В конце 1925 года планы создания отечественного авиационного двигателя
мощностью 100 л.с. начали приобретать реальные очертания. В соответствии с
проведенным конкурсом проектов двигателей определились два наиболее реальных
претендента. Первым из них стал двигатель М-12, разработанный моторным отделом ЦАГИ при участии Научного автомоторного института (НАМИ) под руководством Н.Р.Бриллинга. Другой двигатель, названный М-11, разработал молодой конструктор
А.Д.Швецов при участии металлурга Н.В.Окромешко на ГАЗ No.4 ("Мотор"). Двигатель
М-11 первым прошел предварительные стендовые испытания, однако затем произошла
его поломка, и фаворитом конкурса на некоторое время стал М-12. Впрочем, отладка
обоих двигателей продолжалась и, в зависимости от успехов в этой деятельности, в
течение 1926 года Авиатрест давал указания ставить на учебную машину то М-11, то
М-12. В конце года неопределенность с принятием решения заставила рассматривать
вариант оснащения учебного самолета немецким двигателем "Майбах" мощностью 120
л.с. В начале 1927 года к этому букету вариантов присоединились двигатели
"Люцифер" 100 л.с. и "Сальмсон" 120 л.с.
Не пытаясь более подробно освещать весьма запутанную историю с двигателями,
укажем, что в конце апреля 1927 года Отдел сектора самолетостроения Центрального
конструкторского бюро (ОСС ЦКБ) получил первый опытный М-11 изготовленный на ГАЗ
No.4, который и установили на строящийся У-2. Не смотря на то, что сомнения при
выборе определенного двигателя имелись и в 1928 году, окончательный выбор
остановили все-таки на М-11, который и запустили в серийное производство на
заводе No.29 в Запорожье.
Процесс создания самого У-2, начавшийся еще в 1923 году, спустя три года перешел
в практическую плоскость: 15 июля 1926 года в ОСС ЦКБ Авиатреста в Москве
поступили уточненные технические требования на новый учебный самолет. Приступая
к его проектированию, заведующий отделом 34-х летний Николай Николаевич
Поликарпов использовал представленные ранее материалы и документацию
Пороховщикова. Эскизный проект был подготовлен спустя три месяца и обсуждался на
Техническом совете Авиатреста б декабря 1926 года. В целом проект удовлетворял
заказчиков и оппонентов из ЦАГИ, основное внимание при дальнейшем его
совершенствовании предлагалось уделить простоте обслуживания и безопасности
полетов. Топливные баки по настоянию А.Н.Туполева решили установить в корневой
части верхнего крыла, по бокам центроплана. После этого самолет пошел в
окончательную разработку и 18 января 1927 года был готов его предварительный
проект.
Первоначальный У-2 представлял собой нормальный биплан цельнодеревянной
конструкции довольно простых очертаний с прямолинейными формами законцовок
крыльев и оперения. Данное обстоятельство было вызвано требованиями удешевить
производство и обеспечить возможность взаимозаменяемости при ремонте. В
частности, одинаковыми являлись отъемные части крыльев, а элероны могли
использоваться в рулях высоты и наоборот. В сечении крыла использовали толстый
профиль Прандль 365 с относительной толщиной 14%.
Статические испытания самолета начались 20 апреля и продолжались до конца мая
1927 года, а их результаты были утверждены Научным комитетом Управления ВВС 23
июня 1927 года. С окончанием статиспытаний в конце мая самолет был полностью
готов к следующему этапу и 17 июня его вывели на аэродром. После проведения
пробных запусков капризного мотора 24 июня 1927 года летчик-испытатель Михаил
Михайлович Громов впервые поднял учебную машину в воздух. По сообщению Громова,
У-2 полностью соответствовал своему предназначению и он "проделал все, что
только можно было сделать на этом самолете".
Дальнейшие испытания первого опытного У-2 неоднократно задерживались из-за
проблем с М-11. В частности, перегревалось масло, случались перебои в работе
двигателя при подъеме на высоту свыше 1000-1500 м. Совместными усилиями ГАЗ No.4
и ОСС ЦКБ к середине августа указанные неисправности устранили. Заводские
испытания закончили в начале сентября 1927 года, после чего самолет передали в
НИИ ВВС, где он испытывался вплоть до 20 октября. За исключением
скороподъемности, самолет полностью удовлетворял требованиям ВВС, поэтому
последовало решение о выпуске опытной серии У--2 М-11. Однако неожиданно против
этого выступил конструктор самолета Н.Н.Поликарпов. Оказывается, еще с конца
июля 1927 года он начал проектировать 2-й экземпляр У-2, в котором использовал
многие удачные наработки своего переходного П-2. Конструкцию машины пересмотрели
в сторону уменьшения веса и улучшения обводов, а коробку крыльев по требованию
НТК УВВС сделали более прочной. В сечении крыла использовали более тонкий 8%-ный
профиль ОСС ЦКБ 2, который впоследствии стал именоваться ЦАГИ 541. Новый вариант
У-2 снимал претензии к низкой скороподъемности и соответствовал требованию УВВС
забираться на высоту 2000 метров за 13 минут.
Построили второй экземпляр У-2 достаточно оперативно, однако его появление на
аэродроме задержалось по причине отсутствия двигателя. Первый образец М-11
отправили на ГАЗNo.4, где с учетом всех доводок и изменений построили его новый
экземпляр.
Согласно имеющейся переписке по испытаниям самолетов, второй опытный У-2
отправили на аэродром 16 января 1928 года и в один из последующих дней он
впервые поднялся в воздух. Однако в отношении даты первого полета имеются и
другие свидетельства. Вадим Борисович Шавров записал такую версию: "Очень трудно
было нам - историкам авиации в 50-х годах выяснить точную дату первого полета
самолета У-2 в его окончательном варианте, пошедшем потом в массовое
производство. Документальные материалы в различных архивах обнаружить не
удалось, известно было только, что это было или в самом конце 1927 года, или же
в самом начале 1928 года. Летчик-испытатель М.М.Громов не помнил даты. В одном
письме Н.Н.Поликарпова нашлась фраза, что в день Рождества Господь послал ему
радость - был удачный полет нового самолета. Это дает 7 января 1928 года".
В период заводских испытаний Михаил Громов проверил У-2 на управляемость и
пилотаж. Все фигуры самолет выполнял нормально, в штопор входил с затруднением,
из штопора выходил легко. Впрочем, официальный отчет по испытаниям учебной
машины Громов готовить не стал, так как работал в ОСС по совместительству, и
полноценный отчет ему следовало готовить в НИИ ВВС.
Государственные испытания в НИИ провели в марте 1928 года. Самолет с полетным
весом 870 кг и нагрузкой на крыло 25,85 кг/м2 летал с максимальной скоростью 140
км/ч, посадочная скорость составила 60 км/ч. По этим и другим показателям У-2
полностью соответствовал тактико-техническим требованиям, оценка пилотов была
единодушно положительной, поэтому последовало решение о массовом серийном
производстве нового учебного самолета.
В заключение истории второго опытного экземпляра отметим, что осенью 1928 года
этот У-2 направили на III Международную авиационную выставке в Берлине,
открывшуюся 8 октября. Это была первая выставка, на которой демонстрировались
советские самолеты. Кроме У-2, на площадке, отведенной СССР, находились
санитарный К-4 К.А.Кали-нина, участник дальних перелетов разведчик Р-3 (АНТ-3) ЦАГИ, авиетки "Буревестник" В.П.Невдачина и "Три друга" С.Н.Горелова,
А.А.Семенова и Л.И.Сутугина.
В качестве завода-изготовителя У-2 выбрали ленинградский авиазавод No.23, на
котором уже в течение нескольких лет ранее строили учебные самолеты. В 1929 году
заводу предстояло построить 70 У-2, выпуск У-1 сворачивали, этих машин
запланировали выпустить всего 50 экземпляров.
Согласно воспоминаниям авиационного конструктора А.С.Москалева, работавшего тогда,на заводе No.23, при запуске У-2 в серию отсутствовали полный комплект
рабочих чертежей и уточненные расчеты прочности многих деталей, работы велись по
образцам и даже по памяти рабочих. Период, когда Москалеву вдвоем с инженером
О.Н.Розановым пришлось заниматься оформлением необходимой документации на
самолет, он описал так: "Работали мы, как говорится, "не покладая рук". На весь
завод всего два инженера-расчетчика(!) За всем, что от нас требовала жизнь
завода, мы старались успеть. Главный двигатель - это увлеченность делом. Ведь
авиация была еще совсем молода и имелось много "белых пятен" в нашей работе. Мы
старались "стереть" их своими силами - это свойственно молодости. Нам многое
удавалось. В конце 1928 года появился наш отечественный учебный самолет У-2
конструкции Н.Н.Поликарпова. Самолет строился массовой серией, вместо У-1.
Детальных расчетов опять не было, а детали конструкции самолета менялись,
применительно к особенностям производства. Снова пришлось нам с Розановым
рассчитывать аэродинамику самолета и прочность конструкции.
Первый полный и детальный расчет самолета У-2 был сделан нами. По самолету У-2
отсутствовала даже спецификация деталей. Делать их было некому и мы взялись и за
эту малоинтересную работу. Отчасти и из "коммерческих" соображений.
Нужно было определить вес детали, размеры и вес заготовки. За это в то время
платили - за "строчку" 30 коп, видимо нормировщику было трудно скалькулировать
расценки. Работа была сверхурочная, мы с Розановым сидели по вечерам и настолько
"наловчились", что заработали, на наш взгляд, "уйму" денег - что-то несколько
сотен рублей".
Первые серийные У-2 начали поступать в летные школы в 1930 году. Несмотря на
отдельные недостатки, присущие всякому новому образцу, самолет сразу получил
высокую оценку как инструкторов, так и учеников. Обучение на нем оказалось
действительно более эффективным, в частности, заметно снизился процент
курсантов, отчисленных за неспособность к обучению летному делу.
К наступлению нового года авиазавод No.23 произвел полторы сотни учебных У-2.
Значительная их часть, 81 экземпляр, по состоянию на 1 января 1931 года
поступила в ВВС Красной Армии.
Затем новых самолетов стали выпускать больше. За первые три года производства в
Ленинграде построили около 1400 У-2. Это позволило почти полностью заменить
износившиеся бипланы У-1 в учебных заведениях ВВС и ГВФ, а часть новых самолетов
передать в летные школы Осоавиахима. В ГВФ тогда функционировали три летных
школы: в Ба-тайске, Тамбове и Балашове - они получили несколько десятков У-2.
Львиная доля аппаратов поступила в ВВС, где в январе 1933 года для обучения
использовались 597 У-2.
У-2 выпуска 1930-31 годов в эксплуатации поначалу доставляли много хлопот.
Слабыми оказались моторные рамы двигателей и амортизационные стойки шасси,
двигатели перегревались, капоты покрывались трещинами, отмечались случаи пожаров
в воздухе по причине негерметичности бензосистемы. Одновременно эти самолеты
определялись как "летучие", пилоты утверждали, что на них приятно летать. При
частоте вращения двигателя 1600 об/мин самолет легко набирал высоту (уже после
второго разворота она составляла 300 метров), легко выполнял виражи с креном до
60° без снижения.
Между тем, в ходе серийного производства У-2 неустанно совершенствовался с целью
устранения указанных "детских болезней". Поэтапно были установлены более удобные
сидения, усиленные нижние крылья, увеличенные козырьки, вариометры, увеличенные бензо- и маслобаки, смонтировали бензино-мер (из которого, кстати, в переднюю
кабину проливался бензин при зависании на мертвой петле). Внесение изменений
привело к небольшому увеличению полетного веса на 20-30 кг. Этого оказалось
достаточно, чтобы пилоты, полетавшие на ранних экземплярах, считали новые машины
более инертными и неманевренными.
Массовое поступление У-2 в школы военных летчиков и логика процесса обучения
новых специалистов заставили приспособить самолет и к боевому назначению. В
частности, это касалось подготовки экипажей само-летов-бомбардировщиков и
разведчиков. Используемые ранее для этой цели Р-1 с двигателем BMW IV и
немногочисленные П-2 уже отслужили свой срок. Поэтому в 1933 году завод No.23
начал выпускать У-2ВС (войсковая серия), оборудованные курсовым и турельным
пулеметами, а также бомбодержателями. Самолеты этого типа неоднократно
дорабатывались и совершенствовались. На У-2ВС образца 1937 года на левом борту
фюзеляжа устанавливался синхронный пулемет ПВ-1, в задней кабине - пулемет ДА
(Дегтярев, авиационный) на турели, под фюзеляжем крепились бомбодержатели для
мелких авиабомб. На правом борту монтировался прицел АП-2 и визир НВ-5, для
прицеливания в нижнем правом крыле имелась прорезь размером 70x300 мм. В общем
потоке строившихся на ленинградском авиазаводе самолетов до 1938 года было сдано
около 600 экземпляров У-2 войсковой серии. Впрочем, учитывать эти самодеты как
сохранившие боеспособнсть к началу Великой Отечественной войны не имеет смысла.
Во-первых, почти все они уже к тому времени были изношены. Во-вторых, элементы
вооружения, как правило, использовались не постоянно.
В целом, в конце 1930-х годов в советской авиации использовалось внушительное
количестве учебных "Поликарповых". По состоянию на октябрь 1940 года только в
ВВС Красной Армии в составе парка учебных машин числились 3424 У-2. Кроме того,
еще 384 учебных У-2 состояли на службе авиации Военно-морского флота.
Наиболее заметную роль в предвоенный период У-2 сыграли в подготовке будущих
летчиков в аэроклубах Осоавиахима. В начале 1930-х годов обучение летному делу
велось в немногочисленных летных школах оборонных организаций, причем с отрывом
от производства. Во второй половине 1933 года и в первой половине 1934 года
большинство прежних летных школ ликвидировали, а далее начала широко развиваться
сеть аэроклубов. Популярный лозунг того времени: "Комсомолец, на самолет!" точно
отражает суть пропагандистской кампании, развернутой в обеспечение подготовки
100 тысяч летчиков. С 1931-го по 1936 годы самолетный парк организаций Осоавиахима увеличился в 19 раз, к 1936 году оборонное общество имело уже 150
аэроклубов, в которых только в 1935 году подготовили 8000 пилотов. Интерес к
авиации эффектно подогревался авиационными парадами и праздниками, которые,
начиная с 1932 года, стали традиционными.
Уже через месяц после начала войны, 23 июля 1941 года, авиазавод No.387 решили
эвакуировать в Казань. Первые эшелоны с оборудованием и материалами отправили 28
июля. Последние 9 самолетов изготовили в Ленинграде в августе. 21 августа 1941
года немцы захватили станцию Чудово и перерезали дорогу на Москву. 29 августа
была захвачена станция Мга и окончательно перекрыто железнодорожное движение в
северо-восточном направлении. До этого момента из Ленинграда удалось вывезти 8
эшелонов с оборудованием и 3 эшелона с кондиционными лесоматериалами.
В Казани производство У-2 разместили на заводе No.169. Это предприятие,
известное ранее изготовлением тачанок и конной утвари (местное название "обозка"),
с 1935 года производившее лыжи для самолетов, 8 июля 1939 года вошло в состав
НКАП. В 1940-41 годах здесь готовили деревянные детали для И-153 и ЛаГГ-3, далее
предполагалось строить десантные планеры. Согласно решению правительства от 15
августа 1941 года ленинградский и казанский заводы объединили под общим
названием авиазавод No.387. Практически сразу после прибытия ленинградцев 387-й
приступил к изготовлению самолетов и уже 2 сентября первый У-2 казанской
постройки поступил на летные испытания.
Первоначальный период работы завода No.387 сопровождался всеми трудностями и
лишениями военного времени. Не хватало материалов и комплектующих, отсутствовал
аэролак и казеиновый клей. Осенью 1941 года, когда эвакуировали воронежский
моторный завод No.154, начались перебои с поставкой двигателей М-11Д. Постепенно
многие проблемы решались путем замены материалов и удешевления производства -
это позволило снизить расход цветных металлов на один самолет на 39 кг.
Осенью 1941 года завод No.387 посетил Н.Н.Поликарпов, который возложил на
Бак-шаева обязанности Главного конструктора У-2, что подразумевало не только
проведение отдельных доработок самолета, но и создание его новых военных
модификаций.
Начиная с 1943 года на авиазаводе No.387 осваивались методы поточного
изготовления фюзеляжей, что привело к значительному сокращению цикла
производства самолетов. Если ранее на один У-2 тратилось около 3000 часов, то в
войну это значение составило 1215 часов. Одним из отличий самолетов выпуска 1943
года стали дополнительные центропланные топливные баки емкостью 50 литров.
В 1944 году модернизация самолета продолжилась. Центропланный топливный бак
сняли, вместо него устанавливался увеличенный до 200 л фюзеляжный бак.
Монтировалась новая шкворневая установка под пулемет "ДТ" (Дегтярев, танковый),
позволявшая значительно увеличить углы обстрела наземных целей, устанавливалась
ракетница, прицел НП-У2. В указанном году авиазавод No.387 приступил к
изготовлению запчастей к тракторам и сельхозмашинам. Самолет с августа месяца
получил обозначение По-2.
История М-11 - это многолетняя эпопея. Целью улучшения всех его характеристик
руководило основное стремление - повысить мощность. Главный конструктор завода
No.154 Михаил Александрович Коссов в ходе совершенствования базового М-11
разработал на его основе практически новый двигатель М-12 (второй мотор с таким
названием, но не имевший ничего общего с двигателем М-12 конструкции НАМИ). М-12
Коссова мощностью 190-200 л.с., построенный в 1942 году, унаследовал много
деталей от своего прототипа. В частности, в соответствующих документах
указывалось, что в М-12 использованы 45,6% деталей М-11, а в модификации М-12А -
35%. Имелось и предостаточно отличий, даже по внешнему виду. Были изменены
толкатели, система газораспределения, в связи с возросшей мощностью для более
эффективного охлаждения более чем в полтора раза увеличена площадь оребрения
цилиндров.
Совместные заводские 100-часовые испытания пятого опытного образца М-12 с
карбюратором К-12, проведенные летом 1943 года, дали вполне удовлетворительные
результаты. Затем последовали доводочные работы, были построены до десяти
опытных экземпляров. Серийный У-2 No.410, оснащенный М-12 No.3, налетал до
октября 1943 года 75 летных часов. Работы продолжались и в 1944 м году.
Летные качества У-2 с М-12 заметно возросли, потолок достиг 5000 м,
скороподъемность возросла на 30%, разбег уменьшился на 25%. Однако, в серийное
производство М-12 не передавался. Все удачные наработки использовали в двигателе
М-11ФР-1 и М-11 ФР.
Техническое описание.
Конструкция самолета У-2 была деревянная из сосны и фанеры, с полотняной обшивкой, узлы - из мягкой стали, стойки коробки ерыльев первоначально - дуралюминовые каплевидные трубы, вскоре замененные стальными круглыми трубами с примотанными к ним лентой на клее деревянными обтекателями (для удешевления). Фюзеляж - с фанерной передней частью и расчалочной хвостовой, верхняя грань задней части закрывалась съемным выпуклым гарготом из 1-мм фанеры для удобства осмотра. Моторная рама первоначально была в виде кольца, штампованного из 4-мм дуралюмина. С 1931 г. она была заменена цельносварной из стальных труб по образцу моторамы самолета Ш-2, строившегося в 1930 г. на этом же заводе.
Крылья - нормальные двухлонжеронные, профиль их - ЦАГИ-541 относительной толщины 8,1%, с нижней кромкой. Лонжероны - коробчатые, нервюры - с фанерной стенкой и рейками-полками без пазов, прикрепленными к фанере одним боком на клее и гвоздях. Клей - только казеиновый. Стабилизатор - двухлонжеронный, угол его установки мог меняться на земле путем перестановки заднего вильчатого болта на гребенке лонжерона киля. Подкосы стабилизатора - стальные каплевиднык трубы с регулировкой длины. Все обода крыльев и оперения дуралюминовые.
Шасси состояло из передних и задних подкосов, пары ленточных расчалок и оси. Задние подкосы - амортизационные из телескопических труб с траверсами, на которые наматывался резиновый 13-мм шнур (по 16 м на каждый подкос). Колеса - спицевые 700х120 мм. Костыль - ясеневый, ориентирующийся и управляемый вместе с рулем направления через витые пружины. Лыжи главные - 2,200х334х264 мм, хвостовая - 500х204 мм. Проводка управления - тросовая, а на прямых участках - проволочная.
Капот двигателя, первоначально закрывающий весь картер, был в серии изменен. Весь двигатель от задней стенки картера был оставлен открытым, а капот свелся к четырем отдельным стенкам, закрепленным на петлях-гребенках по задней кромке, и стягивался тросом с пружиной и замком по передней кромке вокруг моторамы. Капот мог раскрываться и закрываться почти мгновенно, что очень облегчало обслуживание силовой установки. Зимой картер иногда закрывался упрощенным капотом. Ряд местных изменений был внесен по опыту эксплуатации (весьма большому).
Летные качества У-2 в зависимости от того, для каких целей применялся самолет и какие изменения вносились в его оборудование, колебались. Но во всех случаях самолет оставался надежным, легким и послушным в управлении. У-2 мог совершать взлет и посадку на самых малых аэродромах и даже на неподготовленных площадках. Вес пустого самолета в учебном варианте - 635-656 кг, в других - до 750 кг; взлетный - от 890 до 1100 кг, с бомбами - до 1400 кг. Скорость максимальная - от 130 до 150 км/час, крейсерская - 100-120 км/час, посадочная - 60-70 км/час, потолок - 3800 м, разбег и пробег-100-150м.
В течение многих лет самолеты У-2 были единственными машинами первоначального обучения в летных школах и аэроклубах Осоавиахима. Учебные организации оборонного Общества на этом самолете подготовили в годы войны почти 100 тысяч летчиков.
авиация первой мировой
У-2 (По-2)
ЛТХ
Михаил
Маслов. Поликарпов У-2: "Небесный тихоход"
Уголок неба. 2015
