ПЕРВЫЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ

 

Гражданская война закончилась. В победившей Советской республике состояние авиации было далеко не блестящим. «Никому не секрет, что наш родной Красный воздушный флот стоит на краю гибели: новых самолетов почти не поступает, ремонтировать старые больше нельзя, немногие трофейные, захваченные у контрреволюционеров, тоже скоро выйдут из строя», — писал в 1921 г. журнал «Вестник Воздушного флота».

Если развертывание работ по производству самолетов ДН-4, по проектированию и серийной постройке разведчиков и легких бомбардировщиков Р-1 позволяло оснастить этот вид боевой авиации относительно современными машинами, то положение с истребителями было гораздо более тяжелым. Поэтому одновременно с закупками самолетов на Западе возникла необходимость в создании новых отечественных конструкций самолетов-истребителей.

Осенью 1920 г. Управление морской авиации объявило конкурс на проектирование одноместного поплавкового истребителя. Работники Таганрогского авиационного завода Н. Г. Михельсон и В. Л. Корвин в 1921 г. выполнили его проект, названный МК-1 (Михельсон, Корвин, первый). Проект был защищен в Москве в Главкоавиа. Машина строилась в Петрограде на ГАЗ № 3 «Красный летчик». Перед изготовлением рабочих чертежей всю конструкцию заново пересчитал М. М. Шишмарев (родственник Корвина). К весне 1923 г. постройка первого советского истребителя с мотором «Испано-Сюиза» мощностью 200 л.с. была завершена. Самолет сначала испытывался на поплавковом шасси, а затем, с конца 1923 г., на сухопутном. Несмотря на хорошую аэродинамику, сравнительно небольшая мощность двигателя не позволила получить необходимые летные характеристики, и вскоре испытания машины были прекращены.

В августе 1921 г. НТК УВВФ на специальном заседании заслушал доклад начальника конструкторской части Главкоавиа Гончарова о плане работ конструкторского отдела и дополнил его пунктом задания по проектированию истребителя с мотором мощностью до 400 л.с. Несколько позже, 31 января 1922 г., в плане опытного строительства Воздушного флота на 1922 г. эту задачу выдвинули в качестве первоочередной.

Разумеется, Николай Николаевич знал о тяжелом положении с самолетным парком в истребительной авиации и поэтому практически одновременно с созданием самолета-разведчика Р-1 начал проектирование истребителя с мотором «Либерти» мощностью 400 л.с. Об этом периоде он так писал в набросках своих воспоминаний:

«…Кризис 1922–1923 гг. с истребителями заставил нас инициативно взяться за разработку истребителя под мотор Либерти 400НР. На выбор монопланной схемы весьма сильно повлияло знакомство с германским трофейным самолетом Ю-20 — две штуки, кои были нами захвачены еще в 1920 г. в Гомеле. К этому времени мы уже имели кое-какую германскую авиалитературу: Фукс-Хонора, ряд справочников».

В воспоминаниях, написанных спустя двадцать лет, Николай Николаевич допустил одну неточность: в Гомеле были захвачены разведчики-низкопланы Юнкерс С-1, а не построенные в 1922–1923 гг. Ю-20. Отметим, что Поликарпов знакомился еще и с конструкцией германского металлического истребителя Юнкерс D-1, один экземпляр которого был захвачен частями Красной Армии в Прибалтике в 1919 г. Изучение «Юнкерсов», доставленных на Центральный аэродром, само по себе являлось хорошей школой для наших инженеров: оригинальными были их металлическая конструкция, гофрированная дюралюминиевая обшивка, узлы, агрегаты, оборудование. Немецкая техника оказала большое влияние на творчество многих конструкторов, включая и А. Н. Туполева.

Работы над истребителем начались с глубокого изучения материалов по уже построенным и испытанным самолетам, начиная со времен Первой мировой войны, и в первую очередь по машинам, выпущенным заводом «Дукс». «С осени 1922 года я начал подготавливать материалы по конструированию одноместного истребителя под мотор Либерти и предполагал с февраля 23 г. приступить к постройке», — писал Николай Николаевич в своей автобиографии.

Новый истребитель проектировался одновременно по двум схемам — истребителя-моноплана и биплана. Моноплан, как схема тогда еще мало исследованная, требовал гораздо более глубокой проработки и, следовательно, времени. Биплан же мог быть реализован быстрее. Поэтому вначале, не прекращая проектирования моноплана, Николай Николаевич сосредоточил основные усилия на истребителе-биплане. В конце 1922 г. первые наброски машины под руководством Н. Н. Поликарпова выполнил инженер А. А. Крылов.

 

 

_{Н. Н. Поликарпов. 1922 г.}

В середине 1922 г., после подписания ряда торговых и экономических соглашений, из Германии стали поступать книги и статьи с результатами проводимых там в 1914–1921 гг. исследований по аэродинамике толстых профилей крыла. Немцам с помощью многочисленных экспериментальных и теоретических исследований удалось разработать удачные плоско-выпуклые и двояковыпуклые профили, обеспечивающие лучшие несущие характеристики и меньшее сопротивление, чем английские и французские. Срыв потока с верхней поверхности наступал на более высоких значениях углов атаки и развивался медленней. Все это сулило большую выгоду от использования таких профилей, повышало летные характеристики машин, упрощало пилотирование. Николай Николаевич с интересом ознакомился с полученными материалами. Они были для него как откровение. ЦАГИ ведь еще только разворачивал создание экспериментальной базы. Многое в немецкой трофейной и закупаемой авиационной технике становилось понятным. Новые научные идеи всегда оказывали стимулирующее воздействие на развитие авиации.

В декабре 1922 г. на заводе «Дукс» было образовано конструкторское бюро, что облегчило решение ряда организационных вопросов, важных для проектирования новых конструкций.

18 марта 1923 г. НТК ВВФ выпустил Технические требования к одноместным истребителям под моторы «Испано» (300 л.с.), «Либерти» (400 л.с.), «Нэпир» (420 л.с.), согласно которым максимальная горизонтальная скорость на высоте 2000 м должна быть равной 230–250 км/ч, время набора высоты 2000 м — 5,5–6,5 мин, продолжительность полета — 2,5 ч, потолок — 8000 м. Самолет должен быть вооружен двумя синхронными пулеметами. Отмечалась желательной установка еще одного пулемета на крыльях.

К этому времени Н. Н. Поликарпов уже завершил создание предварительного проекта истребителя-биплана, близкого по схеме к самолету-разведчику Р-1 с мотором «Либерти». Он представлял собой как бы уменьшенный в размерах Р-1. По-видимому, преследовалась цель в максимальной степени унифицировать Р-1 и новый истребитель, что должно было значительно упростить и удешевить производство. Работы над предварительным проектом истребителя-моноплана продолжались.

Однако 6 февраля 1923 г. Н. Н. Поликарпов был освобожден от исполнения обязанностей начальника технического отдела ГАЗ № 1 и переведен на должность ответственного конструктора и одновременно заместителя начальника Конструкторской части Главкоавиа вместо Д. П. Григоровича, который назначался техническим директором завода.

Грустный штрих той эпохи: как ответственному работнику, Поликарпову выделили специальный билет на право пользования лифтом в здании Главкоавиа.

Николай Николаевич, вступив в должность, должен был заняться выполнением не реализованных Д. П. Григоровичем пунктов технического задания конструкторской части, главное из которых — разработка нового истребителя.

Н. Н. Поликарпов перевез в Главкоавиа все предварительные проекты истребителей. Для их разработки требовалось выполнить уточненные расчеты, спроектировать основные узлы и агрегаты. Проект моноплана, который сам Н. Н. Поликарпов считал более перспективным, не встретил поддержки у начальника конструкторской части Гончарова, утвердившего в качестве основного направления деятельности создание истребителя-биплана.

Николай Николаевич в служебное время вынужден был заниматься лишь этим проектом, уделяя свободные вечера моноплану.

В середине марта 1923 г. ему удалось собрать и объединить коллектив единомышленников, считавших, как и он, схему истребителя-моноплана прогрессивной. Все они, днем работая на разных предприятиях, вечером собирались на квартире у Николая Николаевича и в инициативном порядке занимались созданием новой машины, положив в основу предварительный проект Н. Н. Поликарпова. Обязанности между конструкторами распределились следующим образом. Расчеты выполняли инженеры, имеющие высшее образование. Специалисты со средним образованием разрабатывали конструкцию узлов, всю необходимую чертежную и технологическую документацию.

Сам Николай Николаевич вел общий аэродинамический расчет самолета, рассчитывал крылья и оперение, разрабатывал конструкцию крыльев. И. М. Косткин проводил расчеты фюзеляжа и шасси, разрабатывал конструкцию фюзеляжа и управления. В. А. Тисов занимался конструкцией радиатора, Н. П. Тряпицын — хвостовым оперением, И. Д. Тряпичников — баками, В. Я. Яковлев — рамами (шпангоутами) фюзеляжа. Проверочные расчеты вел исполнительный и педантичный В. Д. Яровицкий. Несколько позже к коллективу присоединились А. А. Попов, А. А. Саввиных. И. И. Барановский, Ю. Г. Музалевский.

«Работа страшно захватила нас», — вспоминал Николай Николаевич.

Темпы создания самолета были довольно высокими, по времени опережавшие выполняемые Поликарповым в Главкоавиа работы по истребителю-биплану.

Проект получил обозначение ИЛ-400а, что расшифровывалось так: «истребитель с мотором «Либерти» мощностью 400 л.с.». Буква «а» — вариант «а» — требует особого пояснения. Кроме разработки основного, базового истребителя (ИЛ-400а), параллельно проводилось проектирование еще одного самолета с несколько измененной аэродинамикой (ИЛ-400б). В нем нижняя часть фюзеляжа (от мотора до кабины) и центроплана покрывалась тонкой броней. Вместо лобового радиатора устанавливался сотовый, втягиваемый внутрь фюзеляжа. Основное назначение машины — одноместный истребитель-штурмовик («боевик», по терминологии тех лет). Предполагалось, что он будет строиться после завершения испытаний первого экземпляра.

 

В процессе проектирования ИЛ-400а (другие обозначения: ИЛ, ИЛ-1, ИЛ1) приходилось решать ряд проблем, связанных с обеспечением устойчивости машины. Многих используемых теперь методик расчетов вообще не существовало, их обоснование началось именно в те годы в различных научных коллективах и школах. В ЦАГИ — головном институте авиапромышленности — еще только приступили к созданию современной научно-экспериментальной базы. Поэтому Николай Николаевич придумал следующий способ проверки выбора центровки, динамических характеристик устойчивости, аэродинамического качества. По его указанию была выполнена летающая модель самолета в масштабе 1/5 натуральной величины, массы основных частей которой (крыло, фюзеляж, оперение) сделаны пропорциональными соответствующим массам ИЛ-400а. В. А. Тисов запускал ее с одной из башен Петровского дворца (в котором долгие годы находилась Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского) во внутренний полуциркульный двор. Меняя центровку, удалось добиться устойчивого полета модели, а по измерению угла планирования — оценить аэродинамическое качество. На испытаниях присутствовали Н. Н. Поликарпов, другие члены конструкторского коллектива.

Свободнонесущее крыло толстого профиля (20 % у корня и 15 % на концах) обеспечивало необходимую жесткость, прочность без применения подкосов и внешних расчалок и создавало значительную подъемную силу при нулевом угле атаки на режиме минимальной скорости. По этой причине оно было установлено под отрицательным углом.

С помощью специального штурвала можно было переставлять стабилизатор, что должно было облегчить пилотирование самолета в широком диапазоне центровок.

Вооружение состояло из 2 синхронных пулеметов. Самолет при полетном весе 1300 кг должен развивать максимальную скорость у земли 272 км/ч, на высоте 2000 м — 263 км/ч и набирать высоту 3000 м за 5,98 мин. Потолок — 7400 м. Посадочная скорость — 100 км/ч.

В марте 1923 г., узнав о работе группы Поликарпова, технический директор ГАЗ № 1 Д. П. Григорович вызвал к себе в кабинет инженеров В. Л. Моисеенко и В. В. Калинина и предложил им немедленно заняться проектированием истребителя-биплана. За одну ночь Григорович с Калининым обосновали общую схему самолета и на следующий день передали ее для проведения аэродинамических расчетов В. Л. Моисеенко. Еще через день испеченный на скорую руку предварительный проект был отправлен на рассмотрение в Главкоавиа для получения разрешения на более детальную проработку. Дальнейшее проектирование истребителя, получившего обозначение И-1 (использовалось также обозначение И 1), проводилось быстро. При этом техническими требованиями не руководствовались, а стремились лишь к тому, чтобы наиболее рационально использовать мотор «Либерти». Ожидаемая (с довольно большой долей оптимизма) максимальная скорость у земли равнялась 260 км/ч. В мае началась постройка машины.

В свою очередь, начальник Конструкторской части Главкоавиа Б. Ф. Гончаров методично требовал от Поликарпова завершения работ по созданию истребителя-биплана. НТК ВВФ проявлял к этой машине определенный интерес: большая степень ее унификации с самолетом-разведчиком Р-1 позволяла ускорить внедрение истребителя в производство, облегчала эксплуатацию и ремонт машины.

Летом 1923 г. этот проект получил обозначение ГУВП-23а (что означало: Главное управление военной промышленности, 1923 г., вариант «а» — истребитель). Существовал и проект варианта «б» — истребителя-штурмовика. Тогда же проект ГУВП-23а был представлен на рассмотрение НТК ВВФ. Согласно расчетам, истребитель должен иметь следующие основные летные характеристики: максимальная горизонтальная скорость на высоте 2000 м — 236 км/ч. Вооружение — два синхронных пулемета с 1000 патронами. В принятой резолюции отмечалось: «…Одобрить и признать желательной разработку проекта и постройку аппарата».

Проект был передан для практической реализации заводу № 1 и там положен в долгий ящик из-за нежелания Григоровича заниматься постройкой ГУВП 23а.

15 мая 1923 г. Н. Н. Поликарпов, И. М. Косткин,А. А. Попов, Ю. Г. Музалевский, И. И. Барановский, В. А. Тисов, А. А. Саввиных, Н. П. Тряпицын направили письмо управляющему заводом «Дукс» с предложением построить истребитель-моноплан ИЛ-400а в двух экземплярах. К письму прилагались эскиз самолета и пояснительная записка. В ней авторский коллектив так выразил свои взгляды на проблему создания нового боевого самолета:

«При проектировании настоящего аппарата мы преследовали разрешение следующих задач:

1. Дать боеспособный и прочный истребитель, обладающий свойствами лучших современных заграничных боевых аппаратов.

2. Дать истребитель простой, дешевый в производстве, могущий быть построенным в настоящее время из русских материалов и на русских авиационных заводах.

3. Дать истребитель, удобный в эксплуатации и в обслуживании его в боевых условиях.

Для разрешения первой задачи при проектировании мы стремились выработать такой тип аппарата, который бы давал при полной нагрузке высокую скорость подъема и высокий потолок при большой горизонтальной скорости полета, руководствуясь тем, что достижение высокого потолка в ущерб горизонтальной скорости и обратно делает аппарат небоеспособным в современных условиях войны.

При этом имелось в виду, что аппарат должен иметь малую для истребителя посадочную скорость.

Вооружение истребителя нами проектировалось из двух пулеметов с механической стрельбой через винт и с запасом патронов 1000 штук.

Запас горючего нами был взят на 2 1/2 часа полета, обеспечивает дальность полета истребителя в тыл противника в 320–340 клм и возвращает его обратно на свой аэродром.

В связи с разрешением первой задачи при выборе типа аппарата нами было обращено внимание на увеличение поля зрения летчика и на уменьшение мертвого угла обзора.

При расчете прочности истребителя мы руководствовались новейшими требованиями, предъявляемыми к аппаратам этого класса, и наличием имеющихся в России материалов.

Кроме того, нами проводятся опыты по бронированию летчика и жизненных частей аппарата экстралегкой броней.

Для упрощения и удешевления истребителя и удовлетворения этим второй задачи при разработке конструкции как всего аппарата в целом, так и его деталей мы руководствовались возможностью массового изготовления, упрощением операций и уменьшением времени, потребного для этих операций. Благодаря этому конструкция аппарата позволяет установить массовое производство их на любом авиационном заводе С.С.С.Р. без устройства какого-либо специального оборудования и без особой специальной подготовки рабочих. Весь истребитель может быть выстроен целиком из русских, имеющихся в данное время в С.С.С.Р. материалов.

Что касается разрешения третьей задачи, то таковую мы считаем обеспеченной благодаря разборности аппарата и, в частности, фюзеляжа; отсутствие частей, требующих постоянной регулировки (стоек, тросов и проч.), легкого доступа к мотору, радиатору и бакам и простоте конструкции шасси, допускающей легкую разборку и замену частей его. Быстрая съемка и сборка планов аппарата и его небольшие размеры дают возможность перевозить аппарат как по железным дорогам, так и на грузовиках, а также и хранить его в ангарах, построенных специально для этой цели».

Директор завода № 1 И. М. Немцов направил проект ИЛ-400а для заключения в Главное управление военной промышленности.

21 мая на заседании Президиума Коллегии Главвоенпрома в составе председателя И. Н. Смирнова, членов К. Н. Орлова, Н. Н. Мандельштама (при участии начальника Технико-производственной части управления Н. Г. Высочанского, начальника авиаотдела В. В. Кутового, управляющего заводом № 1 (бывший «Дукс») И. М. Немцова, инженеров Н. Н. Поликарпова, И. М. Косткина и А. А. Попова) приняты решения: 1) «утвердить к выполнению проект истребителя И.Л.400а», 2) работы вести в срочном порядке, «хотя бы и вне пределов рабочего времени», на государственном авиазаводе № 1 независимо от выполнения производственной программы, 3) для разработки чертежей, на постройку и испытание истребителя отпустить из средств, «ассигнованных по авиаотделу на развитие конструкторского дела», восемнадцать тысяч рублей золотом, 4) в случае успешного выполнения заводом и конструкторами машины возложенных на них задач «признать подлежащим особому премированию как означенных конструкторов, так и всех непосредственно участвовавших в работе по упомянутому истребителю рабочих и служащих завода». (Протокол № 2330 от 24 мая 1923 г.)

24 мая 1923 г. материалы заседания были направлены на завод. При их обсуждении технический директор ГАЗ № 1 Д. П. Григорович, в чьем ведении находилось основное и опытное производство, отказался предоставить производственные площади для ИЛ-400а, ссылаясь на внеплановый характер задания. Но главным мотивом решения явилась уже начавшаяся с середины мая постройка истребителя И-1 собственной конструкции.

И. М. Косткин, исполнявший тогда обязанности главного инженера ГАЗ № 1, предложил развернуть работы по созданию ИЛ-400а в одном из цехов подведомственного ему и А. А. Попову (другому члену конструкторского коллектива, начальнику технико-производственного отдела) заготовительного производства, в так называемой экспедиции, на что директор завода И. М. Немцов дал свое согласие. Отметим, что изготовление отдельных деталей «подпольно» началось за сутки до этого решения — видимо, авторский коллектив не сомневался в положительном решении директора завода.

«Самолет был выстроен в два месяца, причем постройка шла по ночам, так как днем мы работали каждый на своей работе», — позже вспоминал Николай Николаевич.

Добавим к этим строкам, что днем в тех же цехах производились заготовки для обеспечения выпуска серийных разведчиков Р-1 и что было неимоверно трудно на протяжении почти двух месяцев днем выполнять задания в Конструкторской части Главкоавиа, а по ночам заниматься новой машиной.

Для ускорения производства многие элементы в конструкции и технологии использованы от разведчика Р-1: лонжероны, радиатор, двигатель, оборудование и др. Но использовались и новинки. Топливные баки для ИЛ-400а были сделаны из кольчугалюминия. Технологию их сварки разработал Ю. Г. Музалевский. Потом она послужила основой для создания методов сварки других дюралюминиевых сплавов.

Изготовлением деталей машины занимались рабочие Серов, Пилатовский, Макаров, Епифанов, Патриков. В. Я. Яковлев руководил сборкой агрегатов и самолета в целом.

В июле 1923 г. Д. П. Григорович издал приказ, согласно которому давалось разрешение на изготовление деталей и узлов ИЛ-400а и И-1 в цехах основного и опытного производств в рабочее время.

В докладной записке от 9 октября 1923 г., направленной в адрес дирекции, приводятся интересные подробности постройки ИЛ-400а:

«Работа первоначально состояла в изготовлении рабочих чертежей в натуральную величину, шаблонов и разного рода разбивок отдельных частей аппарата. По мере изготовления шаблонов, чертежей и проч. таковые отдавались в производство. По изготовлении отдельной важной части аппарата, как, например, лонжероны, нервюры, рамки фюзеляжа и проч., они испытывались нами в условиях, близких к действительной работе, но с расчетными нагрузками. Для получения полной уверенности в правильности наших методов расчета аэродинамический и строительный расчет был нами дан на просмотр Начальнику Конструкторской Части Б. Ф. ГОНЧАРОВУ, который не нашел ошибок в наших методах расчета. Для полного детального ознакомления с конструкцией нашего аппарата и для получения уверенности в прочности такового нами с начала постройки был приглашен постоянным консультантом военный летчик К. К. АРЦЕУЛОВ, который затем должен был по окончании постройки испробовать аппарат в полете. Главнейшие испытания, как то лонжеронов плана, были произведены в его присутствии. По его указаниям производилось и все внутреннее оборудование аппарата: положение управления, сиденье, управление стабилизатором, размещение приборов и прочее.

В начале сборки фюзеляжа нами был приглашен для осмотра аппарата и ознакомления с его конструктивными особенностями профессор ЮРЬЕВ Б. Н. Затем, когда аппарат нагрубо собран, по нашему приглашению он был осмотрен снова Б. Ф. ГОНЧАРОВЫМ, который высказал свои опасения за прочность крепления крыльев аппарата и одобрил метод погашения реактивного момента мотора в нашем аппарате. После окончания постройки аппарата, которая несколько затянулась из-за нашего желания испытать всеми возможными методами прочность отдельных частей его, в особенности шасси, он был 2 августа с/г доставлен на аэродром и там собран».

Наземные испытания начались 3 августа 1923 г. с отработки винтомоторной установки и исправления мелких неполадок: протекали топливные магистрали, краны и т. д. К. К. Арцеулов выразил опасения, что для скоростной машины размеров Ходынского аэродрома может оказаться недостаточно. Кто-то посоветовал использовать для этой цели аэродром в Серпухове. Но он оказался в плохом состоянии. Последние сомнения в использовании Ходынского аэродрома были отброшены. 5 августа Арцеулов на ИЛ-400а сделал пробежку, причем аппарат несколько раз подпрыгивал. После пробежки выяснилось, что башмак крепления шасси к фюзеляжу свернулся. Его конструкцию пришлось переделывать. Кроме того, для облегчения взлета переставили шасси немного назад, увеличили площадь рулей высоты и направления.

 

 

_{ИЛ 400а после сборки. В центре стоят директор завода № 1 И. Немцов, Н. Н. Поликарпов, И. М. Косткин. Август 1923 г.}

12 августа 1923 г. ИЛ-400а вновь выкатили на аэродром. Начались пробежки и подлеты. Выявились некоторые мелкие недостатки, для устранения которых самолет опять отправили на завод. По просьбе Арцеулова управление газом перенесли на ручку управления, разместив его так, как это было сделано на машинах фирмы «Фоккер».

14 августа К. К. Арцеулов сделал пробежку по аэродрому с поднятым хвостом на большой скорости. Замечаний к ИЛ-400а не было. Первый вылет решили назначить на следующий день.

К. К. Арцеулов, внук знаменитого художника Айвазовского, за несколько дней до этого испытывая другой самолет, с трудом вывел машину после затягивания ее в пикирование. Запасные парашюты в те годы только разрабатывались, они еще не стали привычным атрибутом летной профессии. Поэтому перед полетом на ИЛ-400а он переставил стабилизатор на некоторый отрицательный угол атаки. Авторитет летчика-испытателя Арцеулова, осуществившего первым в мире в 1916 г. вывод самолета из штопора, был большим, возможно, поэтому установочный угол стабилизатора никто не проверил.

В начале 20-х гг. охрана Ходынского аэродрома была чисто условной и на испытания собиралось достаточно много самых разных людей, любопытных. Во избежание лишней публики полет был назначен на 5 часов утра 15 августа 1923 г. В те годы так рано обычно не летали, и потому предполагалось, что аэродром будет пуст. Однако едва начали прогревать мотор, как постепенно стала собираться любопытствующая публика. Работы по подготовке к полету, по проверке мотора заняли достаточно много времени. И лишь в 8 часов 55 минут самолет вырулил на старт.

Взлет происходил прямо от ангаров завода № 1. Мотор работал нормально. «Пока машина бежала по земле, все было в порядке, — вспоминал К. К. Арцеулов, — но едва самолет лег на крылья, как я ощутил более чем отчетливо выраженную тенденцию машины задирать нос. Эта тенденция все время увеличивалась». Летчик до упора отжимал ручку от себя сначала одной рукой, затем двумя, и поэтому перевести стабилизатор на положительный угол атаки, вращая специальный штурвальчик на борту кабины, уже не представлялось возможным. Росла скорость, давление на ручку также постепенно увеличивалось. Позже подсчитают: сила на ручке достигала 50 кг. Самолет тем не менее начал выходить в горизонтальный полет. Но тут, не выдержав напряжений, с треском разломалась спинка кресла и ручка стала задвигать летчика в хвостовую часть фюзеляжа.

В этой ситуации пригодилось то, что управление газом было перенесено на ручку управления. Арцеулов быстро сбросил обороты мотора. Самолет к тому моменту занял почти вертикальное положение на высоте около 40 метров. Летчик старался, работая элеронами, удерживать машину от сваливания в штопор. Он не выключил двигатель, стремясь тягой винта, направленной вверх, по возможности затормозить падение. Но машина продолжала падать, постепенно уменьшая угол тангажа и переходя из вертикального положения в горизонтальное. Последние метры высоты самолет падал почти плашмя.

«Самочувствие в эти секунды было не из приятных, — вспоминал К. К. Арцеулов. — Я очень четко понимал, что надвигается гибель, но тем не менее профессиональный долг требовал, чтобы я сделал все, что положено делать летчику… Я рассчитывал выключить двигатель перед соприкосновением с землей, но не успел. Вероятно, выключение мотора и удар о землю совпали. И снова мне пришлось пережить несколько весьма неприятных минут. Из лопнувшего бензопровода хлестал бензин, орошая меня с головы до но г. Машина превратилась в результате удара в груду обломков. Если бы она загорелась, я бы вспыхнул как факел. Но в эти минуты я не знал, горит самолет или нет. Мне не было это видно, и я ничего не мог сделать, так как, во-первых, был зажат среди обломков, а во-вторых, у меня была сломана правая рука и левая нога».

Первыми прибежали к машине курсанты Московской школы авиации, с интересом наблюдавшие за испытанием. Они вытащили Арцеулова из-под обломков и по обычаям того времени в ожидании приезда «Скорой помощи» положили рядом с самолетом. Затем его доставили в Солдатенковскую больницу.

Летчик Раевский, находившийся среди зрителей на аэродроме, хронометрировал полет. Оказалось, что он продолжался 16 секунд.

«Я лежал в больнице, окруженный всеобщим вниманием, — вспоминал К. К. Арцеулов. — Приезжал ко мне и Поликарпов. Разумеется, он очень переживал полет и гибель машины. Вероятно, в глубине души он думал, что самолет можно было бы спасти. Однажды Николай Николаевич спросил меня: «Константин Константинович, вот машина шла вверх, а почему Вы не сделали петлю, чтобы совершить посадку?» Я понял, что Николай Николаевич считает меня отчасти виноватым в гибели самолета, и объяснил ему, что на такой высоте без уверенности в дальнейшем поведении самолета пойти в петлю было бы безрассудно. Авария могла быть гораздо трагичнее».

Оперативно созданная специальная комиссия занялась выяснением возможных причин аварии. До завершения ее работы постройка второго экземпляра (ИЛ-400б) была приостановлена. Д. П. Григорович также перестал форсировать строительство своего И-1, пересмотрев некоторые элементы его конструкции.

При расследовании причин аварии комиссия опросила свидетелей, заслушала мнение специалистов.

Начальник конструкторской части Главкоавиа Б. Ф. Гончаров отметил, что «опытность конструкторов вполне доказана тем, что расчетное положение центра тяжести совпало с истинным при постройке». Он проверил расчеты балансировки аппарата, указав, что конструкторы пользовались приближенной формулой для расчета скоса потока за крылом. «Со свойствами толстых крыльев и на больших скоростях русские конструкторы работают впервые, — писал Гончаров. — Между тем учета этих факторов в русской авиационной литературе почти нет, в приведенном расчете я пользовался некоторыми формулами из заграничных книг, выпущенных недавно и еще не переведенных, следовательно, конструкторы ими пользоваться не могли».

Суть проблемы учета скоса потока за крылом состоит в следующем. Поток воздуха, обтекая несимметричный профиль крыла, в непосредственной близости от него отклоняется вниз. С увеличением расстояния от крыла это отклонение постепенно уменьшается, принимая значение, близкое к нулю при очень большом расстоянии. Оперение, находящееся в зоне влияния скоса потока, получает за счет этого отрицательный угол атаки, а это, в свою очередь, приводит к появлению кабрирующего момента.

Гончаров также отметил, что в расчете не был учтен и небольшой кабрирующий момент от силы тяги винта. Материалы Гончарова были направлены в адрес НТК ВВС.

Аварийная комиссия более поверхностно подошла к поиску причин, назвав главной слишком заднюю центровку. С тех пор во многих публикациях по истории авиации гуляет фраза о задней центровке ИЛ-400а, из-за которой он потерпел аварию. Не избежал этой ошибки и В. Б. Шавров, повторив выводы комиссии в своей известной книге «История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.».

Анализируя факты, можно сделать следующие выводы: 1) центровка выпущенного на аэродром ИЛ-400а была близкой к нормальной, хотя и несколько задней, около 35 % САХ; 2) перестановка шасси несколько отодвинула ее назад; 3) свою лепту в нарушении балансировки самолета внесли момент от силы тяги винта и не учтенная приближенным расчетом часть момента от скоса потока; 4) одной из главных причин аварии являлась установка стабилизатора на отрицательный угол атаки. Таким образом, авария произошла из-за наложения целого ряда факторов.

5 октября 1923 г. по докладу профессора Б. Н. Юрьева на заседании НТК обсуждался вопрос об аварии ИЛ-400а. Интересно отметить, что военные специалисты НТК сочли истребитель-моноплан ИЛ-400а «мало отработанным» в военном отношении из-за высокой, по их мнению, посадочной скорости, ухудшенного обзора вниз по сравнению с истребителями-бипланами. К тому же им было неясно, могут ли «при данной схеме рационально использованы пулеметы». В постановлении указывалось:

«1. Аппарат ИЛ считать опытным.

2. Принимая во внимание интерес аппарата ИЛ1 с аэродинамический стороны, считать необходимым продолжить дальнейший опыт по его разработке и постройке.

3. При постройке учесть все контрольные замечания, высказанные в обмене мнениями, обратив внимание на военную сторону аппарата…

4. Представить в НТК своевременно все расчеты и результаты испытаний, учтя в них замечания и поправки …»

Однако ни официального задания, ни средств на постройку ИЛ-400 Главкоавиа не выдал, ожидая, что И-1 Д. П. Григоровича будет лучше ИЛ-400. Надежды основывались на положительном отзыве НТК ВВС о самолете (по заключению Б. Н. Юрьева, машина «производит благоприятное впечатление»).

В начале октября 1923 г. И-1 был готов. Он представлял собой одностоечный биплан с радиаторами типа «Ламблен» между стойками шасси. Конструкция машины оказалась перетяжеленной, а центровка слишком задней, 43 % САХ. Результаты его летных испытаний оказались обескураживающими. И-1 развивал у земли максимальную скорость 238 км/ч, высоту 3000 м набирал за 8 минут, а 5000 м — за 19 минут. Устойчивость и управляемость были плохими. После одного из полетов летчик-испытатель А. И. Жуков наотрез отказался летать на этом самолете. Некоторые из многочисленных дефектов, в частности в системе охлаждения двигателя, полностью устранить не удалось. Стало ясным, что самолет не получился. И хотя заводские испытания продолжались до 18 января 1924 г., Д. П. Григорович принял решение дальнейшие работы над И-1 прекратить, на государственные испытания в НОА машину не передавать, а разрабатывать новый истребитель И-2.

В этих условиях Авиаотдел ГУВП был вынужден выдать 8 декабря 1923 г. задание на проектирование нового экземпляра ИЛ-400.

Конструкторская группа под руководством Н. Н. Поликарпова, взяв за основу проект ИЛ-400б, но без бронирования, заново выполнила все расчеты и разработала его новый вариант. Для подтверждения характеристик устойчивости проводились испытания моделей в аэродинамической трубе ЦАГИ. Согласно расчетам, у земли ИЛ-400б должен был развивать максимальную скорость 255–260 км/ч, набирать высоту 2000 метров за 4 минуты, а 3000 м — за 6,3. Проектные работы были завершены 8 февраля 1924 г., 27 марта 1924 г. НТК ВВС рассмотрел и одобрил проект и расчеты ИЛ-400б (другие обозначения — ИЛ-2, ИЛ2, ИЛ-бис, ИЛБ). С 19 февраля началась постройка самолета, а с 25 апреля — сборка.

Конструкция машины претерпела изменения. Лонжероны крыла и фюзеляжа оставались деревянными, но процент использования металлов увеличился, нервюры выполнены из листового, а обшивка всей машины сделана из гофрированного кольчугалюминия, прокат которого незадолго до этого освоили в цехах завода № 1. Для улучшения обзора вниз в крыльях у фюзеляжа сделаны небольшие вырезы.

20 июня 1924 г. ИЛ-400б был собран, а затем доставлен на аэродром. 18 июля 1924 г. К. К. Арцеулов поднял машину в воздух. Вновь обратимся к его воспоминаниям:

«Приступив к работе над второй машиной, Поликарпов снова приехал ко мне. Он попросил меня испытать и этот самолет. Он сказал, что лобовой отказ человека, пользующегося авторитетом в летных кругах, опорочит всю его работу. Николай Николаевич сказал также, что понимает, как трудно после всего случившегося сказать «да», и потому он приглашает меня в аэродинамическую лабораторию, чтобы, прежде чем дать ответ, я мог посмотреть на испытание модели.

Продувка оказалась весьма интересным и поучительным зрелищем. Поначалу мне показали поведение модели при той центровке, с которой я испытывал самолет. Едва модель начали дуть, как она начала отчаянно кувыркаться в потоке воздуха. Стоять неподвижно она просто не могла. После этого центровка была изменена, и вновь включили вентилятор. Картина сразу же стала иной. Модель устойчиво, едва покачиваясь, стояла в потоке. Именно в этот момент Поликарпов спросил меня, согласен ли я повторить испытания второго варианта истребителя, и я ответил, что согласен…

Никогда не забуду [перед первым полетом. — В.И. ] соавтора Поликарпова — Косткина. Он стоял бледный, волнующийся и сказал мне: «Как Вы спокойны. Я вот не лечу, а коленки остановить не могу. Дрожат!» Взлет был в том же направлении от ангаров к лагерю. Машина прекрасно взлетела. Я сделал круг над аэродромом и приземлился».

До 15 октября произведено на зав