Туполев АНТ-2

Первый советский цельнометаллический пассажирский самолёт

Первый полёт - 26 мая 1924

  Металлурги. Первый цельнометаллический самолёт - Ponche et Primard Tubavion, появился в 1911. Однако и десять лет спустя подавляющее большинство самолётов по-прежнему строились из дерева и имели полотняную, реже фанерную обшивку. Лишь немногие авиаконструкторы экспериментировали с цельнометаллическими конструкциями. Причём, как бы это не казалось парадоксальным, в первую очередь в странах, понёсших наибольший ущерб от Первой Мировой войны и её последствий - в Германии и России.
  Однако и между этими странами имелись большие различия. Именно в Германии в 1909 появился материал, наилучшим образом подходивший для строительства цельнометаллических самолётов - лёгкий и прочный сплав дюралюминий. Именно здесь в 1915 был построен первый удачный цельнометаллический самолёт Junkers J 1. Именно здесь был наиболее квалифицированный персонал и мощная промышленная база, позволяющая серийно выпускать цельнометаллические самолёты и дирижабли. Несмотря на санкции, наложенные Версальским договором, большая часть немецкой инфраструктуры сохранилась, что позволило и дальше развивать цельнометаллическое самолётостроение.
  В России же ситуация была иной. Многие промышленные предприятия были разрушены, значительная часть квалифицированного персонала исчезла в жерновах Гражданской войны или эмигрировала. Уровень промышленного производства в 1920 составил всего 14% от уровня 1913. По выплавке металла страна была отброшена к временам Петра I, алюминий же вообще не производился. Не хватало самых элементарных вещей, неурожай 1921 повлёк за собой массовый голод. И в таких условиях нашлись люди, благодаря которым в стране появилось металлическое самолётостроение.
   Инициатива по производству дюралюминия в России принадлежала Ивану Ивановичу Сидорину (1888-1982) - сотруднику ЦАГИ и члену Научно-технического комитета Главвоздухфлота. В 1920 он вместе с инженерами Владимиром Александровичем Буталовым, Юрием Григорьевичем Музалевским и другими начал поиск сплавов, подобных дюралюминию. Для экспериментов использовались алюминиевые слитки, попавшие на завод "Дукс" ещё до октября 1917 (хозяин завода Юлий Александрович Меллер собирался производить алюминиевый прокат и литьё). Металлургам также помогло изучение конструкции цельнометаллического истребителя Junkers D 1, захваченного в качестве трофея в Прибалтике в 1919.
   К середине 1922 инженерам ЦАГИ удалось создать сплав, близким по свойствам к дюралюминию. На "Латунном и меднопрокатном заводе товарищества Кольчугина", перешедшем в ведение треста Госпромцветмет, во Владимирской губернии, летом 1922 было организовано производство этого сплава. По имени предприятия он получил название кольчугалюминий. Сначала были просто слитки металла, а в сентябре из них были получены первые полуфабрикаты - гладкие листы и гнутые профили. В 1923 удалось наладить производство гофрированных листов и катаных профилей. Производством адюминиевых деталей занимался и ленинградский завод "Красный Выборжец". В 1924 здесь освоили производство дюралевых труб.
  Образцы этих материалов прошли тщательные испытания в ЦАГИ, после чего их рекомендовали для постройки цельнометаллических самолётов. Первые летательные аппараты из отечественного дюраля были разработаны коллективом под управлением Туполева.

  Конструктор. Андрей Николаевич Туполев (1888-1972) начал авиационную деятельность в 1909. Будучи студентом Императорского технического училища, он вступил в воздухоплавательный кружок, организованный отцом русской авиации Николаем Евграфовичем Жуковским. В 1918 Туполев защитил дипломный проект на тему "Опыт разработки гидроплана по данным испытаний в аэродинамической трубе". В ноябре того же года он вместе со своим учителем организовал ЦАГИ. Первоначально эта организация базировалась в Лефортово, занимая помещения особняка бывшего купца Михайлова и трактира "Раёк" по улице Вознесенской 21 (ныне улица Радио).
  В ЦАГИ Туполев возглавил авиационный отдел. Первоначально он занимался расчётно--проверочными работами по существующим и проектируемым самолётам, занимался изучением профилей крыла. Выполнялись и сторонние заказы. В 1919 - 1922 для комиссии "КОМПАС", возглавляемой ведущим отечественным специалистом по двигателестроению Николаем Романовичем Бриллингом, были построены 6 аэросаней смешанной конструкции. В 1921 начались и собственные разработки. Одним из первых был построен деревянный глиссер ГАНТ-1. В том же году началось проектирование первого самолёта АНТ-1, получившего название по инициалам руководителя отдела. Это был экспериментальный лёгкомоторный самолёт со свободнонесущим крылом.
  Создание машины начались в январе 1921. Сначала были сделаны лишь прикидочные расчёты, поскольку конструкторы не имели двигателей. Лишь достав мотор Anzani мощностью 35 л.с, они сделали окончательные расчёты и в апреле 1922 начали постройку самолёта. Разработка велась на научной основе - с продувкой модели, определением расчётной нагрузки, статическими испытаниями основных элементов конструкции. Первоначально самолёт имел цельнодеревянную конструкцию. Но после получения кольчугалюминия из него решили изготовить ряд деталей - нервюры крыла и оперения, а также отдельные детали фюзеляжа.
  Изменение проекта привело к затягиванию строительства самолёта до октября 1923. Первый полёт состоялся 23 октября с бывшего Кадетского плаца в Лефортово. Его выполнил инженер туполевского отдела Евгений Иванович Погосский (1893-1972). Затем АНТ-1 перевезли на Центральный аэродром (тогда он носил имя Троцкого). Здесь полёты выполняли Погосский и Николай Иванович Петров (1894-1977). Самолёт оказался устойчивым в полёте, была достигнута скорость 125 км/час и высота 600 м. Полёты продолжались до выхода двигателя из строя. Лётные испытания подтвердили пригодность отечественного дюралюминия для авиационных конструкций.

  Самолёт. В год, когда был получен первый отечественный дюралюминий, происходили и другие важные события. В мае 1922 на Центральном аэродроме приземлился первый Junkers F 13. Три таких самолёта были взяты в аренду у Junkers Luftverkehr обществом Авиакультура. В августе - сентябре 1922 они эксплуатировались на линии Москва - Нижний Новгород. Хотя немецкий персонал, обслуживавший "Юнкерсы", неохотно делился информацией, российские авиаторы успели получить достаточное представление о цельнометаллических самолётах и преимуществах их перед деревянными.
  Туполев, поддержанный Госпромцветметом, использовал оба события как повод для организации отечественного цельнометаллического авиастроения. В верхних эшелонах власти было много противников. Одни считали, что раз Россия богата лесами и высококачественной древесиной, то надо заниматься цельнодеревянными конструкциями. Другие лоббировали интересы немецких производителей. Они способствовали подписанию 26 ноября 1922 концессионного договора с фирмой Junkers на право производства в России (затем и в СССР) её цельнометаллических самолётов.
  Однако будущий главный конструктор уже тогда проявил завидную напористость, затем не раз помогавшую ему добиваться желаемого. В результате в октябре 1922 ВСНХ принял решение о создании Комиссии по постройке металлических самолётов, которую Туполев и возглавил. Костяк этой организации составил авиационный отдел ЦАГИ, также руководимый Туполевым. Комиссии удалось заинтересовать руководство Главвоздухфлота. В мае 1923 оно заказало Туполеву цельнометаллический одномоторный самолёт на 2 - 3 пассажира, который можно было бы использовать и в качестве разведчика. Эта машина получила название АНТ-2. К тому времени туполевский коллектив уже имел опыт создания цельнометаллических конструкций - в феврале 1923 были построены аэросани АНТ-1.
  Для пассажирского самолёта была выбрана схема, аналогичная Junkers K 16. Это также был цельнометаллический свободнонесущий высокоплан с открытой пилотской кабиной. Правда, не сразу был решён вопрос по поводу обшивки. В то время фирма Junkers использовала гофрированную обшивку, а Dornier гладкую. Туполевцы сделали выбор в пользу гофрированной, поскольку при малой скорости она не создавала значительного лобового сопротивления. И в то же время позволяла более равномерно распределять нагрузки. В распоряжении Комиссии был двигатель Bristol Lucifer III (усечённый до трёх цилиндров 9-цилиндровый Bristol Jupiter), поэтому самолёт проектировали под него. Отсюда небольшие размеры, предельно малый мидель, и довольно тесная двухместная кабина. В процессе разработки были проведены сотни тестов металлических листов и проката на прочность. Их нагружали до 36 - 40 кг/мм².
  Туполев осуществлял общее руководство, Сидорин отвечал за термическую технологическую обработку материала и испытания на прочность. Детальное проектирование и расчёты выполняли инженеры Николай Петров, Евгений Погосский, его брат Иван Иванович Погосский, Александр Иванович Путилов, Владимир Михайлович Петляков, Борис Михайлович Кондорский, Николай Северинович Некрасов, Георгий Александрович Озеров. Испытаниями материалов занимался Анатолий Иванович Зимин. Многие из них впоследствии сами стали главными или ведущими конструкторами авиационной техники.
  Постройка самолёта осушествлялась на территории ЦАГИ в пустующем складе над пожарным сараем, а сборка во дворе под навесом. Готовую машину перевезли для испытаний на Центральный аэродром. Первый неофициальный полёт состоялся 26 мая 1924, его выполнил Николай Иванович Петров. Полезную нагрузку в этом полёте имитировали мешки с песком положенные на пассажирские места. В воздухе самолёт вёл себя хорошо.
  Официальные тесты начались 28 мая в присутствии наблюдателей ЦАГИ и УВВС СССР (так с марта 1924 назывался Главвоздухфлот, с января 1925 УВВС-РККА). Самолёт достиг максимальной скорости 169,7 км/час и скороподъёмности на 1000 м за 7 минут. С 11 июня самолёт летал с двумя, а иногда и с тремя пассажирами. В одном из полётов в воздух поднимался и сам Туполев.
  Расчётные характеристики в целом были подтверждены. Однако путевая устойчивость оказалась недостаточной, также как эффективность руля направления. Поэтому в ЦАГИ были проведены исследования модели самолёта с измерением сил, определяющих устойчивость в полёте. Затем самолёт был доработан - у него увеличили площадь киля и руля направления. С августа 1924 по апрель 1925 АНТ-2 вновь прошёл серию испытаний на Центральном аэродроме (с 1925 получившего имя М.В. Фрунзе), которые показали значительное улучшение устойчивости и управляемости.
  Ещё в процессе дополнительных испытаний было решено построить в мастерских Кольчугинского завода небольшую серию, получившую название АНТ-2бис. Здесь под руководством Евгения Погосского была заложена серия из пяти самолётов. Поскольку персонал завода не имел достаточной квалификации, его группами по 15 - 20 человек отправляли на стажировку в ЦАГИ.
  Однако серийные экземпляры не были завершены постройкой. Лишь в 1930 из заделов Кольчугинского завода в ЦАГИ был собран один экземпляр с 200-сильным двигателем Wright Whirlwind и трёхместной кабиной. Летом того же года машина участвовала в конкурсе лёгких самолётов.

  Создание АНТ-2 было несомненным успехом зарождающейся советской авиапромышленности. Несмотря на отсутствие опыта цельнометаллического самолётостроения, первый блин получился не комом. АНТ-2 много и успешно летал, и, несмотря на маломощную силовую установку, показал неплохие для того времени лётные характеристики. Трёхгранное сечение фюзеляжа обеспечивало максимальную жёсткость конструкции при минимальном весе. По весовым характеристикам АНТ-2 не уступал одному из лучших самолётов начала 1920х Junkers F 13. А по весовой отдаче даже его превосходил - у АНТ-2 она составляла 0,393 против 0,368 у Junkers F 13. При разработке конструкторы подумали и об обслуживающем персонале. Двигатель был установлен на поворотной мотораме, благодаря чему механики, сняв два болта и повернув раму, могли обслуживать мотор, не снимая его с самолёта.
  Однако туполевский коллектив оказался неготовым к серийному производству такого самолёта. Одна из причин - занятость разработкой, а затем и внедрением в серию разведчика АНТ-3. На остальное не хватало сил. Другая причина - отсутствие серийных двигателей на 100 л.с. и малая полезная нагрузка, что не устраивало потенциального заказчика. По причине успеха АНТ-3 не нашёл применения и разведывательный вариант АНТ-2.
  Хотя АНТ-2 так и не использовался на практике, работа по созданию этой модели не пропала даром. Конструкторы и производственники получили необходимый опыт, что позволило вскоре наладить серийное производство отечественных цельнометаллических самолётов. АНТ-2 сохранился по сей день. Он был отреставрирован и ныне демонстрируется в Центральном музее ВВС России в городе Монино, Московская область.

Туполев АНТ-2 начальная конфигурация крупное изображение

Фюзеляж - корпус цельнометаллический трёхгранного сечения. Каркас состоит из трёх лонжеронов и шпангоутов, которые изготовлены из кольчугалюминиевых профилей. Обшивка дюралевая гофрированная с шагом 40 мм и высотой 8 мм. В передней части фюзеляжа установлена поворотная моторама с двигателем. Далее перед центропланом открытая одноместная пилотская кабина с целлулоидным козырьком. Для облегчения посадки полота в кабину в левом борту имеются углубления для ног. Далее пассажирская кабина, отделённая от пилотской кабины гофрированной перегородкой. С каждого борта эта кабина имеет по три окна. В пассажирской кабине два плетёных камышовых кресла - одно против другого. Перед перегородкой, отделяющей пассажирскую кабину от хвостовой части фюзеляжа, может быть установлено третье место. Входная дверь в пассажирскую кабину расположена по левому борту.

Крыло - прямоугольное неразъёмное цельнометаллическое. Крепится четырьмя болтами сверху к лонжеронам фюзеляжа. В передней части крыла, нависающей над кабиной пилота, сделан вырез. Профиль ЦАГИ АНТ-2 относительной толщиной 16% с вогнутой нижней поверхностью. Каркас крыла образуют два параллельных ферменных трёхсекционных лонжерона из бесшовных труб и 26 нервюр. Обшивка дюралевая гофрированная с шагом 40 мм и высотой 8 мм. На концах крыла два элерона длиной 2,5 м, выступающие за заднюю кромку крыла.

Двигатель - устанавливается на мотораме закреплённой к противопожарной перегородке -
- Bristol Lucifer III - 100 л.с./ 73,6 квт - 3-х цилиндровый звёздообразный воздушного охлаждения.
- Wright Whirlwind - 200 л.с. / 149 квт - 9-ти цилиндровый звёздообразный воздушного охлаждения.
Винт ЦАГИ деревянный двухлопастный диаметром 2,2 м. Топливо в двух баках, расположенных в корневой части крыла. Запас топлива - 55 кг, масла - 12 кг.

Оперение - однокилевое. Киль высотой 1,4 м крепится к вертикальной балке на хвосте фюзеляжа. К ней же крепится руль поворота высотой 1,37 м. Стабилизатор с изменяемым углом установки длиной 2,7 м, рули высоты по 1,45 м. Площадь горизонтального оперения 2,85 кв.м., вертикального - 1,52 кв.м.

Шасси - двухопорное с хвостовым костылём. Крепится к нижней части фюзеляжа, состоит из двух полуосей с трубчатыми растяжками. От внешних концов полуосей поднимаются вверх стойки, на верхнем конце которых расположены амортизаторы. Ширина колеи 1,75 м. На каждой опоре по одному дисковому колесу 750 х 125 мм. В зимний период вместо колёс устанавливаются лыжи. Хвостовой костыль - стальная труба с резиновым амортизатором.

Приборы и управление - высотомер, указатель скорости, приборы контроля двигателя и топливной аппаратуры. Управление рулями высоты и элеронами жёсткое с помощью тяг, рулём поворота тросовое.

1. Авиация и космонавтика, 1997 №10
2. Баргатинов В.А. "Крылья России". Москва. 2005
3. Гражданская авиация, 1989 №5
4. Кербер Л.Л. "Туполев". Санкт-Петербург. 1999
5. Крылья Родины, 1992 №6, 2003 №6
6. Ригмант В.Г. "Самолёты ОКБ А.Н. Туполева". Москва. 1974
7. Самолетостроение в СССР 1917-1945, ЦАГИ. Москва. т.1 1992
8. Самолёты страны Советов. Москва. 1974
9. Саукке М.Б. "Самолеты АНТ". Москва. 2007
10. Саукке М.Б. "Самолеты Туполева ч.1 (АНТ-1 - АНТ-15)". Москва. 1995
11. Соболев Д.A. "История самолётов. 1919 - 1945". Москва. 1997
12. Соболев Д.А., Хазанов Д.Б. "Немецкий след в истории отечественной авиации". Москва. 2000
13. Техника молодёжи, 1988 №11
14. Шавров. В.Б. "История конструкций самолётов в СССР до 1938 года". Москва. 1978
15. Andersson L. "Soviet Aircraft and Aviation 1917-1941" Putnam. London. 1994
16. Flight, 1912-1956
17. Gordon Y., Rigmant V. "OKB Tupolev". Hinckley. 2005
18. Gunston B. "Aircraft of the Soviet Union". Osprey. London. 1983
19. Gunston B."Tupolev Aircraft Since 1922". Putnam. London. 1995
20. Letectvi + Kosmonautika, 1972 №15
21. Nemecek V. "Аtlas letadel. 8. dil, Jednomotorova' dopravni letadla". Praha, 1990