Дмитрий Соболев - Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.
«Сталь-6» был свободнонесущим монопланом очень обтекаемой формы. Силовой каркас крыла, фюзеляжа и оперения — из стальных труб. Для снижения веса лонжероны крыла в виде пучка сваренных между собой хромомолибденовых труб сужались к концам за счёт постепенного уменьшения их числа: передний лонжерон у основания имел семь труб, затем пять, затем три, и на конце — одну. Задний лонжерон имел аналогичную конструкцию, но начинался с пяти труб. Внутренние раскосы и ферменные нервюры крыла и оперения крыла были из нержавеющей стали и крепились к лонжеронам точечной электросваркой.
Сборка самолета «Сталь-6».
Технология электросварки обычной и нержавеющей стали различна: для соединения деталей из хромомолибденовой стали нужно использовать сравнительно слабый, но продолжительный нагрев, иначе сварная точка становилась хрупкой, листовую нержавеющую сталь сваривали коротким сильным электрическим импульсом. Бартини и инженер С.М. Попов разработали специальный метод: сначала давали большой, но короткий ток, затем через реостат снижали нагрев до температуры, требуемой для сварки хромомолибденовых труб. Регулирование процесса, смены режимов были доверены автоматике[115].
Обшивку крыла выполнили из тонких листов нержавеющей стали, фюзеляжа— из фанеры, обтянутой перкалем, хвостовое оперение имело фанерную обшивку, а рулевые поверхности — полотняную. При изготовлении масляного бака применялся сплав электрон.
Горизонтальный стабилизатор — с изменяемым углом установки на земле для регулировки продольной балансировки самолёта. В управление элеронами было введено устройство, позволяющее также отклонять их как закрылки на угол до 30 градусов. Позднее такой тип элеронов назвали «флапероны» (от английских flap — закрылок и aileron — элерон).
В.Б. Шавров пишет, что в системе управления рулями высоты имелась раздвижная качалка, длина которой могла регулироваться лётчиком, чтобы менять угол отклонения рулей в зависимости от скорости полёта[116]. Бартини действительно изобрёл такое устройство, однако не установил его на самолёт, во всяком случае в весьма подробном отчете по государственным испытаниям «Стали-6» упоминаний о нём нет.
Раздвижная качалка конструкции Р.Л. Бартини.
Приборная панель.
Двигатель водяного охлаждения мощностью 680 л. с. не имел привычного радиатора, его роль выполняла двойная металлическая обшивка крыла, соединенная электросваркой с применением пайки для герметизации. Вода, омывая цилиндры двигателя, испарялась, в виде пара попадала в пространство между слоями обшивки, охлаждаемая потоком воздуха конденсировалось в воду и с помощью помпы возвращалась обратно к двигателю. Обшивка-конденсатор занимала всю верхнюю часть крыла и часть нижней поверхности от носка до переднего лонжерона. Маслобак также находился в крыле, масло охлаждалось остывшей в крыле водой.
Систему поверхностного крыльевого охлаждения впервые применили на итальянском гоночном гидросамолёте Макки М.72 в 1931 г. Но «Сталь-6» строили, прежде всего, как прототип истребителя. Учитывая уязвимость поверхностных радиаторов в боевых условиях, Бартини разделил их на 30 секций, закрыв щели между ними стальными лентами, а также установил резервный 19-литровый бачок, соединенный с водяной магистралью.
Ещё одной новинкой стало применение металлического винта изменяемого шага. Правда, угол установки лопастей можно было регулировать только на земле.
«Сталь-6» был первым в СССР самолётом с убирающимся одноколёсным шасси (впервые у нас убираемое шасси сделали на пассажирском ХАИ-1 в 1932 г., но на небольшом одноместном самолёте Бартини внутреннего пространства для двух колёс не было). Колесо втягивалось с помощью тросов, наматываемых на специальный штурвал в кабине. Сначала убиралось само колесо диаметром 800 мм, оно заходило в нишу в фюзеляже между ног пилота, которая закрывалась створками. Во время подъёма колеса второй трос подтягивал подкрыльевые костыли в горизонтальное положение.
Первый вариант самолета «Сталь-6» перед испытаниями, 1933 г.
Выпуск шасси происходил за счет собственного веса колеса и костылей с последующей доводкой их тросом до фиксации в механических замках. Для уборки шасси надо было сделать 23 полных оборота штурвала, это занимало 2,5–3 минуты. Выпуск происходил быстрее — за 1,5–2 минуты. При уборке шасси штурвал приходилось вращать с усилием до 15 кг. Об уборке и выпуске колеса и костылей сигнализировали лампочки на приборной доске.
Кабина была закрыта сдвижным фонарём, практически не выступающим за обводы фюзеляжа. Фонарь имел каркас из стальных труб и был обтянут целлоном; небьющегося стекла типа триплекс тогда ещё не было.
Самолёт имел длину 6,9 м, размах крыла 9 м, площадь крыла 13,8 м2. Вес конструкции 928 кг.
27 июля 1933 г. лётчик-испытатель НИИ ВВС А.Б. Юмашев начал рулёжки и подлёты на «Сталь-6». Из-за повреждения подкрыльевых костылей испытания продолжили в середине августа.
«Сталь-6» в полете. В кабине лётчик-испытатель А.Б. Юмашев.
11 ноября руководство СНИИ ГВФ рапортовало правительству:
«В разрешении задачи, поставленной партией и правительством, в совершенстве овладеть высокой техникой самолётостроения, чтобы в кратчайший срок догнать и перегнать передовые в техническом отношении капиталистические страны, Самолётостроительным научно-исследовательским институтом Гражданского воздушного флота сделан новый шаг. К 16-й годовщине Великой Пролетарской Революции, на основе осуществления 6-ти исторических условий тов. Сталина, в беспощадной борьбе под руководством парторганизации с оппортунизмом и техническим консерватизмом, выпущен цельностальной самолёт „Сталь-6“ с рядом смелых технических нововведений конструкции инженера-коммуниста т. Бартини.
…В процессе заводских испытаний, проводившихся краснознамённым лётчиком т. Юмашевым, „Сталь-6“ совершил 16 полётов, целиком оправдавших применение технических нововведений и показавших высокие лётные качества самолёта. Достигнутая скорость 400 клм. в час, не являясь максимальной для этого самолёта, ставит всесоюзный рекорд»[117].
В этом отчёте в ряде случаев желаемое выдается за действительное. Во-первых, самолёт не являлся цельностальным, так как фюзеляж имел фанерную обшивку. Во-вторых, ничего не сказано о негерметичности системы парового охлаждения, проявившейся уже в первом полёте: «самолёт сделал круг над аэродромом и, окутанный облаком пара, поспешно приземлился», — вспоминал лётчик-испытатель НИИ ВВС П.М. Стефановский[118]. Но писать о недостатках в парадных рапортах не полагалось.
14-15 ноября «Сталь-6» показали на аэродроме в Люберцах участникам пленума Революционного военного совета. Рядом с необычной машиной стояли другие новинки — истребители И-14, И-15, самолёт «Рекорд дальности» (АНТ-25).
На государственные испытания «Сталь-6» поступила в июне 1934 г. К этому времени для улучшения обзора с места пилота кабину изменили, сделав фонарь выступающим из фюзеляжа, с гаргротом за ним. Основными задачами испытаний было изучение новой системы охлаждения для оценки возможности её применения на других самолётах и определение особенностей эксплуатации самолёта с одноколёсным шасси.
Первый тренировочный полёт с аэродрома НИИ ВВС состоялся 18 июня. Самолётом управлял Пётр Михайлович Стефановской. 20 июня он вновь поднял машину в воздух. В тот день предстоял полёт с убранным шасси по определению поведения самолёта на максимальной скорости. Но выполнить программу не удалось: в полёте оборвался трос, предназначавшийся для уборки и выпуска одной из крыльевых опор. При посадке были помяты концы элеронов, погнута нижняя нервюра руля поворотов.
П.М. Стефановский.
Исправление повреждений и доработки механизма уборки и выпуска шасси заняли более двух недель. 8 июля состоялся третий испытательный полёт на определение скорости на мерной базе при полёте у земли, но задание и на этот раз не было выполнено. При увеличении скорости до 300 км/ч самолёт стало сильно кренить. Лётчик был вынужден прекратить полёт. Уже на земле обнаружился обрыв ленты, крепившей собиратель пара в левой плоскости.
Машину быстро ввели в строй, но на следующий день в полёте сорвало фонарь кабины. Лётчик благополучно приземлился.
Следующий полёт едва не закончился катастрофой. О том, что случилось, сказано в отчёте по испытаниям:
«13/VII с. г. в 20 час. 45 мин. самолёт вылетел для производства испытания по определению скорости у земли. На высоте 100 метр, лётчик убрал шасси, спустился на 300 метр, и начал производить километраж (полёт на максимальную скорость. — Д.С.). При режиме работы мотора 2200 оборотов в минуту самолёт начал сильно валиться влево, вследствие чего т. Стефановский решил прекратить испытание. Набрав снова 1000 метров, лётчик начал выпускать шасси. При выпуске одна из 5 контрольных лампочек не погасла ввиду обрыва троса подкрыльевых костылей, колесо же после нескольких оборотов штурвала провалилось вниз и остановилось. В это время оборвало левую дверцу обтекателя, закрывающую отверстие, когда колесо убрано. Повернув ещё 2–3 раза штурвал, лётчик заметил, что колесо вперёд не идет на своё нормальное место. Решив, что с шасси что-то не ладно, т. Стефановский снова убрал их и начал опять выпускать более медленно и осторожно. Результаты получились старые. Думая, что выпуск шасси произвести нельзя, лётчик убрал шасси и думал выброситься на парашюте, но потом решил произвести посадку с убранным шасси. Техника посадки с убранным шасси была произведена т. Стефановским отлично. Самолёт получил незначительные повреждения»[119].
