Благодаря своей универсальности и простоте в эксплуатации военно-транспортный самолёт Ан-12, наряду с моделями ОКБ Микояна и ОКБ Туполева, стал символом советской авиации. Он оказался востребованным и для поддержки освоения труднодоступных районов, и при оказания помощи в условиях природных катастроф, и для участия в военных конфликтах и политических событиях. Наряду с похожим американским самолётом C-130 компании Lockheed Ан-12 оставался главным транспортным средством в мире на протяжении многих лет.
Летом 1955 года руководитель СССР Никита Сергеевич Хрущёв посетил ОКБ Антонова в Киеве, чтобы ознакомиться с тем, как продвигается разработка транспортного самолёта Ан-8. Визит был не случайным, так как Хрущёв сыграл важную роль в переезде ОКБ Антонова из Новосибирска в столицу УССР летом 1952 года. На тот момент КБ находилось на подъёме: работа над Ан-8 шла успешно, коллектив молодых конструкторов активно развивался, а сам Антонов был полон идей.
Хрущёв поинтересовался, какие существуют зарубежные аналоги нового самолёта, и ему ответили, что все машины такого класса имеют четыре двигателя. Есть вероятность, что во время этого разговора Антонов и предложил главе государства и первому секретарю ЦК КПСС разработать самолёт с четырьмя двигателями, оптимально подходящий как для пассажирских, так и для транспортных нужд. Такое решение позволило бы удешевить проектирование, наладить массовое производство и упростить эксплуатацию.
Идея Антонова произвела впечатление на Хрущева, и вскоре вышло Постановление Совмина СССР (от 30 ноября 1955 г.) о прекращении работ над проектом самолёта «Н» и начале разработки моделей Ан-10 и Ан-12. Параллельно этот же документ предписывал главным конструкторам Николаю Кузнецову и Александру Ивченко разработать турбовинтовые двигатели НК-4 и АИ-20.
Ан-8 – первый отечественный турбовинтовой транспортный самолёт
На выбор двигателя в итоге оказало немаловажное влияние то, что ОКБ Антонова располагалось на Украине. Существовало два основных варианта силовой установки: двигатель НК-4 (ОКБ-276 Н.Д. Кузнецова, Куйбышев), который отличался высокими удельными характеристиками, и АИ-20 (ОКБ-478 А.Г. Ивченко, Запорожье), обладающий надёжностью, основанной на проверенных конструктивных решениях. Олег Антонов решил модель Ан-10 оснастить НК-4, а Ан-12 – АИ-20.
Такой выбор стал отражением влияния внутригосударственной политики на технические вопросы проектирования. Одним из факторов, который предопределил выбор силовой установки в пользу АИ-20, стало заявление ЦК Компартии Украины о предпочтении украинского двигателя для самолёта, создаваемого на украинской земле. Таким образом, АИ-20 стал основным двигателем, который устанавливался в разных модификациях на самолёты Ан-8, Ан-10, Ан-12, Ан-32, Ил-18, Ил-38 и Бе-12.
Несмотря на то что основной акцент был сделан на пассажирский вариант, конструкция Ан-10 и Ан-12 была спроектирована с учётом военного назначения. Общие характеристики и размеры фюзеляжа, параметры крыла и шасси закладывались с возможностью производства как гражданского, так и военного вариантов с высокой степенью унификации, это позволяло быстро переоборудовать один тип самолёта в другой. Унификация конструктивных деталей обеспечила первым серийным машинам до 86% общности в планере и 100% – в силовых установках. Однако такой подход к проектированию иногда приводил к нерациональным решениям.
Например, ранние модификации Ан-12 имели герметичную среднюю часть фюзеляжа, подобно Ан-10, в то время как хвостовая часть оставалась негерметичной. В конструкции Ан-10, из-за аналогичного расположения пола, наблюдался избыток пассажирского пространства при недостатке багажных отделений. Такая конфигурация влекла за собой значительное утяжеление, особенно в случае с Ан-10, что не раз отмечал Сергей Ильюшин, считая концепцию Ан-10/12 порочной ввиду снижения весовой эффективности в сравнении с Ил-18.
Несмотря на это, Антонов осознанно пошёл на эти весовые издержки, полагая их приемлемой платой за другие преимущества. Хотя с современной точки зрения это решение подвергается критике, но тогда господствовал другой взгляд. В условиях избытка керосина в стране и акцентирования внимания на ускорении прогресса, концепция Ан-10/12 казалась вполне привлекательной и даже экономически целесообразной, позволяя одновременно развивать военно-транспортный потенциал и гражданскую авиацию.
Тем не менее практическая реализация идеи унификации оказалось далёкой от теоретических обоснований. Различия в целевом оснащении, а также постоянное усовершенствование самолётов и их производство на разных заводах, привели к тому, что конструкции Ан-10 и Ан-12 стали всё больше различаться. В СССР Ан-12 выпускался серийно на трёх авиазаводах. В 1957-62 годах на Иркутском авиазаводе изготовили 155 самолётов, в Воронеже за шесть лет (1960-65 гг.) было выпущено 258 машин, в Ташкенте на авиазаводе им. Чкалова (№ 84) в период с 1962 по 1972 годы построили 830 самолётов Ан-12.
16 декабря 1957 года в Иркутске в присутствии всех сотрудников авиазавода в 14:37 первый опытный экземпляр Ан-12 (самолёт «Т», бортовой номер 7900101) выполнил первый полёт. Самолёт пилотировал экипаж в составе командира Героя Советского Союза, лётчика-испытателя Якова Верникова, второго пилота Г.И. Лысенко, штурмана П.И. Уварова, бортинженера И.М. Морозова, бортрадиста М.Г. Юрова и бортстрелка В.Г. Жилкина. Полёт длился всего девять минут – из-за возникших вибраций в носовой части фюзеляжа экипаж был вынужден прекратить полёт и приземлиться. В итоге выяснилось, что вибрация угрозы не представляла и была вызвана незакрытой створкой передней опоры шасси.
Заводские испытания показали как преимущества, так и недостатки конструкции Ан-12. Лётчики отмечали высокую энерговооружённость и аэродинамические качества самолёта, однако возникали трудности с управляемостью, особенно на разбеге, когда на облегчённой незагруженной машине они часто не успевали своевременно создать угол атаки для взлёта, и отрыв от ВПП происходил на повышенной скорости.
Кроме того, ввиду мощного реактивного момента четырёх воздушных винтов левого вращения правая стойка шасси нагружалась больше левой, и самолёт на разбеге проявлял тенденцию к развороту вправо. Парировать этот эффект тормозами было невозможно из-за узкой колеи шасси. Этот недостаток устранили, оснастив переднюю стойку последующих машин механизмом поворота с управлением от педалей.
Экипажи Ан-12 в Тверской области отработали противоракетный манёвр «градиент»
Одной из серьёзных проблем Ан-12 было сложное пилотирование на посадке. В положении рычагов управления двигателями «Полётный малый газ» самолёт не желал приземляться. При перемещении РУД в «Наземный малый газ» возникала отрицательная тяга, и самолёт снижался недопустимо быстро, создавая риск грубого касания ВПП. Это проявилось во время шестого полёта. Резкое перемещение РУДов при выравнивании привело к заклиниванию одного из них. Ан-12 накренился так сильно, что задел крылом землю, затем завалился в противоположную сторону и приземлился в стороне от полосы. Для решения возникшей проблемы была разработана новая методика посадки. Внутренние двигатели переводились в режим «Наземный малый газ», а внешние – в «Полётный малый газ».
Кроме технических трудностей в управлении, испытания выявили также недостатки в устойчивости самолёта. Чтобы улучшить боковую и продольную устойчивость, пришлось изменить угол поперечного V консолей крыла. Ещё одной проблемой стал грузовой люк. В ходе первого полёта с открытием люка из-за деформации фюзеляжа от воздушных нагрузок створки не встали на замки. Садиться пришлось с незакрытым люком. Впоследствии фюзеляж в зоне выреза был усилен.
В течение восьми месяцев 1958 года Ан-12 завершил программу заводских испытаний. Самолёт выполнял полёты с максимальным скоростным напором, а также посадки с одним и двумя неработающими двигателями. К августу 1958 года, когда испытания завершились, полёты выполняли уже три самолёта. Параллельно с испытаниями проводилось обучение экипажей для работы с новой машиной.
В 1959 году для проведения войсковых испытаний самолёты Ан-12 начали поступать в состав ВВС СССР. Их интенсивное освоение пилотами транспортной авиации позволило быстро интегрировать Ан-12 в логистические операции военных, имеющие стратегическое значение как для армии, так и для гражданской инфраструктуры. Надёжность и неприхотливость в обслуживании сделали самолёт востребованным для выполнения задач в различных климатических условиях. Машины широко применялись и суровых условиях зимней Сибири, и в жарком климате Средней Азии.
Ан-12 в различных модификациях стал основой военно-транспортной авиации Советского Союза. Специальные версии самолёта решали широкий спектр задач, в том числе поддерживали воздушно-десантные войска, оперативно перебрасывая не только боевые подразделения (до 60 человек одним бортом), но и бронированную технику. Это дало стране возможность быстро реагировать на события в любой точке мира, включая оказание помощи пострадавшим от стихийных бедствий и поддержку национально-освободительных движений.
Во время войны в Афганистане с 1979 по 1989 год Ан-12 интенсивно использовались как советскими, так и афганскими лётчиками для перевозки людей и грузов. Специфические условия Афганистана раскрыли ещё одно преимущество Ан-12: возможность приземляться на высокогорные грунтовые аэродромы, чего не могли сделать более крупные Ил-76. Живучесть самолёта проявлялась в успешных завершениях полётов даже при значительных повреждениях обшивки и бортовых систем от вражеского стрелкового огня с земли.
В 1991-92 годах лётчики НИИ ВВС установили на Ан-12 39 мировых рекордов высоты и скорости полёта. Экспортные поставки самолёта производились в Индию, Болгарию, Индонезию, Ирак, Польшу, Чехословакию, Египет, Югославию, Алжир, Гвинею, Гану, Кубу, Китай и Йемен. Всего было поставлено в эти страны 183 самолёта. Ещё не менее 10 стран приобрели Ан-12 через посредников.
В 1990-х годах были проведены испытания, в результате которых срок службы Ан-12 был увеличен до 47 000 часов, 15 000 полётов и 40 лет эксплуатации. Техническое состояние самолётов с высокой наработкой изучалось путём анализа накопленного опыта эксплуатации Ан-12, что подтвердило высокую надёжность его конструкции.
Дальнейшие исследования эксплуатационных возможностей и технического состояния самолётов Ан-12 прошли в 2000-х годах. В АНТК им. О.К. Антонова были выполнены ресурсные испытания планера, проверены зоны с усталостными трещинами, проанализированы силовые конструктивные элементы после экстремальных тестов. Это позволило продлить ресурс самолёта до 50 000 часов, 17 000 полётов и установить срок службы 50 лет. В России ресурс самолётов Ан-12 продлён до 2030 года, после чего их жизненный цикл завершится и Министерство обороны РФ прекратит эксплуатацию Ан-12.