Первый цельнометаллический
Параллельно с работами над самолетом АНТ-1 создавалась материальная база для строительства отечественных цельнометаллических аэропланов.
Как уже упоминалось, в августе 1922 года был получен первый кольчугалюминий. Этому событию предшествовала большая и напряженная работа ученых, инженеров, рабочих. Алюминий в чистом виде, несмотря на легкость, не мог использоваться в самолетостроении из-за плохих механических свойств. Немецким инженерам удалось создать сплав дюралюминий, или дюраль (по названию города Дюрен, где было налажено его производство), который сочетал исходную легкость алюминия с необходимыми для авиастроения механическими характеристиками. Фирма «Юнкерс» в 1915 году создала из нового сплава первый цельнометаллический свободнонесущий моноплан Ю-1. Фюзеляж такого захваченного на фронте «Юнкерса» постройки 1918 года помог раскрыть тайну дюралюминия и получить отечественный кольчугалюминий.
В 1923 году был налажен выпуск необходимого сортамента, листового, гофрированного и профилированного кольчугалюминия, установлены допуски и технические условия. В ОКБ Туполева, совместно с Кольчугинским заводом, были разработаны собственные оригинальные методы производства гофра, отличавшиеся от принятых на заводе Юнкерса в Филях, что давало значительную экономию времени. 29 января 1923 года фирме «Юнкерс» для концессионного предприятия были предоставлены построенные в 1917 году и с тех пор пустовавшие корпуса Русско-Балтийского завода в Филях. Было налажено производство самолетов Ю-20 и Ю-21. В договоре имелись пункты об организации производства сплава типа «дураля», работы по двигателестроению. Так как фирмой они не выполнялись, то договор был расторгнут, и 1 марта 1927 года концессия была ликвидирована.
Анализ работы кольчугалюминиевых конструкций в аэросанях, глиссерах, на самолете АНТ-1 позволил сделать вывод о том, что коллектив Туполева готов к созданию первого отечественного цельнометаллического самолета. Задание на проектирование, полученное от УВВС, предусматривало создание машины, которая могла бы использоваться как в пассажирском (пилот и два-три пассажира), так и военном вариантах (пилот и наблюдатель, вооруженные двумя пулеметами).
ОКБ Туполева приступило к выполнению первой государственной работы. Начали с изучения статистического материала на примере наиболее совершенных самолетов, что позволило установить эмпирическую зависимость массы конструкции от нагрузки на один квадратный метр поверхности. Затем последовала разработка методов расчета металлических конструкций, проверяемая испытаниями нескольких тысяч образцов, и определение рационального использования материала.
Финансовое положение ЦАГИ в те годы было тяжелым, но Госпромцветмет, для ускорения начала строительства АНТ-2, бесплатно снабжал исследователей металлом для опытных работ.
После выбора схемы — свободнонесущего моноплана с высокорасположенным крылом — приступили к определению формы дужки крыла и выбору материала обшивки. После сравнительных испытаний двух отсеков крыла, отличавшихся друг от друга гладкой или гофрированной обшивкой, остановились на гофрированной. При малых скоростях полета она практически не влияла на аэродинамику самолета, но обеспечивала более равномерное распределение нагрузки, чем гладкая обшивка. Продувки полной модели с выбранной формой крыла и фюзеляжем оригинальной конструкции в аэродинамической трубе дали хорошие результаты.
Перед началом постройки самолета помимо отдельных деталей конструкции испытывались и его агрегаты. Такой подход давал уверенность в правильности применяемых методов расчета и в надежности работы всей конструкции. Обычно выявлялось хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных, и можно было приступать к сборке. В журнале «Вестник Воздушного Флота» № 2 за 1924 год появилась небольшая заметка: «В ближайшее время будет испытываться второй самолет системы Туполева — пассажирский свободнонесущий моноплан с мотором „Бристоль-Люцифер“ в 100 л. с, построенный целиком из кольчугалюминия».
Сборку самолета проводили во дворе пустующего склада (где была оборудована мастерская для изготовления отдельных агрегатов), под навесом. В мае 1924 года готовый АНТ-2 был перевезен на Центральный аэродром. Первые пробные полеты на АНТ-2 летчик Н. И. Петров совершил 26 мая 1924 года. Роль «пассажиров» выполняли два мешка с песком.
Удачные полеты позволили А. Н. Туполеву обратиться на следующий день в Научный комитет Главвоздухофлота с письмом: «ЦАГИ настоящим сообщает об окончании постройки металлического самолета с мотором „Люцифер“ и просит Вашего разрешения о допуске к испытанию его на Центральном аэродроме».
Официальные испытания АНТ-2 проходили 26 мая 1924 года в присутствии руководства У ВВС и ЦАГИ. На мерном километре была достигнута скорость 169,7 км/ч. Самолет с двумя пассажирами поднимался на высоту тысяча метров за семь минут, а на 3 тысячи метров — за 39 минут, но это был не «потолок». В перегрузочном режиме (с тремя пассажирами) высота 2 тысячи метров была достигнута за 25 минут. С 11 июня АНТ-2 летал уже с пассажирами — начались эксплуатационные испытания. Выяснилось, что у машины недостаточна путевая устойчивость. Для ее повышения увеличили площадь киля. После окончания испытаний самолет передали в УВВС.
В заметке «Первый советский металлический самолет» «Вестника Воздушного Флота» (№ 6–7 за 1924 год) было сказано: «26 мая на Центральном аэродроме им. т. Троцкого в Москве испытывался новый пассажирский самолет АНТ-2, выстроенный Центральным Аэрогидродинамическим Институтом по проекту инж. А. Н. Туполева. Самолет выстроен целиком из русского металла — кольчугалюминия, представляет он собой свободнонесущий моноплан весьма оригинальных, прекрасно обтекаемых очертаний. В передней части фюзеляжа установлен мотор „Бристоль-Люцифер“ в 100 л. с, за ним расположено помещение для пилота и далее кабина для двух пассажиров. Мотор для удобства ремонта легко открывается. Все тяги управления жесткие. Самолет показал прекрасные полетные качества».
АНТ-2 участвовал 1 июля 1924 года в воздушном параде по случаю торжественной передачи XIII съездом партии эскадрилье имени В. И. Ленина 19 самолетов-разведчиков Р-1, приобретенных на средства Общества друзей воздушного флота (ОДВФ). АНТ-2 летел на правом фланге своих иностранных собратьев — металлических Ю-13 —и выделялся «необычностью конструкции и легким изящным видом».
По достоинству оценила АНТ-2 и коллегия Научно-технического отдела ВСНХ. По ее решению, принятому 7 августа 1924 года, А. Н. Туполев «за конструирование и постройку первого русского цельнометаллического самолета» был направлен в январе 1925 года в свою первую заграничную командировку — в Германию и Францию.
Повторные испытания первого экземпляра АНТ-2 проходили с августа 1924 года по апрель 1925-го. Это было необходимо в связи с намечавшейся постановкой самолета на местные линии. Машина испытывалась комиссией Научно-опытного аэродрома (НОА) в составе красных военлетов Филиппова, Растегаева, Захарова, Савельева под председательством инженера Андреева. В особом акте была отмечена необходимость следующих конструктивных доработок: «…увеличить углы отклонения стабилизатора; подобрать движение органов управления так, чтобы чуткость реагирования самолета на ручку и педаль была одинаковой; смонтировать в кабине летчика контрольные и аэронавигационные приборы и переставить пусковое магнето; сделать бензиновые баки легкосъемными с доступным для контроля бензоприемом; в конструкции управления устранить люфт и возможность появления его».
Для серийного выпуска АНТ-2 А. Н. Туполев решил использовать небольшую мастерскую Кольчугинского завода, где изготавливались металлические лыжи и аэросани. Туда после инженерной проработки были переданы замечания комиссии НОА.
В 1924–1925 годах работами по строительству в Кольчугине серии самолетов АНТ-2 руководил помощник А. Н. Туполева — Е. И. Погосский. На первых порах создалась необычная ситуация. Инженеры и небольшая группа рабочих, знавших, как строить самолет из металла, находились в ЦАГИ, а в мастерской опытных рабочих не было. Андрей Николаевич нашел простой и разумный выход: на стажировку в ЦАГИ направлялась небольшая, в 15–20 человек, группа кольчугинцев. Научившись новому ремеслу, рабочие
