История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.

Его основное назначение - фронтовой и пикирующий бомбардировщик, имевший в дальнейшем много модификаций, скоростной дальний бомбардировщик, фоторазведчик, штурмовик, торпедоносец и др.

Продолжительность его существования как типа, начиная от задания и включая время его серийной постройки и применения, составила около 15 лет.

Первый серийный самолет был выпущен в конце февраля 1942 г.

В дальнейшем этот завод ввиду острой потребности в истребителях был занят работой над истребителями Як-9, а оставшийся для самолета 103В задел был законсервирован до апреля 1943 г.

К 15 апреля 1943 г ОКБ Туполева было перебазировано обратно на свой завод, где и был налажен серийный выпуск самолета, получившего в 1942 г обозначение Ту-2. С конца 1945 г выпуск Ту-2 был возобновлен в Омске, налажен еще на двух заводах и продолжался до 1952 г. Боевое применение Ту-2 началось уже осенью 1942 г. Фронтовые летчики высоко ценили его. Применение Ту-2 было очень эффективно, потери сравнительно малые. Массовое применение его началось в 1944 г после развертывания серийного производства на ряде заводов.

Во всех модификациях и вариантах Ту-2 сохранялись его схема и конструкция. Менялись двигатели, вооружение и оборудование. Размеры менялись незначительно, кроме вариантов, имевших увеличенную дальность полета, где была заметно увеличена площадь крыла, а с ним и оперения. Немного менялись форма и длина носовой части фюзеляжа. Соответственно менялась, хотя и в нешироких пределах, масса пустого самолета, но значительно возрастала полетная масса, поскольку самолет широко использовался в перегрузочных вариантах.

Схема Ту-2 - среднеплан с большим бомбовым отсеком под крылом, с разнесенным хвостовым оперением.

Шасси одностоечное с вилкой для колеса, убираемое назад, в заднюю часть мотогондол, а хвостовое колесо - назад в фюзеляж. Колеса главные - 1142*432 мм, хвостовое - 470*210 мм. В некоторых вариантах колеса были немного большего размера. Кабина летчика и сидевшего сзади него штурмана-стрелка в носовой части фюзеляжа, перед крылом. В самом носу остекление для обзора летчику вниз и вперед. Штурман немного смещен вправо (для обзора). Кабина стрелка-радиста непосредственно за крылом, с обзором назад и вверх. Люковая (кинжальная) установка для обстрела назад и вниз обслуживалась стрелком-радистом или стрелком.

Экипаж - обычно четыре человека, в дальностных вариантах - пять, иногда - три, а бывали случаи, что всего два. Бомб нормально - 1000 и 2000 кг, в перегрузочных вариантах - 3000 и даже 4000 кг. Калибр бомб - до 1000 кг.

Последовательные варианты самолета обозначались порядковыми номерами объектов от 58 до 69, причем с самолета 61 пошло название Ту-2, а отдельные варианты назывались еще Ту-1, Ту-6, Ту-8, Ту-10 и (во время испытаний) Ту-4.

Конструкция самолета цельнометаллическая, из дуралюмина Д16-Т с узлами, моторамой и шасси из стали 30ХГСА. Клепка впотай. Фюзеляж-полумонокок с каркасом из 44 шпангоутов (частично неполных), четырех лонжеронов, рам и окантовок жесткости. Шпангоуты листовые, клепка почти везде открытая. Обшивка сравнительно толстая - в среднем 1,5 мм, и потому без подкрепляющих стрингеров. Обшивка носовой части в первых двух сериях - выклеенная из шпона. Крыло из центроплана с двигателями и консолей, однолонжеронное. Главный лонжерон на 35,4% хорды, передний - только стенка на 6,3% хорды; между ними - обшивка толстая, образующая кессон, усиленная гофром из Д16-Т толщиной 1,5 мм (верх) и 1,0 мм (низ). Стык консолей с центропланом фланцевый потайной на 19 болтах поверху и понизу, полки главного лонжерона стыкуются накидными гайками. Третий - тоже вспомогательный лонжерон-стенка - на 77% хорды крыла, за ним шли узлы крепления элеронов типа Фрайз и щитков типа Шренк. Размах крыла - 18,86 м, площадь - 48,8 кв.м, удлинение - 7,3, САХ - 2,885 м, размах центроплана - 6,56 м. Горизонтальное оперение - 8,72 кв.м, вертикальное - 5,32 кв.м.

Управление самолетом - жесткое одиночное, была возможность установки второго управления для вывозных полетов. Управление щитками, створками, тормозами колес, уборкой шасси - от гидросистемы.

Вооружение в типовом случае: две пушки ШВАК неподвижные вперед в центроплане у бортов фюзеляжа, а в отдельных случаях еще одна-две пушки калибра до 45 и 57 мм; для защиты задней полусферы - три-пять пулеметов ШКАС в двух-трех стрелковых точках, заменены потом на УБТ.

В опытном самолете были четыре ШКАС в носу фюзеляжа и два ШКАС назад. В бомбоотсеке под центропланом 1-3 т (иногда до 4,5 т) разных бомб.

Ниже приводится описание всех последовательных вариантов Ту-2.


103В (60). Третий опытный экземпляр 103 с двигателями М-82. Работы по этому самолету (1500 чертежей) были практически закончены еще в Москве до эвакуации ОКБ. 103В строился с 1 августа по 13 ноября 1941 г. Госиспытания начались 15 декабря 1941 г (первый вылет - летчик М.П. Васякин) и продолжались довольно долго из-за дефектов двигателя М-82. Винты АВ-5-167. Вся конструкция самолета была пересмотрена в сторону ее технологизации, широко применены агрегатирование и метод комплексных монтажей на стапелях, верстаках, пультах и др. Попутно вся конструкция была значительно упрощена и облегчена, сокращено число заклепок и болтов, сокращена длина электропроводов и др.

Самолет был четырехместный, вооружение; две ШВАК, пять ШКАС, 10 PC-132, 1-3 т бомб. Были внесены и конструктивные улучшения: в панельной обшивке крыла параллельный гофр был заменен коническим, что дало выигрыш в массе.

Со звездообразными двигателями скорость на 1-й и 2-й границах высотности (3200 и 6200 м) была получена 528 км/ч, т.е. на сотню километров меньше, чем у первого образца.

Однако у земли она была почти такой же, как и при рядных двигателях. Потолок был немного ниже - 9000 м, дальность - 2000 км - та же при бомбовом грузе 2 т. Снижение массы на полтонны было достигнуто в значительной степени вследствие установки более легких двигателей и отсутствия радиаторов с водой.

Из-за плохой работы силовой установки госиспытания 103В закончить не удалось, и он был заменен уже серийным 103ВС #100308. Госиспытания этого самолета завершились 22 августа 1942 г.


Ту-2 2М-82 (103ВС, #100308). Серийный, повторял 103В, но два ШКАС были заменены на УБ, а три оставлены. Название Ту-2 было присвоено 103В в марте 1942 г, а до этого серийные самолеты назывались 103ВС. После окончания госиспытаний была образована группа из трех самолетов для войсковых испытаний. Из следующих построенных самолетов был сформирован полк. Все были отправлены на Калининский фронт в 3-ю ВА (М.М. Громова), где и совершали боевые полеты, причем очень удачно, так как Мессершмитты Me-109 не могли атаковать Ту-2, обладавшие скоростью 520 км/ч на боевой высоте. Отчет НИИ ВВС с отличной оценкой самолета послужил основанием для серийной постройки Ту-2 на трех заводах с конца 1943 г (когда, по мнению ВВС, потребность в истребителях уже перестала быть острой).

Отмечалось, что в самолете Ту-2 2М-82 правильно решена тактическая схема современного бомбардировщика и что положительными свойствами его являются: 1) большая бомбовая нагрузка при достаточном радиусе действия; 2) повышенная живучесть двигателей воздушного охлаждения по сравнению с жидкостными; 3) хорошая огневая схема; 4) возможность полета на одном работающем двигателе; 5) легкость освоения летным составом; 6) экипаж из четырех человек.


Ту-2С 2АШ-82ФН. Это был самолет крупносерийной постройки, уже всесторонне проверенный с новыми двигателями непосредственного впрыска, более мощными и всесторонне отлаженными. Были упрощены конструкции и особенно технология планера самолета, пересмотрены и упрощены электро-, гидро- и бензосистемы. Вооружение: две ШВАК и три УБ. Пулеметы ШКАС были заменены на УБ, снаряды PC сняты, бомб - 1-3 т. Мощность двигателей АШ-82ФН - 1460/1850 лс, винты трехлопастные АВ-5-167А диаметром 3,8 м. В последних сериях Ту-2 винты ставились четырехлопастные со срезанными концами лопастей. Тормозные решетки под крылом были сняты, концы крыла срезаны.

Скорость самолета на первой границе высотности 2400 м - 530 км/ч, на второй границе высотности 5400 м - 547 км/ч, у земли - 482 км/ч, на форсаже - 509 км/ч, крейсерская скорость - 442 км/ч на высоте 5800 м, дальность - 2100 км на высоте 3000 м с 1,5 т бомб при запасе бензина 2700 л (около 2100 кг). Самолет был действительно лучшим бомбардировщиком и превосходил все иностранные, в том числе и применявшиеся в нашей авиации. Он был выпущен в августе 1943 г, первый полет был 26 августа, с 9 сентября по 16 декабря прошел заводские и государственные испытания. С начала 1944 г его начали поставлять в воинские части.

Этот основной тип Ту-2 имел ряд модификаций, часть которых не имела различий в размерах планера и в силовой установке.


Ту-2 2АШ-83. Опытный экземпляр Ту-2С (Ту-2 #100716) с более мощными и высотными двигателями (по 1900 лс), выпущенный в 1945 г. Произошло заметное увеличение скорости при незначительном снижении дальности.


Ту-2Р (Ту-6, Ту-2Ф). Фоторазведчик больших высот с двумя АШ-82ФН и крылом, как в Ту-2, оперение такое же. Фотооборудование разнообразное; устанавливалось в разных комбинациях: АФА-33 с фокусными расстояниями 20, 33, 50, 75 и 100 см, НАФА-3с/50 (ночные), АФА-3с/50 (качающиеся односторонние) или АФА-33/50 и 33/75, при этом АФА-33/100 не вписывался в габарит фюзеляжа и его выступающий конус прикрывался обтекателем под задней частью крыла. В бомбоотсеке помещался дополнительный бензобак, а также и фотоаппаратура.

Работы по установке фотооборудования были начаты еще в 1942 г и первый образец фоторазведчика с аппаратурой в бомболюке был уже в 1943 г. Но это оборудование менялось и совершенствовалось, выходили новые образцы. Поэтому все отработалось только в 1946 г. Госиспытания проводились до 9 апреля 1947 г. Был утвержден эталон 1947-1948 гг, освоено фотооборудование, но серийной постройки не было, поскольку производство самолета Ту-2 уже шло к завершению. Было только несколько экземпляров этого первого в СССР специального фоторазведчика. Вооружение оставалось прежним, как и в Ту-2: две ШВАК (по 100 снарядов) и три УБТ (по 250 патронов). Этот же самолет в 1947 г испытывался (впервые в СССР) в вариантах и разведчика, и бомбардировщика больших высот, и ночного бомбардировщика с радаром под носом фюзеляжа, без остекления носовой части.


Ту-2 с РШР. С противотанковой пушкой РШР калибра 57 мм (взамен четырех пушек предыдущего варианта), установленной в носу фюзеляжа и в бомбовом отсеке, причем ствол пушки с надульником выступал примерно на 0,5 м впереди фюзеляжа. Шасси вынесено вперед на 125 мм. Самолет двухместный. Госиспытания были закончены 28 февраля 1947 г. Серийно не выпускался, так как считалось, что достаточно штурмовиков Ил-10.

<...>

Ту-2 Параван. Серийный Ту-2 с защитным устройством для преодоления аэростатных заграждений. На носу серийного Ту-2С был установлен длинный 6-метровый конус - дуралюминовый монокок, от вершины которого шли расчалки из троса 13,5 мм к концам крыла, снабженным острыми режущими гранями по передней кромке. Для центровки пришлось добавить груз 150 кг в хвосте. Выпущен был в двух экземплярах в экспериментальном порядке в сентябре 1944 г. Скорость была 537 км/ч на высоте 5450 м, потолок - 9150 м, время набора высоты 5000 м - 11,0 мин. Все это было довольно нормальным для массы 9150 кг в полете.


Ту-2 с противообледенительными устройствами. Противообледенительные устройства из резины по передним кромкам крыла и оперения, жидкостными для винтов и электрическими для стекол кабин. Они были всесторонне испытаны в 1948 г и исправно работали, показав соответствие техническим условиям. Однако приняты они не были, так как резина того времени оказалась недостаточно стойкой. Снижение летных качеств было незначительным: в общем они были такими же, как и у эталонов Ту-2 1946-1948 гг. Отмечалось только, что винты АВ-5В-21 диаметром 3,6 м были лучше других и с ними скорость увеличивалась на 10-11 км/ч. Последние винты чаще применялись с прямосрезанными концами четырех лопастей, флюгерные.

* * * * *

Самолет Ту-2 применялся с 1946 г как летающая лаборатория - носитель для испытаний в воздухе подвешенных к нему реактивных двигателей и ракетных снарядов.

В 1949 г Ту-2 испытывался с парашютной подвеской автомобиля ГАЗ-67Б, наполовину скрытого в бомболюке; его створки снимались. Из контрольных испытаний был сделан вывод, что нужен обтекатель для автомобиля и бомболюка, иначе скорость падала значительно - до 378 км/ч и потолок до 6000 м.


Ту-2 (104). С двумя двигателями АШ-82ФН. Истребитель - перехватчик бомбардировщиков, создан на основе серийного Ту-2, с установкой радиолокационного прицела А.Л. Минца и двух пушек ВЯ-23 в нижней части носа фюзеляжа. Первый полет состоялся 18 июля 1944 г (летчик А.Д. Перелет, ведущий инженер Л.Л. Кербер) Летные качества были, как у серийного Ту-2, и потому самолет был признан ненужным. В феврале 1946 г он был переделан в тип УТБ. На Ту-2 104 в 1944-1945 гг были проведены испытания первого отечественного радиолокационного прицела для истребителей.

* * * * *

Кроме ряда перечисленных модификаций Ту-2 было еще несколько незавершенных (не была закончена разработка или же постройка). В июле 1947 г была построена малая серия самолетов 77 (Ту-12) с двумя двигателями Нин-1. Это были первые отечественные реактивные бомбардировщики.

Обзор всех модификаций Ту-2, не считая многочисленных летающих лабораторий, стендов для испытаний двигателей и подвесных грузов, буксировщиков планеров, показывает, что с рядными двигателями водяного охлаждения они показывали скорость на высоте на сотню километров в час большую, чем со звездообразными, причем остальные показатели были в общем те же. Но эти рядные двигатели не строились в серии, а были лишь опытными, форсированными.

Ту-2 был очень хороший самолет, прошедший всю возможную для него эволюцию с поршневыми двигателями и послуживший для развития реактивных самолетов Ту-14 и последующих.


Самолет <103В> (60) (Ту-2) Ту-2 (103ВС) (№ 100308) Ту-2С (61) (№ 100716) Ту-2 Ту-2Р (Ту-6) Ту-2 (эталон 1946#1947 гг.) Ту-2 (серийные 1947#1948 гг.) Ту-2Т 62Т
Год выпуска 1941 1942 1943 1945 1946 1945 1946 1945 1946
Назначение самолета Б Б Б Б Р Б Б ТН
Число мест 4 4 4 4 4 4 4 3 3
Количество двигателей 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Двигатель, марка АШ-82 АШ-82 АШ-82ФН АШ-83 АШ-82ФН АШ-82ФН АШ-82ФН АШ-82ФН АШ-82ФН
Мощность, л. с. 1330 1700 1330 1700 1460 1850 1900 1460 1850 1460 1850 1460 1850 1640 1850 1640 1850
Длина самолета, м 13,71 13,8 13,8 13,8 13,8 13,8 13,8 13,8 14,42
Размах крыла, м 18,8 18,86 18,86 18,86 22,06 18,86 18,86 18,86 22,06
Площадь крыла, м2 48,52 48,8 48,8 48,8 48,8 48,8 48,8 48,8 59,05
Масса пустого, кг 7335 7474 7685 8205 8404
Масса топлива + масла, кг 2411 2080
Масса полной нагрузки, кг 3008 4438 2886 3886 2900 3890 2335 4550 3046
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 211 243 212 243 211 234 217 237 217 262 224 234 234 253 276
Удельная нагрузка на мощность, кг/л. с. 3,0 3,5 3,1 3,5 3,0 3,3 2,8 3,1 2,9 3,5 3 3,1 3,1 3,4 3,7
Массовая отдача, % 29 37 28 34 27,4 33,6 22 38 27
Скорость у земли, км/ч 460 482 528 509
Скорость на высоте, км/ч (км) 528 (3,8) 521 (3,2) 547(5,4) 605 (6,8) 545 (5,5) 550 (5,4) 550 (5,7) 505 501
Посадочная скорость, км/ч 152 160
Время набора 5000 м, мин 10,0 10,2 9,5 8,5 10,3 10,3 10,8
Потолок практический, м 9000 9000 9500 10400 9050 9350 9000 7750 7700
Дальность полета, км 2000 2020 2100 1950 2780 2250 2180 2075 3800



Ту-2Ш. Несколько вариантов штурмовика на основе серийного Ту-2 с двумя двигателями АШ-82ФН, различавшихся вооружением. В 1944 г был выпущен Ту-2Ш в опытном экземпляре по предложению А.В. Надашкевича, начальника бригады вооружения в ОКБ, для поражения пехотных колонн. Кроме двух ШВАК и трех УБТ в самолете было установлено 88 автоматов ППШ. Это было некоторым повторением замыслов 1931 г, реализованных тогда в ЦКБ на самолетах ТШ-1, ТШ-2 и др. А.В. Надашкевичем. Получался мощнейший шквал огня по земле, но лишь на короткое время, а быстрая перезарядка многочисленных автоматов была невозможна, что и помешало принятию на вооружение такого типа самолета.

В том же 1944 г был выпущен опытный образец штурмовика Ту-2 с совершенно иной схемой вооружения. Кроме обычных ШВАК и УБТ в нем была установлена пушка 75-миллиметрового калибра, редкого на самолетах. Цель - поражение железнодорожных составов стрельбой из этой пушки по паровозу. Перезаряжал ее штурман. Самолет был испытан, но в серии не строился.


Ту-2Ш (1946 г). С установкой в носу фюзеляжа снизу двух пушек НС-45 и двух НС-37, двух ШВАК у бортов фюзеляжа и одного УБТ на верхней задней установке. Самолет двухместный. В серии не строился.


Самолет Ту-2Ш
Год выпуска 1946
Назначение самолета Ш
Число мест 2
Количество двигателей 2
Двигатель, марка АШ-82ФН
Мощность, л. с. 1460 1850
Длина самолета, м 13,8
Размах крыла, м 18,86
Площадь крыла, м2 48,8
Скорость на высоте, км/ч (км) 575(5,8)
Посадочная скорость, км/ч 160
Время набора 5000 м, мин 9
Потолок практический, м 10065
Дальность полета, км 2500