Бюро особых конструкций
В самом конце двадцатых годов прошлого века в советском самолетостроении возникли новые направления, которые предполагали постройку оригинальных экспериментальных самолетов. В связи с этим правительством СССР в декабре 1930 г. поднимается вопрос о необходимости создания для их проектирования отдельного специализированного отдела или конструкторского бюро, и постановлением РВС СССР ЦАГИ принимается решение создать отдел по разработке и постройке экспериментальных летательных аппаратов. 27 января 1931 года появилось Бюро особых конструкций. Начальником его был назначен Владимир Антонович Чижевский, в недавнем прошлом выпускник знаменитой Военно-воздушной академии имени Н. Е. Жуковского.
С самого начала организации БОКа предполагалась передача в его распоряжение конструкторских групп Скржинского, Камова, Черановского, Кричевского, Сухого. В плане бюро на 1931 год записаны темы: разработка самолета по схеме «утка» (проект инженера Мосолова), авиетка Горелова и самолет Черановского. Однако становление нового КБ продвигалось очень медленно. С большим трудом Чижевский добивался перевода специалистов. В сентябре бюро включили в ЦКБ, бригаду №6.
С октября 1931 года под руководством Чижевского развернулась большая работа по созданию гондолы стратостата «СССР». Ближайшими его помощниками стали Н.Н. Каштанов, Б.И. Карманов, А.Я. Левин, И.И. Цебриков, В.И. Лапинский, В.Г. Фролов. 30 сентября 1933 года стратостат совершил удачный полет, достигнув высоты 19000 м.
В феврале 1933 года Чижевский назначается начальником бригады № 3 ЦКБ авиазавода № 39 имени Менжинского. А в июне 1934 года все-таки создается Бюро особых конструкций, сначала в Москве, затем в Смоленске на заводе № 35. Одним из главных направлений творческой деятельности коллектива БОКа явилось создание летательных аппаратов для изучения и освоения стратосферы.
Опыт первых полетов показал, что низкое атмосферное давление и температура снижают работоспособность человека. Увеличение высоты требовало либо создания скафандров, либо герметичной кабины. По первому пути пошел инженер Е. Чертовский, по второму — коллектив БОКа.
Облик стратосферного самолета был сформирован в БОКе еще в период разработки гондолой стратосферного аэростата «СССР». В начале апреля 1934 года Чижевский сделал доклад на Всесоюзной конференции по изучению стратосферы. В нем были сформулированы основные требования к проектированию высотных машин. Это малая нагрузка на квадратный метр крыла (удлинение его должно быть в пределах 11—13 м), максимальная эксплуатационная перегрузка 3,5—4,0, время открытия и закрытия двери 5—8 секунд, внутреннее давление в кабине аналогичное таковому на высоте 2000 м.
С учетом этих требований в 1934 году был представлен проект первого советского стратосферного самолета БОК-1 (СС). Хотя эта машина проектировалась как экспериментальная, расчеты выполняли по использованию машины в качестве бомбардировщика с грузом бомб в 600 кг, дальностью 1250 км на высоте 11 500 м.
Чижевский писал: «В самом деле, если допустить, что авиация противника будет обладать стратопланами, способными выполнять полеты на высоте 12000 м, имея техническую дальность в 2000 км, пусть даже в количестве 100 штук, то это будет значить, что все эти 100 самолетов в любой час дня и ночи невзирая на атмосферные условия, господствующие в стратосфере, используя благоприятную обстановку, ориентируясь по звездам и солнцу, смогут незаметно и беспрепятственно проникнуть на нашу территорию и там они сбросят тонны фугасных, зажигательных и химических бомб. Противопоставить что-либо этому в настоящее время мы не можем. Единственным действенным средством к защите в подобном случае сможет быть активный и немедленный переход от защиты к удару по территории противника, по его воздушным базам. Для этого требуется, в свою очередь, мощная и еще более высотная авиация, способная не только наносить бомбовые удары, но и выдержать сложный бой в стратосфере, бой с дальних дистанций, бой сосредоточенного огня, бой, ведущийся из герметических кабин...»
Первый отечественный стратосферный самолет БОК-1 был построен в 1935 году на заводе № 35. Точная дата первого полета в архивах отсутствует. Известно лишь, что его выполнил летчик-испытатель НИИ ВВС И.Ф. Петров летом 1936 года.
БОК-1 представлял собой низкоплан классической схемы со вставной гермокабиной объемом около 1,8 м3, рассчитанной на двух человек — пилота и летчика-наблюдателя. Шасси — неубирающееся, трехопорное, классической для того времени схемы — с хвостовым колесом. Двигатель М-34РН. Гермокабина была оборудована семью круглыми иллюминаторами. В заднем ее днище был расположен входной, герметически закрываемый люк.
Доводка машины и летные испытания шли три года. В 1936 году экипаж в составе летчика П.М. Стефановского и летчика-наблюдателя Н. Н. Каштанова (заместителя Чижевского) достиг высоты 10875 м. Потом на машину установили сначала один турбокомпрессор, а в 1938 году — два. С двумя турбокомпрессорами самолет достиг высоты в 14100 м. На 1000 м был превышен рекорд, установленный первым в мире самолетом с гермокабиной «Юнкерс-49».Между тем резервы высотности двигателя не исчерпались.
Параллельно с работами по БОК-1 в 1936 году начали строительство рекордного самолета БОК-7. Отличительная особенность нового стратоплана — включение гермокабины в конструктивно-силовую схему фюзеляжа. Установка форсированного двигателя АМ-34ФРН позволила отбирать часть его мощности для привода центробежного компрессора, обеспечивавшего наддув кабины. Над фюзеляжем сделали колпаки-фонари с круглыми иллюминаторами. Однако летно-технические характеристики нового самолета изменились незначительно, и он послужил прототипом первого отечественного высотного бомбардировщика и разведчика БОК-8, решение, о создании которого было принято в конце 1936 г., после завершения первого этапа летных испытаний БОК-1.
Создание боевой машины, способной совершать длительный полет в стратосфере, потребовало оснащения ее стрелковой установкой для защиты от истребителей противника. Эту задачу впервые успешно решила в 1938 году лаборатория особого назначения одного из заводов. Электрическую автосинхронную установку, включающую коллиматорный прицел, разместили во втором колпаке-фонаре, а пулемет — вне гермокабины. Отработав ее на макете БОК-7, установили затем на втором экземпляре этого самолета, который получил обозначение БОК-8.
Для самолета БОК-8, чей эскизный проект был разработан в 1939 году, была спроектирована стрелковая установка. Она имела электроавтосинхронную систему прицеливания (прицел Резунова), которая предназначалась для дистанционного управления стрелковой установкой из гермокабины. Схема была синхронно-следящая, на основе тиратронов с сельсинами. Она была изготовлена задолго до реализации подобной установки в американском бомбардировщике В-29.
Вслед за этими самолетами разрабатываются стратосферные БОК-10, -11, -12, -13, -15. Это были уже не экспериментальные, а предназначенные для решения целевых задач, среди которых исследование стратосферы, пассажирские перевозки.
Последний из них — БОК-15, создание которого началось в 1938 г., предназначался для выполнения кругосветного перелета. В этот же год В.П. Чкалов, Г.Ф. Байдуков и А.В. Беляков написали письмо Сталину с просьбой дать указание построить машину с дизельным двигателем и рабочей высотой 8—10 тысяч метров. Однако Чкалов погиб, и письмо так и осталось неотправленным.
«После похорон Чкалова, — вспоминает Байдуков, — М.М. Громов и я предложили в память Валерия Павловича совершить на перелет вокруг земного шара по северному маршруту, пересекающему оба полюса. Для выполнения этой задачи мы обратились с просьбой к правительству обязать нашу авиационную промышленность создать два самолета с гермокабинами и дизельными моторами, которые могли бы обеспечить огромные дальности полета на высокой крейсерской скорости и потолке более 10000 м». Предложение было принято, и 5 января 1939 г. постановлением СНК СССР были утверждены два экипажа будущих БОК-15 из трех человек во главе с Громовым и Байдуковым. Определялся и срок готовности — к 1 мая 1939 г.
По первоначальным прикидкам конструкторов БОК-15 должен был в идеальных условиях (без учета влияния встречного ветра и вероятных отклонений от заданного курса) совершить беспосадочный полет на дальность порядка 24000 км. Расчетная крейсерская скорость планировалась до 240 км/ч, что на 70 км/ч превышала этот показатель, полученный в перелетах самолета РД. Для получения столь рекордных параметров необходим был экономичный дизельный двигатель. Единственным кандидатом на эту роль был отечественный АН-1РТК, согласно расчетам он позволял снизить путевой расход топлива с 0,62 кг/км (у РД) до 0,43 кг/км. Установка дизельною двигателя, улучшение общей аэродинамики и установка полностью убирающегося шасси, по замыслу конструкторов, должны были обеспечить расчетные характеристики.
Машины построили в июне 1939 года, но лишь 12 марта 1940 года БОК-15, пилотируемый А. Б. Юмашевым, совершил первый полет на аэродроме авиазавода № 35 в Смоленске, а вслед за ним Байдуков поднял в воздух и второй экземпляр самолета. Один из вариантов маршрута: Москва — Австралия — Южный полюс — Южная Америка — Северная Америка — Северный полюс — Москва. В 1940 г. после завершения государственных испытаний дизель АН-1РТК под наименованием М-40 был принят к серийному производству на одном из ленинградских заводов. Решили оснастить этими двигателями бомбардировщики ТБ-7. И секретность вокруг нового бомбардировщика стала одной из причин приостановки подготовки кругосветного перелета. До середины сорокового года продолжалась доводка стратопланов и силовой установки, но перелету уже не суждено было состояться. В Европе к этому времени уже шла Вторая мировая война. Распоряжением правительства дальнейшая работа по высотным БОКам была прекращена
В бюро разработали также экспериментальный самолет с разрезным крылом БОК-2 по проекту С. Кричевского, БОК-3 (ИС) — исполкомовский, полной информации о котором нет ни в одной публикации, и БОК-5.
БОК-5 до сих пор описывался как спортивный самолет. Однако это не соответствует действительности. Дело вот в чем. В тридцатые годы проектировались самолеты-бесхвостки. У нас их строили К.А. Калинин, Б.И. Черановский, в ЦАГИ — В.Н. Беляев. В план работ БОКа тоже записали тяжелый бомбардировщик — летающее крыло, получивший впоследствии обозначение БОК-6 (ТБ). Для его экспериментальной отработки создали аналог БОК-5 (ЛК), начатый разработкой еще в ЦКБ завода № 39 под индексом ЦКБ-13. После двухлетней доводки он стал первым, удачно летавшим отечественным самолетом бес хвостовой схемы.
В феврале 1938 года Бюро особых конструкций перевели из Смоленска в подмосковные Подлипки, и ввели в состав КБ-29. Главным конструктором его назначается В.А. Чижевский, к нему заместителем — Н.Н. Каштанов. Бывший главный конструктор КБ-29 В.С. Вахмистров стал начальником бригады.
В 1939 году сюда перевели А. Я. Щербакова из отдела специальных конструкций (ОСК) завода «Авиахим». Под его руководством здесь спроектировали гермокабины жесткого типа для самолета И-15бис и И-153В-М-62.
Кроме этих работ, в бригаде Вахмистрова спроектировали и построили составной пикирующий бомбардировщик (СПБ) и парашютно-тросовую пушку, являющуюся вспомогательным оружием истребителей при отражении налетов бомбардировщиков противника. В 1940 году на базе КБ-29 и при участии А.Я. Щербакова провели летные испытания первого отечественного ракетоплана РП-318-1.
В феврале 1939 г. В.А. Чижевский был арестован. Главным конструктором КБ-29 назначили Н.Н. Каштанова, а в 1940 г. оно вошло в состав ОКБ П. О. Сухого.
В. А. Чижевский после ареста попал в бригаду А.Н. Туполева в ЦКБ-29 НКВД (так называемая «Шарага») и продолжил разрабатывать самолеты. После освобождения он еще почти 30 лет проработал в КБ Туполева и внес существенный вклад в отечественную авиацию.
Источники:
Маслов М. Рекорд дальности. Бюро особых конструкций // Крылья. 2008. №1. С. 39-45.
Маслов М. Утерянные победы советской авиации. М.: Яуза, Эксмо, 2012. С. 53-66.
Якубович Н. Прорыв в стратосферу // Наука и жизнь. 1999. №4. С.46-48.
Якубович Н. Бюро особых конструкций // Крылья Родины. 1992. №10. С. 22-23.
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. М.: Машиностроение, 1988. С. 77-82.
Информация