У-2 (ПО-2) многоцелевой тренировочный самолет.

Всем известно, что самолет Н.Н.Поликарпова У-2 сыграл большую роль в истории отечественной, да, пожалуй, и мировой авиации. На этой машине учились летному делу десяткитысяч летчиков. Дешевый в производстве и неприхотливый в эксплуатации У-2 долгие годы строился серийно.

В одной из летных школ инструктор так объяснял курсантам основные особенности конструкции машины: «Самолет У-2 состоит из палочек и дырочек. Палочки для усиления, дырочки - для облегчения». При всей анекдотичности такое пояснение содержало рациональное зерно. Пилотажные качества У-2 тоже были уникальными. Он с трудом входил в штопор и выходил из него с минимальным запаздыванием. Рассказывают, что однажды В.П.Чкалов у земли развернул У-2 по крену почти на 90 градусов, чтобы пролететь между двумя березами, расстояние между которыми было меньше размаха крыльев.

В многочисленных публикациях достаточно подробно описана конструкция и история применения этой замечательной машины. Тем не менее, история создания самолета во многом не известна читателям. И даже в обстоятельной книге В.Б.Шаврова об этом написано довольно мало. Попробуем приоткрыть завесу времени и рассказать о том, как создавался У-2.

Начиная с 1919 г., основным нашим учебным самолетом являлся У-1, созданный на базе английского разведчика Авро-504, первый полет которого состоялся еще в 1913 году. Не случайно, поэтому в 1922 г. встал вопрос о необходимости разработки более современной учебной машины, тем более, что к этому времени методика обучения летному делу претерпела существенные изменения. Было признано необходимым осуществлять обучение самостоятельным полетам на самолетах первоначального обучения, а отшлифовывать мастерство на тренировочных (переходных) машинах.

Николай Николаевич Поликарпов непосредственно занялся разработкой учебных самолетов в 1923 г. Одной из первых его работ в этом направлении был проект двухместного «малого учебного самолета с мотором ABC» мощностью 18л. с. Машина представляла собой свободнонесущий моноплан чистых форм с максимальной скоростью полета до 107 км/ч. Однако малая мощность двигателя не позволяла проводить обучение фигурам высшего пилотажа. Проект реализован не был.

В октябре 1924 г. НТК ВВС составил общие тактико-технические требования к самолетам первоначального обучения и переходным. Подчеркивалось желание иметь в качестве таковых биплан с небольшой посадочной скоростью.

Под эти требования Поликарпов в 1925 г. спроектировал 2У-Б3 - «второй учебный с мотором БМВ-3» жидкостного охлаждения мощностью 185 л. с. Предусматривалась возможность установки двигателя БМВ-IV в 240 л. с., тогда самолет мог рассматриваться как переходный. Отметим, что в книге В.Б.Шаврова «История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.» автором машины ошибочно назван Моисеев, в то время начальник конструкторского полуотдела в КБ Поликарпова. 2У-Б3 отличался хорошими аэродинамическими формами, продуманной конструкцией. Его постройка была завершена в феврале 1926 г., а с марта начались испытания.

Однако появившиеся новые требования к машинам первоначального обучения заставили трактовать самолет как переходный, в связи с чем его переименовали в П-1. Испытания подтвердили хорошие летные характеристики П-1 (2У-Б3), в отчете о летных испытаниях, в частности, отмечалось, что «выполнение штопора вялое, напоминает крутую спираль». Была заказана серия этих машин, но постройка не состоялась из-за очередного изменения требований к переходным самолетам: по указанию П.И.Баранова, тогдашнего начальника УВВС НКО, на переходном самолете должно быть установлено вооружение, чтобы он мог пользоваться одновременно и в качестве учебно-боевой машины, и легкого корпусного разведчика. Так появился вооруженный вариант П-1 с мотором БМВ-IV, а затем П-2 с двигателем М-6.

К середине 1925 г. было решено строить самолет первоначального обучения с двигателем мощностью около 100 л. с. Предполагалось, что такой двигатель в ближайшее время смогут создать отечественные конструкторские коллективы. 27 сентября 1925 г. Авиатрест письмом известил Поликарпова, что«...самолет первоначального обучения начнет проектироваться по особому распоряжению в связи с постройкой нового мотора». Однако Поликарпов еще до этого письма выполнил несколько предварительных эскизных проектов самолета данного типа.

К середине 1926 г. конструкторским коллективам, возглавляемым А.Д.Швецовым (завод № 4) и Н.Р.Брилингом (НАМИ), удалось построить моторы М-11 и М-12 и начать их испытания. Первоначально чаша весов склонялась в сторону М-12, в связи с чем 3 июля 1926 г. Авиатрест официально приказал приступить к проектированию учебного самолета У-2 под этот двигатель. Технические требования к машине были сформулированы НТК ВВС и подписаны начальником самолетной секции С.В.Ильюшиным 15 июля 1926 г. В их разработке принимал активное участие как член НТК ВВС и сам Н.Н.Поликарпов. В требованиях, в частности, оговаривалось, что максимальная скорость полета не должна превосходить 120 км/ч, а посадочная - 60 км/ч, самолет должен быть только бипланной схемы и строиться из имеющихся в СССР материалов.

Поликарпов при разработке проекта постарался сиденья ученика и инструктора расположить ближе к центру тяжести (в отличие от самолета 2У-Б3). Особое внимание уделялось простоте пилотирования самолета. Для снижения себестоимости эксплуатации и производства верхние и нижние крылья имели одинаковую конструкцию, обеспечивающую взаимозаменяемость. Формы крыла и оперения в плане были сделаны прямоугольными («рублеными») для упрощения производства, что отличало первый экземпляр от всех последующих опытных и серийных вариантов У-2. Это, разумеется, ухудшало аэродинамику, но ввиду невысоких (даже по тем временам) требований к максимальной скорости считалось приемлемым.

В докладе Авиатресту Поликарпов отмечал: «В самолете введены впервые существенные в эксплуатационном отношении усовершенствования, как то: передвижное ножное управление, передвижные сиденья, выключаемое ножное и ручное управления, взаимозаменяемые элероны, рули высоты и пр.».

Выхлопные патрубки цилиндров мотора были объединены в общий кольцеобразный коллектор. Воздухозаборник карбюратора располагался снизу капота. Тросовое управление имело по большей части внутреннюю проводку, что также отличало этот вариант от последующих.

6 октября 1926 г. эскизный проект был рассмотрен на заседании Технического совета Авиатреста. В постановлении отмечено, что «общее направление по проектированию самолета У2-М12, принятое сухопутным отделом, признать правильным» (в те годы КБ Н.Н.Поликарпова существовало на правах отдела сухопутного самолетостроения ЦКБ Авиатреста). Однако было предписано перенести бензобаки из фюзеляжа на верхнее крыло и «вынести их из-под центроплана». Поликарпов возражал против этого пункта, считая, что такое размещение бензобаков ухудшит аэродинамику крыла, но сделать ничего не мог.

Макет У-2 построили к 5 февраля 1927 г., и сразу начали строить и первый экземпляр машины. Однако полной ясности с мотором еще не было. М-12, на который руководство Авиатреста делало основную ставку, ломался на стенде. Ранее в постановлении от 2 февраля 1927 г. Технический совет Авиатреста внес предложение о проработке возможности установки на У-2 заграничных моторов «Люцифер» мощностью в 100 л. с. и «Сальмсон» в 120 л. с., по экземпляру которых находилось в СССР в различных учреждениях.

К концу марта выяснилось, что имевшийся в Серпуховской авиационной школе «Люцифер» был установлен на аэросани и разбит при пробеге. «Сальмсон» в НАМИ также стоял на аэросанях, проработал более 150 часов и был основательно изношенным. Поэтому в конце апреля

1927 г. Авиатрест дал указание установить на первом опытном экземпляре М-11 конструкции А.Д.Швецова, который к тому времени все же прошел стендовые испытания, но не прошел государственных. 23 июня 1927 г. самолет был выведен на аэродром.

Испытания начались с 24 июня 1927 г. Очень скоро выяснилось, что на М-11 в полете перегревается масло, часто случаются отказы. Словом, в полной мере проявились «детские болезни» мотора. Фактически проводились летные испытания и доводка не столько самолета, сколько двигателя. Авиатрест дал срочное указание установить на У-2 двигатель М-12, но М-12 довести до надлежащей степени надежности так и не смогли. Совместными усилиями КБ Поликарпова и Швецова многие недостатки М-11 все же удалось устранить. 15 сентября 1927 г. самолет передали на госиспытания в НИИ ВВС. Они показали, что машина имеет неплохие летные характеристики, в том числе штопорные, и в целом удовлетворяет требованиям ВВС, за исключением скороподъемности. На втором экземпляре Н.Н.Поликарпов существенно улучшил аэродинамику, поставив эллиптические законцовки крыла и оперения. Толстый профиль крыла «Прандтль-Р65» был заменен другим, более тонким, профилем «№ 2», разработанным аэродинамиками КБ Н.Н.Поликарпова, поскольку в ЦАГИ подходящего профиля не нашлось. Для улучшения пилотажныххарактеристик поставили увеличенный руль направления. Машину несколько облегчили до разумных пределов. Некоторые данные говорят о том, что второй экземпляр, полностью отражавший взгляды Поликарпова на подобный самолет, проектировался одновременно с первым, но его по разным причинам в производство решили не передавать до завершения испытаний первого экземпляра. Впрочем, проекты были очень близки: тот же шаг нервюр, шпангоутов, одинаковая конструкция всех основных элементов. Эскизный проект второго экземпляра был утвержден 28 февраля 1928г., после начала испытаний.

Испытания, которые проводил летчик Громов с января 1928 г., показали великолепные летные качества У-2. «...Все фигуры за исключением штопора самолет делает нормально, что же касается штопора, то ввод самолета в таковой труден, выход же из штопора очень легкий», - отмечалось в кратком отчете о первом этапе летных испытаний.

Уже 29 марта 1928 г. НТК ВВС постановил построить опытную серию У-2 из 6 экземпляров на заводе № 25 для опытной эксплуатации в летных школах. Серийное производство развернулось на ленинградском авиационном заводе № 23. К 29 октября 1929 г. этот завод построил 25 У-2, из которых сдал заказчику 19 машин. В дальнейшем производство развивалось очень быстро. Например, только за 1933 г. 23-й завод выпустил 1508 машин. Серийные самолеты отличались от второго экземпляра, в основном, измененным капотом.

Конструкция самолета У-2 была деревянная из сосны и фанеры, с полотняной обшивкой, узлы - из мягкой стали, стойки коробки ерыльев первоначально - дуралюминовые каплевидные трубы, вскоре замененные стальными круглыми трубами с примотанными к ним лентой на клее деревянными обтекателями (для удешевления). Фюзеляж - с фанерной передней частью и расчалочной хвостовой, верхняя грань задней части закрывалась съемным выпуклым гарготом из 1-мм фанеры для удобства осмотра. Моторная рама первоначально была в виде кольца, штампованного из 4-мм дуралюмина. С 1931 г. она была заменена цельносварной из стальных труб по образцу моторамы самолета Ш-2, строившегося в 1930 г. на этом же заводе. 

Крылья - нормальные двухлонжеронные, профиль их - ЦАГИ-541 относительной толщины 8,1%, с нижней кромкой. Лонжероны - коробчатые, нервюры - с фанерной стенкой и рейками-полками без пазов, прикрепленными к фанере одним боком на клее и гвоздях. Клей - только казеиновый. Стабилизатор - двухлонжеронный, угол его установки мог меняться на земле путем перестановки заднего вильчатого болта на гребенке лонжерона киля. Подкосы стабилизатора - стальные каплевиднык трубы с регулировкой длины. Все обода крыльев и оперения дуралюминовые. 

Шасси состояло из передних и задних подкосов, пары ленточных расчалок и оси. Задние подкосы - амортизационные из телескопических труб с траверсами, на которые наматывался резиновый 13-мм шнур (по 16 м на каждый подкос). Колеса - спицевые 700х120 мм. Костыль - ясеневый, ориентирующийся и управляемый вместе с рулем направления через витые пружины. Лыжи главные - 2,200х334х264 мм, хвостовая - 500х204 мм. Проводка управления - тросовая, а на прямых участках - проволочная. 

Капот двигателя, первоначально закрывающий весь картер, был в серии изменен. Весь двигатель от задней стенки картера был оставлен открытым, а капот свелся к четырем отдельным стенкам, закрепленным на петлях-гребенках по задней кромке, и стягивался тросом с пружиной и замком по передней кромке вокруг моторамы. Капот мог раскрываться и закрываться почти мгновенно, что очень облегчало обслуживание силовой установки. Зимой картер иногда закрывался упрощенным капотом. Ряд местных изменений был внесен по опыту эксплуатации (весьма большому). 

Летные качества У-2 в зависимости от того, для каких целей применялся самолет и какие изменения вносились в его оборудование, колебались. Но во всех случаях самолет оставался надежным, легким и послушным в управлении. У-2 мог совершать взлет и посадку на самых малых аэродромах и даже на неподготовленных площадках. Вес пустого самолета в учебном варианте - 635-656 кг, в других - до 750 кг; взлетный - от 890 до 1100 кг, с бомбами - до 1400 кг. Скорость максимальная - от 130 до 150 км/час, крейсерская - 100-120 км/час, посадочная - 60-70 км/час, потолок - 3800 м, разбег и пробег-100-150м. 

В течение многих лет самолеты У-2 были единственными машинами первоначального обучения в летных школах и аэроклубах Осоавиахима. Учебные организации оборонного Общества на этом самолете подготовили в годы войны почти 100 тысяч летчиков.