В декабре 1935 года состоялся первый полёт первого отечественного стратосферного самолёта БОК-1. Это воздушное судно, разработанное в под руководством Владимира Чижевского в ЦАГИ, стало настоящим прорывом в создании отечественных высотных самолётов.
27 января 1931 года постановлением Реввоенсовета Союза ССР при ЦАГИ был создан новый отдел – Бюро особых конструкций. Начальником БОК назначили 32-летнего Владимира Чижевского, в 1926 году закончившего Военно-воздушную академию им. Н.Е.Жуковского и с 1028 года работавшего в ЦАГИ.
Самолёт БОК-1 представлял собой низкоплан с герметичной кабиной, рассчитанной на пилота и наблюдателя. Основой для создания БОК-1 послужила конструкция сверхдальнего моноплана АНТ-25, однако новое ВС отличалось рядом особенностей. Максимальная скорость полёта составляла 230 км/ч у земли и 242 км/ч на высоте 4000 метров. Потолок машины для того времени был впечатляющим – 14100 метров, поэтому самолёт называли «стратосферным».
Герметическая кабина представляла собой отдельный элемент, не интегрированный непосредственно в конструкцию планера. Она имела овальное сечение, 11 шпангоутов обшивались 2-мм дюралевым листом. Для обеспечения герметичности применялся двойной заклёпочный шов с использованием цинковых белил. Кабина рассчитывалась с шестикратным запасом прочности, при этом в полёте поддерживалось избыточное давление 0,8 атмосферы.
Экипаж попадал в кабину через верхний люк в хвостовой части фюзеляжа, затем через гермолюк в задней стенке кабины экипаж ползком добирался к своим рабочим местам. Верхняя часть гермокабины снаружи под обшивкой утеплялась слоем войлока. Это не только служило утеплением, но и снижало уровень шума, что позволяло членам экипажа общаться без напряжения голоса.
Доработанная после первых полётов кабина, оборудовалась семью иллюминаторами: пять у пилота и два у наблюдателя. Иллюминаторы были изготовлены из специального закаленного стекла толщиной 15-16 мм, дополнительные стекла внутри толщиной 3-4 мм, обогревались тёплым воздухом для предотвращения запотевания. В качестве осушителя пространства между стеклами был применён хлористый кальций и селикагель. Для регенерации воздуха в кабине подавался кислород из расчёта 120 литров в час на двоих членов экипажа. Углекислота и влага удалялись с помощью химических поглотителей.
Крыло самолёта БОК-1 имело размах 30 м, удлинение 13 и общую площадь 78,8 квадратных метров. Оно состояло из центроплана и отъёмных консолей. По параметрам крыло приближалось к показателям АНТ-25, и также, как у АНТ-25, обшивка крыла была гофрированной. В процессе испытаний для улучшения аэродинамических характеристик обшивку дополнительно обклеили перкалем, отполировали и покрасили.
Шасси самолёта было неубираемым для снижения массы планера, с задним, утопленным почти наполовину в обтекатель, колесом. Основные стойки имели масляно-пневматические амортизаторы и поддерживающие подкосы. Колёса размером 900×200 мм прикрывались каплевидными обтекателями.
Силовая установка самолёта состояла из редукторного бензинового двигателя АМ-34РН с приводным центробежным нагнетателем конструкции Александра Микулина. Его сухой вес составлял 737,5 кг. У земли при номинальной мощности двигателя 725 л.с. самолёт развивал скорость 230 км/ч, на высоте 4000 метров при мощности 800 л.с. скорость составляла 242 км/ч. Первоначально на самолёте использовался четырёхлопастный деревянный винт диаметром 4 метра, впоследствии он был заменён на двухлопастный деревянный винт диаметром 4,35 метра, а затем – на металлический винт диаметром 4,1 метра. Четыре цилиндрических бака на 500 килограммов или около 660 литров топлива располагались между первым и вторым лонжеронами центроплана.
Испытания БОК-1 начались осенью 1936 года. 13 декабря лётчик-испытатель Иван Петров с ведущим инженером и одним из создателей самолёта Н.Н. Каштановым выполнили на аэродроме ремонтного завода №35 под Смоленском на БОК-1 первый полёт. Давление в кабине соответствовало 2-3 км высоты, температура доходила до +25 градусов. Затем последовали доводки систем самолёта и очередные полёты.
«В 1936 году я начинал заводские испытания первого советского самолёта с герметичной кабиной – БОК-1 конструкции Владимира Антоновича Чижевского. Заводской аэродром находился под Смоленском, и в течение полутора лет мне еженедельно приходилось ездить в Смоленск на испытания. В субботу вечером я уезжал из Москвы, спал в поезде, в воскресенье весь день проводил испытания, а вечером снова садился в поезд, чтобы в понедельник утром быть на своем рабочем месте в НИИ ВВС», – вспоминал много лет спустя Иван Фёдорович Петров.
«Говорят первый блин комом. Естественно, что и первая герметичная самолётная кабина была совсем не похожа на те комфортабельные салоны, в которых мы все теперь привыкли летать. На самолёте БОК-1 она представляла собой тесную цистерну с тремя маленькими окошечками-иллюминаторами, не дававшими почти никакого обзора лётчику. И так как располагалась эта бочка над радиатором водяного охлаждения довольно мощного двигателя М-34РН, то лётная форма моя была весьма своеобразной: трусы и штук шесть полотенец. В полёте температура в кабине из-за подогрева снизу поднималась до сорока градусов», – рассказывал лётчик-испытатель в своих мемуарах.
Летом 1936 года подключился лётчик-испытатель Пётр Стефановский к испытаниям БОК-1 подключился летом 1936 года. Согласно официальным документам, 25 июля 1936 г. Стефановский с наблюдателем Каштановым достигли высоты 10875 метров.
Сам Петр Михайлович Стефановский в своей книге воспоминаний «Триста неизвестных» даёт другие значения. Впрочем, он описывает летние события 1936-го достаточно подробно, поэтому стоит их воспроизвести в изложении Стефановского:
– Средняя часть фюзеляжа БОК-1 представляла собой цилиндрическую цистерну с тремя крошечными герметическими окошечками впереди. Левое отвинчивалось на манер пароходного иллюминатора. Вход в самолёт располагался в корме цистерны. Ни дать, ни взять – люк подводной лодки. Задраивается, как и там, винтовым затвором. Самолёт это или подводная лодка, а лететь надо… Влезаем в верхнее отверстие, что в хвостовой части машины, оставляем тут парашюты. С ними в пилотскую кабину не проберешься: до нее метров шесть ползти внутри фюзеляжа надо. В кабине с парашютами и не разместишься – тесно до крайности. Уселся в свое кресло. Позади устроился Каштанов – ведущий инженер самолёта. Осматриваюсь. Не кабина, а мышеловка. Теснотища неимоверная. Обзор – ни к черту. Видно воздушный винт, да градусов по пятнадцать в стороны.
Каштанов толкает в плечо – запускай. Мотор хорош, взял сразу. Чувствуется – силен и послушен, в кабине его совершенно не слышно – герметика сказывается, разговариваем с Каштановым без напряжения.
Взлетели неожиданно легко. На разбеге, на взлёте только краюшка неба видна. Слеповата машина, не годится так. На высоте трёх-четырёх тысяч метров, как и предусмотрено, задраили герметические люки. Влага и углекислота, выделяемые при дыхании, поглощаются специальными устройствами. Повернешь краник – из баллонов поступает в кабину кислород, поступает с посвистом. Дышится свободно. Рядом висят кислородные маски – на случай разгерметизации на высоте. Здорово придумано. Самолёт тоже неплох. Рули эффективны. Барограф, находящийся в кабине, после герметизации вычерчивает идеальную прямую.
Вслед за пробным начались испытательные полёты. Июль в 1936 году стоял жаркий, сухой. Летаем с совершенно непредусмотренным дополнением к лётным костюмам – вафельными полотенцами на шеях. Без них нельзя. Водорадиатор мотора расположен в обтекателях под самым центром герметической «цистерны». Когда двигатель работает на полных оборотах – в кабине нестерпимо жарко. Пот заливает лицо, саднит глаза.
Девять тысяч метров – потолок, достигнутый Петровым, остался позади. Уже в третьем полёте мы добрались до двенадцати тысяч. На высоте прибавилось дел. Входишь в горизонтальный полёт – обороты мотора снижаются и пол кабины перестает «подогреваться». Становится прохладнее. Стёкла иллюминаторов сдвоенные, между ними – накаливающиеся электрические проволочки. Вместе с влагопоглотителями и тёплым воздухом, поступающим по трубкам от внутрикабинного вентилятора, они не дают запотевать нашим окнам в «большое небо». Снаружи – хуже. Со стороны, противоположной солнцу, стёкла подёргиваются тончайшей ледяной вязью. Она быстро разрастается, уплотняется, и вскоре сквозь неё ничего не видишь. Остаётся одно – развернуть самолёт, подставить замёрзший иллюминатор под солнечные лучи. Не полёт получается, а непрерывное саморазмораживание. Придётся конструктору поломать голову и над этим грешком.
На двенадцати тысячах метров столкнулись с более грозным явлением. На этой высоте начали замерзать элероны. Пришлось управлять самолётом только при помощи рулей глубины и поворота. В следующем полёте попробовали промывать проводку на элеронах обезвоженным керосином. Ничего не даёт. Видимо сказывается конструктивная особенность машины – очень большая длина тросов и обилие роликов на всём протяжении проводки. Решили летать с замерзшими элеронами. На высоте они не особенно и нужны, а спустишься до семи-восьми тысяч метров – оттаивают, начинают действовать опять.
Поступило распоряжение перегнать БОК-1 в Москву, на испытательный аэродром. Борьба за высоту вступила в новую стадию. Прошедшие полёты убеждали – самолет Чижевского способен подниматься много выше. Руководство НИИ ВВС одобрило мое предложение – достигнуть предельного потолка.
На двенадцати тысячах метров, как всегда, покрылся льдом иллюминатор с теневой стороны. Перестали действовать элероны – замерзли. К такому уже привыкли. Конструктор сообщил, что он придумывает что-то.
Забираемся выше. У мотора ещё есть запас мощности. Выше! Откуда эта плесень на стеклах окошек? Провел пальцем – иней. А электрообогрев, теплый воздух, влагопоглотители? Все работает. Иней же утолщается, утолщается на всех трёх иллюминаторах. Лететь ничего не видя, да ещё с бездействующими элеронами, нельзя. Понимаю, что нельзя, а лечу, забираюсь всё выше и выше. Ногтем соскабливаю иней, растираю дырочку ещё влажным от пота полотенцем и продолжаю упорно набирать высоту. Понемногу падает мощность мотора. Увеличивать обороты уже нельзя. Рычаг сектора газа – на предельном максимуме. Всё, выше не подняться.
На земле расшифровали барограмму – 13100 метров. Полученные по прибору при расшифровке с учётом всех поправок, они соответствовали максимальной высоте 14100 метров. Это – стратосфера!.
27 августа 1938 года Пётр Стефановский с наблюдателем Рево достигли высоты 14000 метров. Затем последовала авария турбокомпрессора. Ремонт продолжался до февраля 1939 года. В апреле 1939-го на БОК-1 установили двигатель АМ-34ФРНВ с ТК-1, с которым самолёт выполнил ряд полётов на высоту до 14000 м.
При весе пустого самолёта 3482 кг и взлётном – с нормальной нагрузкой 4162 кг, машина показала отличные результаты в ходе испытаний. Лётные испытания БОК-1 в целом подтвердили расчётные показатели. С двигателем М-34РН мощностью 725 лошадиных сил самолёт развивал скорость 230 километров в час у земли и 242 километра в час на высоте 4000 метров. Потолок при небольшой нагрузке достигал 14000 метров. Однако было отмечено, что кабина требовала дальнейшей доработки, особенно в части увеличения площади остекления. Кроме того, высокая температура внутри кабины, вызванная расположением радиатора, потребовала дополнительных инженерных решений.
Создание высотного самолёта БОК-1 продемонстрировало высокие технологические возможности, достигнутые советской авиапромышленностью. За вклад в разработку этой машины Владимир Чижевский был удостоен Сталинской премии и награждён семью орденами и медалями. Это был первый шаг в ряду выдающихся разработок Бюро особых конструкций, за которыми последовал исследовательский самолёт БОК-5 без горизонтального оперения и рекордный стратоплан БОК-7.
Модификация БОК-7 стала основой для создания последующих моделей БОК-8 и БОК-11. Эскизный проект БОК-8, разработанный в 1939 году, включал в себя разработку стрелковой установки с электроавтосинхронным механизмом прицеливания и управления стрельбой из гермокабины. Подобная система дистанционного управления оружием появилась в СССР задолго до аналогичных разработок в США, где она была применена на самолёте В-29.
Модель БОК-11 представляла собой дальнейшее развитие конструкции БОК-7, однако вместо традиционного бензинового двигателя она была оснащена дизельным авиадвигателем АЧ-40, разработанным А. Д. Чаромским. Эта силовая установка позволила существенно увеличить дальность полёта самолета. Кабина БОК-11 была рассчитана на трёх членов экипажа. Два экземпляра этого самолёта были построены в 1940 году и успешно прошли все необходимые испытания. Планировался дальний высотный перелет, но в предвоенной обстановке он не состоялся. Впоследствии Бюро особых конструкций было включено в состав ОКБ Павла Сухого.
Самолёт БОК-1 остался в истории отечественной авиации экспериментальным самолётом, он никогда не использовался и не предполагался для установления рекордов высоты, главной причиной можно назвать длительную и не вполне успешную доводку двигателя М-34. Другая вероятная причина – репрессии 1937-38 годов, под которые попал и конструктор БОК-1 Владимир Чижевский.
При подготовке статьи использованы материалы приложения к журналу М-хобби «Крылья», № 1 2008.
Артём Кириллов
для сайта «Авиация России»
(6 оценок, среднее: 4,33 из 5)
Загрузка...