СОЗДАННЫЙ ДЛЯ ПЕРЕЛЕТОВ

Ю. ЗАСЫПКИН, инженер

Шли двадцатые годы. Это было время становления советской авиационной промышленности, время первых дальних перелетов, время, когда авиация начала проникать буквально во все районы страны.

Шли двадцатые годы. Понятно, почему именно тогда перед молодыми авиаконструкторами Страны Советов насущной необходимостью стала задача создания легкого, простого, неприхотливого, способного взлетать с любого «пятачка» самолета (в ту пору их называли авиетками). В 1929 году комиссия по большим советским перелетам поручила ячейке Осоавиахима Военно-воздушной академии (ВВА) построить самолет с маломощным двигателем. Особо оговаривалось: необходимо добиться максимальной дальности и продолжительности полета. Для его строительства предполагалось использовать средства, собранные школьниками по инициативе газеты «Пионерская правда».

За проектирование авиетки снова взялся А. С. Яковлев - в те дни слушатель второго курса ВВА. Перед молодым авиаконструктором стояла задача создания самолета аэродинамически более совершенного, чем биплан АИР-1. Яковлев сразу отказался от бипланной схемы - моноплан обещал существенное увеличение дальности полета за счет более высокого аэродинамического качества.

Главное внимание при проектировании аппарата уделялось аэродинамике машины, соблюдению культуры веса и увеличению полезной нагрузки. В частности, конструктор применил новый в то время способ обшивки крыла: вместо полотна и расчалок переднюю его часть было решено обтянуть фанерой, что должно было улучшить обтекание именно той части консоли, которую обычно сильно искажало полотно. Топливные баки суммарной емкостью 176 л разместили в крыле - этого запаса, по расчетам, могло хватить на 14 часов полета, что соответствовало максимальной дальности 1700-2000 км. Самолет проектировался под двигатель «вальтер» мощностью 80 л. с., однако предусматривался и переход на отечественный двигатель.

В апреле 1929 года на авиазаводе № 39 и в мастерских ВВА начали делать основные узлы и агрегаты авиетки. Когда же настало время сборки, к работе подключились механики учебно-летной эскадрильи ВВА. В конце июня АИР-3 выкатили из цеха.

Первым опробовал новый самолет слушатель ВВА А. И. Филин. Испытывали его и такие известные летчики, как Ю. И. Пионтковский, Д. А. Кошиц, А. Б. Юмашев. Машина понравилась всем. Особенно восхищала испытателей управляемость аппарата: он легко «ходил за ручкой» и вообще был простым, приятным и неутомительным в пилотировании. Успешно прошел АИР-3 и летные испытания Инспекции гражданской авиации.

Вскоре после завершения испытаний в Москве на Октябрьском поле состоялся митинг: Всесоюзный слет пионеров передавал самолет, получивший еще одно название - «Пионерская правда», Красному воздушному флоту. Еще через два дня, 26 августа 1929 года, авиетка отправилась в первый перелет. Ее экипажу - летчику А. И. Филину и летчику-наблюдателю А, Ф. Королькову, - предстояло преодолеть 1750 км по маршруту Москва - Минеральные Воды. Погода на всей трассе была прекрасной, и пилоты рассчитывали пройти ее за 12 часов.

...Четыре часа утра. Старт. При взлете перегруженная машина долго бежала, дальнейший полет проходил нормально.

Заря на востоке была чуть светлее алого фюзеляжа «Пионерской правды». Ветра почти не было. Низкий густой туман покрывал низменности и водные пространства. В 4.45 пролетели Серпухов, в 5.25 - Тулу. Когда же на горизонте в тумане и густом дыму заводских труб показался Воронеж, стало ясно, что по крайней мере треть пути позади. И тут - неожиданность: опустели баки.

Вплотную заняться проблемой исчезновения бензина из топливных баков удалось лишь в Ростове. «Воришкой» оказался воздушный поток: создавая разрежение над крылом, ом высасывал горючее через дренажные отверстия в пробках баков. Таким образом, бак работал как гигантский пульверизатор. Пришлось срочно встраивать напорные трубки для устранения этого курьеза.

31 августа АИР-3 полетел дальше. Метеоусловия сложились отвратительные - сильный встречный ветер, болтанка, к тому же навалились не предвещавшие ничего хорошего темные грозовые тучи. Пришлось переждать непогоду в Тихорецкой. Лишь вечером 1 сентября прилетели в Минеральные Воды. Весь путь от Москвы занял примерно 12 часов летного времени.

С честью выдержал суровое испытание АИР-3. Полностью оправдались отзывы испытателей об этой машине, как о надежной, выносливой, нетребовательной к качеству аэродрома. Удобным оказался самолет и в обслуживании: открытый доступ к двигателю со всех сторон; ответственные узлы, в том числе бензо- и маслосистемы, на виду.

Обратный перелет, начавшийся 6 сентября, оказался рекордным. Покинув Минеральные Воды в 4.07, через 10 часов 23 минуты самолет совершил посадку в Москве, на Центральном аэродроме, преодолев 1750 км со средней скоростью 170 км/ч. Таким образом, и дальность полета, и скорость существенно превышали мировые достижения для самолетов этой категории.

За последующие три месяца АИР-3 налетал около 12 тыс. км с множеством взлетов и посадок во внеаэродромных условиях, проделав, таким образом, работу, непосильную в то время даже для серийного военного самолета. Поразительной оказалась живучесть этой маленькой машины, которая и в дождь и в холод с неизменным успехом выполняла все задания. Самолет не имел себе равных по надежности во всей легкомоторной авиации. Таким образом, появление АИР-3 позволило всерьез поставить вопрос о практическом применении легких самолетов.

ВОЗДУШНЫЙ АВТОМОБИЛЬ

Успешные полеты авиетки открыли ей дорогу в серию. На авиационном заводе имени Менжинского заложили сразу пять самолетов, получивших индекс АИР-4. В сентябре 1930 года два из них вполне успешно прошли летные испытания.

Конструктивно АИР-4 во многом повторял предыдущую машину, обладавшую хорошими летными качествами. Именно поэтому элементы конструкции машины, влияющие на аэродинамику, почти не изменились. Переделкам и усовершенствованиям подверглась лишь «начинка» самолета в соответствии с условиями серийного производства. «Четверка», в частности, имела более широкий, чем у «тройки», фюзеляж с более удобными кабинами, двойное управление и двойной комплект приборов, увеличенную колею шасси, улучшенную амортизацию. Повысилась и максимальная нагрузка.

Завершить испытания АИРов было решено исследованием их выносливости в дальнем перелете. Намеренно выбрали самый тяжелый по метеоусловиям месяц - октябрь. Экипаж самолета с бортовым индексом «СССР-312» (летчик Ю. И. Пионтковский и механик Б. Н. Подлесный) повел свою машину по маршруту Москва - Киев - Одесса - Севастополь - Харьков - Москва, а второй самолет (бортовой индекс «СССР-311»), на котором летели С. К. Огородников и Я. Я. Пионтковский, ушел по маршруту Москва - Воронеж - Ростов - Севастополь - Харьков - Москва.

Дальние перелеты в сложных метеорологических условиях еще раз подтвердили правильность выбора конструкторской концепции легкого самолета А. С. Яковлевым.

АИР-4 - ЛЕТАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

Рекордные перелеты АИРов вскрыли недостатки, органически присущие силовому агрегату авиетки - двигатели» «вальтер». Как оказалось, этот мотор работал безотказно лишь летом, а при дождливой и холодной погоде карбюратор подавал в камеру сгорания обедненную горючую смесь. В результате уменьшались обороты и постоянно забрасывались маслом свечи нижних цилиндров,

В 1930 году в НАМИ был создан трехцилиндровый двигатель М-23 мощностью 70 л. с. В том же году его установили сначала на АИР-3, а затем и на АИР-4. Летные испытания машин с советским мотором прошли вполне успешно, был, в частности, зарегистрирован значительный по тому времени прирост скорости - на 20 км/ч. К сожалению, в серию этот мотор не пошел, что в значительной степени повлияло и на судьбу самолета, для которого он был предназначен.

Несколько позже, в 1931 году в НИИ ГВФ и экспериментально-аэродинамическом отделе ЦАГИ была начата разработка «открылков» или «щитков-закрылков» для улучшения взлетно-посадочных характеристик самолетов. Летные исследования решено было проводить на одном из АИР-4, получившем обозначение Э-31. После продувок моделей в аэродинамической трубе, подтвердивших правильность теоретических концепций, для АИР-4 спроектировали новое крыло. Конструкторам пришлось столкнуться с рядом трудностей из-за того, что щитки занимали практически всю заднюю кромку крыла, не оставляя места для элеронов. В конце концов было найдено оригинальное решение - использовать концевые плавающие элероны. Фактически они представляли собой свободно подвешенные на оси законцовки крыла. Необходимый момент крена возникал при повороте законцовок на ± 15°, а после выполнения эволюции элероны начинали вести себя, подобно флюгеру, отклоняясь вверх и вниз в зависимости от направления потока на крыле. Площадь подвижных законцовок составляла 16% площади крыла.

Сами же щитки были четырехсекционными, с отклонением до 60° от номинального положения. Приводились они червячным механизмом, соединенным со штурвалом в пилотской кабине.

Летные исследования модернизированного крыла состоялись в 1933 году. Несмотря на крайне неудовлетворительную работу исчерпавшего моторесурс «вальтера», результаты испытаний превзошли все ожидания. Минимальная скорость планирования снизилась до 35 км/ч, а посадочная - до 30 км/ч. Посадка самолета с такими щитками напоминала «автожирную»: авиетка сначала шла на посадку круто, а затем, коснувшись земли, совершала очень короткую пробежку - около 50 м. Существенно сократилась и длина разбега при взлете. Испытатели отмечали повышенную устойчивость машины даже на самых малых скоростях и прекрасную управляемость при полете в таком режиме.

Таким образом, механизированное крыло АИРа впервые подтвердило и теоретические расчеты аэродинамиков, и результаты экспериментальных исследований моделей в аэродинамических трубах, положив тем самым начало исследованиям способов уменьшения взлетной и посадочной скоростей.

АИР-3