3+

Лучшая маскировка – сделать самолет прозрачным. В идеале – весь, но, так как трудно представить прозрачный мотор, пулеметы и экипаж, то хотя бы обшивку. Тогда, глядя на самолет с любой точки, наблюдатель будет видеть не самолет, а находящийся за ним фон.

Эта простая, но поистине гениальная, мысль родилась на пару лет раньше начала использования маскировочной,окраски самолетов. Еще в 1912 году П. фон Петроши покрыл самолет «Таубе» фирмы Лонер обшивкой из прозрачного материала. В 1913 году аналогичные работы проводили А. Кнюбель в Германии и Лебедев в России. Во время Первой мировой войны в Германии построили прозрачные самолеты на базе «Фоккер» E.III, «Румплер» С.1, «Альбатрос» В.2 и «Линке-Хофман»R. 1. Не исключено, что некоторые из них принимали участие в боевых действиях.

После войны Германии было запрещено иметь военно-воздушные силы и производить боевые самолеты. Но в СССР о прозрачных самолетах не забыли. В 1920-х годах о них упоминалось в советских авиационных журналах, а в начале 1930-х интерес к такого рода маскировке был подогрет сообщением советских военных приемщиков в Италии о том, что они случайно стали свидетелями «испытания прозрачного гидросамолета, который сам не был виден, а обнаруживался только шумом и следом на воде». Предпринятые меры для получения дополнительных данных успехом не увенчались.

7 апреля 1932 года в НКТП по вопросу использования прозрачных материалов прошло совещание представителей Глававиапро- ма, НИИ ВВС, ЦАГИ и других заинтересованных организаций. На совещании рассмотрели общее положение работ, ведущихся в СССР по получению прозрачных материалов, из которых можно было изготовить обшивку самолетов и даже некоторые силовые элементы, в частности, лонжероны. Приглашенный изобретатель Громов (к сожалению, в ту пору инициалы, как правило, не указывались) доложил об изобретенной им прозрачной массе, годной, по его мнению, для этих целей. Эта масса готовилась «из рыбной чешуи и затем вводятся силикаты, которыми пленке придается любая твердость». Для получения листов обшивки предлагалось заливать этой массой металлическую сетку или редкое полотно. Кроме декларативных заявлений о том, кого надо привлечь к работе и на кого возложить руководство, совещание решило создать комиссию, которая должна была представить на утверждение план работ и смету. Вероятно, это так и осталось единственным результатом совещания.

Однако на этом совещании не присутствовал начальник кафедры конструирования самолетов Военно-Воздушной Академии Сергей Григорьевич Козлов, который примерно с 1928 года работал над вопросом уменьшения видимости самолетов. Правда, до 1934 года его деятельность ограничивалась чисто теоретическими изысканиями и весьма примитивными экспериментами, которые можно было провести без каких бы то ни было ассигнований. Но отсутствие официального заказа позволило С.Г. Козлову не спеша и основательно продумать не только пути максимального уменьшения видимости самолета, но и все препятствия, стоящие па этом пути. Проблема была разделена им на три отдельные задачи: видимость обшивки, видимость внутренней структуры самолета и видимость мотора, экипажа, вооружения и т.д.

Для решения первой задачи Козлов выбрал прозрачное покрытие. Исследовав несколько, наиболее подходящих материалов, он остановился на целлоне 2* , который ранее применялся немцами. При дальнейшем усовершенствовании именно целлон имел наибольшие шансы стать кондиционным материалом для прозрачной обшивки.

Анализируя вторую задачу, Козлов отказался от эфемерной возможности использования для силовых элементов прозрачных материалов (в силу их малой прочности) и остановился на применении более традиционных материалов. При этом он отмечал, что, кроме обычного стремления конструкторов снизить вес силовой конструкции, для уменьшения видимости самолета с прозрачной обшивкой необходимо всемерно уменьшить габариты силовых элементов. Таким образом, критерием качества материала, вместо удельной прочности (отношение предела прочности материала к его плотности – чем это отношение больше, тем меньше вес конструкции, обеспечивающей заданные условия прочности), становится просто предел прочности. Исходя из этого, на первое место, по мнению Козлова, вместо дюраля выходила нормализованная хромомолибденовая сталь.

Но не только выбор материала служил решению второй задачи – большую роль играл тип конструкции крыла и фюзеляжа самолета. Так как по своим физико-механическим свойствам целлон не мог служить работающей обшивкой, то наиболее перспективными с точки зрения малозаметности становились ферменные конструкции с проволочными расчалками, которые в первой половине 1930-х еще широко применялись в авиации. Из существующих наиболее полно решению второй задачи отвечала конструкция самолета «Сталь-2», хотя и здесь нужно было пересмотреть форму нервюр и лонжеронов.

Третий пункт. Для уменьшения видимости экипажа, вооружения, мотора и т.д. Козлов предлагал использовать некую «световую броню», пути реализации которой он, вероятно, и сам ясно не представлял. Суть дела была вот в чем. Любой предмет на фоне неба выглядит значительно темнее, чем само небо. Связано это с тем, что нижние поверхности освещаются отраженным от земли светом, а коэффициент отражения земной поверхности колеблется в зависимости от местности от 4 до 15%. Исключением является только снег – 80%. Летом нижние поверхности, какой бы светлой и блестящей краской они не окрашивались, будут выглядеть в 6-20 раз темнее неба. Следовательно, в идеале, надо подсветить нижние непрозрачные поверхности самолета или установить на эти поверхности, направленный вниз источник рассеянного света.

Сочетание всех трех направлений позволило бы построить максимально невидимый (или минимально видимый) самолет. Но значение для маскировки и цена осуществления каждого из них был неравноценны. Прекрасно сознавая невозможность в то время осуществления на практике «световой брони», С. Козлов больше не возвращался к этой идее, предложив, в качестве некоторой ее замены «отражательный» способ, т.е. «отразить соседние участки неба посредством полированных поверхностей (зеркал, полированная гладкая сталь и т.д.)». Решение второй задачи требовало проектирования специального самолета, и было оставлено на следующий этап работ. А пока все внимание было устремлено на прозрачную обшивку.

В конце сентября 1934 года Козлов для своих экспериментов получил от ВВС самолет У-2 и первые деньги – 1300 рублей.

С задней части фюзеляжа У-2, от второго сиденья и до начала стабилизатора, была снята обшивка, а вместо нее поставлен целлон. Целлон пришлось использовать случайный: механические качества были невысоки, прозрачность неважная и, кроме того, он обладал сильным желто-коричневым цветом 3* . Перетяжка проводились сотрудниками Кабинета конструирования летательных аппаратов ВВА им. Жуковского: начальником кабинета старшим инженером Красных, авиатехниками Островским и Смольяниновым.

Уже в середине октября работы закончили и самолет в присутствии начальника УВВС Алксниса, начальника Штаба ВВА Свирковского и помощника начальника Академии по политчасти Смоленского совершил ряд полетов, показавших заметное, по сравнению с обычным У-2, уменьшение видимости фюзеляжа. Алкснису идея очень понравилась, и он счел необходимым продолжить опыты. Однако, пока шло оформление документов, год закончился и средства в ВВА переведены не были.

Лишь 28 февраля 1935 года Алкснис поручил включить работы по прозрачному самолету в план научно-исследовательских работ ВВА и срочно выделить академии самолет АИР-6. Нельзя сказать, что эта яковлевская машина наиболее полно удовлетворяла требованиям минимальной видимости – этому, например, мешали подкосы крыла и шасси, состоящее из большого количества стоек. Кроме того, два лонжерона коробчатого сечения высотой 150 мм и нервюры, расположенные через 240 мм, представляли собой сплошные фанерные стенки. Но это был единственный моноплан малой мощности, который реально было в то время получить. На деньги из других тем небольшая конструкторская группа Козлова начала проектирование специального прозрачного двухместного самолета с мотором М-11, которое предполагалось закончить в апреле. В проекте было предусмотрено применение «отражательного» принципа для уменьшения видимости нервюр и лонжеронов, но для этого требовалось придать им своеобразные конструктивные формы. Особое внимание уделялось внутренней структуре самолета и свойствам целлона.

2* Целлон – ацетилцеллюлоза, получается воздействием ледяной кислоты и уксусного ангидрида на целлюлозу в присутствии катализатора. По механическим свойствам несколько уступает целлулоиду, но в отличие от него негорюч, более стоек к действию света, кислот, щелочей и органических растворителей. Существенным недостаткам целлона является гигроскопичность, в два раза большая, чем у целлулоида.

3* Вероятно, именно это обстоятельство послужим) причиной многократно цитируемого утверждения В. Б. Шаврова, что Козлов использовал для своих работ французский материал родоид, который быстро потускнел.

В апреле, наконец-то, было открыто финансирование. Деньги – 18000 рублей – дал Отдел Изобретений Наркомата Обороны (ОИ НКО). Вместо самолета АИР-6 С.Г. Козлов получил АИР-4. Причина этой замены не совсем понятна: ведь в 1935 году АИР-6 выпускался серийно, а АИР-4 был построен всего в двух экземплярах. Однако открытая кабина сильно облегчала замену обшивки.

В начале предполагалось покрыть целлоном те места, которые обтянуты полотном, но так как большая часть крьгла, передняя половина фюзеляжа и некоторые части оперения были покрыты работающей фанерной обшивкой, Козлов решил ввести в конструкцию соответствующие изменения и покрыть целлоном по возможности весь самолет, включая колеса.

Переделки состояли в следующем: заново пересчитали крыло и между лонжеронами ввели дополнительные распорки гг расчалки. С самолета были сняты два из трех бензобаков. а на их места установили несколько дополнительных нервюр. Вся передняя половина фюзеляжа до конца заднего сиденья в первоначальном виде была зашита 3-мм фанерой. Фаггеру сняли и ввели дополнительные крепления для сидений, переделали сами сиденья так, чтобы можно было летать с парашютами. Впоследствии (после 10 полетов), для улучшения скороподъемности и увеличения потолка, снял и заднее сиденье, превратив самолет в одноместный. В хвостовом (горизонтальном и вертикальном) оперении и задней части фюзеляжа (в двух последних отсеках) в местах снятой фанерной обшивки также ввели дополнительные усиления.

Кроме изменений, связанных с заменой обшивки, на самолете сняли двойное управление, а основное место пилота с приборами перенесли вггеред. После переделки АИР-4 получил название ПС – «Прозрачный самолет».

Одновременно исследовались свойства материала для прозрачной обшивки. Лучшим оказался целлон Мытищинского химкомбината. Эта партия по своим качествам, хотя еще и не удовлетворяла полностью всем требованиям, но уже близко приближалась ко многим из них и была значительно лучше того материала, который использовался на У-2. Образцы целлона испытывались в лабораториях ВВА, где были определены его механические характеристики. Испытания показали возможность применения целлона не только для обшивки ненесущих частей самолета, но и для крыльев и оперения. Прозрачность и чистота образцов также стали значительно лучше.

Однако, первая большая партия целлона, изготовленная по новой технологии на заводе «Красный боевик», оказалась по своей прочности и прозрачности хуже, чем представленные до этого образцы. Ко всему прочему, листы были покороблены, но так сроки выпуска самолета уже поджимали, то пришлось поставить на ПС этот целлон, зная, что он неполноценен.

Листы целлона между собой скреплялись с помощью пистонов и шайб из того же целлона. К силовым элементам листы крепились шурупами через пистоны, а к несиловым – шурупами без пистонов, но с прокладкой шайб из целлона. Чтобы обеспечить натяжение покрытия, листы стягивались шнуровкой. На нервюрах эта шнуровка захватывала еще и саму нервюру. Для безопасности швы шнуровки были проклеены матерчатой лентой, а в нервюрах – прошиты суровыми нитками.

В дополнение к прозрачной обшивке С.Г. Козлов сначала предложил сделать поверхность нервюр и стенок лонжеронов АИР-4 зеркальными. При этом он не надеялся на большой эффект такого мероприятия, считая, что для этого зеркальные поверхности должны иметь специальную форму. Работы по «озеркаливанию» оценивались Козловым в дополнительные 7700 рублей (40% от выделенной ОИ НКО суммы!!!). Неудивительно, что в результате ВВА отпустили 2 кг алюминиевого порошка, с помощью которого и окрасили каркас самолета.

Во шорой половине июля 1935 года переделки были завершены и 25 июля, в 5 часов 40 минут утра, несмотря на неблагоприятные метеоусловия (низкая – 100- 150 м- сплошная облачность, временами дождь), слушатель академии, летчик М.П. Вахрушев и начальник кабинета конструирования летательных аппаратов Я.Г. Красных совершили первый полет по кругу на высоте 50-100 м. Во время полета самолет имел тенденцию заваливаться на левое крыло и к развороту влево. Разбег, по сравнению с нормальным АИР-4, затянулся на 2-3 секунды, впрочем, взлет производился с грязного и размокшего аэродрома. Набор высоты, полет и посадка не отличались от обычных. Короблений и вибрации обшивки не наблюдалось.

Во втором полете экипажу предстояло выполнить два круга, постепенно набирая высоту. На первом круге на высоте 150 м самолет попал в облака, и набор высоты был прекращен. В начале второго круга упало давление масла и в 6 часов 05 минут полет пришлось прекратить. Всего в воздухе самолет находился 12 минут. Послеполетный осмотр самолета показал, что обшивка и ее крепление выдержали испытание на прочность.

Хотя первые полеты проходили для проверки регулировки самолета, некоторые выводы о его заметности можно было уже сделать.

Начальник факультета ВВА Д.И. Бузанов, наблюдавший полеты с земли, докладывал Начальнику Штаба академии:

«Видимость самолета после взлета на фоне облаков при высоте 30-50 м снижена очень сильно. Когда самолет во взлетном положении идет от наблюдателя, то ясно видны только центральная часть фюзеляжа, шасси и подкосы; остальное хотя и улавливается глазом, но не в виде резких контуров, как обычно, а в виде неясных полос цвета несколько светлее, чем фон облаков.

При нахождении самолета сбоку на высоте 100-150 м на расстоянии от наблюдателя 500-1000 м ясно видны профиль крыла шасси и профиль горизонтального оперения, мотор и экипаж, временами едва заметно вертикальное оперение, фюзеляж временами пропадает совсем, временами еле заметен в виде очень неясного контура слегка желтоватого цвета.

При полете самолета на зрителя передний лонжерон крыла ясно виден, как сплошная черта, при прохождении в зените все покрытие прозрачно, но слегка желтоватого цвета. Вся структура самолета: лонжероны, нервюры, шпангоуты видны совершенно ясно через прозрачное покрытие, как в крыле, так и в фюзеляже и оперении. (…) Идея прозрачного покрытия для уменьшения видимости самолета – оправдывает себя ».

На следующий день тем же экипажем была проведена вторая серия полетов. На этот раз самолет демонстрировали заместителю начальника ОИ НКО Н.П. Горшкову и инспектору при начальнике вооружений РККА С.Н. Сафронову.

«Полеты продолжались с 4 часов 30 минут до 5 часов 45 минут. Из-за темных облаков освещенность неба была слабой. Самолет летал по прямой в зените и немного в сторону – его маршрут определялся наличием просветов воблаках, наибольшая высота полета – 1450 м.

В полете самолет, мотор и покрытие вели себя нормально. Осмотр после полета показал, что крепление покрытия по виду такое же, как и до полета. Само же покрытие на крыльях, на верхней части фюзеляжа и, частично, на хвостовом оперении немного пожелтело, особенно в местах, где его толщина была более 0,5 мм. Кроме того, была замечена некоторая гигроскопичность целлона, что выразилось в появлении волнистости обшивки. Впрочем, все это не сильно повлияло на заметность самолета. Впечатления наблюдателей были примерно такими же, как и в первых полетах.

Дальнейшие испытания было решено провести в Серпухове и ранним утром 28 июля ПС, в сопровождении У-2, вылетел из Москвы. На ПС летели Вахрушев и Красных, а на У-2 – летчик Петренко и С.Г. Козлов.

В 5 часов 27 минут, из-за падения давления масла в моторе, ПС совершил вынужденную посадку на Подольском аэродроме. Неисправность устранили и в 7 часов 40 минут оба самолета вылетели в направлении на Серпухов.

Через час, без приключений, самолеты прибыли на аэродром в Липицы (примерно в 10 км от Серпухова). Полег проходил при ясном небе и ярком солнце, что неожиданно и благоприятно сказалось на целлоновой обшивке. Покрытие, имевшее при вылете желтый оттенок, на солнце отбелилось и стало почти бесцветным. Совершенно пропала и волнистость – покрытие натянулось на всем самолете совершенно ровно. С.Г. Козловым было отмечено, что во время полета фюзеляж и вертикальное оперение при взгляде сбоку пропадали на расстоянии от 600-700 м.

В тот же день на аэродроме в Липицах на самолете ПС был выпущен летчик НА Фегервари, для чего Вахрушев выполнил с ним 10-минутный провозной полет, после чего Фегервари вылетел самостоятельно с инженером Красных на заднем сиденье.

Для проверки центровки самолета при полете без пассажира, Вахрушев отвез Козлова на Серпуховский аэродром и вернулся обратно один. Вся процедура заняла 13 минут, поведение самолета при этом не отличалось от обычного.

Аэродром в Липицах представлял собой открытое поле без ангаров. Отсутствие ангара и послужило причиной перелета ПС в Серпухов, который был выполнен в час дня летчиком Вахрушсвым с Красных на заднем сиденьи. Самолет отрулил в ангар, где его осмотрели С.Г. Козлов и Я.Г. Красных. Они обнаружили повреждение передних узлов шасси; при чем сухари в узлах сместились, и это вызвало разрыв обшивки на левом борту у кабины летчика.

По приказанию Козлова испытания прекратили, самолет оставили под охраной в ангаре, из которого убрали все другие машины, и допуск посторонних в ангар был запрещен. Козлов с экипажем ПС выехал в Москву с целью созвать комиссию специалистов-химиков, участвовавших в производстве целлона.

Однако Отдел изобретений НКО настаивал на продолжении испытаний и Козлов возвращается в Серпухов, где силами местной мастерской организует ремонт самолета, а заодно, для улучшения скороподъемности и потолка, снимает с него второе сиденье.

7 августа ремонт закончили и самолет выполняет контрольный полет на высоте 200 м. А через три дня выходит приказ заместителя Наркома Обороны М.Н. Тухачевского №0051, согласно которому НИИ ВВС должен «произвести испытание самолета и дать свое заключение по применению прозрачного покрытия для маскировки самолетов».

16 августа ПС перегнали на аэродром НИИ ВВС, где 22 августа провели испытания, на которых присутствовали начальник ОИ НКО Русанов, его заместитель Н.П. Горшков, начальник 1-го отделения ОИ НКО т. Федоров, начальник штаба летной бригады НИИ ВВС И.В. Марков, начальник штаба в/ч 1695 Куприянов и С.Г. Козлов. Председателем комиссии был назначен командир летной бригады НИИ ВВС А.И. Залевский.

Во время испытаний летчик Арсентьев на ПС летал на высотах от 500 до 2500 м, в паре с ним, для сравнения, ходил У-2 (в качестве летнаба в состав экипажа входил член комиссии Куприянов), а рядом – Р-5 (пилот Нагавкин и летнаб Мокрицин), с которого фотографировали эту парочку.

Полеты начались в 11:00 и продолжались 4 часа. За это время, пока самолеты ходили кругами радиусом 1-2 километра от центра аэродрома и проходили в зените над комиссией, ее члены, с земли и с воздуха, смогли проверить видимость ПС на различных фонах – от яркого голубого неба до темных облаков и фона земли. В качестве неподготовленных заранее наблюдателей, И.В. Марковым опрашивались техники, работавшие в это время на аэродроме.

Результаты испытаний превзошли все ожидания. Дословно из акта комиссии:

«Видимость самолета на большей части ракурсов снижена очень сильно. На 2000- 2500 м самолет ПС на некоторых ракурсах не был виден совершенно ни членами комиссии, ни техниками работавшими на аэродроме, несмотря на то, что положение его было известно, так как и самолет У-2, шедший в паре с ним, и Р-5 были видны ясно. Впечатление таково, что ПС тает на глазах и затем при выходе на менее благоприятный ракурс, появляется снова, но виден все же довольно слабо».

С воздуха заметность самолета была также незначительной: с расстояния 1,5-2 км его можно было заметить только по случайным бликам от солнца или при развороте и полете прямо на наблюдателя, когда сплошные фанерные лонжероны и нервюры перекрывали друг друга и был виден абрис крыла.

Тень от самолета, этот вечный враг маскировщиков, была видна очень слабо в виде небольшого бесформенного пятна, но и она совершенно исчезала при полете на высоте 1500-1700 м, тогда как тень от У-2 была ясно видна. При полете над темным лесом ПС был виден лучше, чем над другими фонами.

Когда ПС и У-2 пошли на посадку, то экипаж Р-5, находившийся выше их на 200-300 м, потерял ПС из вида и не мог найти его, хотя знал, что тот находится недалеко от У-2. Обнаружили ПС только, когда он уже сел и рулил но аэродрому.

В выводах комиссии отмечалось, что применение прозрачного покрытия для уменьшения видимости самолета вполне оправдывает себя и высказывалась надежда, что специально сконструированный самолет даст эффект более сильный. При этом рекомендовалось обратить внимание на улучшение прозрачности и физико-механических свойств целлона.

Кроме того, в акте отмечались еще два преимущества прозрачного самолета, никак не связанных с маскировкой. Летчики, проводившие испытания, не были бы летчиками, если бы не отметили отличный обзор из кабины самолета. В свою очередь инженеры и техники не могли не заметить, что по удобству быстрого осмотра материальной части самолета ПС является «самым удобным из всех существующих».

Обнадеженный результатами испытаний С.Г. Козлов возвращается к своему плану и предлагает Отделу изобретений НКО развернуть работы по второму пункту – уменьшению видимости силовой структуры самолета. Он предлагает начать проектирование и постройку специального скоростного одноместного фоторазведчика под мотор М-22, конструкция которого обеспечит наименьшую видимость силовых элементов. Самолет этот, конечно, должен быть обтянут улучшенным прозрачным покрытием. На эту работу Козлов просил 315 тысяч рублей и обещал закончить ее в 1937 г. Причем для экспериментов с различными вариантами силовых элементов предполагалось построить два планера с четырьмя сменными комплектами крыльев и хвостовых оперений.

Однако в ОИ НКО придерживались другого мнения. Несмотря на то, что прозрачный самолет в течение месяца находился в обычных аэродромных условиях, оставались сомнения в эксплуатационных свойствах целлона. Кроме того, малая прочность этого материала не давала 100-процентной гарантии в возможности использования его для обшивки скоростных самолетов.

Заказчики не собирались возиться с таким сомнительным изобретением еще два года, тем более, что Козлов вместо отпущенных ему 18 тысяч рублей уже истратил на ПС все 45.

Сначала борьба шла между двумя вариантами: строить новый самолет или взять уже имеющуюся машину, истребитель или штурмовик, и изменить ее конструкцию для уменьшения видимости. Вероятно, С.Г. Козлову удалось доказать неосуществимость второго варианта, но тут появился третий – в начале ноября 1935 года работы по прозрачному самолету передали в Экспериментальный институт Гроховского, а Отдел изобретений оставался в наблюдателем за ходом работ.

Гроховский согласился включить новую работу в план института на 1936 г. Техническое руководство, по договоренности с Гроховским, возлагалось на С.Г. Козлова, которому вместе с инженерами ВВА Я.Г. Красных и Н.Е. Жовинскому, участвовавшим в постройке ПС, разрешалась работа по совместительству в Экспериментальном Институте. Однако прозрачного самолета Гроховский так и не построил.

Источник:http://www.telenir.net/

3+

от admin