История первого в мире самолета с треугольным крылом

В 1933 году авиаконструктор Александр Сергеевич Москалев, изучая результаты отстрела снарядов различной формы, проведенные немецкой фирмой «Крупп», пришел к выводу, что при приближении скорости самолета к скорости снаряда и форма их должна быть сходной. Эксперименты, проведенные в аэродинамической лаборатории Ленинградского государственного университета, окончательно укрепили Москалева во мнении, что для сверхзвукового полета оптимальным будет стреловидное крыло малого удлинения.

Свой проект перспективного сверхзвукового истребителя-перехватчика Москалев назвал «Сигма» (индекс САМ-4, Самолет Александра Москалева-4). Летающее крыло малого удлинения с большой стреловидностью и двухкилевым вертикальным оперением на законцовках хорошо сочеталось бы с реактивным двигателем. Но реактивные двигатели тогда делали свои первые шаги, так что пришлось довольствоваться двумя Hispano-Suiza 12YBbrs. Двигательный блок размещался в крыле, рядом находилась кабина пилота, который должен был управлять самолетом лежа. Длинные соосные валы вращали винты в разные стороны с помощью специального редуктора. Для повышения КПД винтов была разработана особая «сверхзвуковая» серповидная форма лопастей. По предварительным расчетам, максимальная скорость чудо-аппарата составляла фантастические для 1934 года 1000 км/ч (в 1935-м гоночный самолет И-17 разработки ОКБ Поликарпова с трудом развивал 490 км/ч).

У начальника опытного отдела Народного комиссариата авиационной промышленности (НКАП) Иосифа Иосифовича Машкевича САМ-4 не вызвал восторга. Он раскритиковал Москалева за «несусветную экзотику». Конструктор пояснил, что проект не предусматривает немедленной реализации, а претендует на приоритет в открытии новой перспективной компоновки самолета. Проект поместили в архив до лучших времен. Но долго ждать не пришлось.

В 1937 году советская разведка сообщила, что в США, в фирме Сикорского, русский эмигрант Михаил Глухарёв начал разработку «треуголки» с толкающим винтом. Наркоминдел Молотов приказал разобраться в значимости и возможной полезности проведения подобных работ в СССР. Запрос в Главк ЦАГИ ничего не дал — там не занимались необычными компоновками самолетов. Но спустя полгода вопросом заинтересовался лично товарищ Сталин, который полагал, что речь идет о чем-то новом и важном.

Тянуть с ответом было нельзя, и Машкевич вспомнил о «Сигме», форма которой напомнила ему наброски, приведенные в докладе разведки. Москалева срочно вызвали в Москву. После обсуждения вопроса о «Сигме» на совещании в присутствии представителей ЦАГИ начальник Глававиапрома Каганович доложил Сталину, и тот приказал срочно разработать проект аналога самолета «Сигма», осуществить его строительство и провести программу летных испытаний. ЦАГИ было поручено исследование модели самолета в аэродинамической трубе.

Александр Москалев родился в 1904 году в городе Валуйки. Осенью 1922 года поступил на математическое отделение физмата Воронежского университета, через год перевелся на физмат Казанского университета, а в 1925 году — в Ленинградский госуниверситет. В 1928-м Москалев начинает работу на авиационном заводе «Красный летчик». В 1931 году его направляют в Воронеж, на строящийся авиазавод №18, в качестве заместителя начальника серийного конструкторского отдела. Он проектирует несколько машин своей собственной конструкции (САМ-5 и его серийный деревянный аналог САМ-5бис, перспективный истребитель-«бесхвостка» САМ-7, САМ-4 «Сигма», САМ-9 «Стрела» и двухбалочный САМ-13 с тандемным расположением двигателей). После войны Москалев проектирует сверхзвуковой истребитель РМ-1, а в 1948 году становится старшим преподавателем Ленинградской Краснознаменной Военно-воздушной академии (ЛКВВИА) им. Можайского. С 1952 года он был призван в армию в звании инженера-подполковника и занимался исследованием стратегических перспектив развития военной авиации. Умер Александр Москалев 3 января 1982 года.

Самолет напоминал в плане наконечник стрелы, телеграфный адрес ОКБ-31, где он строился, имел шифр «стрела», — словом, с названием для самолета проблемы не возникло и прототип вошел в историю под названием САМ-9 «Стрела». На разработку проекта и постройку самолета Иосиф Виссарионович дал всего два с половиной месяца.

Эскизный проект был выполнен за три дня. Треугольное крыло из фанеры необычно малого удлинения и сравнительно толстого профиля служило обтекателем двигателя и закрытой кабины летчика. Полотняные рули высоты занимали заднюю часть крыла и выполняли также функции элеронов. Горизонтальное оперение отсутствовало, шасси и хвостовой костыль не убирались. В качестве двигателя решили использовать 140-сильный лицензионный мотор «Рено» МВ-4.

Все работы ОКБ, кроме «Стрелы», были временно приостановлены. Пробные продувки в ЦАГИ доказали полную правильность расчетов Москалева. Поэтому летный прототип самолета был построен в удивительные сроки — всего за 70 дней.

Испытания проводились на аэродроме тяжелых бомбардировщиков под Воронежем. Летчик-испытатель Алексей Гусаров, обкатывавший «Стрелу» на земле, уверял, что машина «просится в воздух». Государственная комиссия дала добро на летные испытания. Предполагалось, что их будет проводить известный летчик-испытатель Борис Кудрин, специалист по самолетам необычной компоновки. «Он долго ходил вокруг ‘Стрелы', присматривался, говорил с Гусаровым, смотрел продувки, расчеты, думал, — вспоминал Москалев, — и наконец решительно заявил комиссии, что он не только летать, но и подлетывать на подобной странной машине, не имеющей, по его мнению, не только хвоста, но и крыльев, не собирается». Вероятно, и комиссия во главе с председателем — начальником ЦАГИ Проценко — охотно бросила бы это «подозрительное дело», если бы не личный интерес Сталина.

После бурных дебатов испытания самолета поручили Гусарову. Первый подлет был совершен 7 августа 1937 года. В 10:30 утра самолет начал разбег, быстро набирая скорость. Подняв хвост самолета, летчик задержал отрыв и, набрав 150 км/ч, потянул ручку на себя. На глазах оторопевших членов комиссии, находившихся в 15 м от самолета, машина взмыла в воздух на высоту около 15 м и стала крениться влево, пока ее плоскости не оказались перпендикулярны земле. Все замерли, ожидая катастрофы. Прошло мгновенье, показавшееся вечностью, а затем крен был ликвидирован и самолет, нормально пролетев до конца большого аэродрома, плавно и легко опустился на землю на три точки. Летчик развернул машину и порулил к вытиравшей холодный пот комиссии. Выйдя из машины, Гусаров доложил Проценко о благополучном испытании. По впечатлению самого Гусарова подлет прошел абсолютно нормально: «После отрыва сказалась реакция винта, самолет получил значительный крен. Я убрал газ, исправил крен, потянул ручку на себя, и самолет нормально приземлился».

Однако для большей части членов комиссии, наблюдавшей подлет со стороны, все выглядело по-другому. Не окажись элероны достаточно эффективными, а летчик опытным, чуть опоздай он погасить реакцию на крен, подлет и в самом деле мог закончиться катастрофой. По выражению Кудрина, полет на «Стреле» был «настолько же безопасен, как слизывание меда с бритвы».

Продолжили испытания уже в Москве, на Центральном аэродроме им. Фрунзе. После серии рулежек Гусаров со второй попытки оторвал самолет от полосы почти на метр. После этого самолет взялся испытать молодой, но очень способный летчик-испытатель ЦАГИ Николай Рыбко, которого необычный самолет очень заинтересовал.

Его и утвердили основным летчиком-испытателем «Стрелы». Начав с небольших подлетов, Рыбко постепенно усложнял программу, оценивая поведение самолета. 27 августа 1937 года летчик заявил, что готов к полноценному полету.

На следующий день самолет взлетел с Ходынки в направлении Тушинского аэродрома Центрального аэроклуба, где при необходимости можно было бы произвести аварийную посадку. «После короткого разбега самолет легко оторвался от земли и набрал высоту около 20 метров. Затем подъем почти прекратился. Едва не задев высокие сосны и пятиэтажки, самолет исчез из поля зрения, — вспоминал Москалев. — Стало ясно, что летчик не собирается возвращаться на аэродром. Некоторое время стояла гнетущая тишина, все чего-то ждали. Потом вдруг стали действовать. Кто-то бежал к самолету Р-5 и пытался запустить мотор, кто-то садился в санитарную машину, кто-то бежал к телефону и пытался куда-то звонить. Воображение рисовало всякие ужасы. Но через несколько минут из аэроклуба в Тушино раздался телефонный звонок — Рыбко докладывал о благополучной посадке».

В 1944 году немецкий авиаконструктор Александр Липпиш предложил схему сверхзвукового истребителя с треугольным крылом. Из-за дефицита авиационного керосина в Германии самолет планировалось оснастить прямоточным воздушно-реактивным двигателем, работающим на. угольной пыли (точнее, на ее смеси с мазутом). Прямоточные двигатели требуют для начала работы предварительного разгона до 200 км/ч, и Липпиш предлагал установить на самолет с индексом Р-13 еще и ракетный двигатель. В мае 1944 года на горе Шпитцерберг под Веной начались летные испытания уменьшенной модели Р-13. В августе 1944 года модель прошла продувку в сверхзвуковой аэродинамической трубе в Геттингене, и было решено опробовать на практике пилотируемый деревянный планер этой компоновки. Летно-техническая группа Дармштадтского политехнического института начала постройку планера, однако в ночь с 11 на 12 сентября 1944 года цеха были разбомблены. Недостроенную модель доставили в ангар мюнхенской летно-технической группы на аэродром в местечке Прин. Теперь его назвали DM-1 (D – Дармштадт, М – Мюнхен). Планировалось, что планер с установленными пороховыми разгонными ракетами поднимется в небо на спине легкого двухмоторного самолета Siebel 204, затем произойдет расстыковка и включение ракет, разгоняющих планер до 800 км/ч. Однако 3 мая 1945 в Прин вошли американские танки. Наполовину собранный планер DM-1 упаковали в треугольный ящик и в сопровождении самого Липпиша вывезли в США. Американцы не забыли даже выдать местным властям шуточную квитанцию, указав, что самолет изъят в счет репарационных платежей. Однако после цикла испытаний инженеры исследовательского центра NASA им. Лэнгли остались недовольны подъемной силой самолета из-за раннего срыва потока. Проблему решили, сделав переднюю кромку крыла более острой. В рамках дальнейших экспериментов модель DM-1 много раз перестраивали, часто до неузнаваемости. Результаты работ были обобщены в отчете NASA. Фирма Convair построила свой аналог истребителя с треугольным крылом — XF-92, развила его в весьма успешный истребитель F-102 Delta Dagger, а чуть позже — четырехмоторный бомбардировщик B-58 Hustler, способный нести атомные бомбы. Новейший самолет F-35 с треугольным крылом малого удлинения, созданный по программе JSF – дальний потомок самолета Липпиша.

Комиссия выслушала рассказ летчика на аэродроме в Тушино. После отрыва, выправив крен от реакции винта, так напугавший комиссию в Воронеже, летчик попытался набрать высоту, но обнаружил, что выше 30 м подняться не может. Увеличить угол атаки на столь малой высоте или разворачиваться для посадки Рыбко не решился и летел без разворотов до Тушино, где и произвел посадку.