История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.

ТБ-1 (АНТ-4) - первый в мире цельнометаллический тяжелый двухмоторный бомбардировщик-моноплан. В 1925 г. нигде в мире признаки бомбардировщика не были столь полно и удачно объединены в одном самолете, как это имело место в ТБ-1. Этот самолет стал прототипом решительно всех последующих многомоторных бомбардировщиков свободнонесущей монопланной схемы, по существу единственной, нашедшей широкое применение. Это - приоритет нашей страны и заслуга А. Н. Туполева

Интересно также, что копирование схемы самолета ТБ-1 за границей началось лишь с 1930 г. (после его прилета в США). А конструктор через 5 лет после ТБ-1 выпустил четырехмоторный бомбардировщик ТБ-3 этой же схемы. Все последующие самолеты-бомбардировщики, все "летающие крепости" и "сверхкрепости" были по существу развитием типов ТБ-1 и ТБ-3.

Заслуживают внимания некоторые обстоятельства зарождения идеи самолета ТБ-1 и формирования заказа на него. В 1923-1929 гг. в Особом техническом бюро по военным изобретениям (Остехбюро) в Ленинграде для работ В. И. Бекаури нужны были тяжелые самолеты - бомбардировщики. Сначала было намерение заказать большой бомбардировщик в Англии. Однако от этой мысли вскоре отказались, и выполнение задания было возложено на ЦАГИ. С 11 ноября 1924 г. были начаты проектирование и постройка самолета ТБ-1 (АНТ-4) под два двигателя "Нэпир-Лайон" в 450 л. с. Был установлен срок 9 месяцев. Постройка этого большого самолета производилась в неприспособленном помещении - на втором этаже дома по нынешней ул. Радио, д. 16 - и тормозилась недостатком квалифицированных рабочих. Тем не менее ровно через 9 месяцев, 11 августа 1925 г., самолет был закончен, извлечен из помещения (с проломом стены) и в октябре собран на Центральном аэродроме. По своей компоновке и линиям фюзеляжа самолет АНТ-4 явно опережал свое время. У многих наших и зарубежных авиаконструкторов тогда еще не сформировалось представление о тяжелом многомоторном бомбардировщике-моноплане.

Первый полет летчика А. И . Томашевского 26 ноября 1925 г продолжался 7 мин. Потом были доводки, и 15 февраля 1926 г состоялся второй 35 минутный полет. Самолет вел себя хорошо Была начата разработка технических условий на "средний бомбовоз". 26 марта были проведены официальные сдаточные испытания перед комиссией из НОА, ЦАГИ и Остехбюро.

После учета пожелании летчиков А. И. Томашевского (от НОА) и И. Н. Морозова (от Остехбюро) и внесения некоторых изменении, еще без вооружения, самолет был передан на госиспытания в НОА. С 11 июня по 2 июля было выполнено 25 полетов летчиком А. И. Томашевским. Общая оценка НОА: "первоклассный самолет". Однако в нем еще было одиночное управление, отсутствовала огневая защита, а также аэронавигационное, ночное, фото- и радиооборудование.

Предстояло доводить самолет, договориться об его вооружении и окончательно определить марку двигателей для будущей серии. Сначала предполагали "Лоррэн-Дитрих" в 450 л. с. В апреле 1927 г. НТК УВВС предложил установить двигатели БМВ-VI, которые и были приняты с последующей заменой их двигателями М-17. Все изменения были учтены в строившемся втором экземпляре этого самолета.


Дублер-эталон ТБ-1 (АНТ-4). Самолет был закончен постройкой в феврале 1928 г., но не были своевременно получены заказанные в Швеции полуоси и к заводским испытаниям удалось приступить только в июле 1928 г. Их проводили М. М. Громов, С. А. Данилин и летнаб Кравцов. Государственные испытания шли долго - с 15 августа 1928 г. по 26 марта 1929 г. На самолете были установлены турели - передняя, средняя и задняя с пулеметами "Люис", кассетный бомбодержатель, бомбосбрасыватель СБР-8, фото-, радио- и прочее оборудование, 730 кг бомб. Двигатели - БМВ-VI в 500/730 л. с. Размеры немного отличались от первого экземпляра. Заключение было положительное: "Самолет ТБ-1 при устранении отмеченных недостатков как имеющий большую грузоподъемность и достаточные скороподъемность, скорость и управляемость может быть допущен для эксплуатации в частях ВВС".

Уже задолго до окончания этих испытаний стало ясно, что самолет хорош и следует начинать его внедрение в серийное производство. На заводе в Филях, где концессия Юнкерса доживала последние дни и была на пути к ликвидации, в июле 1926 г. Авиатрестом была организована группа из 40 человек, которая получала от ЦАГИ исходные чертежи, разрабатывала и уточняла их для серии. Внедрение началось во второй половине 1928 г.


Дублер ТБ-1 (АНТ-4) бис - головной экземпляр с двигателями БМВ-VI в 500/680 л. с. - был выпущен в июле 1929 г. Его государственные испытания проходили с 1 августа по 19 октября. Самолет был полностью оборудован как военный. Испытания были успешны. Началась серийная постройка. Зимой 1929-1930 гг. было проведено в НИИ УВВС много испытаний над несколькими серийными самолетами с различными нагрузками. На самолетах стояли двигатели М-17 в 500/680 л. с. Летали М. М. Громов, П. М. Стефановский и А. Б. Юмашев. Теперь это был подлинно серийный самолет, полностью вооруженный и оборудованный в соответствии с тактико-техническими требованиями, с экипажем в шесть человек, с шестью пулеметами Дегтярева (3 спарки ) и с бомбовым грузом в 1000 кг.


"Страна Советов" - серийный экземпляр ТБ-1 без вооружения. На таком самолете был выполнен исторический перелет Москва - Нью Йорк (23 августа - 30 октября 1929 г.) Экипаж самолета С А Шестаков, Ф. Е. Болотов (второй пилот), Б. В. Стерлигов (штурман) и Д. В Фуфаев (бортмеханик). Техническое руководство перелетом осуществлял В.М. Петляков, морской частью перелета руководил Р. Л. Бартини. Маршрут: Москва - Омск - Хабаровск - Петропавловск-на-Камчатке - остров Атту - Сиэттл - Сан-Франциско - Нью-Йорк. Общая протяженность воздушного пути 21 242 км была пройдена за 137 летных часов, из них 7950 км - от Хабаровска до Сиэттла самолет летел над водой. На этом участке сухопутное шасси заменялось поплавковым. Поплавки были взяты от самолета ЮГ-1, но нос их был удлинен на 0,4 м из-за большей массы самолета "Страна Советов" по сравнению с массой ЮГ-1. Своих поплавков АГОС тогда еще не делал.

Самолетов "Страна Советов" было сделано два и оба были использованы, так как перелет не удался с первого раза. Начат он был утром 8 августа, в тот же день самолет достиг Омска, но на дальнейшем пути был разбит при вынужденной посадке в тайге в районе Читы. Экипаж остался невредим, вернулся в Москву и 23 августа снова вылетел по тому же маршруту, но на другом таком же серийном самолете.

ТБ-1 строился серийно с лета 1929 г. до начала 1932 г. Он состоял на вооружении до 1936 г.

Конструкция самолета ТБ-1, типовая для всех самолетов АНТ гофрированной обшивкой, была цельнометаллическая из дуралюмина (первоначально кольчугалюминия) и из стали в узлах крыльев, шасси. Крыло состояло из центроплана размахом 13,5 м и отъемных консолей. Центроплан был 5-лонжеронный. Носок и задний участок центроплана - отъемные.

Лонжероны - форменные, клепаные из труб с наибольшим сечением в корневой части 72,6х65,6 мм и постепенным уменьшением к концам консолей до 30 X 25 мм. Стыки труб в полках - стандартные телескопические на 20 заклепках (4 ряда по 5 заклепок). Раскосы - трубы разных диаметров, кницы - из листов (обычно 2 мм). При сборке лонжеронов сначала собиралась "змейка" вся система раскосов с кницами, а затем к краям книц "змейки" клепались заранее заготовленные состыкованные полки с узлами на них. Вся клепка лонжеронов (кроме узлов разъема) была закрытой и производилась и стапелях лонжеронов. Клепка гофра обшивки к лонжеронам тоже была закрытой и производилась в стапеле крыла.

Кроме лонжеронов, в каркас крыла входили 18 нервюр в центроплане и по 10 в каждой консоли. Нервюры были форменные с полками из профилей типа А и раскосами-трубами на кницах. Между нервюрами вдоль по размаху шло несколько профилей типа Л. Гофрированная обшивка крепилась полосами между нервюрами, при чем А профили выступали над гофром, однако не портили вида крыла. Под обшивкой были проложены широкие (150-100 мм) под углом 45° ленты из 1,5-мм дуралюмина для обеспечения жесткости в плане, поскольку еще не было доверия к одному только гофру. Они оказались излишними и в дальнейших самолетах АНТ не применялись, как и пятый лонжерон в центроплане.

Конструкция крыла была своеобразной (не похожей на другие), рациональной и технологичной. Узлы разъема крыла имели вид простых стаканов под конусные болты в отличие от накидных гаек Юнкерса Гофрированная обшивка имела толщину в основном 0,3 мм, кроме верхней стороны центроплана, где по ней ходили ногами. Между прочим, фирма Юнкерс пыталась возбудить судебное дело против ЦАГИ и А. Н. Туполева, обвиняя их в нарушении патентов фирмы на металлическое крыло, но успеха не имела

Поперечное сечение фюзеляжа - трапеция, суженная книзу. Фюзеляж состоял из трех частей, разъемных в эксплуатации. Их обозначали (как потом и во всех аналогичных самолетах) Ф-1, Ф-2 и Ф-3. Плоскости разъема совпадали с первым и последним лонжеронами центроплана и Ф-2 составлял с ним одно целое. Каркас фюзеляжа - 21 шпангоут, из которых 9 усиленных, ахтерштевень, стрингеры верхние и средние, а также диагональные раскосы под обшивкой и набор под остекление носовой части, все образовано было из А-профилей разных толщин. Гофрированная обшивка толщиной преимущественно 0,3 мм была приклепана к полкам профилей открытым способом. Нижние лонжероны фюзеляжа - трубы.

Лонжероны элеронов и рулей - трубы, стабилизатора - с полками из труб и листовыми стенками. Рамы двигателя - сварные из стальных труб. Полуоси шасси (импортные) - трубы переменного сечения (обточкой) из хромоникелевой стали с пределом прочности 130 кгс/мм2 Колеса спицевые 1250х250 мм.

Центровка самолета была 34,1-34,3 % САХ.

С самолетом ТБ-1 проводились опыты но увеличению продолжительности и дальности полета путем постановки дополнительных баков. В 1928 г. были проведены государственные испытания самолета с полетной массой 8790 кг (в том числе расходуемая нагрузка 3850 кг) и с тактическим радиусом действия до 800 км. Был совершен перелет Москва - Воронеж - Москва без посадки. Результаты были признаны хорошими и решено было снабдить часть самолетов ТБ-1 добавочными баками. Однако еще 10 июля 1926 г А. И. Томашевский на первом экземпляре совершил 12 часовой полет и посадку с грузом 1075 кг.

На ТБ-1 инженер В. И. Дудаков провел опыты с ускорителями взлета - шестью стартовыми пороховыми ракетами, установленными под и над крылом (по три с каждой стороны) в местах разъема консолей крыла. В октябре 1933 г. при испытаниях самолета были получены очень удачные результаты. Время разбега сокращалось иногда до нескольких секунд (летчик Н П. Благин). Дополнительная масса 469 кг.

В опытах по "Звену" под руководством В. С. Вахмистрова было произведено усиление шасси самолета ТБ-1 путем включения дополнительной стойки-амортизатора (взятой от костыля самолета ТБ-3) от конца оси шасси к центроплану. Масса "Звена" достигала 12 т.

На самолете ТБ-1 в 1933-1935 гг. военный инженер А. К. Запанованный и летчик И. Белозеров производили опыты "дозаправки в воздухе" - переливание бензина в полете из Р-5 в ТБ-1, из ТБ-1 в И-15 и И-16 и из ТБ-1 в ТБ-1. Самолетом ТБ-1 пользовался изобретатель и конструктор П. И. Гроховский для сбрасывания на грузовых парашютах различных объектов. В 1935 и 1939 гг. испытывался беспилотный ТБ-1 с телемеханическим управлением другого самолета.

Самолет ТБ-1 (АНТ-4) применялся в Арктике. Так, 5 марта 1934 г. летчик А. В. Ляпидевский вывез с льдины первую партию челюскинцев. В феврале 1937 г летчик Ф. Б. Фарих совершил большой перелет Москва - Свердловск - Иркутск - Анадырь - мыс Уэлен - Архангельск - Москва.


ТБ-1П (поплавковый). Кроме самолета "Страна Советов", па поплавковое шасси было установлено еще несколько десятков ТБ-1, применявшихся потом в военной и гражданской авиации. На нескольких таких самолетах отрабатывалась методика торпедометания. Поскольку самолет возник по заказу Остехбюро для опытов с торпедами, постановка его на поплавки была закономерной и неизбежной, независимо от его основного назначения как сухопутного бомбардировщика. Переговоры были начаты 15 января 1926 г., но пока шли испытания, освоение и внедрение самолета, вопрос о поплавках откладывался до 1928 г.

Поплавки от ЮГ-1 с удлиненными носами свое назначение выполнили, но надо было добиться лучшей мореходности, дав поплавкам лучшие донные очертания. В октябре 1929 г. УВВС приобрело у английской фирмы Шорт несколько пар однотипных поплавков различной величины. Поплавки были дуралюминовые со стальными узлами на заклепках с чечевиднои головкой, изготовлены были очень чисто. В гидроканале ЦАГИ они были изучены и испытаны протаской. Образец поплавка под 7-8-тонную массу самолета был внедрен в серийное производство под маркой - тип "Ж". Скуловые линии и донные образования были сохранены, но верх носовой части был сделан более полным. Заклепки были применены с полукруглой головкой уплотнение швов - тесьмой, пропитанной суриком на олифе. Особенностью этих поплавков были их водонепроницаемые заклепочные швы "полуторарядные" с шириной перекрытия листов всего в 15 мм. Водонепроницаемость достигалась одним рядом заклепок 2,3 мм с шагом 12,5 мм. Второй ряд был из 3-мм заклепок с шагом 37 5 мм - для прочности. Ширина перемычек между рядами и до краев листов была всего 5 мм. Эти швы применялись только в поплавках "Ж" другие наши бюро их избегали, так как в случае отклонений в ширине перемычек могли привести к браку. Размеры поплавков "Ж": длина 10,66 м, ширина и высота 1,15 м, объем 7,25 м3, масса одного поплавка 273 кг, с узлами - 299 кг, масса всего поплавкового шасси 816 кг.

Результаты испытаний были удачны. Разбег самолета происходил без забрызгивания, мореходность была хорошая, посадка на два редана легкая. С 1932 г. было организовано серийное производство поплавков, за три года их было выпущено более 100 пар.


ТБ-1 с лыжным шасси. Первый опытный экземпляр АНТ-4 испытывался зимой на цельнометаллических лыжах типа "Юнкерс". Они оказались слабы и тяжелы. Для выбора лучших лыж была назначена специальная "лыжная комиссия", испытавшая пять типов лыж, выполненных различными предприятиями (ЦАГИ, ГАЗ № 8, ГАЗ № 25) и Н. Р. Лобановым. Металлические лыжи ЦАГИ не вызвали возражений, но из-за дороговизны от них отказались. Была отработана деревянная конструкция по стандартному образцу обтекаемой формы с оттяжками. Размеры лыж: 3700х900 мм, масса пары 230 г. Было выпущено до 200 пар лыж, на которых самолет ТБ-1 успешно эксплуатировался.


Г-1. Самолеты ТБ-1 с М-17, снимаемые с вооружения, передавались в Аэрофлот и там еще долгое время использовались как транспортные сухопутные и поплавковые под названием Г-1 (грузовой первый). Обычно такие самолеты имели большой налет часов и несколько ремонтов, масса их бывала иногда на сотни килограммов большей, однако благодаря снятию вооружения летные качества их оставались в общем прежними. В Аэрофлоте самолеты Г-1 проходили дальнейшие ремонты, на них уже запрещалось перевозить пассажиров и они использовались лишь для транспортных перевозок, например для перевозки серы с рудников в районе Ашхабада. Они использовались, что называется, до предела и списывались после многих лет службы налетом в несколько тысяч часов. Никаких поломок в воздухе по причине ослабленной прочности ни было.


Самолет АНТ-4 1-й экземпляр АНТ-4 дублер-эталон АНТ-4 бис дублер головной ТБ-1 ТБ-1 АНТ-4 <Страна Советов> <Страна Советов> на поплавках ЮГ-1 ТБ-1П на поплавках <Ж> Г-1 Г-1 на поплавках <Ж>
Год выпуска 1925 1928 1929 1930 1930 1929 1929 1929 1936 1936
Количество двигателей 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Двигатель, марка <Нэпир-Лайон> БМВ-VIz БМВ-VI БМВ-VI М- 17 БМВ-VI БМВ-VI М- 17 М- 17 М- 17
   Мощность, л.с. 450 500 730 500 680 500 680 500 680 500 680 500 680 500 680 500 680 500 680
Длина самолета, м 17,3 18,01 18 18 18 18 18,9 18,9 18 18,9
Размах крыла, м 29,6 28,7 28,7 28,7 28,7 28,7 28,7 28,7 28,7 28,7
Площадь крыла, м2 121,5 120 120 120 120 120 120 120 120 120
Масса пустого, кг 4014 4172 4435 4427 4520 4630 5130 5016 4500 4800
Масса топлива+ масла, кг 2350 + 155 1920 +90 884 1500 + 110 100
Масса полной нагрузки, кг 2186 2287 2335 2290 3298 2859 2484 ДО 3000 ДО 2700
Полетная масса, кг 6200 6800 6722 6762 6810 7928 7989 7500 7500 7500
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 51,0 56,7 56,0 56,2 56,8 66,0 66,2 62,5 62,5 62,5
Удельная нагрузка на мощность, кг/лс 6,9 7,3 5,46 6,70 6,7 6,8 7,93 7,99 7,50 7,50 7,50
Весовая отдача,% 35,4 34,0 35 34 41,4 36,0 32,6 40,0 36,0
Скорость максимальная у земли, км/ч 196 198 202 184 178 20/ 190 186 201 190
Скорость максимальная на высоте 3000 м, км/ч 140 Vmin 156 (Укр) 125 174
Скорость посадочная, км/ч 85 85 85 85 85 90 90 90 90 90
Время набора высоты 1000 м, мин 5,5 5,5 7,1 9,5
Время набора высоты 2000 м, мин 11,9 11,9 9 17,2 23,4
Время набора высоты 3000 м, мин 23,2 19,4 19,5 19,5 21 33,2
Время набора высоты 4000 м, мин 29,8 29,3 29
Время набора высоты 5000 м, мин
Потолок практический, м 4163 4700 4700 4920 4830 3600 3500 3620 2850
Продолжительность полета, ч
Дальность полета, км 1900 575 1000 950 700
Время виража, с 47 31 28 26 40
Разбег, с 17 16 16 17 26 18
Разбег, м 260 200 200 660
Пробег, с 25 15 15 12 15
Пробег, м 350 250 170 150