Наши в зарубежном авиастроении doc

Создатель знаменитого «Тандерболта» и других известных американских истребителей фирмы «Рипаблик» Александр Михайлович Картвели (Картвелишвили) родился в Тифлисе (ныне — Тбилиси) 9 сентября 1896 г. Его отец, грузин, был мировым судьей. Александр учился в Технологическом инсти-

\074\

туте в Петрограде, затем окончил военное училище и в годы первой мировой войны служил в русской армии в чине офицера-артиллериста [85].

Когда в 1921 г. Картвели узнал, что в Грузии установилась советская власть, он счел за лучшее не возвращаться на родину. Понимая, что найти хорошую работу эмигранту из России будет непросто, Картвели решил «подстраховаться» и кроме профессии авиационного инженера получить еще одну специальность. Он закончил Высшую электротехническую школу (L'Ecole Superieuve d'Electricite), но работать по этой специальности ему не привелось.

Чтобы прокормить себя в годы учебы, Александр был вынужден подрабатывать. Источники заработка были самые разнообразные — ему довелось быть и репетитором по математике, и гимнастом на трапеции. Наконец удалось найти работу в авиации. Обучившись полетам, он устроился испытателем на фирму «Блерио». Но карьера пилота-испытателя оказалась недолгой. Во время полета с целью проверки работы новых авиационных приборов он потерпел аварию. Самолет был разбит, Картвели повредил шею и позвоночник. С летной деятельностью было покончено.

Получив диплом авиационного инженера, Александр Картвели поступил конструктором на фирму «Societe Industrielle». Там он принял участие в создании одноместных самолетов «Бсрнар» и «Фербуа», предназначавшихся для установления нового мирового рекорда скорости. Эти машины отличались необычным для своего времени совершенством форм. Моно-планное крыло, отсутствие расчалок и подкосов, обтекаемый монококовый фюзеляж, 500-сильный двигатель — все было направлено на достижение максимально высокой скорости. 11 декабря 1924 г. летчик Бонне достиг на самолете «Фербуа» скорости 448 км/ч. Это был абсолютный рекорд, который продержался почти 8 лет. Выдающимися скоростными качествами обладал и самолет «Бернар».

\075\

Следующим заданием было проектирование скоростного пассажирского самолета-моноплана на основе гоночного «Бернара». Но молодому честолюбивому инженеру хотелось построить такую машину, которая бы потрясла мир и принесла ему всеобщую известность. В свободное от основной работы время Картвели и его коллеги, французские инженеры Тибло и Шаньяр, по собственной инициативе занялись проектированием гигантского пассажирского самолета для полетов из Парижа в Нью-Йорк. Семимоторный цельнометаллический моноплан весом около 50 т должен был перевозить 50—60 пассажиров на расстояние в несколько тысяч километров [86 ].

Две недели спустя еще один самолет, стартовав в США, после многочасового беспосадочного полета приземлился в Европе, на аэродроме «Айзлебен» (Германия). На этот раз на борту было два человека: пилот К. Чемберлен и пассажир Ч.Левин. Оказавшись в тени славы перелета Линдберга, это событие не привлекло особого внимания, но в жизни Картвели именно этот второй трансатлантический перелет сыграл решающую роль, точнее не сам перелет, а знакомство с Левиным — эксцентричным американским миллионером и авиационным меценатом.

Картвели встретился с Левиным в Париже, куда тот прибыл вскоре после прилета в Германию. Ч.Левин, как и Картвели, был увлечен идеей трансатлантических полетов и лично финансировал перелет Чемберлена из США в Европу. Естественно, разговор зашел о будущем трансокеанских полетов и тут Картвели рассказал Левину о своем амбициозном замысле и показал модель гигантского самолета. Идея настолько понра-

\076\

Предложение было заманчивым, и в конце 1927 г. Картвели и Шаньяр прибыли в Нью-Йорк. Через две недели к ним присоединился Тилбо. «Конструкторская бригада» была в сборе и можно было приступать к работе.

Прежде чем начать строительство самолета, Левин попросил конструкторов приблизительно оценить стоимость создания такой машины. После того как он узнал, что это обойдется ему в 3—4 миллиона долларов, его энтузиазм поубавился и он предложил построить прежде уменьшенный одномоторный прототип для пробного перелета из Нью-Йорка в Москву, чтобы приобрести опыт и привлечь интерес к проекту трансатлантического пассажирского самолета. Картвели и его коллегам не оставалось ничего другого как согласиться.

Экспериментальный самолет назвали «Анкл Сэм» («Дядюшка Сэм»). Он представлял собой подкосный верхнеплан с колесным шасси. Фюзеляж имел металлическую монококовую конструкцию, крыло и хвостовое оперение — с дюралевым силовым набором и полотняной обшивкой. Размах крыла равнялся 20,7 м, внутри крыла располагались топливные баки. Кабина была рассчитана на трех человек — двух пилотов и штурмана. Взлетный вес оценивался в 9000 кг, большая часть этой величины (около 6000 кг) приходилась на топливо, так как дальность полета должна была составлять не менее 8500 км 186].

Согласно проекту, на самолете должен был стоять французский двигатель Фарман 12W мощностью 550 л.с, но Левин, мало что понимавший в авиастроении, решил сэкономить, и, несмотря на протесты конструкторов, приобрел по дешевой цене американский авиационный мотор «Паккард», развивавший только 400 л.с. Это было роковой ошибкой. При испытаниях в 1929 г. выяснилось, что мощность двигателя недостаточна, чтобы поднять в воздух полностью загруженный топливом самолет. Только благодаря мастерству летчика удалось избежать катастрофы при попытке взлета. Проект «сверхдальнего» самолета потерпел полный провал.

\077\

В 1931 г. А. Картвели встретился с А.Северским. Эта встреча, как и встреча с Левиным четыре года тому назад, сыграла важную роль в его жизни. Северский предложил Картвели пост главного инженера на только что созданной им фирме «Северский Эркрафт Корпорейшн» в Лонг Айланде и тот охотно принял предложение.

Творческое сотрудничество двух талантливых авиационных специалистов дало отличные результаты. В 1930-е годы фирма Северского произвела на свет такие превосходные для своего времени самолеты как амфибию SEV-3, на которой были установлены мировые рекорды скорости, учебно-тренировочный самолет «нового поколения» АТ-8, первый американский скоростной истребитель-моноплан Р-35, двухместный «конвойный истребитель» 2РА.

Сейчас трудно сказать, какую роль играл Картвели в создании каждой из этих машин. Принимая во внимание особенности биографии и характера Северского и Картвели можно предположить, что в их творческом «тандеме» Северский, обладавший склонностью к изобретательству, являлся генератором общей идеи, а имевший лучшую теоретическую подготовку Картвели занимался научным анализом и детальной проработкой проектов. О серьезном аналитическом подходе Картвели к проектированию самолетов свидетельствует, в частности, его статья об особенностях прочностного расчета металлических корпусов «летающих лодок», появившаяся в одном из американских научно-технических журналов в период работы над гидросамолетом SEV-3 187].

Когда в 1939 г. по решению совета директоров «Северский Эркрафт Корпорейшн» А.Северский был смещен с поста президента фирмы, а сама фирма переименована в «Рипаблик», Картвели получил должность вице-президента и руководителя конструкторского бюро фирмы. С этого момента и до начала1960-х годов он являлся главным конструктором всех самолетов фирмы «Рипаблик».

\078\

История создания «Тандерболта» такова. В 1939 г. Картвели занялся разработкой нового истребителя ХР-44 «Уорриор», предназначавшегося для замены устаревшего Р-35. На проектирование и аэродинамические исследования новой машины было израсходовано более 1 миллиона долларов. По аэродинамическому совершенству ХР-44 значительно превосходил все другие истребители США с двигателем воздушного охлаждения. Тщательной ревизии была подвергнута каждая мелочь. Потайная клепка, большой кок-обтекатель с отверстием в центре для доступа охлаждающего звездообразный двигатель воздуха и многие другие ухищрения позволили спроектировать самолет, коэффициент лобового аэродинамического сопротивления которого был не больше, чем у лучших истребителей с двигателями водяного охлаждения. На самолете должен был быть установлен новый двигатель фирмы Пратт-Уитни R-2180 мощностью 1400 л.с.

Картвели возлагал большие надежды на свой новый истребитель. Военным самолет понравился и они заключили контракт на производство. Однако, когда в 1940 г. на специальной конференции в Научно-испытательном центре ВВС США в Райт Филде с участием пилотов, принимавших участие в воздушных боях против «Люфтваффе», были подведены итоги первых месяцев воздушной войны в Европе, выяснилась необходимость в истребителях с более мощным вооружением, бронированием, протектированными баками. После этого американское военное командование отказалось от идеи производства ХР-44 и предложило фирме «Рипаблик» разработать самолет, отвечающий новым требованиям к вооружению и боевой живучести истребителя [84,с.921.

\079\

Первый полет самолета ХР-47В состоялся 6 мая 1941 г. Это был самый большой и самый мощный истребитель времен второй мировой войны. Его размеры и вес были обусловлены большими габаритами двигателя. Самолет проектировался как бы вокруг силовой установки. Для утилизации огромной мощности двигателя был применен четырехлопастный пропеллер. Наличие турбонагнетателя, приводимого в действие потоком выхлопных газов от двигателя, обеспечивало самолету превосходные летные качества на больших высотах, а значительная емкость топливных баков — необычно большую дальность полета. Если учесть также мощное вооружение (8 крупнокалиберных пулеметов на крыле) и высокую боевую живучесть благодаря сравнительно малой уязвимости двигателя воздушного охлаждения и мерам по защите пилота и жизненно важных агрегатов самолета, то становится понятным почему Р-47 «Тандерболт» нередко называют лучшим истребителем второй мировой войны.

Кроме необычно больших размеров, самолет отличался целым рядом интересных конструктивных новшеств. Так, весьма оригинально была решена проблема компоновки турбонагнетателя. Картвели решил установить его не рядом с мотором, как обычно, а внизу под фюзеляжем за кабиной.

\080\

Серийное производство самолета началось в марте 1942 г., а в начале 1943 г. Р-47В приняли первое «боевое крещение» в составе 56-й американской истребительной группы, базирующейся на Британских островах. Вначале летчики скептически отнеслись к непривычно большому и казавшемуся неуклюжим самолету, ему даже дали насмешливое прозвище «Джаг» («Кувшин») из-за бочкообразного фюзеляжа. Но когда Р-47 отлично проявил себя в боях, отношение к нему изменилось. Во второй мировой войне самолет применялся на всех фронтах как истребитель завоевания господства в воздухе, истребитель сопровождения, истребитель-бомбардировщик и самолет поддержки наземных войск. До конца 1945 г.было произведено более 15 тысяч «Тандерболтов», на них было сделано 564 тысячи боевых вылетов, во время которых уничтожено или повреждено почти 12 тысяч самолетов противника, 86 тысяч железнодорожных вагонов, 6 тысяч бронетранспортеров и танков. При этом относительный уровень потерь Р-47 был наименьший среди применявшихся в войне с Германией американских истребителей |85,с.2—3]. Применение «Тан-дерболта» для охраны тяжелых бомбардировщиков позволило союзникам перейти от ночных к дневным налетам на промышленные объекты Германии.

Картвели постоянно работал над совершенствованием самолета Р-47. От модификации к модификации увеличивалась мощность двигателя, для увеличения радиуса действия под фюзеляжем стали устанавливать подвесной бак на 750 л горючего (Р-51С), была разработана система форсирования мотора за счет впрыска воды в цилиндры (Р-51С-1), появился каплевидный фонарь, обеспечивающий летчику круговой обзор (Р 47D).

\081\

Истребители Р-47 применялись не только в ВВС США, но и поставлялись в другие страны антигитлеровской коалиции — Англию, СССР (наша страна получила 195 P-47D [88,с.238]), Свободную Францию. После войны Р-47 состояли на вооружении 15 государств.

Самолет Р-47 принес «Рипаблик» процветание и известность. К концу войны эта была одна из крупнейших в мире авиастроительных компаний.

Когда скорость истребителей приблизилась к 700-километровой отметке, стало очевидно, что дальнейшее увеличение мощности поршневого двигателя уже не может дать заметных результатов. Поэтому в середине 1944 г. Картвели приступил к изучению возможности приспособить Р-47 под реактивный двигатель. ТРД с осевым компрессором предполагалось установить в нижней части фюзеляжа, как сделал позднее А.С.Яковлев на самолете Як-15. Однако в ноябре 1944 г. было решено отказаться от этой идеи и спроектировать новый истребитель, предназначенный для установки на нем ТРД Дженерал Электрик J-35. Опытный образец самолета, получившего обозначение ХР-84, был построен в декабре 1945 г. и совершил первый полет 28 февраля 1946 г.

Если истребитель Р-47 еще имел много общего с самолетами Северского (схема «низкоплан», крыло эллиптической формы, «толстый» фюзеляж сравнительно небольшого удлинения, бак-кессон, шасси с хвостовой опорой и др.), то ХР-84 представлял собой принципиально новую конструкцию. Крыло приобрело прямолинейные очертания, фюзеляж стал более узким и длинным, была разработана новая схема шасси с носовой

\082\

Самолет стал поступать на вооружение в 1947 г. под обозначением F-84 «Тандерджет». Он явился достойным продолжением истребителя Р-47. При максимальной скорости 950—1000 км/ч F-84 имел мощное вооружение (6 крупнокалиберных пулеметов и ракетные снаряды) и мог нести на под-крыльевых подвесках солидный вес бомб (до 900 кг). На одной из последних модификаций «Тандерджета» — F-84G (1950 г.) была предусмотрена возможность доставки к цели тактического атомного оружия. Самолет F-84G был снабжен системой дозаправки топливом в воздухе, что позволило подразделению этих самолетов в августе 1953 г. совершить рекордный по дальности для реактивных истребителей перелет из США в Англию. Всего было построено 4457 самолетов F-84 модификаций A,B,D,E и G [89,с.759]. Основное назначение самолета — истребитель-бомбардировщик.

«Тандерджеты» принимали участие в войне в Корее, в первое время весьма успешно. Но когда на вооружении Севсрокорсй-ских ВВС появились советские истребители МиГ-15 со стреловидным крылом, Картвели понял необходимость срочной модернизации своего самолета. В рекордно короткий срок — за первые 6 месяцев 1950 г. — фирма «Рипаблик» спроектировала и изготовила вариант со стреловидным крылом — F-84F «Тан-дерстрик». Стреловидность передней кромки крыла 45° и замена ТРД J-35 более мощным двигателем J-65 позволили увеличить максимальную скорость полета до 1150 км/ч.

Истребитель-бомбардировщик F-84F и разведывательный вариант самолета RF-84F «Тандерфлэш» находились в производстве до 1957 г. и состояли на вооружении США и стран НАТО. Всего было построено 3426 таких машин (2711 F-84F и 715RF-84F) [89.С.759].

\083\

Последним истребителем, созданным под руководством Кар-твели, был сверхзвуковой самолет Рипаблик F-105 «Тандер-чиф». Проектирование этой машины началось в 1951 г. как инициативный проект, а первый полет самолет совершил в конце 1955 г. На его разработку в КБ было затрачено более 5 миллионов человеко-часов [90,с.240]. F-105 создавался как преемник F-84, обладающий вдвое большей скоростью и значительно превосходящий его по грузоподъемности. Как и первый реактивный самолет фирмы Рипаблик, F-105 должен был использоваться в качестве носителя ядерного оружия, истребителя-бомбардировщика и штурмовика.

Самолет имел оригинальную конструкцию. Прежде всего следует отметить необычность формы боковых воздухозаборников. Они имели скошенные заостренные кромки. Это было сделано для того, чтобы «расщеплять» скачки уплотнения на множество скачков меньшей интенсивности и тем самым минимизировать их влияние на обтекание задней части фюзеляжа и хвостового оперения. Фюзеляж был спроектирован с применением «правила площадей», т.е. «поджат» в месте соединения с крылом. Поперечное управление на сверхзвуковых скоростях, когда эффективность обычных органов управления снижалась, осуществлялось с помощью интерцепторов на верхней поверхности крыла. Управление по тангажу достигалось отклонением цельноповоротных поверхностей горизонтального оперения. Створки регулируемого сопла могли отклоняться наружу на большой угол, выполняя при этом функцию тормозных щитков. Самолет имел нехарактерный для истребителей внутренний бомбовый отсек. Это было сделано для того, чтобы уменьшить лобовое аэродинамическое сопротивление и чтобы скрыть от неприятеля величину и тип боевой нагрузки.

\084\

На заводах США было произведено более 1000 самолетов F-105 пяти модификаций. Самой массовой была модификация D (свыше 600 самолетов). F-105 широко применялись американцами во время войны во Вьетнаме, в основном как бомбардировщики и самолеты поддержки наземных войск: они принимали участие в 75% боевых операций с использованием авиации [88,с.438]. Если Р-47 был одним из основных американских истребителей во второй мировой войне, то F-105 по праву можно назвать «рабочей лошадью» ВВС США в годы вьетнамской войны.

Было бы ошибкой считать, что Картвели занимался созданием исключительно боевых самолетов. В конце 1944 г. он построил самолет-амфибию RC-3 «Сиби» с четырехместной кабиной и толкающим пропеллером. Этот небольшой цельнометаллический самолет был задуман как своего рода «летающий автомобиль» и после войны был выпущен небольшой серией [92,с.281с].

Нетипичным для Картвели самолетом был и дальний четырехмоторный фоторазведчик XF-12 с четырьмя поршневыми двигателями Пратт-Уитни R-4360 мощностью по 3200 л.с. Проектирование самолета началось в октябре 1943 г. Он создавался для стратегической разведки над Тихим океаном и должен был обладать огромной дальностью — более 7 тысяч километров. Максимальная скорость составляла 724 км/ч. Это был самый скоростной многомоторный самолет с поршневыми двигателями. Столь впечатляющие летные характеристики были достигнуты благодаря большой мощности двигателей, исключительной обтекаемости форм самолета и использованию энергии выхлопных газов как источника дополнительной. тяги (удлиненные задние части мотогондол имели форму реактивных сопел) |92,с.282с.

\085\

Несколько слов о творческом стиле Картвели. Он всегда отстаивал значение эстетичности конструкции. «Опыт показывает, что законы аэродинамики и законы эстетики близки друг другу. Как правило то, что красиво внешне, является совершенным и в смысле аэродинамики» — говорил он [85,с.4]. Проектируя военные самолеты, Картвели интересовался прежде всего обтекаемостью и конструктивным совершенством летательного аппарата. Пулеметные установки, подвесное вооружение, внешние топливные баки, стартовые ускорители и все прочие «наросты» на теле самолета, делающие его боевой машиной, он воспринимал как досадные помехи, возникающие по требованию людей, не понимающих красоты и не любящих самолет сам по себе.

Эксцентричный, одержимый своей работой, Картвели иногда страдал приступами меланхолии, что, по мнению американцев, является характерной чертой выходцев из России |93].

Картвели жил в пригороде Нью-Йорка, в Хантингтоне, с женой Джинн Роббинс. Детей у них не было.

В 1962 г., после почти 40 лет авиаконструкторской деятельности, Картвели решил покинуть фирму. Но размеренная жизнь пенсионера оказалась не для него и уже через 3 месяца он вернулся на «Рипаблик», на этот раз как консультант. «Я люблю быть в компании людей моей профессии и идти в ногу с прогрессом» — объяснял он свое решение [85,с.4]. В сентябре 1964 г., очевидно из-за какого-то служебного конфликта, Картвели ушел с этой должности, но когда в 1965 г. фирма «Рипаблик» перешла в собственность компании «Фэрчайлд Хиллер», он вновь занял место консультанта по проектированию самолетов. На этом посту он оставался до конца жизни, принимал участие в создании истребителя F-15, занимался разработкой проектов самолетов поддержки наземных войск по программе А-Х.

\086\