжить работу в следующем направлении:
1. Немедленно приступить к разработке предварительного проекта модернизации и подготовке к серии пассажирского варианта «Сталь-7» с учетом