ИСТРЕБИТЕЛЬ И-16 ОПЫТНЫЙ ЦКБ-12

Первые расчеты и предварительные эскизы внешнего облика истребителя монопланной схемы, которому предстояло со временем именоваться И-16, Николай Николаевич Поликарпов осуществил в мае 1932 г. Уже к лету 1933-го самолет, получивший рабочее обозначение ЦКБ-12, обретает реальные черты. Низкоплан с коротким веретенообразным фюзеляжем, закрытым фонарем кабины и убираемым шасси был представлен в двух вариантах капотирования двигателя: с кольцом Тауненда и капотом NACA. Решение об использовании легкого и узкого кольца Тауненда хотя бы для одной опытной машины оставалось в силе до декабря 1933 г. Однако на практике два первых опытных экземпляра самолета оснащались широким капотом NACA.

Для силовой установки конструктор считал наиболее приемлемыми американские двигатели воздушного охлаждения «Циклон» фирмы «Райт», Появившиеся в 1925 г., звездообразные «Циклоны» непрерывно совершенствовались и в 1933-м являлись одними из наиболее перспективных двигателей мира. В течение 1932-1933 гг. советские представители провели переговоры с фирмой «Кертисс - Райт», результатом которых стало приобретение целого моторостроительного завода со всем оборудованием и лицензии на производство двигателей «Циклон» R-1820 F-3 мощностью 625 л.с.

Проектный вариант ЦКБ-12 с двигателем воздушного охлаждения, оборудованным кольцом Тауненда. 1933 г.

Однако в первой половине 1933 г. получить хотя бы один такой двигатель для инициативного проекта ЦКБ-12 оказалось затруднительно. Начальник ВВС Красной Армии Яков Алкснис предложил Поликарпову первый опытный экземпляр построить с распространенным двигателем М-22 меньшей мощности (480 л.с), который вполне обеспечивал по расчетам требуемую скорость - 300 км/ч на высоте пять километров.

С июня 1933 г. разработка ЦКБ-12 ведется полным ходом. Военные внимательно следят за созданием самолета - осмотр деревянного макета ЦКБ-12 в ноябре окончательно убеждает их в правильности выбора. Делается вывод, что проектируемый истребитель полностью соответствует предъявленным к нему требованиям - особенно по части максимальной скорости. Уже 22 ноября 1933 г. Совет труда и обороны СССР принимает решение о запуске нового истребителя в серийное производство под обозначением И-16.

Тем временем конструктор самолета добивается получения одного двигателя «Райт» «Циклон» F-2 (невысотный вариант) и принимает решение установить его на второй опытный экземпляр - ЦКБ-12бис.

К концу 1933 г. оба опытных экземпляра были готовы. Внешне самолеты не имели отличий - оба лобастые толстячки с двигателями, прикрытыми цилиндрическими капотами NACA. Впрочем, отличить ЦКБ-12бис с американским двигателем можно было довольно легко - на нем стоял трехлопастный воздушный винт «Гамильтон Стандарт». Так как стояла середина зимы, машины установили на неубираемые лыжи, которые не позволяли определить максимальную скорость самолетов, однако давали возможность начать испытательные полеты незамедлительно.

30 декабря 1933 г. летчик-испытатель авиазавода № 39 Валерий Чкалов впервые поднял в воздух ЦКБ-12 с двигателем М-22. В первых числах января 1934 г. состоялся дебют ЦКБ-12бис с «Райт» «Циклон» F-2. В воздухе обе машины вели себя практически одинаково, управлять ими, по мнению Чкалова, оказалось трудно и непривычно. Весь январь продолжалась их доводка, в этот период провели основные заводские испытания.

Второй опытный экземпляр ЦКБ-12бис с двигателем Райт «Циклон» F-2 перед проведением испытаний в январе 1934 г. В кабине Валерий Павлович Чкалов, который совсем недавно перешел в заводские летчики-испытатели из НИИ ВВС. Ему 38 лет, и его звездный час впереди.

Первый опытный ЦКБ-12 на испытаниях весной 1934 г.

Что же выяснилось в отношении этих двух опытных образцов, налетавших по нескольку часов? Оба ЦКБ-12 -с М-22 и с «Райт» «Циклоном» - оказались весьма схожими в пилотировании, энергично реагировали на действия рулей, легко переходили с фигуры на фигуру, однако не допускали резких движений ручкой управления. Особую осторожность приходилось проявлять во время посадки. Самолет не допускал высокого выравнивания, стремился свалиться на крыло. В то же время пилоты отметили, что И-16 на взлете и посадке более устойчив, чем истребитель И-14, разработанный в ЦАГИ. И на виражах он оказался не столь строгим по сравнению со своим конкурентом. Из двух опытных ЦКБ-12 машина с двигателем М-22 внушала большее доверие («Райт» «Циклон» вызывал на втором экземпляре нежелательные вибрации), поэтому на ней «под-летнули» в эти первые дни испытаний пилоты Юмашев и Чернавский. По единодушному мнению летчиков, самолет таил в себе еще много загадок, считался довольно опасным, поэтому выполнение фигур, вплоть до крутых виражей, на нем запрещалось на неопределенное время. Тем не менее решение о серийном производстве оставалось в силе, поэтому в акте утверждения испытаний начальник ВВС Алкснис приказал начать подбор особо подготовленных летчиков для освоения нового истребителя. Ибо летные характеристики, среди которых определяющей являлась полетная скорость, во время десятидневных испытаний зафиксировали весьма неплохие:

Среди недостатков, присущих опытным экземплярам, отметили несовершенную систему бензопитания, хлипкий фонарь, слабое крепление прицела, неудобные плечевые привязные ремни. Для более комфортной посадки в кабину пилоты рекомендовали оборудовать на борту фюзеляжа специальную подножку или стремянку. Однако стремление обеспечить чистоту аэродинамических форм привело к тому, что такое приспособление на самолете не монтировалось никогда. При посадке летчики становились на обрез крыльевого зализа, а затем подтягивались в кабину.

Еще одним моментом, отнесенным к недостаткам И-16, стало сомнение в благополучном выходе его из штопора. В частности, аэродинамик ЦАГИ Журавченко, опираясь на результаты аэродинамических продувок, считал, что этот короткохвостый самолет предрасположен к плоскому штопору, и даже предлагал переместить вверх стабилизатор, подобно тому, как это было сделано на И-14. На совещаниях 17 января и 21 февраля 1934 г., посвященных проблеме штопора на И-16, ни один из инженеров или летчиков не смог сказать ничего определенного в пользу поликарповского истребителя. Для разрешения сомнений оставался крайний вариант - подняться в воздух и умышленно ввести самолет в штопор.

В течение двух дней - 1 и 2 марта 1934 г. - испытатель Валерий Чкалов на машине с двигателем М-22 произвел 75 срывов на штопор, которые показали следующее. При потере скорости и нейтральном управлении И-16 в штопор не входил: свалившись на крыло и сделав полвитка, самолет снова выходил в прямолинейный полет. В случае принудительного ввода (ручка на себя и «дача» педали) И-16 входил в штопор с устойчивым характером вращения. Вывод из вращения без проблем осуществлялся при нейтральной установке рулей. Тенденций к плоскому штопору отмечено не было.

После устранения основных недостатков и установки колесного убираемого шасси оба опытных ЦКБ-12 отправили для продолжения испытаний в Крым, на аэродром школы военных летчиков № 1 под Севастополем. Машина с М-22 (ведущий - летчик Коккинаки) летала с убранным шасси с целью определения скоростных характеристик. Результаты оказались обнадеживающие. У земли максимальная скорость составила 359 км/ч, на требуемых пяти километрах - 325 км/ч.

Однако система уборки шасси оказалась ненадежной, механизм подъема часто заедал и отказывал. Поэтому на втором экземпляре - ЦКБ-12бис с «Райт» «Циклоном» - шасси на испытаниях решили не убирать. Но даже эти предосторожности не спасли машину от неприятности. 14 апреля во время совершения посадки, на последней стадии пробега разрушился узел крепления правой стойки шасси, и самолет лег на брюхо. Повреждения оказались небольшие - погнули лопасти воздушного винта и слегка помяли нижнюю часть фюзеляжа, однако крымские испытания для этого экземпляра закончились.

Еще через неделю закончили летать на машине с М-22. Если аварийный самолет упаковали в ящик и отправили для ремонта на завод поездом, то ЦКБ-12 М-22 летчик Чкалов перегнал в Москву по воздуху. 1 мая 1934 г. этот самолет в группе с полуторопланом ЦКБ-3 (И-15) и цагов-ским И-14 впервые продемонстрировали в полете над Красной площадью.

Второй опытный экземпляр ЦКБ-12бис после возвращения в Москву подвергли значительным изменениям. Самолет оснастили новым двигателем «Райт» «Циклон» F-3 с капотом тоннельного типа, близкого к так называемому капоту «Уоттера». Кроме этого, на самолете усилили крыло, переднюю кромку консолей зашили дюралевым листом вплоть до первого лонжерона, доработали шасси, щели элеронов и рулей хвостового оперения закрыли подвижными дюралевыми щитками.

7 сентября 1934 г. ЦКБ-12бис перегнали в Щелково, на подмосковный аэродром НИИ ВВС, для прохождения государственных испытаний, которые продолжались

Авария второго опытного ЦКБ-12бис с двигателем «Райт* «Циклон» F-3 по причине поломки шасси. 14 апреля 1934 г.

до 12 октября. На этот раз заключение по И-16 оказалось категоричным и более жестким. Не устраивала возросшая посадочная скорость и ненадежная уборка шасси. Признавая, что по причине недоведенности отдельных элементов конструкции и оборудования самолет испытаний не выдержал, начальник ВВС Яков Алкснис требовал отладки вооружения и заключал, что до надежной его работы И-16 «не может считаться военной истребительной машиной». Хотя этот экземпляр развивал на высоте 3000 м максимальную скорость 437 км/ч, военные, которых совсем недавно устраивало трехсоткилометровое достижение, теперь требовали еще более высоких показателей. Они предлагали установить на И-16 новый отечественный мотор М-58 конструкции А.С. Назарова, с которым требовалось добиться максимальной скорости 470 км/ч.

Впрочем, все сказанное относилось к совершенствованию машины как типа, а первоочередной задачей являлось внедрение И-16 в серийное производство, которое разворачивалось на авиазаводах № 39 в Москве и № 21 в Нижнем Новгороде (Горьком).

Головной московский авиазавод № 39 получил на 1934 г. план изготовления 50 И-16 с двигателями М-22. Здесь же, при заводе, в помещениях ЦКБ шла конструктивная доработка машины, велась подготовка технической документации для осуществления полномасштабного серийного производства.

Самолеты, выпускаемые авиазаводом № 39, получали обозначение в соответствии с порядковым номером ЦКБ. В течение 1934 г. здесь выпустили запланированные 50 И-16, имеющие серийные номера с 123901 по 123950 (что означало - ЦКБ-12 завода № 39 номер такой-то: 12-39-ХХ). В 1935-1936 гг. московский завод выпустил еще 8 машин (по четыре экземпляра ежегодно), закончив на № 123958. Конечно, указанные И-16 вовсе не являлись дублированием опытного экземпляра с М-22. Более того, в это количество входили и опытные самолеты, которые разрабатывались в бригаде Поликарпова.

Авиазавод № 21 им. Енукидзе (с 1935 г. им. Орджоникидзе) в Нижнем Новгороде включиться в немедленное освоение нового истребителя по целому ряду объективных причин не смог. Достаточно сказать, что 21 -й завод полноценно начал функционировать в 1932-м и только двумя годами позднее становился крупномасштабным предприятием. В 1934 г. доля молодого, недостаточно обученного персонала в возрасте 18-22 лет составляла на заводе свыше 70%! И тем не менее здесь уже два года велось производство истребителей И-5, в начале 1934 г. начали осваивать ХАИ-1 и И-14. Той же весной начали поступать материалы и техдокументация на И-16.

В соответствии с приказом ГУАП за № 1106-со от 11 июня 1934 г. завод № 21 получил задание до конца года внедрить в крупносерийное производство И-16 М-22. Интересно, что еще в начале года предприятию выдали задание на 250 таких машин, затем директор завода

Е.И. Мирошников смог убедить руководство и добился снижения объема заказа до 80 экземпляров. Июньский приказ Главка вновь установил заводу увеличенную программу - сдать до конца года 225 И-16! И это при условии, что в силе оставалось задание на 3 ХАИ-1 и 300 штук И-5. Однако И-14 с программы снимался, его изготовление передали иркутскому заводу № 125.

Официально к работе по новой машине в Нижнем Новгороде приступили только 17 июля. Естественно, что при жестком плане по выпуску И-5 осуществить грандиозные замыслы руководства здесь не смогли. Впрочем, за означенный период с помощью бригады № 2 ЦКБ удалось разработать полный комплект рабочих чертежей, подготовить технологическую оснастку и освоить новые трудоемкие технологии, например сварку крыльевых лонжеронов.

И-16 М-22 стал на заводе № 21 четвертым типом выпускаемой продукции после И-5, ХАИ-1, И-14, поэтому получил обозначение тип 4. Эти самолеты выпускались заводом в течение 1934-1935 гг., суммарный их выпуск составил 505 экземпляров. С учетом однотипных аппаратов, выпущенных в Москве, общее количество построенных И-16 М-22 можно оценить в 555 экземпляров. Кстати, новая система обозначения типов начала действовать на заводе № 21 именно в период внедрения И-16. Причем поначалу, при оформлении техдокументации, иногда об этом забывали. Например, в ноябре 1934 г. упоминается сданный И-5 № 121633 (головной самолет 19-й серии, оснащенный тормозными колесами), а в соседнем документе следующий И-5 пишется без упоминания типа - № 21634.

Первые И-16 тип 4 производства авиазавода № 21, предъявленные к сдаче в ноябре-декабре 1934 г., имели множество недостатков, поэтому немилосердно браковались приемщиками (до конца года удалось сдать 41 машину). В основном недостатки были знакомые - капризная уборка шасси и отказы вооружения. 4 октября 1934 г.

И-16 тип 4 в полете. Самолет отличается отсутствием боковых створок на кабине пилота, что нехарактерно для этого типа, на котором была оборудована только левая откидная створка.

начались специальные испытания головного И-16 № 4211, целью которых явилось определение надежности нового подъемного механизма шасси, разработанного инженерами заводского ЧКБ А.А. Боровковым и И.Ф. Флоровым. От завода присутствовали ведущий инженер Куприянов и летчик-испытатель Павлушев, от НИИ ВВС - ведущий инженер Воеводин и летчик-испытатель Коккинаки. Признавалось, что на повышенной скорости свыше 200 км/ч поднять шасси чрезвычайно трудно.

В итоге силами коллектива завода № 21 кинематику уборки шасси доработали, в последующем она действовала практически безотказно и без изменений просуществовала на всех типах И-16 до прекращения производства. А в ноябре 1934 г. в период «шассийных» проблем по предложению Боровкова и Фролова построили И-16 № 4217 с не-убираемыми колесами, заключенными в широкие обтекатели («штаны»). К достоинствам этого варианта относили несложную установку обтекателей в строевых частях и возможность удачного сочетания в комплекте с неубираемы-ми лыжами. Самолет пытались сдать военной приемке с первой партией из 15 самолетов в счет годовой программы, однако неожиданно машиной заинтересовались и рекомендовали направить ее для прохождения госиспытаний.

Испытания И-16 № 4217 проходили в НИИ ВВС в октябре 1935 г. От завода летал летчик Алтынов, от НИИ ВВС - испытатель Стефановский. Неубираемое шасси на И-16 получило положительную оценку. Самолет в «штанах» имел заметно более высокую устойчивость на фигурах при выполнении пилотажа, кроме того, налицо было снижение полетного веса. В выводах по результатам испытаний указывалось, что выпускать самолеты в таком виде целесообразно. Впрочем, в 1935 г. многие упомянутые проблемы благополучно разрешились и в серии строились только машины с убираемым шасси.

Характерной особенностью И-16 стало его изначальное вооружение новейшим пулеметом ШКАС калибра 7,62 мм. Этот пулемет, разработанный в 1932 г. оружейниками Шпитальным и Комарицким, обладал самой высокой в мире скорострельностью - 1800 выстрелов в минуту. ШКАС запустили в производство почти одновременно с И-16 в 1934 г., и поначалу он обладал многочисленными дефектами, которые приходилось устранять уже в процессе эксплуатации. Хотя новый пулемет оценивался дороже в пять раз освоенного промышленностью ПВ-1 (в 1934 г. стоимость ШКАСа определяли в 5000 рублей), по весу он был в полтора раза легче, а по скорострельности стоил двух старых пулеметов.

Первоначально ШКАСы, установленные в крыльях, давали при стрельбе много отказов. Причина заключалась в том, что конструкторы самолета установили пулемет в перевернутом положении - так оказалось удобнее конструктивно увязать его в тесном пространстве центроплана. Сложная механика, находясь «вверх ногами», давала сбои, оружейники, опомнившись, запротестовали, но дело было сделано, и первые И-16 выпуска 1934 г. так и летали с капризным вооружением. Впоследствии этот недостаток устранили, и ШКАСы, установленные «правильно», работали более надежно.

Учебно-тренировочный УТ-2 № 8211 во время испытаний в мае 1935 г.

Еще весной 1934 г. в ЦКБ разработали четырехпулемет-ный штурмовик ЦКБ-18 с увеличенным до 10 метров размахом крыла. Вооружение состояло из 4 крыльевых пулеметов ШКАС (в другом варианте - 4 ПВ-1), линия стрельбы которых проходила вне диска вращающегося винта. Кабина пилота имела бронезащиту. Предусматривалась установка держателей ДЕР-32 для подвески четырех 25-кг бомб. Расчетный потолок составил 7200 м, время набора высоты 5000 м - 12,5 мин, максимальная скорость у земли снизилась на 9 км/ч.

По причине отсутствия поддержки со стороны ВВС ЦКБ-18 развития не получил. Считалось, что для использования в качестве штурмовика более соответствует двухместный биплан ДИ-6.

Помимо освоения истребителя перед заводскими конструкторами была поставлена задача создания его двухместного учебно-тренировочного варианта. Такой двухместный И-16 с двигателем М-22, обозначенный УТ-2 № 8211, предъявили на испытания в мае 1935 г. Машина имела полностью закрытые общим фонарем кабины пилотов. Испытания УТ-2 № 8211 провели в период с 1 июля по 16 августа 1935 г. Полетный вес составлял 1370,5 кг, вес пустого 970,3 кг, полетная центровка - 31,3% САХ, максимальная скорость у земли - 349 км/ч, посадочная скорость - 127 км/ч. Самолет предлагалось совершенствовать и далее использовать для переучивания на И-16.

Учебно-тренировочный истребитель УТИ-2 М-22 с убираемым шасси. 1937 г.

В серийное производство пошел вариант, обозначенный УТИ-2 тип 14, который не имел общего фонаря, а лишь индивидуальные козырьки пилотов. Шасси поначалу не убиралось. В 1935 г. построили 22 двухместных самолета, в число которых вошли 3 УТ-2. За 1936 г. произвели 27 УТИ-2, что позволяет определить общее число построенных учебно-тренировочных истребителей с М-22 в 45 экземпляров. В том же году в производство запустили машину с М-25, получившую наименование УТИ-4.

Заканчивая описание самолетов, оснащенных двигателем М-22, следует отметить, что И-16 тип 4 в целом оказался неплохим самолетом. При взлетном весе 1333 кг (вес пустого 961 кг) нагрузка на крыло составляла всего 91 кг/м2, что позволяло расценивать этот тип как хороший вариант маневренной пилотажной машины. Самолеты несколько лет эффективно эксплуатировались в строевых чаетях, а затем в учебных подразделениях. По состоянию на сентябрь 1940 г. в летных училищах и школах числился 251 такой аппарат (227 экземпляров в ВВС КА и 26 экземпляров в авиации ВМФ).

Тип 4 не применялся в «командировках» - Испании и Китае, но все еще оставался в небольших количествах в строевых частях и летных школах к моменту нападения Германии на Советский Союз. Вполне возможно, что отдельные экземпляры И-16 тип 4 могли участвовать в боевых действиях летом 1941 г.