Потомки легендарной «Пешки»

Самолет Пе-2, рожденный, как и ДВБ-102, в тюремном ЦКБ-29, был основным бомбардировщиком Советского Союза во время Великой Отечественной войны. В ходе серийного производства он постоянно подвергался модернизации, связанной главным образом с установкой более мощных двигателей и нового вооружения. Незначительные изменения вносились в конструкцию планера. Так продолжалось до 1943 г.

НКАП, неудовлетворенный работой главного конструктора А.И. Путилова по доводке и совершенствованию пикирующего бомбардировщика Пе-2, приказом № 298 от 15 мая 1943 года назначил вместо него П.О. Сухого. Но это назначение не состоялось. 22 июня вышел новый приказ Шахурина № 367, в котором говорилось:

«Во исполнение постановления ГКО № 3601 от 18 июня 1943 г. для улучшения работы КБ завода № 22 и обеспечения скорейшего выпуска модифицированного самолета Пе-2 с улучшенными летно-техническими данными ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Назначить главным конструктором завода № 22 тов. Мясищева В.М.

2. Тов. Путилова А.И. от обязанностей Главного конструктора завода № 22 – освободить…

4. Директору завода № 288 тов. Кутепову и главному конструктору Мясищеву перевести с завода № 288 в ОКБ завода № 22 основной конструкторский состав и в опытный цех завода № 22 производственный персонал и рабочих…

6. Для выполнения заданий по боевым высотным самолетам, их оборудованию и вооружению создать филиал ОКБ завода № 22 главного конструктора тов. Мясищева на заводе № 482 в г. Москве…».

Первый экземпляр пикирующего бомбардировщика Пе-2И «Москито»

Первой большой работой нового «главного» стало создание в Казани модификации пикирующего бомбардировщика Пе-2И «Москито», но ей предшествовала «скромная» модернизация самолета с целью установки на Пе-2 системы вооружения М-1. Кроме этого, в плане опытного самолетостроения ОКБ-22 стоял одноместный высотный истребитель-перехватчик с герметичной кабиной и двигателем М-107А с двухступенчатым нагнетателем и турбокомпрессорами. Согласно заданию самолет должен был развивать скорость до 655 км/ч на высоте 10 000 метров, иметь скоростную дальность 700 км и практический потолок 13 000 метров, подниматься на высоту 10 000 метров за 13 минут. Его вооружение должно было включать 23-миллиметровую пушку и пулемет калибра 12,7 мм. Предписывалось предъявить самолет на государственные испытания в марте 1944 года, но он так и остался на бумаге.

Работы по установке М-1 на серийном самолете, получившем обозначение Пе-2Е, были предусмотрены тематическим планом IV квартала 1943 года НКАП. К проектированию установки М-1 на самолете Пе-2 № 12/224 приступили в августе того же года и закончили спустя три месяца. Заводские испытания закончились 18 февраля 1944 года и отчет по их результатам отправили в 7-е Главное управление НКАП. Затем самолет № 12/224 восстановили до серийного состояния и сдали на летно-испытательную станцию (ЛИС) завода № 22.

Главную же цель в модификации Пе-2 Мясищев видел в улучшении скоростных и взлетно-посадочных характеристик. В марте 1943 года на основании приказа НКАП от 10 апреля началась разработка самолета Пе-2А с моторами М-105ПФ. Постройка самолета № 17/176 закончилась в сентябре того же года, а заводские испытания – в середине февраля 1944 г. Ожидалось, что максимальная скорость этой машины возрастет до 528 км/ч.

Планировалась постройка второго экземпляра самолета, но вместо него на основании приказа НКАП от 26 июня 1943 года построили самолет Пе-2Б. На этой машине предполагалось довести скорость до 540 км/ч, а также улучшить условия стрельбы и работы штурмана.

Пикирующий бомбардировщик Пе-2Б, созданный в ОКБ-22 под руководством В.М. Мясищева

Среди сотрудников КБ-22 выделялся еще молодой, но опытный ведущий конструктор Л.Л. Селяков. Еще до назначения Мясищева главным конструктором 22-го завода под руководством Леонида Леонидовича разработали и внедрили в серийное производство Пе-2ФТ с турельной установкой под крупнокалиберный пулемет УБТ.

Cамолету Пе-2И предшествовал бомбардировщик Пе-2Б с носком профиля крыла BBS до первого лонжерона, замененным на NACA-23012. На этой же машине установили новые отъемные части крыла увеличенных размаха на 0,92 м и площади на 0,846 квадратных метра. При этом претерпели незначительные изменения передний лонжерон, входной канал туннеля водорадиатора и средние части нервюр. Все это способствовало улучшению взлетно-посадочных характеристик самолета.

Л.Л. Селяков

В декабре 1943-го в вариант Пе-2Б переделали серийный самолет Пе-2 № 19/223. В первом квартале следующего года самолет прошел заводские испытания. 6 апреля он был отправлен в НИИ ВВС (ведущий летчик В.И. Жданов), где прошел государственные испытания (акт от 17 июля 1944 г. № 0722) и был рекомендован для серийного производства.

«В годы Великой Отечественной войны, – рассказывает Леонид Леонидович, – в НИИ ВВС проходил испытания английский бомбардировщик «Де Хевилленд» «Москито». Самолет обладал большой скоростью и, не имея никакого оборонительного вооружения, совершал налеты на тылы Германии практически безнаказанно. В.М. Мясищев вызвал меня и предложил проработать возможную модификацию серийного самолета Пе-2 с целью сделать из него советский «Москито». Недолго думая, я взялся за работу.

В результате появился проект самолета, способного развивать скорость на 100–120 км/ч больше, чем серийный Пе-2».

Особенностью проекта стала дистанционно управляемая стрелковая установка ДЭУ, разработанная под руководством инженера-конструктора А. Журавленко. По сравнению с установкой ДУС-1 для бомбардировщика ДВБ-102 она имела значительно больший параллакс между линией прицеливания и оружием, что впоследствии в некоторой степени повлияло на судьбу машины.

4 января 1944 года В.М. Мясищев в письме И.В. Сталину сообщал:

«В результате анализа конструкции самолета Пе-2, выпускаемого в серии на заводе № 22, получено, что на базе этого самолета, путем некоторых изменений и установки моторов ВК-107А, можно создать тип самолета «Дневной скоростной бомбардировщик» с максимальной скоростью 640 км/ч и дальностью 2400 км и поместить внутри фюзеляжа бомбы всех калибров до 1000 кг включительно…

Скорость его незначительно уступает скорости новейших одномоторных истребителей, что позволит производить вторжение в оперативный и глубокий тылы противника без сопровождения истребителями для бомбардирования с горизонтального и пикирующего полетов.

Предлагаемый самолет, обладая высокими летными данными, может быть также использован в варианте дальнего истребителя или истребителя патрулирования; для этого в самолете предусматривается сильное пушечное вооружение, вплоть до пушек калибра 45 мм.

Переход от бомбардировщика к истребителю может производиться силами строевых частей в полевых условиях…».

Вот откуда в названии новой машины появилась буква «И».

Спустя восемь дней вышло постановление ГКО № 4943 и 14 января – приказ НКАП № 22 о разработке Пе-2И. Через два дня в ОКБ завода № 22 развернулись проектные работы по новой машине, закончившиеся 22 февраля. Через неделю Государственная комиссия приняла макет самолета.

Первый экземпляр Пе-2И построили к 10 марта, и уже 25 марта завершились его заводские испытания. Три дня понадобилось для отправки самолета в НИИ ВВС.

Впервые за всю историю своего существования Пе-2 подвергся коренной переделке. Прежде всего с крыла сняли тормозные решетки и уменьшили площадь элеронов, изменив величину аэродинамической компенсации.

Существенные изменения претерпел фюзеляж. Увеличение его длины на метр и высоты на 0,3 м, а также новая компоновка бомбоотсека позволили разместить в нем бомбу ФАБ-1000. Из акта по результатам государственных испытаний следует, что этого достигли смещением центроплана вверх на 300 мм. В действительности, как объяснил мне Л.Л. Селяков, центроплан никуда не смещали. Для размещения бомбы вырезали часть нижних стальных поясов лонжерона центроплана и заменили их арочными коваными вкладышами. В результате высота лонжерона по оси самолета уменьшилась ровно на половину. Затем нарастили фюзеляж, заменив его круглое сечение овальным, и тем самым увеличили его высоту.

Экипаж сократили с трех до двух человек – летчика и штурмана.

Оборонительное вооружение включало два крупнокалиберных пулемета УБК: один в носу и один на дистанционной электрифицированной установке ДЭУ в хвосте.

Особенностью бомбардировщика Пе-2 была его склонность к прогрессирующим «козлам» при посадке. Устранить этот дефект полностью так и не удалось, но немного укротить «козлиный» нрав самолета позволило применение на Пе-2И шасси с увеличенным ходом амортизации.

Сильное влияние на летные характеристики оказала установка новых двигателей ВК-107А с двухскоростными нагнетателями и регуляторами постоянных оборотов. На высоте 4500 м ВК-107А развивал мощность 1500 л.с.

Заводские испытания самолета «И» проводил летчик А.Г. Васильченко. В ходе государственных испытаний первого экземпляра Пе-2И, начавшихся 10 мая 1944 года при участии ведущего инженера Г.В. Грибакина, летчика-испытателя А.М. Хрипкова и штурмана Ромашко, была достигнута максимальная скорость полета 656 км/ч по сравнению с 640 км/ч, заданными постановлением ГКО. В то же время дальность полета с 500 кг бомб оказалась на 125 км ниже заданной. Не выполнили требование ГКО по установке пушки калибра 20 мм для стрельбы вперед. В заключении НИИ ВВС отмечалось, что «самолет Пе-2И с 2 ВК-107А по своим летно-техническим данным является современным скоростным дневным бомбардировщиком и может быть рекомендован к принятию на вооружение ВВС Красной Армии с обязательным улучшением взлетных свойств и устранением выявленных дефектов…».

Ведущий летчик-испытатель А.М. Хрипков отмечал, что «по технике пилотирования самолет Пе-2И доступен летчикам средней квалификации. В целомпо летно-техническим свойствам самолет Пе-2И имеет большое преимущество перед находящимися в настоящее время на вооружении ВВС КА самолетами Пе-2. По технике пилотирования аналогичен скоростному дневному бомбардировщику-самолету 103 с 2 АМ-39 (Ту-2. – Прим. авт.)».

Хвостовая оборонительная установка Пе-2И

Облетали новую машину пилоты А.И. Кабанов, П.М. Стефановский, В.И. Жданов и М.А. Нюхтиков, штурманы Н.П. Цветков, П.И. Перевалов, Литвинчук и Старых. Довольно подробное заключение по машине сделал В.И. Жданов, отмечавший: «Вход в кабину, по сравнению с серийным самолетом Пе-2, свободнее. Рабочее место летчика тесно. Особенно необходимо расширить левую сторону фонаря пилота.

Обзор на земле и в полете хороший, но необходимо уменьшить мертвый угол обзора вперед-вниз (…), ухудшающий условия наводки самолета на цель при бомбометании.

Амортизация шасси хорошая. Тормоза слабые. Быстро перегреваются и отказывают в работе.

Разбег (…) значительно больше, чем у самолета Пе-2.

Отрыв происходит плавно. На разбеге и выдерживании самолет устойчив.

Управляемость самолета хорошая. Самолет во всем диапазоне скоростей послушен рулям. Следует отметить большое влияние изменения положения водяных и масляных заслонок на балансировку самолета.

Нагрузки на рулях высоты и элеронах велики, особенно при посадке и на виражах.

Общее впечатление об устойчивости самолета приятное. Путевая устойчивость у самолета хорошая, поперечная устойчивость нейтральна, со слабыми признаками спиральной неустойчивости. Продольная устойчивость нейтральна, с тенденцией к неустойчивости.

Виражит самолет устойчиво, лучше, чем самолет Пе-2.

Полет на одном моторе, при полетном весе около 9000 кг, с затяжеленным винтом (в положении большого шага. – Прим. авт.) неработающего мотора возможен. Нагрузки с рулей полностью снимаются триммерами… Тенденций к сваливанию на крыло не имеет. Посадка по сравнению с Пе-2 несколько проще, за счет уменьшения скорости планирования и большей поперечной устойчивости при посадке».

Хвостовая оборонительная установка Пе-2И со снятыми капотами

Испытания показали, что Пе-2И имел большую скорость, по сравнению с истребителями Bf109G-2 и FW190 выпуска 1942 года, причем разница достигала 46 км/ч. Отставал от него и английский «Москито» IV (опознавательный знак DK-296), испытанный в НИИ ВВС. На высоте 6000 м разница между ними достигала 80 км/ч.

Как и в случае с ДВБ-102, на советском «Москито» много неприятностей доставляли двигатели. За два месяца испытаний их меняли шесть раз. Главным дефектом ВК-107А был прорыв газов через верхнее уплотнение цилиндров, по этой причине двигатели не вырабатывали положенного моторесурса 100 часов. В то же время устройство охлаждения мотора нареканий не вызывало, поскольку температура охлаждающей жидкости не превышала допустимых пределов, с чем сталкивались создатели самолетов-истребителей. Проблемы с мотором начинались при полетах на высоте более 6000 м, когда падало давление масла, что было связано в том числе и с низким качеством уплотнителей (сальников).

Испытания не позволили сделать окончательное заключение по пулеметной установке «ДЭУ». Причин для этого было несколько, я позволю себе остановиться на трех из них. Это, прежде всего, недостаточная жесткость установки в горизонтальной плоскости, значительные величины динамического рассогласования прицела у штурмана и оружия, а также слабая электрическая мощность генераторов самолета, недостаточная для надежной работы пулеметной установки. Устранить рассогласование прицела и оружия так и не удалось, поскольку в составе установки «ДЭУ» отсутствовал один из важнейших элементов – вычислитель. Промышленность в те годы создать подобное устройство не смогла. Они появились позже, в процессе копирования американского бомбардировщика В-29 компании «Боинг».

Второй экземпляр пикирующего бомбардировщика Пе-2И «Москито»

Многие из выявленных в ходе испытаний дефектов были устранены на второй машине, построенной 30 апреля 1944 года. После окончания заводских испытаний дублер своим ходом отправили из Казани в НИИ ВВС. Однако во время перелета он потерпел аварию, что задержало начало государственных испытаний до 12 августа.

На дублере Пе-2И носовой пулемет УБК перенесли на левый борт под сиденье пилота, предусмотрев на его месте установку облегченной 20-мм пушки УБ-20. Допускалась наружная подвеска двух бомб калибра 250 или 500 кг, что позволило увеличить максимальную бомбовую нагрузку до 2000 кг. В систему управления рулем высоты ввели весовой балансир и пружину, что, однако, не привело к снижению усилий на штурвале и не улучшило управляемость. На воздушных винтах установили антиобледенительные устройства. Изменили нижнее остекление и расположение приборов у летчика. Уменьшили на 50 литров емкость бензобаков. Установили кассеты авиационных гранат ДАГ-10 для защиты задней полусферы. Радиостанцию перенесли из хвостового отсека к штурману и сняли один аккумулятор, заменив электрогенераторы более мощными. В таком виде вторая машина поступила в НИИ ВВС.

27 июля 1944 года оба Пе-2И начали второй этап государственных испытаний. Почти за три месяца было выполнено 49 полетов. Ведущими по испытаниям были инженер Г.В. Грибакин и летчик А.М. Хрипков. В облетах машины принимали участие штурманы Ромашко и Филиппов.

Варианты бомбовой загрузки самолета Пе-2И

В акте по результатам второго этапа государственных испытаний, утвержденном 21 ноября 1944 года, отмечалось, что «самолет пикирует устойчиво под углами до 70 град. На виражах поведение самолета устойчиво… При выполнении глубоких виражей (60–65 град.) на штурвале возникают ощутительные нагрузки. Выполнение предельного виража является трудным и требует для сохранения высоты и выдерживания скорости навыка и тренировки…

Самолет пилотируется на одном моторе с полетным весом около 9000 кг на высотах до 5000 метров с затяжеленным винтом неработающего мотора. С незатяжеленным винтом при этом же весе самолет пилотируется на одном моторе на высотах до 2000 метров… При полете на одном моторе нагрузки полностью снимаются триммером руля поворота».

Особое место в ходе испытаний занимал воздушный бой Пе-2И с немецким трофейным истребителем Bf109G-4 с мотором DB-601, который пилотировал летчик-испытатель Поминальный. Он производился на высотах до 7000 м и продолжался 50 минут.

Штурман-испытатель Ромашко в своем донесении отмечал:

«На наборе высоты 3000 м и на боевом курсе при скорости самолета Пе-2И, равной 0.8 Vmax, истребитель не сделал ни одной атаки. При разворотах для повторного захода на бомбометание истребителю удавалось, срезая круг, производить одну кратковременную атаку сбоку. При попытке повторить атаку истребитель оказался в хвосте, в конусе обстрела задней пулеметной установки. При наборе высоты 7000 м и снижении с газом, Ме-109Г-4 имеет преимущество в вертикальной скорости и может делать даже повторные атаки с хвоста, под углами, немного превышающими углы обстрела задней стрелковой установки самолета Пе-2И.

В горизонтальном полете на максимальной скорости до высоты 7000 м Ме-109Г-4 отстает от самолета Пе-2И.

Уход от истребителя и отражение атак при снижении с газом невозможны, так как Ме-109Г-4 может произвести и повторные атаки, не подставляя себя под огонь заднего пулемета…».

В своих выводах летчик Поминальный отмечал: «Самолет истребитель Ме-109Г-4 имеет преимущество над самолетом Пе-2И по вертикальным скоростям и может атаковать последний только при наборе высоты или снижении.

В горизонтальном полете самолет Пе-2И на всех высотах до 7000 м имеет преимущество в максимальной скорости над истребителем и последний не может атаковать его, если будет своевременно замечен экипажем самолета Пе-2И».

В заключении «Акта по результатам государственных испытаний…» говорилось, что необходимо «… ускорить выпуск пяти головных самолетов Пе-2И для проведения войсковых испытаний. Считать целесообразным, учитывая возможность улучшения в дальнейшем скоростных данных истребителей противника, отработать на самолете Пе-2И вариант усиления оборонительного стрелкового вооружения…».

Данную рекомендацию реализовали в 1945 году на самолете Пе-2М, переделанном из второго экземпляра Пе-2И. На бомбардировщике пулеметное вооружение тремя пушками Б-20. Установили новый измененный фонарь летчика и штурмана, а в задней части фюзеляжа появилась кабина стрелка-радиста с бронезащитой и улучшенным обзором. Для сохранения требуемых запасов продольной устойчивости увеличили стреловидность передних кромок крыла и площадь его концевых обтекателей. Шасси получили новые амортизаторы с увеличенным ходом, попутно устранили ряд дефектов, выявленных в ходе государственных испытаний Пе-2И.

3 марта 1945 года заместитель главного конструктора Нуров в докладе заместителю наркома авиационной промышленности А.С. Яковлеву сообщал, в частности: «В настоящее время на самолете закончены все производственные работы по модификации, и машина подготовлена к проведению наземных и летных испытаний.

Докладывая об изложенном, прошу Вашего разрешения на проведение заводских испытаний по утвержденной программе на Центральном аэродроме имени Фрунзе…».

Надо сказать, что программу испытаний Пе-2М Мясищев утвердил 14 февраля, назначив ведущими летчика Ф.Ф. Опадчего, инженера А.И. Никонова и техника В.П. Белоусова.

После завершения государственных испытаний первый экземпляр самолета передали в ЛИИ, а второй – на завод № 482.

Пользуясь случаем, отмечу, что в мае 1944 года в ЛИИ прошел испытания единственный из поставленных в Советский Союз самолет «Москито» фирмы «Де Хевилленд» с моторами «Мерлин 21», выпущенный в 1942 году. При близких полетных весах английский «Москито» без оборонительного вооружения при примерно одинаковой дальности развивал скорость почти на 90 км/ч меньше, чем Пе-2И.

10 июля 1944 года В.М. Мясищев сообщал наркому А.И. Шахурину, что «все эксплуатационные дефекты, отмеченные в Акте ГК НИИ ВВС о результатах государственных испытаний самолета «Дневной бомбардировщик» типа Пе-2И с ВК-107А проработаны для устранения при серийном запуске самолета».

В письме также отмечалось, что было изменено передаточное число редуктора между валом двигателя и воздушным винтом, введен режим «форсаж», увеличивший мощность силовой установки на 100 л.с., облегчена конструкция самолета на 300 кг, увеличена на 1,2 м² площадь крыла и улучшена форма мотогондол.

Схема самолета Пе-2И

Внедрение Пе-2И в серию потребовало изменить около трети чертежей Пе-2И соответственно его производственной оснастки.

К февралю 1945 года первый доработанный экземпляр Пе-2И испытали в ЛИИ. Изменение передаточного соотношения редуктора двигателя, использование режима «форсажа» на взлете, облегчение планера и другие изменения способствовали улучшению взлетно-посадочных характеристик и увеличению дальности полета.

Спустя два месяца эту машину передали в НИИ ВВС, где подтвердили полученные в ЛИИ длину разбега 420–480 м при взлетном весе 8980 кг (с 500 кг бомб), а при весе 9480 кг (с бомбовой нагрузкой 1000 кг) разбег не превышал 500 м.

Схема бомбардировщика Пе-2М

Специалисты НИИ ВВС отмечали большие нагрузки на штурвал, но не рекомендовали пользоваться триммером для упрощения управлением самолетом. В то же время, учтя рекомендации ЦАГИ и ЛИИ, ввели дополнительную сервокомпенсацию руля высоты.

В этом же году ОКБ-482 предложило проекты Пе-2И с двигателями АМ-39Ф в вариантах «Москито» с облегченным оборонительным вооружением и фронтового бомбардировщика.

Пе-2И с двигателями ВК-107А, несмотря на высокие характеристики, был выпущен 22-м заводом в пяти экземплярах, предназначенных для войсковых испытаний. Все самолеты предназначались для ВВС, но заказчик, из-за большого количества дефектов, так и не оплатил их. Многие из технических решений, отработанных на нем, нашли применение в других самолетах, правда, тоже опытных.

Нарушая хронологию изложения событий, отмечу, что в январе 1946 года в одном из проектов постановления ГКО предлагалось на время перехода завода № 22 на выпуск бомбардировщиков Б-4 (Ту-4) продолжить выпуск Пе-2И с двигателями ВК-107А. Планировалось выпустить в июне – 25, а в дальнейшем ежемесячно по 50 самолетов.

5 февраля 1945 года вышел приказ НКАП № 42, в соответствии с которым предписывалось разработать и предъявить на государственные испытания 31 марта самолет Пе-2 с двигателями ВК-107А и усиленным вооружением, состоявшим из трех пушек Б-20. Одна из них, неподвижная, предназначалась для стрельбы вперед, две других – для обстрела верхней и нижней задних полусфер. Самолет должен был развивать скорость 625 км/ч на высоте 5900 м и летать на расстояние 2300 км с 1000 кг бомб на внутренней подвеске. Эту машину, получившую впоследствии обозначение Пе-2М, переделали из второго опытного Пе-2И. Кроме более мощного вооружения, в задней части фюзеляжа разместили кабину стрелка-радиста с усиленной бронезащитой и фонарем с улучшенным обзором. Изменили стреловидность передней и задней кромок крыла с одновременным увеличением площади законцовок. Новое шасси с увеличенным ходом амортизации упрощало посадку.