МАШИНА ВОЙНЫ

Этот самолет конструкции А. Н. Туполева принадлежит к числу наиболее выдающихся не только для своего времени. Он был первым в мире четырехмоторным свободнонесушим монопланом-бомбардировщиком с двигателями, установленными в ряд по размаху в носке крыла. Его схема — развитие схемы ТБ-1 — стала господствующей для всех самолетов подобного типа и разного назначения. Для 1930—1932 гг. самолет ТБ-3 являлся большим шагом вперед и стоял на высоте технического совершенства. В этом заслуга А. Н. Туполева и коллектива АГОС, в этом наш приоритет. Создание этого классического самолета представляется тем более ценным, что вместе с ним была освоена конструкция и технология подобных машин и был налажен большой серийный выпуск их.

История создания ТБ-3 началась еще в 1925 г. переговорами Остехбюро с ЦАГИ о постройке тяжелого бомбардировщика мощностью в 2000 л. с. в сухопутном и поплавковом вариантах. Проектирование такого самолета началось под руководством А Н Туполева в мае 1926 г. Требования со стороны управления ВВС несколько раз уточнялись и приняли окончательный вид в декабре 1929 г.

Опытный экземпляр. Были выбраны четыре двигателя “Кертис Конкверор” по 600 л. с. с заменой их потом на М-17. Были произведены расчеты и продувки моделей. 21 Марта 1930 г. был утвержден макет. Постройка была закончена в короткие сроки, и 31 октября 1930 г самолет был уже собран на аэродроме. Первый полет М. М. Громова 22 декабря 1930 г. показал, что самолет удачен. Эта оценка осталась ча ним и впредь во всех его модификациях

Испытания самолет проходил на лыжах, специально сделанных. Турели были поставлены, но без пулеметов, бомбового вооружения не было. К 20 февраля 1931 г была вынесена оценка ВВС “Самолет АНТ-6 с мотором “Кертис” по своим летным данным вполне современный бомбардировщик на уровне лучших иностранных самолетов. Летно-эксплуатационные характеристики позволяют рекомендовать для серийной постройки с моторами М- 17”.

Самолет был возвращен в АГОС для смены двигателей и устранения дефектов. Были внесены следующие изменения: установлены двигатели БМВ-VIz 500/730 л. с и соответственно увеличены радиаторы, подвешенные наклонно по типу Р-6, винты ЦАГИ — дёревянные, диаметром 3,5 м; роговые компенсаторы элеронов упразднены (размах уменьшился на 1 м), в элеронах и рулях сделана щелевая компенсация; площадь горизонтального оперения увеличена; костыль переделан по образцу ТБ-1; самолет поставлен на колеса английской фирмы Пальмер — с пневматиками 2000 Х 450 мм. Однако колеса эти оказались слабыми и были заменены тандемными тележками с отечественными колесами 1350 Х 300 мм. Внедрение в серию производилось со второй половины 1931 г.

Головной экземпляр. ТБ-3 (АНТ-6)— 4 М-17 был выведен на аэродром 4 января 1932 г., летал летчик-испытатель Андрей Борисович Юмашев, ведущий инженер-летчик Иван Федорович Петров. Было признано, что самолет боеспособен и может быть принят как эталон для серийной постройки в 1932 г.

В этом самолете имелись выдвижные пулеметные вращающиеся башни (по типу Р-6) в центроплане, между вторым и третьим лонжеронами, ближе к крайним двигателям. Были установлены бомбодержатели балочного типа и радиооборудование. Колеса шасси — в тандемных тележках. Стрелковое вооружение — турель Тур-6 с одиночным или спаренным пулеметом ДА в носу фюзеляжа, башни с одним ДА, турели Тур-5 (перекатные) за крылом с одним или с двумя ДА Боезапас — всего 100 дисков по 63 патрона. Общая масса стрелкового вооружения — 439 кг. Бомбовое вооружение — держатели для 2000 кг различных бомб массой до 1000 кг (Дер-9, Дер-13, Дер-15 и Дер-16), бомбосбрасыватель Сбр 9 общей массой 437 кг Масса оборудования (тогда полностью включавшаяся в нагрузку) — 349 кг.

Испытания головного экземпляра производились на лыжах и на колесах с полным стрелковым и бомбардировочным вооружением в различных комбинациях. Центровка пустого самолета 30,2 % САХ, груженого— 30,8 % САХ. Летные качества на колесах и на лыжах оказались одинаковыми.

Запуск самолета ТБ-3 (АНТ-6) в серию проходил в условиях, когда успех его как типа не вызывал сомнений. Еще за полгода до первого полета завод им. 10-летия Октября начал знакомиться с чертежами. В ходе испытаний чертежи дорабатывались. В сентябре 1931 г. решено было заменить во всех узлах самолета импортную хромомолибденовую сталь ХМА отечественной сталью хромансиль ХНЗА, кроме полуосей шасси, которые еще оставались импортными.

После испытании головного самолета была начата серийная постройка на двух заводах. Первое обстоятельство, с которым пришлось столкнуться, — значительное перетяжеление серийных самолетов по сравнению с головным, достигавшее 10-12 % массы планера. Причины заключались в основном в большей толщине листов и труб из-за неизбежных плюсовых допусков, в добавлении предметов оборудования и вооружения с их креплениями, в добавлении узлов конструкции, связанных с нуждами эксплуатации (кронштейны, перегородки, сиденья, ступеньки и др.). Было выяснено, что многие электропроводы имеют сечение, значительно большее, чем требуется по силе тока, что грубы сварочные швы, неоправданно тяжелы тележки шасси. Опытные самолеты выходили на аэродром, будучи покрыты тонким слоем лака, а в серии их защитная окраска делалась пульверизатором очень грубо: слой лака и краски был толст. На опытных самолетах все делалось чище. В случаях замены стали ХМА мягкой сталью марки М соответственно увеличивалось сечение деталей. Был и ряд других причин.

Против этого были приняты несколько необычные меры. Независимо от работы конструкторов и расчетчиков ЦАГИ на заводах был объявлен сбор предложений по облегчению деталей самолета с уплатой по 100 рублей за килограмм массы, снятой в серии. Позднее были упразднены поворотные башни, выброшен ряд перегородок в фюзеляже, облегчены тележки шасси, баки, подвеска бомбового вооружения и многое другое.

В результате удалось снять более 800 кг массы пустого самолета, но все-таки расхождения в массе между отдельными самолетами доходили до десятков и даже сотен килограммов, не всегда обличения проходили благополучно, иногда возникали вибрации и бывали мелкие поломки из-за ослабления конструкции. Однако цель была в основном достигнута и масса пустого самолета с М-17 установилась около 10 970 кг без съемного оборудования и вооружения. Полетная масса была установлена 17 200 кг, а с перегрузкой — до 19 300 кг.

ТБ-3—4М-17ф серийный (рис. 246, а) 1. Эго был наиболее многочисленный чип самолета ТБ-3 (около половины общего количества). Конструкция этого самолета была типовой для всех последующих вариантов, которые отличались в основном силовой установкой, фюзеляжем, шасси и отделкой.

Фюзеляж в своих контурах был образован прямыми линиями поверху и понизу, в поперечном сечении был трапециевидным со

1 Материалы Научно-мемориального музея Н. Е. Жуковского. Техническое описание самолета ТБ-3—4М 17. М., Изд. УВВС, 1932. ТБ-3—4М-17. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, атлас чертежей. М., Изд. УВВС, 1933.

Рис 246.Модификации тяжелого бомбардировщика ТВ

а — ТБ- 3-4М 17ф серийный

б — ТБ-3—4М-34Р

в — ТБ 3—4М -34ФРН

слегка выпуклой палубой, над крылом борта были вертикальные. Конструктивно он делился на три части причем средняя часть (Ф-2) составляла одно неразъемное целое с центропланом между первым и последним его лонжеронами Конструкция повторяла в увеличенном виде фюзеляж ТБ-1. Шпангоуты были из А-профилей с раскосами из труб некоторые были снабжены переборками с дверями почти в рост человека, чем были образованы отдельные кабины летчиков, штурмана и радиста. Нос фюзеляжа под турелью — остеклен, кабина летчиков — открытая, что было в духе того времени. Фонарь поставили только в арктическом варианте. Закрытая передняя турель появилась значительно позже, а задние так и остались открытыми.

Крыло состояло из центроплана размахом около 7 м и двух консолей. Длина хорды у бортов фюзеляжа 8,0 м, перед законцовками — 2,95 м, относительные толщины профилей А0 (Туполева) — 20 % в центроплане и 10 % у законцовок. Профиль —двояковыпуклый, ординаты верхней стороны дужки составляли 60 % общей его толщины. Крыло — четырехлонжеронное с несколькими эксплуатационными разъемами. В центроплане отъемными были носки и хвостовые части, в консолях — хвостовые части и начальный участок носка. Таким образом, вся основная часть центроплана вместе с Ф-2, а также консоли крыла в разобранном виде имели ширину не более 4 м и могли перевозиться по железной дороге. Все лонжероны были форменные из труб с наибольшим сечением 100 Х 90 мм. Нервюры состояли из наружных А-профилей и трубчатых раскосов с кницами. В консолях было по девять нервюр на расстоянии 1,8 м. Гофрированная обшивка поддерживалась лонжеронами крыла и несколькими стрингерами в форме трехгранных легких балок из листов с отверстиями облегчения.

Гофрированная обшивка крыла и фюзеляжа имела толщину в основном 0,3 мм, в Ф-2 и Ф-3 (частично) и поверху в центроплане — 0,5 мм и в отдельных местах, куда часто становились ногами, — 0,8 мм. Высота волн гофра была 13 мм, шаг — 50 мм. По всем поверхностям можно было ходить в мягкой обуви, а в установленных местах и в сапогах. В центроплане часть отъемных носков была сделана в форме очень удобных откидных трапов для обслуживания двигателей

С 1934 г размах крыла был увеличен с 39,5 до 41,85 м путем удлинения концов. Это оказалось возможным в связи с повышением предела прочное! и дуралюмина новых марок. Площадь крыла возросла с 230 до 234,5 м2

Стабилизатор — с изменяемым в полете углом установки. Управление рулями и элеронами — почти целиком тросовое, причем для уменьшения усилий летчика при управлении элеронами были введены два полиспаста. Для отклонения руля направления в случае остановки двигателей одной стороны был устроен специальный натяжной механизм с резиновыми шнурами, с 1934 г. замененный установкой серворуля.

Шасси пирамидального типа с полуосью, подкосом и амортизационной стойкой с 12 резиновыми пластинами, с 1934 г. замененными масляно-воздушной амортизацией. Колес было две пары, установленных в тандем на сварной из труб тележке. Колеса были спицевые, обычно без обтекателей спиц. Потом задние колеса были сделаны тормозные. С 1935 г. тележки были заменены тормозными колесами с пневматиками размером 2000 х 450 мм.

Зимой самолет устанавливался на лыжи деревянной стандартной конструкции размерами 5540 Х 1460 мм. Хвостовая лыжа — размерами 1000 х 450 мм. Удельная нагрузка лыж была около 1100 кг/м2. Лыжи были снабжены оттяжками из десяти 16-мм резиновых шнуров спереди и четырех сзади.

Моторные рамы под двигатель М-17 были сварные из мягких труб и крепились на трех точках (две сверху) к узлам переднего лонжерона центроплана. К рамам были подвешены скошенные назад радиаторы, окруженные общим капотом с двигателями. На самолете имелось четыре бензобака по 1950 л. Каждый бензобак был разделен на три отсека. Арматура — типа AM. Бензобаки — клепаные из листового дуралюмина на прокладках из ватмана с шеллаком при помощи 4-мм дуралюминовых заклепок с бочкообразной головкой и 1,5-мм дуралюминовыми шайбами под обеими головками Этот тип баков держался около 15 лет, поскольку в них хорошо обеспечивалась герметичность швов.

На самолете ТБ-3—4М-17 техническая дальность полета путем ряда мероприятий по специальной регулировке карбюраторов и зажигания была доведена до 3120 км при перегрузочной массе 19,5 т.

ТБ-3 “задраенный”.В 1933 г. на одном самолете ТБ-3—4М-17 были последовательно сняты бомбодержатели, башни, турели, заделаны все отверстия, на тележки поставлены обтекатели, убрано все, что выступало из обшивки. Скорость возросла только на 4,5 % и настолько же дальность этого “задраенного” самолета.

Вывод был ясен. Для больших и относительно тихоходных самолетов выигрыш от гладкой обшивки по сравнению с гофром был по скорости невелик, причем основное значение имела гладкая обшивка на носке и верхней части крыла до заднего лонжерона.

Самолеты ТБ-3—4М-17 состояли на вооружении с 1932 по 1939 г. В процессе постепенной их замены они передавались в Аэрофлот, где под маркой Г-2 (грузовой второй) применялись для грузовых перевозок ряд лет.

ТБ-3—4М-34. Конструкция оставалась в общем прежней. Были поставлены сотовые вертикальные радиаторы, отнесенные значительно назад и заключенные в отдельные капоты под крылом (“борода”). Добавлены водомасляные радиаторы. Вопрос о постановке двигателей М-34 возник еще осенью 1931 г. В феврале 1933 г. они были установлены на самолет, в октябре были закончены государственные испытания двух уже серийных самолетов. Данные были несколько выше, чем у самолетов с М-17. Самолетов с М-34 было несколько десятков.

ТБ-3—4М-34Р (рис. 246, б). Вместе с установкой двигателя с редуктором М-34Р в самолете были проведены некоторые изменения: установлена хвостовая стрелковая точка первоначально без изменения формы фюзеляжа за костылем, без сообщения с фюзеляжем. Конструкция была временной (до переделки фюзеляжа). Башни под крылом еще оставались. В хвостовое оперение также были внесены небольшие изменения. Задние колеса в тележках сделаны тормозные с гидравлическим управлением. Резиновая амортизация заменена масляно-воздушной. Государственные испытания самолета были закончены 16 октября 1933 г. Летные качества благодаря редуктору двигателя значительно улучшились. Самолет был утвержден как эталон 1934 г. После испытаний в нем была переделана хвостовая часть фюзеляжа хвостовая точка органически влита в его контуры, костыль заменен хвостовым колесом

В самолетах выпуска 1934 г. был проведен ряд мероприятий по улучшению аэродинамики поставлены зализы крыла, стабилизатора и воздушного киля, капотов двигателей с крылом. Были поставлены обтекатели на полуоси и тележки колес, но эта конструкция оказалась неудобной и в эксплуатации не удержалась Переделаны капоты радиаторов, а динамомашины с ветрянками сделаны убираемыми в фюзеляж.

На ТБ-3—4М-34Р была достигнута наибольшая продолжительность полета — 18 ч 30 мин.

АНТ-6 (ТБ-3)—4 АМ-34РД (см. табл. 31). В 1933—1934 гг. для трех заграничных перелетов — в Варшаву, Париж и Рим — были выпущены девять специально отделанных самолетов с новым фюзеляжем, с закрытыми турелями и с тормозными колесами в тележках. Кроме того, было сделано еще несколько самолетов с большими двухметровыми колесами и трехлопастными металлическими винтами. Их данные были значительно выше, чем серийных.

Все три перелета, в каждом из которых участвовало по три самолета, были отлично выполнены. Наши громадные машины произвели за границей большой эффект, показав лишний раз успехи советского самолетостроения.

ТБ-3—АМ-34РН. До 1935 г. всем предыдущим двигателям нехватало высотности и потому потолок ТБ-3 во всех вариантах был невелик. При установке нового двигателя АМ-34РН с высотностью 4200 м положение резко улучшилось. Самолет проходил испытания в августе—октябре 1935 г. На средних двигателях были установлены четырехлопастные деревянные винты, на крайних — двухлопастные. Фюзеляж был с кормовой турелью и хвостовым колесом, колеса шасси первоначально с тележками были заменены двухметровыми, стрелковое вооружение—Тур-8 с пулеметами ШКАС—носовая, средняя, люковая (вниз назад) и кормовая установки, бомб 2000 кг на держателях КД-2, Дер-19 и Дер-20, бомбосбрасыватели Сбр-9 и Эсбр-2, прицелы СПБ-2, ОПБ-1 и КВ-5.

Скорость на высоте 4200 м достигала 288 км/ч, потолок — 7740 м. Успех был большой, но в отчете об испытаниях было указано, что самолет ТБ-3 уступает иностранным. Видно было, что размеры, формы и конструкция ТБ-3 уже устарели. Нужен был другой самолет и он уже разрабатывался в типе ТБ-7.

ТБ-3—4 АМ-34ФРН и АМ-34ФРНВ (см. рис. 246, б). С установкой на самолете ТБ-3 новых модификаций двигателей в виде М-34ФРН и М-34ФРНВ появилась возможность несколько улучшить летно-тактические данные самолета, установить несколько новых рекордов. Так, летчик А. Б. Юмашев 11 сентября 1936г. достиг высоты 8116м с контрольным грузом 5000 кг, 28 октября — высоты 8980 м с тем же грузом, 16 сентября —высоты 6605 м с грузом 10000 кг и 20 сентября 1936 г. — высоты 2700 м с грузом 12 000 кг (не предельной). Конструкция серийного самолета при этом никаким усилениям не подвергалась. В консолях крыла были поставлены еще два бензобака, на руле направления поставлен флетнер, колеса — двухметровые тормозные, нос фюзеляжа переделан, передняя турель - экранированная, зализы крыла улучшены, лоб радиатора уменьшен.

Самолеты с М-34ФРН выпускались в 1936 и 1937 гг. (последний период их серийной постройки). Самолет был доведен до возможной степени Совершенства. Скорость на высоте превысила 300 км/ч. Однако самолет ТБ-3 постепенно терял свое значение как тяжелый бомбардировщик и становился военно-транспортным. В целях увеличения дальности полета проектировалась установка дизелей АН-1 А. Д. Чаромского в 750 л. с. Расчетная дальность была 4280 км. Этот вариант ТБ-ЗД (дизельный) испытывался в 1935 г., но без успеха, так как прочие летные качества получились ниже, чем с М-34РН.

Самолет ТБ-3 в различных модификациях строился серийно на протяжении 1932—1937 гг. с перерывом с осени 1934 г. до весны 1935г. Был снят с производства в связи с началом подготовки к внедрению самолета СБ, но потом снова выпускался, отчасти с целью использования имевшегося задела.

Самолеты ТБ-3 всех типов применялись как бомбардировщики в 1939 г. на Халхин-Голе, немного — в войне с белофиннами и в очень небольшой степени — в начальный период Великой Отечественной войны, например в Смоленской оборонительной операции, на Северном фронте, у Мурманска зимой 1941—1942 гг. и в других местах.

Зато ТБ-3 много и успешно использовался как военно-транспортный самолет для десантных операций и для всякого рода перевозок людей и грузов. При этом самолеты вооружались пулеметами ШКАС в разнообразных комбинациях, в том числе и для стрельбы через окна в бортах (кроме турелей), через люки в полу. Для десантов нагрузка в среднем была 30—35 парашютистов. Под ТБ-3 подвешивались и сбрасывались на парашютах танкетки, пушки, автомобили, оружие и боеприпасы.

В Отечественной войне самолеты ТБ-3 применялись и для обеспечения связи с различными штабами, для доставки боеприпасов и продовольствия блокированным гарнизонам и партизанам в тылу противника, для транспортировки летно-технического состава при перебазированиях, для эвакуации раненых и для других целей. Кроме того, самолет ТБ-3 применялся как носитель других самолетов в комбинации “Звено”.

Во всех случаях самого разнообразного его использования самолет себя полностью оправдал.

Гражданское применение.

АНТ-6—4М-34Р — арктический вариант ТБ-3 для полетов в Арктике и для планировавшейся в 1937 г. экспедиции на Северный полюс 1. В этих самолетах, называвшихся “Авиаарктика”, был переделан нос фюзеляжа, кабина летчиков, были поставлены большие колеса вместо тележек и хвостовое колесо, улучшены обтекатели и проведены некоторые изменения в силовой установке, в частности - поставлены трехлопастные металлические винты.

Завоевание Северного полюса 21 мая 1937 г., многочисленные на протяжении нескольких лет полеты над Арктикой лучше всего говорят о том, что самолеты АНТ-6—4М-34Р успешно оправдали свое назначение. Нагрузка в этих самолетах достигала 12 т, т. е. почти 50 % полетной массы (24,5 т). Прочность самолета при условии несущественных полетных ограничений допускала это. Скорость у земли достигала 240 км/ч.

На одном из серийных самолетов с двигателем М-34Р с 1 января по 11 февраля 1935 г. были проведены интересные опыты по выяснению влияния гофрированной обшивки на летные качества самолета. Исходный самолет обшивался полотном по гофру: сначала только носок крыла, потом носок и верхняя сторона крыла до заднего лонжерона, затем обе стороны крыла до заднего лонжерона, и, наконец, по всему крылу и нижней поверхности фюзеляжа и в заключение по всем поверхностям самолета. Оказалось, что выигрыш в скорости не превышал 5,5 %, а в потолке достиг 27,5 %.

При четырехлопастных деревянных винтах на том же самолете значительно возросла скороподъемность.

Видеофильм про ТБ-3