Ранние советские проекты гусеничных шасси для самолетов

Традиционное колесное шасси самолетов имеет ряд положительных особенностей и способно решать все возлагаемые на него задачи. Тем не менее, подобная ходовая часть в некоторых ситуациях может серьезно затруднять эксплуатацию техники. Так, при образовании достаточного слоя грязи грунтовый аэродром становится малопригодным для взлета и посадки. Схожие проблемы могут иметь место и при выпадении большого количества снега. Изначально решать подобные проблемы предлагалось при помощи лыжного шасси, но в дальнейшем появились и новые идеи. С конца тридцатых годов в нашей стране проводились опыты по оснащению серийной авиационной техники оригинальными гусеничными шасси.

Возможно, идея оснащения самолетов гусеницами в течение некоторого времени, что называется, витала в воздухе, но за ее проработку и практическую реализацию взялись только в 1937 году. Автором оригинального предложения стал конструктор Н.А. Чечубалин. Этот специалист работал в Бюро рационализации и изобретений Главного управления Северного морского пути (БРИЗ Главсевморпути), где занимался вопросами эксплуатации авиационной техники. В условиях Арктики летчикам приходилось сталкиваться с массой характерных проблем, в том числе с взлетно-посадочными площадками, состояние которых не отвечало имеющимся требованиям. Целью нового проекта было обеспечение полноценной эксплуатации существующей техники в сложных условиях.

Гусеницы для У-2


Первым «носителем» оригинального шасси должен был стать многоцелевой самолет У-2 конструкции Н.Н. Поликарпова. Эта машина производилась в больших количествах и самым активным образом использовалась различными структурами и организациями, в том числе авиацией Главсевморпути. Создание комплекта нового оборудования для У-2 позволяло реализовать и проверить на практике оригинальные задумки, а также, при успешном завершении этих работ, дать ведомству самолеты с улучшенными взлетно-посадочными характеристиками. Кроме того, характерный подход к созданию нового проекта в виде разработки некоторого дополнительного оборудования, предназначенного для установки на существующие самолеты, позволял упростить и ускорить проектирование с последующими испытаниями и освоением серийного производства.


Опытный У-2 на гусеничном шасси конструкции Н.А. Чечубалина. Фото Шавров В.Б. "История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг."


В исходном виде самолет У-2 комплектовался трехточечным шасси максимально простой конструкции. Основной блок шасси представлял собой раму с амортизаторами, к которым крепилась ось с двумя колесами сравнительно большого диаметра. В качестве хвостовой точки опоры использовался металлический костыль без колеса. Подобное шасси имело минимально возможную массу и было простым в производстве, но решало все возложенные на него задачи. Новый проект Н.А. Чечубалина подразумевал демонтаж имеющихся колес и установку на их место двух специальных гусеничных тележек. Хвостовой костыль дорабатывать не следовало.

Инженером была предложена достаточно простая, но интересная конструкция гусеничной тележки. Это устройство по своей конструкции было значительно сложнее базовых колес, однако отличалось в разы увеличенной площадью опорной поверхности, которая позволяла улучшить проходимость на мягких грунтах, на снегу и т.д.

Основой тележки являлась конструкция, состоящая из нескольких силовых элементов и боковых стенок. Продольные стенки сложной формы со скругленными передней и задней частями соединялись между собой несколькими поперечными деталями. В сборе все эти детали образовывали сравнительно крупный коробчатый агрегат, имеющий несколько роликов и катков для контакта с гусеничной цепью. На одной из боковых поверхностей корпуса тележки (на правой стенке у левой тележки и на левом борту у правой) имелись крепления для установки изделия на самолет.

В качестве гусеницы было предложено использовать цепь, состоящую из текстолитовых прутков. По задумке автора проекта, последние должны были играть роль траков гусеницы. Каждый такой пруток-трак имел круглое сечение диаметром 50 мм. Длина прутка составляла 300 мм. Между собой отдельные цилиндрические детали соединялись шарнирами, позволявшими сформировать гибкую ленту. Гусеница такой конструкции натягивалась на роликах корпуса, полностью охватывая их снаружи.

За счет правильной формы корпуса тележки, оснащенного поддерживающими и опорными роликами, гусеница имела требуемую длину, а ее передняя часть была поднята над грунтом подобно ходовой части ранних ромбовидных танков. Подобные особенности конструкции позволяли дать самолету требуемую проходимость на сложных поверхностях, а также обеспечивали некоторую стойкость к неровностям, которые можно было преодолевать за счет формы передней части гусеницы.

Установка гусеничного шасси конструкции Н.А. Чечубалина не должна была представлять особой сложности. С имеющегося самолета У-2 следовало снимать штатные колеса, на крепления которых далее требовалось установить две гусеничные тележки. При этом обновленное шасси продолжало использовать имеющиеся амортизаторы на основе резиновых амортизаторов, благодаря чему сохранялся ряд положительных особенностей, свойственных базовой конструкции самолета.


Самолет У-2 в исходной конфигурации, видна конструкция шасси. Фото Wikimedia Commons


Уже в 1937 года под руководством конструктора-инициатора работ были изготовлены опытные образцы новых гусеничных тележек. Эту аппаратуру установили на один из имевшихся в наличии серийных самолетов У-2, который было решено сделать платформой для испытаний. Вскоре состоялись полномасштабные наземные и летные испытания опытной машины с нестандартным оснащением. В ходе этих работ было установлено, что необычные агрегаты действительно могут положительным образом повлиять на взлетно-посадочные характеристики самолета при эксплуатации на раскисших грунтовых аэродромах или иных сложных площадках.

Испытания показали, что рост площади опорной поверхности полностью оправдал себя. Самолет получил возможность перемещения по грязи, снегу или болотистой местности с достаточно высокой скоростью. При этом У-2 мог разбегаться и взлетать, а затем осуществлять посадку. Помимо самой возможности эксплуатации на самых сложных площадках предложенное гусеничное шасси имело некоторые другие преимущества. Так, закрытая конструкция корпуса и ленты с минимальным количеством щелей предотвращала попадание грязи или снега внутрь тележки, что сокращало вероятность поломок и упрощало конструкцию. В то же время, не обошлось без проблем. По очевидным причинам, гусеничная тележка была гораздо сложнее колеса, что могло негативно сказаться на серийном производстве подобного оснащения.

Гусеницы для Р-5

Многоцелевой самолет У-2 был одной из самых массовых машин своего класса в советском воздушном флоте. Еще одним образцом подобной техники, отличавшимся большой численностью, был Р-5 конструкции Н.Н. Поликарпова. Н.А. Чечубалин не мог не обратить внимания на такие особенности парка техники, результатом чего стало появление новой версии гусеничного шасси для легких самолетов. При этом конструктор не стал оснащать Р-5 уже созданными агрегатами для У-2. Для этого самолета пришлось создавать новый вариант тележек.

Главной причиной создания новых тележек стали весовые параметры техники. Максимальная взлетная масса У-2 даже в самых тяжелых версиях не превышала полутора тонн. Р-5 был, как минимум, вдвое тяжелее: многоцелевые или разведывательные самолеты этого типа могли взлетать с массой 2,95 т, а взлетный вес бомбардировочной модификации достигал 3,35 т. Таким образом, для более тяжелого Р-5 требовались новые тележки с соответствующими показателями прочности.


Гусеничное шасси для самолета Р-5. Фото Шавров В.Б. "История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг."


Общая архитектура гусеничной тележки для У-2 хорошо показала себя во время испытаний, из-за чего ее было решено сохранить в новом проекте. Одновременно с этим требовались доработки силовых элементов конструкции и гусеничной ленты, связанные с увеличенными нагрузками. Также было решено изменить геометрические особенности тележки с целью дополнительного повышения характеристик. Как и ранее, тележки планировалось устанавливать на существующие опоры, оснащенные амортизаторами.

Тележка получила новую форму. Теперь ее боковая стенка была выполнена в виде эллипсоподобной детали с передней частью увеличенной высоты. Между двумя стенками находились несколько поперечных силовых элементов и опорных роликов. Форма обновленной тележки в определенной мере упрощала движение гусеничной ленты по имеющимся агрегатам, а также сохраняла передний свес, позволявший преодолевать различные небольшие препятствия.

В первом проекте в качестве траков гусеницы использовались текстолитовые прутки требуемых размеров. Самолет Р-5 должен был оснащаться гусеницей с плоскими металлическими звеньями цепи. При этом боковые участки траков охватывали бортовые стенки тележки и перекрывали их.

Оснащаемый гусеницами самолет Р-5 должен был сохранять имеющуюся раму основного шасси, однако лишался колес. Вместо них на штатной оси закреплялись две тележки оригинальной конструкции. Костыль, как и в предыдущем проекте, оставался существующим и не заменялся новыми агрегатами.

Один из имевшихся в наличии многоцелевых самолетов Р-5 получил новый комплект гусеничного шасси, после чего стал второй летающей лабораторией для отработки оригинальных решений. Испытания второго прототипа дали те же результаты, что и проверки доработанного У-2. Гусеницы давали значительный прирост проходимости, позволяя самолету работать на самых разных поверхностях, в том числе в сложных условиях. Кроме того, были подтверждены ранее выявленные недостатки в виде сложности конструкции нового шасси в сравнении с традиционным колесным.

Промежуточные итоги

Два проекта Н.А. Чечубалина и БРИЗ Главсевморпути представляли определенный интерес с точки зрения возможной эксплуатации в различных сферах. Тем не менее, эти разработки так и не вышли из стадии испытаний. По результатам проверок было принято решение о нецелесообразности внедрения оригинального оборудования в широкую эксплуатацию. Очевидные преимущества предложенной техники были признаны, однако имеющиеся недостатки не позволяли приступать к развертыванию серийного производства и передаче готовых тележек эксплуатантам авиационной техники.

Пожалуй, основной проблемой эксплуатационного характера была специфика предполагаемого применения гусениц. В большинстве случаев самолеты У-2 и Р-5 могли эксплуатироваться и на штатных колесах. Применение гусениц, в свою очередь, было оправдано при соответствующих погодных условиях, которые нередко могли исключать полеты. Как следствие, гусеничное шасси для самолетов оказывалось многообещающей разработкой со слишком узкой областью применения. Массовое применение подобной разработки не имело смысла.

После разработки двух вариантов гусеничного шасси конструкции Н.А. Чечубалина работы по этой тематике на некоторое время остановились. Следующий проект шасси, основывающегося на схожих принципах, появился только после начала Великой Отечественной войны.

Гусеницы для Ли-2

В 1940 году советская авиационная промышленность освоила выпуск лицензионной версии многоцелевого самолета Douglas DC-3, получившей обозначение ПС-84 (с осени 1942 г. – Ли-2). Вскоре началось развитие существующей машины с освоением новых «специальностей» и доработкой конструкции в соответствии с некоторыми новыми требованиями. Летом 1941 года появилось предложение о создании новой версии шасси на основе гусениц. Проектные работы завершились в начале осени, и уже в сентябре опытный самолет с необычным шасси вышел на испытания.

В базовой конфигурации ПС-84 оснащался стандартным для того времени трехточечным шасси с хвостовым колесом. Основные стойки шасси имели рамную конструкцию и частично убирались в ниши мотогондол поворотом назад-вверх: около половины колеса при этом оставалось за пределами отсека. Хвостовое колесо малого диаметра выполнялось неубираемым. Новый экспериментальный проект подразумевал демонтаж колес основных стоек с последующей установкой гусеничной тележки. В связи с весовыми параметрами самолета авторам очередного проекта вновь пришлось разрабатывать тележку самостоятельно, хотя и на основе существующих наработок.

Гусеничная тележка для ПС-84 основывалась на разработках Н.А. Чечубалина. Более того, специалист из БРИЗ Главсевморпути был приглашен для участия в разработке новой техники. Развитие существующих идей привело к тому, что конструкция подверглась серьезному обновлению. Основой изделия вновь был силовой набор с бортовыми металлическими листами требуемой формы. Корпус с рамой и роликами опять образовывали конструкцию с поднятой передней частью, облегчающей преодоление препятствий. На роликах натягивалась гусеничная лента, состоящая из металлических траков большой ширины. Боковые части звеньев ленты выступали за пределы корпуса.

Для установки тележки на самолет предлагалось использовать пару креплений на бортах ее корпуса. Конструкция этих креплений была разработана с учетом использования стандартных средств установки колеса. Таким образом, во время доработки с опытного самолета сняли штатные колеса, вместо которых разместили изделия нового типа. Крепления для установки на стандартной оси находились вблизи верхней части тележки. Эта особенность конструкции и соответствующие габариты агрегата позволили сохранить возможность уборки шасси. При повороте стойки назад тележка оставалась в горизонтальном положении и частично входила внутрь отсека мотогондолы.


Самолет ПС-84 с гусеничным шасси образца 1941 г. Фото Airwar.ru


Предложенная гусеничная тележка для ПС-84 была более чем в два раза тяжелее штатного колеса. Существующая лыжа, в свою очередь, была легче гусеницы в 1,3 раза. Отмечалось, что дальнейшее развитие проекта позволит дополнительно облегчить гусеничное шасси при сохранении требуемых характеристик. До такого улучшения дело не дошло, однако на испытания выпустили тележки первой версии.

В сентябре 1941 года на испытания был представлен серийный самолет ПС-84 № 1841314, оснащенный нестандартным шасси. Машину построил химкинский завод №84, он же выполнил сборку и установку гусеничных тележек. Площадкой для испытаний стали аэродром завода, некоторые соседние поля, а также некоторые другие «объекты» природного происхождения. Работа гусениц в течение некоторого времени проверялась на нормальном аэродроме, а также на перепаханном картофельном поле. Самым необычным полигоном для испытаний стало болото с водяным покрытием толщиной 700 мм.

Опытный самолет под управлением летчика-испытателя Демченко без особых проблем справился со всеми необходимыми операциями на всех предложенных аэродромах, полях и т.д. Сначала на аэродроме, на поле и на болоте осуществлялись рулежки, а затем начались и полноценные полеты. Значительных проблем при этом не наблюдалось. Гусеничное шасси полностью подтвердило расчетные характеристики.

По результатам испытаний комиссия в составе нескольких специалистов завода №84 подготовила акт, в котором отмечались высокие характеристики предложенного изделия. Характеристики самолета и сложность управления при использовании нового шасси не ухудшались. После некоторых доработок новые агрегаты могли найти применение в авиации. Также не исключалась возможность адаптации существующей конструкции к использованию на других самолетах. Подобные итоги испытаний позволили авторам проекта продолжить развитие оригинальной идеи.

В апреле 1943 года на испытания вышел ПС-84 / Ли-2 № 1846310, получивший гусеничное шасси обновленной конструкции. Главные изменения нового проекта заключались в облегчении конструкции и применении некоторых других решений технического характера. По имеющимся данным, комплект гусеничного шасси новой версии был на 290 кг тяжелее штатных колес.

Все необходимые испытания обновленного шасси проводились до середины лета 1943 года. Заводские испытания подтвердили высокие характеристики предложенного шасси, что позволило заводу-разработчику представить опытный самолет на новый этап проверок. 2 июля того же года был подписан акт о проведении государственных испытаний. Во время этих проверок возникли серьезные проблемы, оказавшие значительное влияние на ход работ. Испытатели успели установить, что применение гусениц ухудшает маневренность самолета на земле, а также увеличивает разбег и усложняет взлет с посадкой. Летные данные техники установить не удалось. Уже на этапе наземных проверок были поломаны оба имевшихся комплекта гусеничных тележек.

Гусеничное шасси для ПС-84 / Ли-2 второй версии не выдержало государственных испытаний, из-за чего не могло быть рекомендовано к массовой эксплуатации. В то же время отмечалось, что для решения некоторых задач самолеты Ли-2 все же могут использовать необычное оборудование. При исправлении выявленных эксплуатационных недостатков гусеничные тележки могли быть допущены к ограниченному использованию. Основными агрегатами шасси, тем не менее, должны были оставаться колеса и лыжи.

***

С 1937 по 1943 годы советские специалисты авиационной промышленности работали над несколькими вариантами перспективного гусеничного шасси, способного положительным образом сказаться на характеристиках существующей техники. Четыре варианта гусеничных тележек были доведены до испытаний и, в целом, неплохо показали себя. Тем не менее, ряд характерных особенностей подобного оборудования не позволял рассчитывать на массовую эксплуатацию в войсках и гражданских структурах. Несмотря на высокие оценки, ни один из вариантов гусеничного шасси не был доведен до использования на практике.

После неудачи 1943 года работы по развитию идей Н.А. Чечубалина были на время прекращены. Об интересном предложении вспомнили только после войны. В 1947 году началась разработка нескольких новых проектов схожего назначения. Их результатом стало появление улучшенного гусеничного шасси для легких многоцелевых самолетов. Кроме того, были созданы соответствующие агрегаты для оснащения новейших фронтовых бомбардировщиков. Тем не менее, и на этот раз оригинальные разработки не вышли из стадии испытаний.


По материалам:
http://airwar.ru/
http://tinlib.ru/
http://strangernn.livejournal.com/
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. 2-е издание, исправленное. М.: «Машиностроение», 1988
Маслов М.А. Прославленный По-2. М.: «Эксмо», «Яуза», 2016
Автор: Рябов Кирилл


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 8

Информация

Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти
  1. RASKAT 29 ноября 2016 15:35
    Что там гусеницы, сразу во
    И крылья выдвижные. wassat
    1. АнпеЛ 29 ноября 2016 17:06
      куклотанк и ноголет
  2. parusnik 29 ноября 2016 15:43
    С одной стороны, казалось, вроде бы нелепые разработки, а с другой какой опыт получили..Может и пригодится когда..
  3. pimen 29 ноября 2016 16:11
    тут проблемнее, наверное, даже не разгон, а посадка - как бы не скапотировать, да не переломать стойки и дальше, по креплению
  4. hohol95 29 ноября 2016 16:35
    Тогда и про ЛЫЖИ для самолётов будет СТАТЬЯ???
    1. faiver 29 ноября 2016 19:14
      ну если будет про лыжи, то наверное потом и про палки :)
      1. hohol95 29 ноября 2016 19:19
        Не про ПАЛКИ! А про ПОПЛАВКИ!
  5. Андрей НМ 29 ноября 2016 19:25
    Что только русские не придумают, лишь бы аэродромы не строить... laughing
    Ну это шутка, конечно. Освоение наших необъятных территорий и необходимость использования в тылу противника транспортных самолетов заставляла придумывать нестандартные решения.
Картина дня