ВВФ
ИАиК
ИАНиТ
НВ МГТУГА
Строительство Москвы
Красная звезда
Вечерняя Москва
Красный спорт
Техника - молодежи
Альманах
Разное

     

Освоение в СССР полетов в стратосферу на планерах в период 1935 - 1941 годов
(Доклад, прочитанный 3 ноября 1969 г. на 125 заседании Секции истории авиации и космонавтики Советского национального объединения историков естествознания и техники)


На протяжении только одного поколения в авиации и космонавтике достигнуты всем известные поразительные результаты. Эти грандиозные достижения получились в результате предшествующей напряженной борьбы и длительной работы многих коллективов ученых, инженеров и рабочих.
Мне хотелось бы осветить работы и деятельность небольшого коллектива, организованного в 1935 г. на одном из авиационных заводов. Этот коллектив под названием Отдела специальных конструкций (ОСК) поставил своей целью достичь пилотируемых полетов на больших высотах тропосферы, в стратосфере и еще выше.
В периодической печати и некоторых книгах в разрозненном виде и в разное время появлялись отдельные статьи и сведения о работах этого коллектива и созданных им объектах. Так, например, в газетах "Правда" № 93/6699/ за 3/IV-1936 г., "Красная Звезда" № 108/3355/ за 12/V-1936 г. и № 149/3697/ за 30/VI- 1937 г., "Известия" № 79/5936/ за 3/IV-1936 г., во французской газете "Les Ailas" 774 за 16/IV-1936 г. и в книгах "300 не-известных" П.М. Стефановского, "Поиски крыльев" Л.А. Экономова, "История конструкций самолетов в СССР" В.Б. Шаврова и др. освещались отдельные эпизоды и достижения этого коллектива. В результате своей работы ОСК добился определенных успехов, которые не утратили своего значения и в настоящие дни.
Уже в двадцатых и в начале тридцатых годов в нашей стране во многих городах, в институтах и на заводах возникали в инициативном порядке группы и кружки, которые изучали реактивное движение, разрабатывали, проектировали и строили планеры, самолеты, аэростаты, радиоаппаратуру и другие новые технические средства. Так, например, в этот период возникли Газодинамическая лаборатория в Ленинграде, ГИРДы в Москве, Ленинграде, Харькове и других городах. На Харьковском авиазаводе тоже была организована группа по изготовлению моделей реактивных аппаратов и пороховых ракет, руководили этими группами и коллективами, в то время малоизвестные энтузиасты, из которых впоследствии выросли крупные талантливые и известные специалисты, главные и генеральные конструкторы. После некоторых успехов в осуществлении полетов на большие высоты наука и техника начали штурм стратосферы. За рубежом и у нас стали появляться стратостаты, ка которых люди поднимались на большие высоты в стратосферу.
Вспомним первые полеты на стратостатах, которые летали в то время с научными целями, и главным образом, ставили рекорды высоты полета человека. Так, например, за рубежом летал О. Пикар, который уже в 1931 г. достиг высоты полета 15 781 м., в СССР Г.А. Прокофьев, Э.К. Бирнбаум и К.Д. Годунов на стратостате "СССР-1" в 1933 г. поднялись на высоту 19 000 м, а в 1934 г. П.Ф. Федосеенко, Н.Б. Васенко и И.Д. Усыскин на стратостате "Осоавиахим" достигли рекордной высоты 22 000м, но, к сожалению, при спуске потерпели катастрофу и погибли.
Некоторые полеты на стратостатах за рубежом также заканчивавались катастрофами и гибелью экипажей. Этот способ достижения больших высот оказался ненадежным, опасным и в дальнейшем применялся редко. Аварии и катастрофы на самолетах и стратостатах заставляли людей, стремящихся преодолеть трудности и подняться на еше большие высоты, искать каких-то новых способов полета.
В 1934 г. Академия наук СССР созвала в Ленинграде конференцию по изучению стратосферы, которая проходила с 31/III - по о/IV под председательством академика С.И. Вавилова. На конференции было поставлено и рассмотрено очень много проблем, представлено много докладов по различным вопросам и направлениям, в том числе и доклады С.П. Королева, М.К. Тихонравова, Ю.А. Победоносцева и др., напечатанные в трудах Всесоюзной конференции по изучению стратосферы, изданных Академией наук СССР в 1935 г.
В те годы я работал инженером-конструктором в Воронеже и как и многие искал более эффективных путей освоения стратосферы.
В результате поиска у меня возникла 12 марта 1935 г. идея достижения большой высоты полета человека на планере, буксируемом самолетом. Техническая суть этой идеи заключалась в следующем. Если длину буксировочной гибкой связи между планером и самолетом в полете увеличивать, то планер не только будет удаляться от самолета, но и по желанию летчика сможет подниматься выше самолета-буксировщика.
Как известно, каждый самолет имеет свой практический "потолок", который ограничивается мощностью мотора. Мощность мотора на большой высоте, где количество кислорода уменьшается, как известно, падает. Для полета планера кислород не требуется. Ему необходимо для поддержания полета на большой высоте сообщать лишь определенную скорость.
Стратосферная планерная "цепочка" Щербакова
Стратосферная планерная
"цепочка" Щербакова
Расчеты показали, что превышение планера над самолетом в полете может достичь нескольких километров. По существующим в то время характеристикам самолетов и планеров можно было планер с пилотом поднять таким способом на высоту до 30 км, что значительно превышало максимальную высоту, достигнутую на стратостатах. Кроме того, этот способ обеспечивал повышенную, по сравнению с полетом на стратостатах, безопасность и позволял летать в стратосферу регулярно и осуществлять посадку планера на заданный аэродром. Однако реальные буксировочные связи имели невысокую прочность и большее аэродинамическое сопротивление. По этой причине осуществить полет одним звеном планера на очень большую высоту не представлялось возможным. Пришлось в этот метод вводить промежуточные планеры, с которыми заданная высота полета согласно расчету могла быть достигнута. Но для этого требовались более мощные самолеты-буксировщики.
На рисунке показана принципиальная схема буксировочного полетов планеров на большую высоту.
Расчетами было также выявлено, что превышение полета одного планера над самолетом в нижних слоях атмосферы при реальных связях получается 4 – 4,5 км., а в стратосфере – до 11 километров. Такая разница в превышениях объясняется уменьшением, на высоте при одной и той же скорости, скоростного напора (за счёт снижения плотности воздуха) и, следовательно, общего лобового сопротивления буксировочной связи.
Идея высотной буксировки планеров получила поддержку видных военных руководителей К.Е. Ворошилова и М.Н. Тухачевского, ученых Б.Т. Горощенко, В.С. Пышнова и организаций ВВС, Осоавиахима и авиационной промышленности. На одном из заводов авиационной промышленности были организованы работы по практической проверке предложенного способа. Для этого были предоставлены планеры Г-9 и Г-14 конструктора В.К. Грибовского и самолет П-5. На этом заводе по предложению Главного Управления авиационной промышленности была создана конструкторская бригада, затем преобразованная в Отдел специальных конструкций (ОСК) под моим руководством. В этот отдел пришли на работу конструкторы, летчики и рабочие, такие как Меркулов К.А., Мееров А.А., Фролов И.И., Старосельский Н.Б., Маслов А., Евстратов А.П., Ганзенко К.И., Шишанкин А.И., Пыряев С.Е. и летчики-испытатели: Федоров В.П., Шевченко В.В., Логинов П., Кошиц Д.А., Венслаз К.М. и др.
Какие задачи ставились и решались в ОСК?
  • Освоить методику и технику буксировочных полетов с большим превышением над самолетом (сначала в одном звене, а затем с двумя и более последовательными звеньями) и достичь максимальной высоты полета.
  • Создать герметическую кабину и установить ее вначале на планер, а затем и на самолет.
  • Установить на самый верхний планер ПВРД или ЖРД, который должен был запускаться после отцепки планера на максимальной высоте для достижения еще больших высот и скоростей.
  • Разрабатывать и применять ПВРД для установки их на планеры и самолеты и создать проект высотно-скоростного истребителя (ИВС).
  • Вести работы по турбокомпрессорным установкам, позволяющим поднять высоту полета самолета-буксировщика.
Прежде всего начались разработки буксировочной лебедки, которую необходимо было установить на второе место самолета П-5 и планера Г-14. Лебедка должна была вмещать на своем барабане до 7 км проволоки марки ОВС диаметром от 1,2 до 2 мм. В начале проволоки закреплялся трос длиной в 100 метров. При взлете буксировочного поезда, когда в связи появляются повышенные нагрузки, использовался этот участок троса. Лебедка должна была иметь хороший и надежный тормоз и устройство для измерения усилий в буксировочной связи. Возникало много технических трудностей и вопросов, которые пришлось решать впервые. Первый буксировочный поезд состоял из самолета П-5 и планера Г-9. В полете на высоте 1 000 м. была опробована лебедка, выпущена проволока 300-400 м. и дана команда планеристу набирать максимальное превышение над самолетом. Эффект был по-разительный. Планер летел почти в зените над самолетом, имея 300 м. превышения. В последующих полетах техника буксировочных устройств совершенствовалась и высота полетов и превышений увеличивалась. 15 сентября 1935 г. начальник УВС РККА написал письмо в ОСК, в котором отмечалось, что проведенные испытания высотной буксировки планеров летом текущего года заслуживают серьезного внимания с точки зрения овладения полетами в стратосфере.
Наиболее выдающийся полет был за самолетом Р-Z, который летел на высоте около 8 000 м, а планер Г-9, набравший максимальное превышение, летел на высоте 12 105 м, т.е. фактически был уже в стратосфере. Все члены буксировочного поезда были снабжены кислородными масками, одеты в теплые и громоздкие комбинезоны. Этот полет состоялся 12 июня 1937 г. После возвращения из этого полета летчик-планерист В.П. Федоров рассказал о своем самочувствии и впечатлениях.
Самое главное, о чем он сказал, это то, что он мог бы еще набирать высоту и превышение над самолетом-буксировщиком, но малейшее усилие, затрачиваемое на управление планером, сильно его утомляло. Чувствовалась недостаточность кислорода, большая разреженность и очень низкая температура окружающей атмосферы. Был поставлен вопрос о создании герметической кабины на планере, чтобы в ней можно было летать еще выше. Примерно в это время ОСК посетил С.П. Королев, который интересовался нашими полетами.
ОСК начал разрабатывать портативную одноместную вставную герметическую кабину регенерационного типа. После нескольких опытных образцов герметическая кабина была создана и испытана с человеком вначале в барокамере, а затем была установлена на планер Г-14. Начались полеты планера Г-14 с герметической кабиной, отдельные части которой совершенствовались и доводились после каждого полета.
Одновременно с этим ОСК начал освоение буксировочных полетов с двумя звеньями, которые также были успешно освоены.
Кроме того, ОСК по заданию ЦИАМ осваивал в полете турбокомпрессорную установку на самолете Р-Z для повышения его практического "потолка".
Как уже было сказано выше, в ОСК пришел конструктор и разработчик прямоточных воздушно-реактивных двигателей И.А. Меркулов, который проделал большую работу по претворению идей профессора Б.С. Стечкина в конкретную конструкцию ПВРД. Опытные двигатели были изготовлены, установлены на самолете И-153 и испытаны в полете. Результаты были налицо: самолет увеличил при работе двух ПВРД скорость на 40-50 км/час. Был спроектирован высотно-скоростной истребитель (ИВС) с ПВРД, о котором было дано положительное заключение специалистов.
Наконец, ОСК продолжал осуществлять идею создания ракетопланера С.П. Королева. Вместе с работниками РНИИ Л.С. Душкиным и А.В. Палло ракетопланер РП-318 (СК-9) был переоборудован под ЖРД РДА-1-150 вместо ОРМ-65.
28 февраля 1940 г., летчик В.П. Федоров успешно испытал первый советский ракетопланер с работающим в полете ракетным двигателем. Всего было осуществлено три полета.
После таких значительных успехов ОСК получил задание разработать и установить герметические кабины на истребители Н.Н. Поликарпова - И-15, И-15 бис и И-153.
В результате проведения успешных государственных испытаний герметической кабины на истребителе И-153 было рекомендовано установить герметические кабины на все типы истребителей и бомбардировщиков того времени.
Эти успехи в работе ОСК создали предпосылки для организации специального опытного завода. В марте 1941 г. состоялось решение о создании нового опытного завода для создания и установки на самолеты и планеры герметических кабин и реактивных двигателей. Этот завод был заново организован в старых корпусах текстильной фабрики. Там же была отведена территория под аэродром. Завод был организован быстро и уже через несколько месяцев начал работать. Однако дальнейшие работы в осуществлении поставленных задач были прерваны. Началась Великая Отечественная война. В конце 1941 г. молодой завод пришлось эвакуировать. На площадях эвакуированного завода организовались прифронтовые мастерские по ремонту боевых самолетов, которые в 1942 г. превратились снова в завод, но другого профиля. На этом заводе был разработан и создан транспортный многоцелевой двухмоторный самолет Ще-2, который строился во время войны серийно для снабжения Советской Армии и народного хозяйства.
Подводя итоги деятельности ОСК в предвоенные годы, можно сделать следующие выводы:
  • Была освоена высотная буксировка планеров и достигнут полет в стратосфере.
  • Создана первая в СССР герметическая кабина на планере.
  • Создана первая в СССР герметическая кабина на боевом истребителе И-153, которая прошла государственные испытания и рекомендована в серийное производство.
  • Разработан и испытан первый авиационный ПВРД конструкции И.А.Меркулова.
  • Доработан в связи с установкой нового двигателя и испытан в полете ракетопланер РП-318 конструкции С.П. Королева с работающим жидкостным ракетным двигателем.
  • Был заново организован специальный опытный завод для создания герметических кабин, реактивных двигателей и других высотных объектов.
  • На базе этого завода во время Великой Отечественной войны был создан многоцелевой двухмоторный транспортный самолет Ще-2, который по решению ГОКО строился в больших сериях для снабжения армии и народного хозяйства.

А.Я. Щербаков

Также на сайте имеется перечень аппаратов В.К. Грибовского - прим. ред.