Скоростной бомбардировщик СБ. Часть I. От рождения до серии
В этих условиях руководство ВВС КА поставило задачу - разработать в ближайшее время скоростной двухмоторный ближний бомбардировщик. В плане опытного самолетостроения на 1934-1935 года предусмотрели создание в соответствии с требованиями ВВС ближнего бомбардировщика ББ-2. Под руководством генерального конструктора А.Н. Туполева уже в ноябре 1933 года началось проектирование скоростного бомбардировщика. Он получил фирменное обозначение АНТ-40. Ведущим по самолету назначили конструктора А.А. Архангельского.
В феврале 1934 года А.Н. Туполев сумел доказать начальнику ЦАГИ Н.М. Харламову, что необходимо АНТ-40 строить в количестве двух машин: первую с двумя моторами Райт «Циклон» воздушного охлаждения, как требовал заказчик, вторую - с двумя более мощными и высотными, но и более тяжелыми моторами «Испано-Сюиза 12». Туполев исходил из того, что двигатель Райт «Циклон» развивал 730 л.с. на высотах порядка 2000 м, а «Испано-Сюиза 12» - 780 л.с. на высоте 3300 м. Для обоих типов двигателей разработали специальные, внешне похожие гондолы.
Проектирование обоих вариантов АНТ-40 шло очень быстро. В марте 1934 года был утвержден эскизный проект. В июле на завод опытных конструкций ЦАГИ передали рабочие чертежи. Первый опытный самолет с моторами воздушного охлаждения строили буквально параллельно с выпуском чертежей.
АНТ-40 имел схему трехместного двухдвигательного свободно действующего среднеплана. Главной задачей проектирования являлось достижение самолетом максимально высокой скорости горизонтального полета. Ей подчинили расчетно-экспериментальные изыскания, выбор схемы и компоновку. Машина имела низкое лобовое сопротивление и минимальную массу. Для крыла разработали специальный скоростной профиль ЦАГИ-40 (относительная толщина 16%). Он существенно снизил сопротивление крыла, хотя конструкторы и сохранили низкую нагрузку на его площадь (от 85 до 100 кг/м2). Крыло, собираемое от «обшивки», требовало особой точности. Ее достигали системой специальных ложементов на стапеле.
Взаимное размещение агрегатов АНТ-40 - фюзеляжа, гондол двигателей, оперения определили исследования, проведенные в аэродинамических трубах ЦАГИ. Среднее расположение крыла обеспечивало минимальное сопротивление интерференции, но при этом усложняло компоновку бомбоотсека в фюзеляже.
Стабилизатор вывели из спутной струи, создаваемой крылом. Вертикальное оперение в меньшей степени, чем на других машинах тех лет, стало «затеняться» горизонтальным. Все кабины экипажа впервые выполнили закрытыми.
Нормальную бомбовую нагрузку полностью разместили в фюзеляже. Новшеством для туполевской машины было то, что обшивку планера, а также гондол двигателей выполнили гладкой. Это потребовало использования новых материалов: листового «супердюраля», имеющего повышенную прочность, термически упрочненных хромансилевых и хромоникелевых сталей. В результате уменьшилась масса машины, ее геометрические размеры.
Крыло сделали с механизацией из посадочных щитков и элеронов с осевой и весовой компенсацией. Ее значение определяли при летных испытаниях. На внутренней половине правого элерона установили триммер.
Главные опоры шасси наполовину убирались в заднюю часть мотогондол. В полете колеса как бы завершали аэродинамические обводы гондол. Управление шасси осуществлялось электрогидравлической системой. В случае ее отказа шасси выпускались с помощью механической. Она приводилась в действие ручной лебедкой из кабины стрелка-радиста. Дублирование систем шасси на АНТ-40 было выполнено в Советском Союзе впервые.
Представители ВВС РККА еще до завершения программы заводских испытаний настояли на передаче нового самолета на государственные. Однако в марте произошла авария, и испытания были приостановлены.
Произошло следующие. В ходе скоростного маловысотного полета на километраж возникла все нарастающая вибрация крыла. Летчик К. Миндер моментально выключил моторы и начал набор высоты. В противном случае машина разрушилась бы окончательно. Причиной повреждений явился флаттер крыла. Он произошел из-за нехватки весовой компенсации элеронов.
Теоретически данное явление уже было исследовано, но на практике оно проявилось у наших конструкторов впервые. В экспериментально-аэродинамическом отделе ЦАГИ Е.П. Гроссман, М.В. Келдыш и другие предложили поднять весовую компенсацию элеронов до 90-93%. Это решило проблему.
Именно этот самолет и получил своё новое войсковое обозначение СБ - (скоростной бомбардировщик). Он имел летную массу 4850 кг. Его максимальная скорость достигала 404 км/ ч на высоте 5000 м, которую он набирал за 9,4 мин.
Военные летчики-испытатели отметили, что СБ можно применять без истребительного прикрытия. В заключение после первого этапа госиспытаний было написано, что благодаря своим высоким летно-техническим характеристикам и мощности вооружения новая машина является одной из самых скоростных среди бомбардировщиков мира. Правда, упоминалась малая продольная устойчивость и излишняя чувствительность у руля высоты. Это все усложняло пилотирование вследствие постоянного напряжения пилота. Значительные колебания в вертикальной плоскости ухудшали прицельное бомбометание. Не обошли вниманием представители ВВС и неустойчивость в поперечном отношении, стремление СБ к крену с увеличением скорости, не жёсткость крепления верхней пулеметной установки в кабине стрелка (это снижало точность ведения огня), говорилось и о вибрациях под моторной рамы и трудностях в техническом обслуживании.
9 августа 1935 года М.Ю. Алексеев совершил на ДИ-8 первый полет. При полетной массе 5553 кг машина показала максимальную скорость в 388 км/ч. 5000 м АНТ-48 набрал за 11,4 минуты. Однако он оказался недостаточно устойчивым, даже незначительные отклонения рулей меняли режим полета. Надо отметить, что причины недостатков к тому времени уже определили по результатам испытаний АНТ-40. Поэтому по указанию В.М. Петлякова были изменены отъемные плоскости крыла и горизонтальное оперение. Это обеспечило путевую устойчивость и хорошую управляемость даже в полете с одним работающим двигателем.
И все-таки ДИ-8 по скоростным характеристикам уступил бомбардировщику СБ. Чтобы ликвидировать это отставание, Архангельский решил применить форсированные моторы М-34, но его бригаду перевели из ОКБ Туполева на завод. Там образовали самостоятельное КБ для обеспечения серийного выпуска СБ. Над ДИ-8 больше не работали.
Весной 1934 г. началась подготовка на головном серийном заводе к выпуску СБ. В этот же период под руководством В.Я. Климова осваивался выпуск усовершенствованного советскими конструкторами мотора Испано-Сюиза 12 V, получившего в серии обозначение М-100.
Ранее на заводе строили тяжелые четырехмоторные бомбардировщики ТБ-3. Поэтому здесь не сразу удалось освоить технологию производства гладкой обшивки. Потайную клепку на первых серийных машинах пришлось выполнять лишь в носках крыла и хвостового оперения. В других местах машины появились заклепки с выпуклыми чечевичными головками. На обшивках самолетов часто возникали выпуклые или вогнутые неровности, именуемые в авиации «хлопунами».
Весной 1936 года началась организация полков и бригад скоростных бомбардировщиков на серийных СБ. Эти машины имели нормальный взлетный вес в 5628 кг. Скорость самолета снизилась до 395 км/ч. 5000 м бомбардировщик набирал за 11,7 мин. С бомбовой нагрузкой в 500 кг дальность полета составляла более 2000 км.
Примечательно, что аэродромом для СБ могли служить даже небольшое поле или луг. Разбег и пробег машины был не более 350 м. Зимой, когда снежный покров превышал 30 см, СБ оборудовали убирающимися лыжами. Их устанавливали так: створки отсека колесного шасси демонтировали, а на их место ставили специальные обтекатели, сделанные по контуру лыжи в убранном положении. Однако это снизило максимальную скорость на 14-17 км/ч. Зато СБ работали зимой, «когда никто не летал». Ведь специальной техники, которая расчищала бы или укатывала аэродром, тогда не было.
Вскоре на серийные машины стали ставить моторы М-100А с повышенной до 860 л.с. номинальной мощностью. В конце 1936 года новый прототип достиг скорости 425 км/ ч, 5000 м набрал за 8,6 минуты. Это был отличный результат.
Источники:
Маслов М. Скоростные бомбардировщики Сталина СБ и Ар-2. М.: ЯУЗА, 2010. С.24-30, 33-42, 94-98.
Котельников В. Рождение СБ. // Мир авиации. 2002. №1. С. 8-12.
Кондратьев В. Открытие СБ. // Крылья Родины. 1994. №1. С. 7, 12.
Иванов С. СБ. Гордость советской авиации. // Война в воздухе. №64. С. 1-2, 9-17.
Автор: Инженер-технарь