К-7: летающий гигант Константина Калинина

К-7: летающий гигант Константина Калинина #all_sky_HISTORY Тридцатые годы 20-го века ознаменовали собой начало бескомпромиссной борьбы между авиаконструкторами всего мира за достижение выдающихся результатов в скорости, высотности, дальности полёта и грузоподъёмности крылатых машин. Особо приоритетной задачей было создание тяжёлых самолётов, в которых остро нуждались, прежде всего, военные. Одним из вступивших в эту гонку техники и технологий, был выдающийся советский авиаконструктор Константин Калинин. Его ОКБ, располагавшееся в тогдашней столице Украины, Харькове, к тому времени уже успело зарекомендовать себя, как серьёзный творческий коллектив, широко использующий новаторские решения и добивающийся очень неплохих результатов. Достаточно вспомнить, что именно это КБ в конце 20-х - начале 30-х годов разработало и запустило в широкомасштабную серию очень удачный многоцелевой самолёт К-5, длительное время составлявший основу парка лёгких пассажирских, санитарных и транспортных машин и эксплуатировавшийся на всей территории Советского Союза от Крайнего Севера до Средней Азии. Одной из конструктивных особенностей К-5, в последствии ставшей "визитной карточкой" ОКБ Калинина, было эллипсовидное (в плане) крыло, обеспечивавшее самолёту очень высокие технико-эксплуатационные характеристики. При разработке тяжёлого самолёта было принято решение идти этим же, уже проторенным путём, с поправкой на куда большую масштабность разрабатываемой машины. Однако, простое масштабирование должного эффекта не дало. Тогда Калинин, оставив в силе идею с эллиптическим крылом, решил пойти новаторским путём. Прежде всего, он отказался от полноценного фюзеляжа, разместив все грузы, включая бомбы в боевом самолёте (и пассажиров и грузы в авиалайнере), внутри толщи крыла, вдоль его размаха. При этом существенно возрастала весовая отдача — отношение веса полезной нагрузки к взлётному. Фактически, данное техническое решение стало прототипом того, что в настоящее время называется «blended wing», то есть "смешанное несущее крыло". По сути, К-7 представлял собой гигантское эллиптическое крыло толстого профиля размахом 53 м и площадью 452 м², от которого шли две хвостовые балки трёхгранного сечения, несущие хвостовое горизонтальное и вертикальное оперения с механизмом для поворота. Крыло имело спрямлённый центроплан шириной 6 м, длиной 10,6 м и высотой 2,33 м, где располагались помещения для людей и грузов. К центроплану стыковались эллиптические в плане консоли, в которых размещались 14 цистерн с топливом. Центроплан обшивался дюралюминием, консоли — полотном. В крыле устанавливались три лонжерона. Полки среднего лонжерона выполнялись из двух параллельно расположенных и скреплённых сварной косынкой труб. Нервюры крыла — стальные, из труб со стойками и раскосами. Таким образом, снижение омываемой воздушным потоком поверхности самолёта из-за отсутствия фюзеляжа сулило увеличение его скорости. Для обеспечения необходимых запасов устойчивости и управляемости самолёта пришлось пойти на компромисс — сохранить хвостовое оперение, разместив его на относительно тонких фюзеляжных балках. Балки были ферменного типа, имели треугольное сечение и шли от заднего лонжерона крыла к хвостовому оперению. Для их каркаса использовались хром-молибденовые трубы, применявшиеся впервые в СССР. Хвостовое оперение — бипланное, кили были соединены «стабилитроном». Рули и элероны К-7 снабжены серворулями, вынесенными на лёгких балочках. Серворули на горизонтальном оперении были установлены вплотную к рулям. Кабина экипажа, - вернее, ходовая рубка, - выступала вперёд по оси самолёта. В ней размещались два пилота, штурман, радист и старший механик. Остальные семь членов экипажа находились в других отсеках самолёта и могли переговариваться между собой по внутреннему телефону. Другой особенностью машины стало шасси в виде 3-колёсных тележек, что облегчало эксплуатацию самолёта и исключало его капотирование при резком торможении, а также обеспечивало горизонтальное стояночное положение машины на земле, что облегчало его обслуживание наземному персоналу. В гондолах, закрывавших тележки шасси, имелись боковые двери, через которые экипаж поднимался по трапам в свои кабины и отсеки. Впервые в отечественном самолётостроении на К-7 были применены многослойные пневматические баллонные шины. К сожалению, советская резино-техническая промышленность в те годы только-только развёртывала производство подобного рода самолётных колёс, поэтому на К-7 были установлены шины американского производства, фирмы «Good Year». Также впервые в советской авиастроительной практике для тяжёлых машин, была применена гидро-пневматическая амортизация колёс Самолёт К-7 мог быть как пассажирского так и военного назначения. Гражданский вариант в стандартном исполнении — должен был обеспечить перелёт 128 человек на дальность около 5 тысяч километров. Бортмеханики из экипажа самолёта могли легко получить доступ к любому из работающих двигателей в полёте. Замысел конструктора окончательно сформировался в 1931 г., причём военные хотели видеть в новом самолёте, прежде всего, тяжёлый стратегический бомбардировщик. Предполагаемое вооружение – 12 огневых точек, в которых установлены восемь 20-мм орудий и восемь 7.62-мм пулемётов. Для быстрого перемещения стрелков в хвост машины, где по проекту установлены 2 огневые точки, сконструировали электрическую вагонетку, перемещавшуюся внутри фюзеляжных балок. Огневые позиции самолёта были установлены так, что мертвых зон у него не было – любая точка пространства простреливалась как минимум, с трёх позиций. Бомбовое отделение было заключено в несущую часть конструкции самолёта. Вес бомбового запаса - 9 тонн; максимум 16 тонн при использовании штатных топливных баков. При полезной нагрузке в 6 000 килограмм и с дополнительными топливными баками, расчётная дальность полёта бомбардировочного варианта К-7 составляла бы 2.5 тысячи километров. Предметом особого внимания конструкторов был выбор двигателей для силовой установки. Решая эту задачу, они остановились на отечественных М-34 производства моторостроительного КБ Микулина взлётной мощностью по 830 л.с. и номинальной 750 л.с. Однако для подъёма 40-тонной машины Калинина усилий шести таких моторов не хватило, и тогда в задней части центроплана крыла установили седьмой мотор с толкающим винтом. Надо отметить, что эта мера была скорее, вынужденной, и Калинин в дальнейшем планировал заменить двигатели на более мощные. К-7 построили летом 1933 г., и 19 августа лётчик-ипытатель М.А. Снегирёв выполнил на нём первый подлёт. В ходе непродолжительных заводских лётных испытаний за полгода, на самолёте при полётном весе порядка 36 т удалось достигнуть скорости 204,5 км/ч и высоты 3100 м. Расчётная дальность самолёта при перегрузочном полётном весе определялась в 4330 км. Последний полёт К-7 состоялся 21 ноября. Накануне Калинин, впервые за долгое время получивший краткосрочный отпуск, уезжая на охоту, в категорической форме запретил проводить любые испытательные работы с новым самолётом. В этот момент и появился неожиданный визитёр, представитель Главка из Москвы, и потребовал провести повторный вылет на мерную базу, так называемый «километраж». Дело в том, что одним из пунктов испытательной программы было определение максимальной скорости у земли. Для этого запланировали 3 прохода на высоте 100 м. Последний из них и стал роковым для К-7. При заходе на третий круг, самолёт с двигателями, работавшими на максимальных оборотах, не долетев до мерной базы, неожиданно перешёл в пологое пикирование и столкнулся с землёй под углом 30-40°. В этот момент разрушилось шасси, самолёт подпрыгнул и после второго удара о землю загорелся. Из 20 человек, находившихся в момент испытаний на борту (экипажа и приданных технических специалистов) погибло 15. Оставшиеся в живых пятеро испытателей получили тяжёлые травмы. Как стало известно со слов выживших – из-за стремительного набора максимальной скорости началась паразитная вибрация хвостовой части конструкции. В результате прогресисрующих колебаний, порвался нижний лонжерон левой хвостовой балки. Оторвавшиеся куски лонжерона заблокировали руль высоты, и вывести из падения самолёт было невозможно. В ходе проведения официального расследования, была выдвинута версия, что вибрацию могли вызвать серворули от скоростных режимов работы двигателей, но заключение независимых специалистов, привлечённых к экспертизе технической документации по самолёту К-7, было однозначным – расчёты и конструкция не содержали ошибок. Только через несколько лет, для борьбы с явлением отрыва потока воздуха от несущей поверхности (так называемым флаттером) создали весовую балансировку рулей. Тем не менее, К-7 вошёл в историю мировой авиации как смелый шаг, поскольку подобных самолётов в то время не существовало ни в одной стране мира. Интересные факты о самолёте К-7: ============================= - В составе экипажа К-7 из 12 человек имелся даже боцман. 😃 - В октябре 2008 года для съёмок фильма «Дау» на территории Харьковского международного аэропорта, который в 1930-х годах назывался «Основа», была построена декорация - макет самолёта К-7 в натуральную величину (из дерева и пластика). По сюжету фильма, на нём будущий академик Ландау прилетает в Харьков.