Неизвестный владыка небес – трансконтинентальный самолет Калинина «К-7»

27 марта 2012
История самолета начинается в 1925 году, с идеи создания трансконтинентального самолета конструктором К.Калининым. Именно тогда начинаются его собственные наработки по данному самолету. Осуществить мечту в проекте он смог только через три года, когда его конструкторское бюро разрабатывало 3-х моторный тяжелый пассажирский самолет К-7. На него должны были установить германские двигатели от БМВ в 500 л.с. «Хорнет». Назначение самолета — перевозка более 20 пассажиров со своим багажом. В 1928 году начались исследования уменьшенной модели самолета в аэродинамической трубе. В 1929 году готовый проект утверждают в НТК военно-воздушных сил. Но создавать данную машину руководство отказалось, и название К-7 перешло к разрабатываемому трансконтинентальному самолету. Создание такого самолета приводит конструктора к идее создания крыла, в котором будет размещено все – и пассажиры, и грузы.
Сначала в планах было построение цельнодеревянного самолета с 5-ти лонжеронным крылом. Но построить его не получалось – не хватало прочности у материала конструкции. После некоторого размышления над проектом, К.Калинин меняет деревянную конструкцию проектируемого самолета на сварную цельнометаллическую с 3-х лонжеронным крылом. К-7 получился гигантским эллиптическим крылом плотного профиля, размах которого составлял почти 53 метра с площадью в 452 квадратных метра. От него отходили 2 хвостовые балки 3-х гранного сечения, которые несли вертикальное и горизонтальное хвостовое оперение и поворотный механизм. Само крыло обладало спрямленным центропланом, где собственно и были расположены места для пассажиров и грузов. К нему стыковали эллиптические в плане консоли, где разместился топливный запас – 14 цистерн. Центроплан обшит дюралюминием, а консоли — полотном. По проекту крыло должно было иметь три лонжерона, но так как носителей под них не нашлось, средний лонжерон выполнили из двух параллельных труб, сваренных между собой косынкой. Нервюры у крыла планировались стальными. По оси авиамашины вперед расположили кбаину с двумя пилотами, штурманом, радистом и механиком. Остальной экипаж располагался в отсеке самолета, связь поддерживалась по внутренней телефонной линии.

По проекту К.Калинина, самолет должен был получить 6 германских двигателей от БМВ, но в итоге взяли отечественные АМ-34. Из-за небольшой тяги основных двигателей К.Калинину приходится устанавливать на заднюю кромку крыла дополнительный седьмой двигатель. Он понимал, что такое решение увеличит турбулентность, и это может привести к вибрации самолета. Но выхода не было – двигатели АМ-34 были без редукторов и обеспечивали мощность 750 л.с. От последнего лонжерона крыла к хвостовой части идут ферменные балки треугольного сечения с дутиками, которые предохраняют конструкцию от случайных касаний земли. Собственная разработка конструкции шасси обеспечила самолету К-7 стояночное горизонтальное положение. Оно состояло из 2-х разнесенных тележек, в которых впервые был применен метод масляно-воздушной амортизации колес для тяжелых авиамашин. Впервые в Советском Союзе устанавливают на самолет баллонные колеса «Гудьир». Каждая тележка имела по 3 колеса с обтекателями из металлических листов, в левой тележке была оборудована дверь для пассажиров и экипажа с лестницей в крыло.
К.Калинин понимал, как трудно будет управлять пилоту такой машиной, поэтому предложил использовать для управления электроусилители, которые стали в дальнейшем широко использовать в самолетостроение и получившие название – бустеры. КБ заключает договор на изготовку таких бустеров с отечественным институтом электротехники, но в институте не справились с данным заказом. Вместо электроусилителей пришлось устанавливать серворули, которые установили на легких балках.

Еще одна идея К.Калинина – для создания каркаса самолета применить хромомолибденовые трубы. Это был первый случай применения таких труб в нашей стране. Хромомолибденовые трубы в нашей стране не производились, а закупать за рубежом было очень и очень дорого. Данный самолет своим появлением дал толчок всему отечественному самолетостроению – хромомолибденовые трубы начал изготавливать и выпускать металлургический завод в Днепропетровске. Но все же применение хромомолибденовых труб не вывело проект в фазу готовности – самолет все равно получался перетяжеленным, и КБ продолжало искать пути решения данной проблемы.

«Калинин – 7» разрабатывался как самолет многоцелевого назначения. Мог быть как пассажирского так и военного назначения. Как гражданский вариант в стандартном исполнении — должен был обеспечить перелет 128 человек на дальность около 5 тысяч километров. Как люкс вариант – обеспечивал перелет 64 человек, причем места для пассажиров были выполнены спального типа. В крыле расположили 2-х ярусные кабины, по восемь человек в каждой. Кроме этого, на борту имелись кают-компания, кухня и буфет. Самолет имел для удобства пассажиров окна-иллюминаторы. Механики из экипажа самолета могли легко пройти к любому из работающих двигателей в полете. Как военный вариант – это был бы настоящий летающий левиафан. Предполагаемое вооружение – 12 огневых точек, в которых установлены восемь 20-мм орудий и восемь 7.62-мм пулеметов. Для быстрого перемещения стрелков в хвост машины, где по проекту установлены 2 огневые точки, сконструировали электрическую спецтележку. Огневые позиции самолета установлены так, что мертвых зон у него не было – любая точка простреливалась минимум с трех позиций. Бомбовое отделение включено в несущую часть конструкции самолета. Вес бомбового запаса – минимум 9 тонн, максимум 16 тонн. При полезной нагрузке в 6 000 килограмм и дополнительными баками с топливом, рассчётная дальность полёта военного К-7 составляла 2.5 тысячи километров. Кроме того, рассматривались и другие варианты К-7 для вооруженных сил: транспортно-десантный самолет, вмещающий 112 парашютистов, транспортный самолет для перевозки одного танка между стоек шасси, массой до 8.5 тонн или другой военной техники для перевозки или десантирования.

Техпроект конструкторское бюро закончило разрабатывать в 1932 году. Начинается создания макета К-7 в масштабе 1:1. Из-за крупных габаритов для создания опытного образца строят отдельный цех — в стандартных цехах не было возможности собрать такой самолет. Опытный образец создается в рекордно короткие сроки – менее чем за 270 дней. В конце 1933 года К-7 был впервые выведен на ВПП. Первый пуск двигателей и обнаруживается первая недоработка – некоторые части конструкции самолета начинают вибрировать. Проводятся работы по усилению конструкции для уменьшения действия вибрации. Новая попытка взлета происходит через пару недель – самолет совершает подлет в течение малого отрезка времени на высоте до пяти метров. Выявили большую амплитуду вибрации руля – начинается переделка хвостового оперения. Через несколько дней К-7 получил бипланное хвостовое оперение, стабилитрон, соединивший хвостовые кили. Вертикальное оперение лишилось серворулей, а на горизонтальном оперении их сдвинули к рулям управления.
Первый испытательный полет состоялся 21 августа 1933 года. Экипаж самолета – семь человек, расположился на штатных местах, сам К.Калинин сел в кресло 2-го пилота. Прогрев основательно двигатели, и сделав пару пробежек по ВПП, самолет поднялся в небо. В небе самолет находился 14 минут, успев за это время сделать круг над Харьковом. Машина хорошо слушалась управления, правильно реагировала на легкие движения руля. Остальные полеты подтвердили первые впечатления, единственное, что обращало на себя внимание – небольшая горизонтальная вибрация. Но опытные пилоты подобрали нужные режимы работы двигателей и свели ее к минимуму. Предпоследний, десятый испытательный полет состоялся 20 ноября 1933 года. Основное задание на полет — замер максимальной скорости. Полет самолета прошел нормально, но скорость правильно замерить не смогли – ошиблись наземные исполнители. На следующий день назначили повторный испытательный полет для замеров скоростей. На тот момент самолет в общей сложности налетал более пяти часов. Все обнаруженные недостатки были устранены. Задание на полет:
— набор мерной высоты – один километр;
— подлет до мерного километра над ВПП;
— снижение до ста метров;
— совершить три пролета мерной дистанции на максимально возможной скорости.
В этом полете на борту самолета находилось 20 человек – экипаж и испытательная бригада. Самолет совершил взлет, набрал высоту и вышел на мерную дистанцию. Совершив пролет над наземной командой и определив с высоты готовность к замерам, пилоты пошли на старт мерного километра. После разворота пилоты начали набор скорости. И тут случилось непредвиденное. Не долетев до дистанции несколько километров, самолет внезапно стал падать под углом в 40 градусов. При ударе о землю у самолета сносит шасси, и он врезается работающими двигателями в землю. Опытный образец загорается. В живых после катастрофы осталось только пять человек. Как стало позже известно со слов выживших – из-за стремительного набора максимальной скорости началась вибрация хвостовой части конструкции. Рвется нижний лонжерон левой хвостовой балки. Оторвавшиеся куски лонжерона блокируют руль высоты, и вывести из падения самолет было невозможно. В ходе проведения официального расследования, была выдвинута версия, что вибрацию могли вызвать серворули от скоростных режимов работы двигателей, но заключение специалистов однозначно – расчеты и конструкция не содержали ошибок. Только через несколько лет, для борьбы с флаттером создали весовую балансировку рулей.
КБ под руководством К.Калинина получает заказ на срочное строительство двух машин – гражданского и военного назначения. Срок выполнения заказа 1935 год. Производитель – авиационный завод в Воронеже. Но быстроменяющиеся взгляды высших руководителей поставили крест на строительстве трансконтинентального самолета К-7. Производство останавливают, самолеты консервируют, один из них был к тому времени наполовину построен. Данный самолет вошел в историю авиации как первый самолет трансконтинентального назначения, ведь самолет подобного типа появился только через десятилетие, в ходе Второй мировой войны.

Основные характеристики:
— длина 28 метров;
— вес пустой/взлетный 21/40 тонн;
— ДУ – семь АМ-34;
— скорость 200/230 км/ч;
— дальность полета 1 тыс.км;
— высотный потолок 5.5 километров.

Автор: Роман Джерелейко
https://topwar.ru/

Оставить комментарий