Модификации самолета У-2 (По-2)
Еще в начальный период эксплуатации высокая грузоподъемность и относительная доступность У-2 сделали его подходящим для использования в качестве самолета сельскохозяйственной авиации. Конструкцию машины пришлось изменить - у У-2АП или АО кабину пилота сдвинули вперед на 0,25 м, чтобы сохранить центровку, а в центроплане верхнего крыла установили дополнительный топливный бак, чтобы компенсировать уменьшившийся объем фюзеляжного бака. На месте второй кабины поместили бак для порошкообразных химикатов на 200-250 кг, а за ним организовали еще одну кабину, в которой при перебазировании мог располагаться техник.
Установка бака с химикатами потребовала изменить крепление задних стоек центроплана и конструкцию гаргрота фюзеляжа. В ходе производства многократно менялась конструкция механизма высыпания химикатов. Вначале механизм представлял собой люк в нижней части фюзеляжа с обычной заслонкой, открывавшейся летчиком с помощью тросовой проводки. После открытия люка химикаты высыпались в раздвоенный короб ("штаны"), позволявший увеличить полосу распыла. В дальнейшем "штаны" заменяли различными дефлекторами, что позволило уменьшить массу конструкции, увеличить полосу захвата и сделать распыление более равномерным. С 1931 года в СССР началось серийное производство сельскохозяйственных самолетов. Хотя У-2АП использовались по всей территории СССР (за исключением, пожалуй, Крайнего Севера), основная масса была сосредоточена в Московской области, на Украине, в республиках Закавказья, Казахстане, центрально-азиатских республиках и в Поволжье. За одиннадцать лет производства (1930-1940 годы) было построено 1235 У-2АП. Улучшенный сельскохозяйственный вариант По-2 выпускался и после войны, пока ему на смену не пришел Антонов СХ-1 (сельскохозяйственный первый), который ныне широко известен под обозначением Ан-2.
Индекс АП в названии самолета также подразумевал значение "аэроопрыскиватель", поскольку некоторые из сельскохозяйственных самолетов были оборудованы баками и трубками для распыления жидких химикатов. У-2АС - "аэросеятель" - использовался для обработки полей, доступ к которым был затруднен из-за осенней или весенней распутицы. На самолет за кабиной пилота устанавливалась ветрянка, которая через передачу вращала оребренный диск под фюзеляжем, разбрасывавший семена. Для полетов с мягкого грунта сельскохозяйственные У-2 иногда оснащались второй парой колес, которые крепились с внешней стороны основных. Это позволяло вдвое уменьшить давление на грунт и увеличивало колею.
Несколько позже была предпринята попытка увеличения проходимость У-2/По-2 по грунту с помощью гусеничного шасси. Северная часть СССР была зоной ответственности Главсевморпути (ГУСМП -Главное управление Северного морского пути). Эта гигантская организация, имевшая десятки тысяч работников, отвечала за снабжение северных районов Советского Союза. Большую часть года эти территории были покрыты льдом и снегом, что позволяло использовать самолеты на лыжном шасси. Но на время короткой весны снег таял, и раскисший грунт делал эти районы практически недоступными. Н.А. Чечубалин, позже работавший в отделе изобретений ГУСМП, занялся решением задачи сделать эти территории доступными и весной. В 1937 году он спроектировал гусеничное шасси для У-2. Гусеница состояла из текстолитовых роликов диаметром 50 мм и длиной 300 мм, заключенных в боковые направляющие, а сама тележка шасси при виде сбоку имела ромбовидную форму, напоминавшую первые английские танки. Поднятый нос тележки не позволял ей "зарываться" при преодолении препятствий. Испытания подтвердили высокую проходимость гусеничного шасси, но оно было довольно дорогим в производстве, имело большой вес и создавало дополнительное аэродинамическое сопротивление. Несмотря на это, гусеничные шасси, аналогичные испытанному на У-2, были выпущены для биплана Р-5 и двухмоторного транспортного самолета Ли-2 (ДС-3).
Еще одна попытка оснастить самолет гусеничным шасси была предпринята в 1947 году под руководством С.А.Мостового, талантливого инженера, работавшего в Главсевморпути (в 1946 году по его инициативе десять По-2 были оснащены цельнометаллическими поплавками). Мостовой усовершенствовал шасси Чечубалина, и испытания вновь продемонстрировали его высокую проходимость. Но поуже упоминавшимся причинам гусеничное шасси не нашло применения на По-2 (такая же участь постигла аналогичные посадочные устройства, разрабатывавшиеся в США). На базе У-2АП был создан У-2СП (спецприменение), известный также под обозначением ПС-3 (пассажирский самолет трехместный). С него был снят бак для химикатов (и система распыления), на месте которого оборудовали третью кабину. Машина использовалась для перевозки пассажиров на короткие расстояния. С 1933 по 1939 год было построено 861 У-2СП. В 1932 году на заводе "Красный летчик" построили два У-2СП, которые отличались наличием общей кабины для двух пассажиров, закрывавшейся сдвигаемым назад фонарем. Один из этих самолетов был передан в распоряжение руководителя ленинградских коммунистов С.М.Кирова.
В 1932 году по предложению военврача А.Ф. Лингарта был спроектирован санитарный С-1 (или СС - санитарный самолет). Машина была создана на базе У-2СП и предназначалась для перевозки одного больного на носилках и сопровождающего его медработника или вместо последнего еще одного сидячего больного. Носилки устанавливались на четыре кронштейна над хвостовой частью фюзеляжа. Сверху они закрывались гаргротом увеличенной высоты, левая часть которого могла откидываться для погрузки-выгрузки. Носилки фиксировались ремнями. Медработник (или сидячий больной) сидел позади пилота, лицом к носилкам. Самолеты красились серебристым лаком и на "них наносились красные кресты. После испытаний С-1М-11 в НИИ ВВС в 1935 году штаб ВВС дал добро на серийное производство машины. К 1937 году выпустили 99 С-1, которые долгие годы служили в "Санавиации" - самостоятельном подразделении советского ГВФ. Самолеты использовались в малонаселенных районах, где отсутствовала нормальная дорожная сеть, и обычно доставляли врачей к пациентам или больных в больницы. В советских ВВС С-1 сформировали основу военной санитарной авиации.
С 1940 года новый усовершенствованный санитарный вариант У-2 - С-2 начал заменять устаревшие С-1. На С-2 установили новый гаргрот, верхняя часть которого шла практически параллельно верхнему лонжерону фюзеляжа на большей части его длины, что позволяло обеспечить больше места для носилок с раненным. Грузоподъемность осталась прежней - 340 кг, но машину оснастили более мощным мотором М-11 Д. К моменту вступления СССР в войну было построено около 340 самолетов этой модификации. В ходе серийного выпуска в конструкцию С-2 вносились незначительные изменения, основной целью которых было обеспечение большего свободного пространства над носилками. Следующим санитарным вариантом У-2 стал С-3, иногда называвшийся в документах СКФ (санитарная кабина Филатова). В ходе "Зимней войны" 1939-1940 годов с Финляндией СССР нес тяжелые потери, что вызвало потребность увеличить вместимость санитарных самолетов. По предложению техника Филатова доработали серийный С-2 с мотором М-11Д, установив сверху фюзеляжа фанерную кабину для двух носилок, располагавшихся бок о бок. Поднимающиеся крышки крепились к продольной перегородке между носилками. Кабина для носилок устанавливалось вплотную к кабине летчика и места для медработника не предусматривалось. С-3/ СКФ строились в полковых мастерских в значительных количествах.
Значительные переделки провели на серийном У-2 при создании модификации У-2М (М-морской), которую иногда называли МУ-2. Эта машина была спроектирована в 1930 году С.А.Кочергиным. МУ-2 должны были прийти на смену устаревшим МУ-1 (поплавковому варианту Авро 504К), использовавшимися для подготовки летчиков гидросамолетов в авиационном училище в Ейске. Центральный поплавок под фюзеляжем и два вспомогательных поплавка под нижним крылом имели деревянную конструкцию. Однореданный центральный поплавок имел водоизмещение более двух тонн, а его верхняя поверхность была полукруглой формы. Первые испытания МУ-2 провели весной 1931 года на Москва-реке. Управляемость самолета была признана удовлетворительной, но скороподъемность и потолок оказались низкими. Кроме того, недостатком было признано отсутствие стартера, так как запуск мотора стоя на скользкой полукруглой поверхности поплавка представлял собой крайне опасный номер. С учетом этих замечаний от запуска самолета в серийное производство отказались. Прототип передали в Ейск, где он эксплуатировался. Как минимум, до 1933 года. Потребность в легком учебном и транспортном самолете оставалась неудовлетворенной.
В 1940 году на ремонтном предприятии гражданской авиации один У-2СП оснастили парой поплавков ЦАГИ-10, выбранных за их хорошую управляемость на воде и неплохую аэродинамику. Подкосы, которыми поплавки крепились к фюзеляжу, имели каплевидное сечение, и при виде спереди были похожи на букву М. Этот самолет использовался ГВФ. Подобная конверсия была выполнена еще с одной машиной в 1944 году предприятием в Московской области. В том же году пару поплавков ЦАГИ-10 установили на По-2. В 1940 году В.Б. Шавров спроектировал деревянные поплавки специально для У-2. Хотя они имели хорошую аэродинамику и управляемость на воде, в серию они не пошли, несмотря на то, что летные характеристики оснащенного ими У-2 были довольно высокими (максимальная скорость 147 км/ ч, время разбега 15 сек, потолок 3000 м). В 1942 году А.Я. Щербаков разработал еще одну конструкцию деревянных поплавков для У-2, которые имели простые обводы и, соответственно высокую технологичность. К самолету они крепились с помощью многочисленных подкосов. Несмотря на успешные испытания в серию они тоже не пошли.
У-2 (По-2) поплавковый вариант самолета
Прошло девять лет с момента первой попытки, прежде чем в 1944 году поплавковый вариант По-2 был запущен в серийное производство. В тот год У-2ВС был переделан в У-2М (или У-2П - поплавковый). Эта работа была проведена конструкторским бюро Н.Н.Поликарпова. В течение 1944 года был спроектирован и испытан новый вариант гидросамолета, который затем передали военным. Новая машина имела однореданный центральный поплавок и два вспомогательных под крылом, выполненных из дюраля. Обводы центрального поплавка были разработаны на базе семейства ЦАГИ-10, его длина составляла 6,4 м, ширина - 1,0 м, а полное водоизмещение достигало 2310 кг. Мотор М-11Д был оснащен винтом изменяемого шага, втулка которого была закрыта обтекателем. На самолете установили баллон со сжатым воздухом для запуска мотора. Сам двигатель был закапотирован. Элероны и руль высоты получили аэродинамическую компенсацию. Изменили вынос верхнего, крыла по типу У-2ШС, чтобы компенсировать изменение положения центра тяжести, вызванное установкой поплавка. Экипаж самолета состоял из двух человек, а топлива на борту хватало на 4,5 часа полета. Машина была вооружена одним 7,62-мм пулеметом ШКАС или ДТ на шкворневой установке и могла нести четыре 25 кг бомбы. Максимальная масса олезной нагрузки составляла 410 кг.
Модификация У-2 с мотором М-11Д, имевшим максимальную мощность 125 л.с. (92 кВт) и номинальную - 115 л.с. (85 кВт), первоначально получила обозначение УТ (учебно-тренировочный). Мотор имел обтекатели позади головок цилиндров, картер также был обтекаемой формы. Задняя кабина могла закрываться разборным фонарем для обучения слепому полету. Летные характеристики УТ не очень отличались от таковых у У-2. В предвоенные годы широко доступные У-2 часто использовались для различных экспериментов и испытаний. В 1935 году уже упоминавшийся инженер Михельсон создал на базе поликарповского биплана самолет Э-23, приспособленный для выполнения высшего пилотажа. В основном машина была оптимизирована для перевернутого полета - она получила крыло с полусимметричным профилем, карбюратор с двумя поплавковыми камерами. А также ряд доработок в топливной и маслосистемах. Посадочные щитки на нижнем крыле должны были компенсировать уменьшение подъемной силы из-за использования нового профиля. Вероятно, этот самолет имел номер СССР Э-23.
В том же году П.Д.Грушин из Московского авиационного института (МАИ) попытался облагородить аэродинамику У-2 - самолет получил капот NACA, обтекаемый фонарь закрывал обе кабины, а колеса оснастили каплевидными обтекателями. Кроме того, на машину установили два дополнительных топливных бака, вместимостью по 55 литров. Вес пустого самолета по сравнению с У-2 вырос на 27 кг, а прибавка в скорости составила 20 км/ч. 1935 год оказался "урожайным" на эксперименты с самолетом Поликарпова, в которых принял участие и инженер Филатов - он создал У-2 с V-образным оперением. Две рулевых поверхности, угол между которыми составлял 140 градусов, крепились к верхнему лонжерону фюзеляжа. Очевидно, при создании этой конструкции Филатов использовал опыт, полученный ранее при установке подобного оперения на биплан Р-5. Целью доработок было увеличение зоны обстрела для хвостового стрелка, а также незначительное снижение сопротивления самолета. Управляемость доработанной машины не пострадала, но в серию она не пошла. Следует отметить, что согласно другим источникам, пилоты К.А.Калилец и А.А. Ивановский испытывали эту машину еще в 1934 году.
В том же 1935 году в НИИ ВВС начали изучать возможности пилота управлять самолетом, находясь в лежачем положении. Предполагалось, что это позволит сократить площадь поперечного сечения фюзеляжа и, следовательно, уменьшить его сопротивление, кроме того, в лежачем положении пилот сможет переносить более высокие перегрузки. В результате к 1939 году один У-2 был соответствующим образом доработан - лежачее место для пилота было оборудовано на месте второй кабины. Испытания показали возможность управления самолетом в таком положении, но дальнейшего развития эти работы не получили, хотя эксперименты на короткое время возобновились после войны. Одной из главных довоенных модификаций самолета стал У-2ВВС/У-2ВС. Официально принято считать, что У-2ВС был создан во время Второй Мировой войны, то есть уже после нападения фашистской Германии на Советский Союз. Фактически использовать У-2 в качестве боевого самолета было предложено гораздо раньше. Еще 7 декабря 1931 года Я.Б. Гамарник, и Я.И. Алкснис одобрил это предложение, с условием, что самолет должен получить вооружение.
Конструкторское бюро Н.Н. Поликарпова в течение 1932 года перепроектировало У-2 в легкий боевой самолет. В следующем году эта машина успешно прошла программу государственных испытаний и была принята на вооружение под обозначением У-2ВВС (для Военно-воздушных сил). В некоторых документах самолет упоминался как У-2 М-11. Было построено еще четыре самолета. Которые в июне-июле 1933 года проходили войсковые испытания в летной школе в Борисоглебске. В 1935-36 годах было построено 468 экземпляров У-2ВВС. Машины были стандартизованы (естественно, в рамках понимания этого термина в тот период) в соответствии с СТУ 93, разработанном отделом стандартизации ГУАП (Главного управления авиационной промышленности). Базовая спецификация для У-2 М-11 или У-2ВВС оговорила следующие характеристики: максимальный взлетный вес 1064 кг, вес пустого самолета 726,22 кг, полезная нагрузка 237,76 кг (топливо и масло, весившие 100-110 кг, в полезную нагрузку не включались.
Начиная с эталона 1936 года, военные У-2ВВС были оснащены парой механических визиров МВ-5 бис, учитывающих снос, они устанавливались по бортам фюзеляжа задней кабины, и эти самолеты могли вести бомбометание с горизонтального полета. Для использования этих прицелов пришлось снять обшивку между 1-й и 2-й нервюрами.По сравнению с гражданскими машинами У-2Вс имел лучшее приборное оборудование - начиная с эталона 1934 года, помимо указателя воздушной скорости и альтиметра на самолеты этой модификации стали устанавливаться гироскопические индикаторы крена и тангенса (системы Пионер). Воздух для раскрутки гироскопа поступал от двух трубок Вентури, установленных на правом борту фюзеляжа. Навигационное оборудование состояло из компаса и часов, а состояние двигателя можно было контролировать с помощью тахометра и указателей температуры и давления масла.
На первых моделях (включая эталон 1936 года) приборная доска была сделана из листа фанеры, но начиная с эталона 1938 года ее центральную часть стали делать из листового алюминия, очевидно, чтобы защитить гироскоп от чрезмерных вибраций. Большая трубка Вентури, установленная на левом борту фюзеляжа, поставляла воздух для гироскопа искусственного горизонта. Этот прибор изредка устанавливали на отдельные самолеты с начала войны, а в состав стандартного оборудования он вошел в последние годы боевых действий и послевоенное время. Электросистема (которая до 1941 года устанавливалась заводом 23 только на У-2ВВС/У-2ВС и учебные машины, предназначавшиеся как для военных, так и для гражданских авиашкол) снабжала током навигационные огни (различались по форме на У-2/По-2 военного и послевоенного выпуска), лампы подсветки прицелов и освещения кабины, обогреватель трубки Пито и посадочную фару под нижним крылом. Посадочная фара часто устанавливалась и на гражданские варианты У-2. На остальных машинах были уложены электрические кабели. Но к источникам тока они не подключались.
В ходе трагического отступления 1941 года использовались весьма необычные способы, чтобы остановить продвижение пехотных и моторизованных подразделений германской армии. Например, с 4-го по 8-е сентября 1941 года на ремонтном предприятии № 163 Калининского фронта около дюжины У-2 оснастили парой стальных самодельных контейнеров, в которых находились зажигательные бомбы АЖ-2. Эти сферические "ампулы" диаметром около 125 мм были сделаны из тонкого металлического листа и содержали литр самовоспламеняющейся смеси КС. Внутри контейнера находилось пять труб, внутри которых размещалось пятьдесят АЖ-2. При атаке экипаж открывал заслонки и сотни зажигательных бомб шлейфом рассыпались за самолетом, накрывая большую площадь. Эффективность была достаточно высокой - одной АЖ-2 было достаточно, чтобы поджечь танк. Однако самовоспламеняющаяся смесь была очень чувствительна к температуре окружающего воздуха, при благоприятных же условиях АЖ-2 показывали прекрасные результаты. Контейнеры могли также загружаться мелкокалиберными осколочными бомбами.
Обозначение ВОМ-1 (воздушный огнемет) получил доработанный У-2 с мотором М-ИД, который мог нести так называемые "огневые мешки" с огнесмесью. Этот тип оружия был создан в сентябре-октябре 1941 года во ВХНИИ НКТП (Военно-химический научно-исследовательский институт Наркомата тяжелой промышленности). "Огневые мешки", сделанные из многослойной бензостойкой клеенчатой ткани, имели емкость 30 литров. Они содержали смесь бензина с порошком ОП-2, которая напоминала по своим свойствам позже использовавшийся западными союзниками напалм. Первоначально предполагалось, что наблюдатель будет сбрасывать мешки вручную. Сброс осуществлялся с высоты 50-60 м на расстоянии 60-70 м до цели, наблюдатель выдергивал чеку запала, находившегося в бумажной трубке в горловине мешка. Взрыв происходил на высоте 5-6 метров, накрывая цель облаком горячей липкой смеси.
Почти в то же время аналогичные по назначению мешки были разработаны в СНИИ ГВФ, где их конструкцию несколько усовершенствовали, добавив к мешку небольшую осколочную бомбу. Одновременно был доработан самолет - ВОМ-1 нес мешки в двух четырехсекционных кассетах. Передний контейнер подвешивался под фюзеляжем, позади стоек шасси, а задний крепился в фюзеляже, прямо за кабиной наблюдателя. Сброс осуществлялся при помощи вытяжного шнура, который открывал секции контейнера. Помимо "огневых мешков" в контейнер могли загружаться гранаты, мелкокалиберные осколочные бомбы или другие грузы, подходящие по габаритам (диаметр не более 260 мм): пакеты с пищей или медикаментами. В переднем контейнере могло разместиться до 80 кг нагрузки, а в заднем - только 60 кг. Учитывая малые высоты, на которых действовали ВОМ-1, пилот получил защиту - бронеплита устанавливалась под сидением или позади него.
На верхней поверхности левого нижнего крыла самолета устанавливался пулемет ШКАС. Вооружение и другое оборудование (генератор, фары и т.п.) увеличили максимальный взлетный вес ВОМ-1 до 1150-1200 кг и, следовательно, его летные характеристики ухудшились по сравнению с обычным У-2 М-11Д. ВОМ-1 успешно прошел испытания в начале 1942 года и в небольших количествах - всего пять серий - строился в авиаремонтных мастерских Южно-Уральского Военного округа в Актюбинске. В ходе боевых действий некоторые У-2 также оснащались кассетами для мелких бомб КМБ, которые изначально были разработаны для штурмовика Ил-2. В КМБ могли загружать противотанковые бомбы калибром 1,25 кг или ампулы АЖ-2 и т.п., общим весом до 300 кг. Снаряженные подобным образом самолеты в основном использовались против танков противника.
По некоторым данным, под Сталинградом самолеты У-2, атаковавшие с малых высот в условиях плохой зимней погоды, уничтожили большое количество вражеской бронетехники. Первоначально У-2ВВС имели только два балочных держателя Дер-5, установленных под нижним крылом и способных нести бомбы калибром до 32 кг. Вскоре в полевых ремонтных мастерских вместо них стали устанавливать шесть бомбодержателей Дер-6 для 50 и 100 кг фугасных бомб или Дер-21, на которых помимо бомб калибром до 100 кг могли подвешиваться контейнеры КД-1-6 для мелких бомб калибром от 8 до 25 кг. Шесть держателей Дер-7, способных нести нагрузку общей массой до 300 кг, стали первым стандартным вариантом вооружения У-2, установленным осенью 1942 года приказом главного инженера советских ВВС А.И.Репина. Несмотря на это распоряжение, из-за отсутствия комплектующих в ремонтных мастерских и на авиазаводах продолжалось изготовление У-2 с самыми разнообразными типами вооружения.
При необходимости уничтожить важную, хорошо защищенную цель оружейники могли подвесить под фюзеляж У-2 бомбу ФАБ-250. Уникальным вариантом вооружения была установка под фюзеляжем самолета держателя для полутонной бомбы ФАБ-500, осуществленной К.А.Москатовым. Мсркно только представить как взлетал У-2, слабый мотор которого пытался вытянуть вес бомбы, топлива, пилота и двух пулеметов под нижним крылом. Завод 387 разработал и в июне 1942 года передал на испытания У-2ВС с вертикальными контейнерами для мелкокалиберных бомб и зажигательных ампул, которые были установлены в фюзеляже позади кабины наблюдателя. Эти контейнеры могли вместить 68 осколочных бомб АО-2,5 или 48 зажигательных бомб ЗАБ-2,5 или осколочные бомбы АО-8 и АО-15 (16 или 8 соответственно). Кроме того, самолет мог нести бомбы на держателях под крылом. Стрелковое вооружение самолета состояло из неподвижного пулемета ШКАС (П-426К) с боезапасом 300 выстрелов на нижнем крыле и еще одного ШКАСа (П-426Т) на шкворневой установке у наблюдателя. Последний в дальнейшем заменили пулеметом Дегтярева ДТ. Точное число построенных самолетов этого типа неизвестно, но можно с большой долей уверенности предположить, что при полностью загруженных контейнерах (180 кг) балансировка машины значительно ухудшалась.
В мае 1943 года, незадолго до Курской битвы, У-2ВС в порядке эксперимента оснастили контейнерами АБК-П-100 и БАС-1 для борьбы с бронированными целями. Первый контейнер вмещал 33 противотанковых бомбы ПТАБ-2,5, второй - 29 подобных боеприпасов. У-2ВС был способен нести четыре контейнера АБК-П-100 или шесть БАС-1. Но на сегодняшний день нет достоверных данных об использовании У-2 с этими контейнерами. Модификация У-2ВС, очевидно имевшая обозначение У-2ЛШ (легкий штурмовик), помимо 120 кг бомб под фюзеляжем могла нести под крылом неуправляемые ракеты РС-82 и PC-132.
Почти ничего по сей день неизвестно о модификации У-2 "Ночь". Ее создание восходит к 1941 году, когда Ставка приняла решение оборудовать около 50 У-2 радионавигационной аппаратурой "Ночь-1", которая была разработана заводом 327 Наркомата электропромышленности. Эта аппаратура позволяла самолету возвращаться на свой аэродром, пользуясь сигналами УКВ маяка. К работам был подключен завод 387, но данных о количестве У-2, оснащенных "Ночь-1" и их боевом применении пока не найдено.
На начало 1944 года каждый авиазавод производил несколько модификаций У-2, и введение подсборок упростило изготовление существующих версий и создание новых разновидностей машины. После запуска в производство У-2ВС, приспособленного для серии, на его базе были созданы следующие модификации У-2НАК, У-2ГН, У-2СС и У-2М. Последней модификацией, запущенной в серию незадолго до конца войны, стал сельскохозяйственный У-2АП. Внешними отличиями У-2ВС образца 1944 года были триммер на левом руле высоты и пулемет ДТ на турели Тур-6 (однако продолжалась и постройка У-2ВС с пулеметами ШКАС). В состав стандартного оборудования вошел генератор ГС-350 (ранее устанавливался только на ночных бомбардировщиках), который питал током лампы подсветки кабины, навигационные огни и посадочную фару. Последняя теперь входила в состав стандартного оборудования, она устанавливалась под левым нижним крылом, заменив на части машин посадочные фальшфейры.
К стандартному оборудованию панели приборов, включавшему компас, альтметр, указатель скорости и указатель положения, добавили гирогоризонт, питание которого осуществлялось большой трубкой Вентури, крепившейся на левом борту фюзеляжа перед передней кабиной. Ручка управления в задней кабине стала съемной. Также в состав стандартного оборудования У-2ВС образца 1944 года входил шумо-пламегаситель ШПГ-2, установленный на выхлопном коллекторе, и прицел для ночного бомбометания НКПБ-8, крепившийся к правому борту фюзеляжа у передней кабины, с соответствующим вырезом в нижнем крыле. Под крылом и фюзеляжем размещалось шесть держателей Дер-7 с тросовым спусковым механизмом, которые могли нести нагрузку общим весом до 300 кг. Со всеми этими доработками У-2ВС образца 1944 года успешно прошел государственные испытания, в ходе которых было обнаружено снижение летных характеристик. Доработанный самолет весил на 388 кг больше, чем обычный У-2, но без бомбовой нагрузки он лишь незначительно уступал по скорости, скороподъемности и потолку своему предшественнику. При подвеске бомб скорость самолета составляла 134 км/ч у земли, 100 км/ч на высоте 1 ООО м, а эксплуатационный потолок не превышал 1550 м.
У-2НАК (ночной артиллерийский корректировщик) был спроектирован в ОКБ Поликарпова в 1943 году. Он строился на заводе 51 как модификация выпускавшегося параллельно У-2ВС (ЛНБ), согласно техническому заданию, подписанному 20 октября 1943 года начальником НИИ ВВС Красной Армии. У-2НАК был оснащен приемно-передающей радиостанцией РСИ-4, органы управления которой размещались в кабине наблюдателя. Блоки приемника и передатчика были установлены в фюзеляже за кабиной, а мачта антенны крепилась к верхнему крылу и являлась отличительной чертой этой модификации. Для связи между членами экипажа использовалось самолетное переговорное устройство СПУ-Ф-2. Шкалы приборов в обеих кабинах были покрыты флуоресцентной краской и освещались ультрафиолетовыми лампами УФО. Бортовая электрическая сеть питалась от генератора ГС-350М мощностью 0,35 кВт через регулятор напряжения РК-12Ф-350 и фильтр для подавления шума КФ-10-350. Генератор, имевший ременчатый привод от вала двигателя, был установлен между 1-м и 2-м цилиндрами, а регулятор и фильтр крепились к противопожарной перегородке. Увеличившееся число потребителей тока на борту потребовало внесения изменений в электропроводку самолета. Пусковое магнето было заменено катушкой КП-4716, а в высоковольтном контуре были установлены фильтры АФП. Чтобы избежать воздействия на радиоаппаратуру, все металлические части самолета (включая трубы тяг системы управления) заземлили с помощью медных проводов.
Войсковые испытания пяти опытных У-2НАК проводились с 10 по 25 июля 1944 года 118-м Отдельным разведывательным полком 2-ой Воздушной Армии 1-го Украинского Фронта, который базировался приблизительно на 100 км восточнее Львова. Несмотря на то, что в конечном итоге все самолеты были потеряны по не боевым причинам (в основном из-за вынужденных посадок после потери ориентации) они получили высокую оценку и были рекомендованы для запуска в серию. Боевое использование У-2НАК началось на последнем этапе войны: В дневное время корректировка артогня велась с высот 1000-1500 м на удалении не более 40 км от наземной радиостанции. Ночная разведка велась с высот 600-1000 м, при этом экипаж старался заходить на цель на минимальных оборотах двигателя. При первом заходе осветительные ракеты обычно не использовались. Только когда звук мотора выдавал самолет, экипаж НАК сбрасывал осветительную ракету, чтобы лучше рассмотреть цель.
Еще одной модификацией У-2ВС образца 1944 года был агитационный самолет У-2ГН (Голос неба), который был разработан Б.Н.Фадеевым и ОКБ Поликарпова. Прототип был построен на заводе 51, а два "серийных" самолета изготовили на заводе 494 в Козловке. Самолет был предназначен для ведения агитации среди войск противника в ночное время и был оборудован звукове-щательной станцией СГУ-43. Громкоговоритель был установлен вертикально в фюзеляже, позади места наблюдателя. Полотняная обшивка в районе рупора была снята. Органы управления звуковещательной станцией размещались в кабине наблюдателя, а питание она получила от генератора ГС-1000, мощностью 1 кВт. Вооружение на У-2ГН отсутствовало. Оба построенных самолета успешно применялись на фронте. Не без доли черного юмора кассеты для перевозки людей называли "деревянными пижамами" или другими выражениями, ассоциирующимися с гробом. Но несмотря на это, санитарные самолеты У-2, оснащенные ими, означали надежду на спасение для раненых и больных на всех фронтах. Легкие контейнеры, установленные на нижнем крыле биплана позволяли увеличить спасательные возможности "кукурузника" на 200%. Это стало ясно еще во время отступления в начале войны, когда самолеты вывозили тяжелораненых в тыл. У-2 с кассетами широко использовались в ходе боевых действий, причем они обслуживали не только регулярную армию, но и партизанские отряды.
Хронологически, первыми появились санитарные кассеты Бакшаева - СКБ - имевшие деревянный каркас, обтянутый полотном и весившие 17 кг. Каждая кассета крепилась к лонжеронам нижнего крыла при помощи четырех хомутов, а в задней части находился люк, через который устанавливались носилки. Испытания были закончены 28 июня 1941 года и кассеты запустили в серийное производство. У-2СКБ мог перевозить двух раненых на носилках, а С-2СКБ - трех. В случаях, когда не требовалось сопровождение медработника, вместо него брали еще одного сидячего раненого. Кассеты, спроектированные А.Я.Щербаковым, крепились под нижним крылом и выступали далеко вперед за его переднюю кромку. В каждой из них размещалось по двое больных, которые сидели спиной к спине, головой наружу. С парой этих кассет С-2 мог нести пять сидячих и одного лежачего пациента, а С-3 - пять и три соответственно. Конечно, мощности мотора М-11Д (125 л.с.) было маловато для такой нагрузки.
Относительно мало известно про опытную модификацию У-2МБ-М-12, которая при удачном стечении обстоятельств могла бы стать самым удачным вариантом поликарповского биплана. Самолет был оснащен пятицилиндровым мотором М-12 конструкции М.А.Косова, который развивал мощность 200 л.с. (147 кВт). Максимальная скорость У-2 составила 240 км/ч, потолок вырос до 5000 м, а скороподъемность возросла на 30%. Полезная нагрузка достигала 600-800 кг. На самолет установили 12,7-мм пулемет Березина УБТ, а места экипажа получили бронезащиту. Установка более тяжелого мотора также позволила решить проблему со слишком задней центровкой У-2 при полной загрузке. К сожалению, М-12 так и не удалось запустить в серию, и работы по самой многообещающей модификации У-2 были свернуты.
Учитывая малое количество У-2 "лимузинов", выпускавшихся советскими авиазаводами, которые обеспечивали пассажирам более комфортабельные условия, на переделку обычных бипланов в самолеты такого типа были брошены силы армейских инженеров и ремонтных мастерских. Переделки могли быть как незначительными, когда одну или обе кабины закрывали фонарем, так и более серьезными, затрагивающими силовую конструкцию фюзеляжа. Такие самолеты, как правило, существовали в единственном экземпляре, и первым из них был У-2Л (СПЛ, "Башнефть"), созданный в 1935 году. Еще один У-2Л ("лимузин" А.Н. Рафаэлянца) был построен в 1943 году в авиаремонтных мастерских ПЭМ-11 и значительно отличался от базового самолета. Фюзеляж увеличенной ширины и высоты примыкал к верхнему крылу. Поэтому стойки центроплана отсутствовали, а нагрузка от верхнего крыла передавалась непосредственно на силовые элементы фюзеляжа. Носовую часть удлинили, а площадь киля увеличили. По проекту Н.Н.Поликарпова был создан У-2-лимузин ЗВА (3-й Воздушной Армии). Самоле/переделали в мастерских 3-й Воздушной Армии, установив на него закрытую кабину и хвостовое колесо (базой был У-2ВС подготовленный к действиям в зимних условиях. Самолет установлен на лыжи и покрыт белым камуфляжем, а на двигатель установлен небольшой обтекатель, защищавший от переохлаждения. Машина вооружена пулеметом ШКАС, перед задней кабиной смонтирован бомбовой прицел, а вместо бомб подвешены кассеты КМБ.
В мае 1945 года советские "Кукурузники" появились на территории Чехословакии. Стандартное вооружение У-2 состояло из одного подвижного пулемета у наблюдателя и (гораздо реже) одного или двух неподвижных несинхронизированных пулеметов на нижнем крыле. Первоначально в качестве неподвижных пулеметов использовался ПВ-1 - модернизированный вариант обычного Максима, разработанный на Московском авиационном заводе летчиком и авиаконструктором А.В.Надашкевичем. Ему удалось снизить вес пулемета и увеличить его скорострельность с 600 до 750 выстрелов в минуту. ПВ-1 выпускался с 1926 по 1940 год. Позднее его заменили на более совершенный пулемет ШКАС КМ-35 (Шпитального-Комарицкого, авиационный скорострельный), который имел заводское обозначение П-426К (П-пулемет, 426 - заводской код, К - крыльевой). Оба типа пулеметов имели калибр 7,62 мм и пристреливались так, чтобы их очереди сходились на расстоянии 200 м перед самолетом. В фанерном коробе с полотняной обшивкой, проходившем от внешней стороны фюзеляжа и по верхней поверхности крыла шли патронные ленты к пулеметам, которые могли получать питание как с левой, так и с правой стороны. Патроны хранились в оружейном ящике, обычно из фанеры, установленном в фюзеляже, их число составляло 500-800 штук в зависимости от высоты ящика. Сам ящик располагался так, чтобы лента не имела перегибов в поперечной площади, и имел цилиндрические ролики у верхнего края, чтобы облегчить ее скольжение. Вся конструкция крепилась позади места пилота кожаными ремнями. Если самолет был оборудован сдвоенным управлением, то в патронном ящике делались прорези для тяг управления. Рычаг перезарядки пулемета располагался на соответствующем борту кабины. От гашетки на ручке управления до спускового механизма пулемета шел металлический тросик. Число неподвижных пулеметов , в принципе, ограничивалось только их весом, и было множество У-2, оснащенных парой пулеметов. Прицеливание велось с помощью кольцевого визира или оптического прицела ОП-1, представлявшего собой копию древнего английского прицела "Элдис" (Aldis), созданного еще в годы Первой Мировой войны. В обоих случаях прицельные приспособления крепились справа- спереди перед ветровым козырьком кабины пилота.Первоначально на подвижной шкворневой установке Тур-6 устанавливался пулемет ДА (Дегтярева авиационный) - облегченный вариант легкого пехотного пулемета ДП с барабанным магазином на 63 патронов.
Всего завод 23 выпустил 10972 У-2, а новый завод 387 в течение 1940-41 годов добавил к этому числу еще 1295 машин. В ноябре 1933 года в авиашколах ВВС числилось 1036 У-2, а по данным за январь 1934 года в боевых подразделениях находилось 349 таких машин, которые использовались в качестве учебных, связных и разведывательных самолетов, а также как корректировщики артиллерийского огня. К тому времени темпы выпуска У-2 составляли около 100 машин в месяц и продолжали устойчиво расти, достигнув пика в 1937-38 годах, когда ежемесячно заводы выпускали около 200 самолетов. К началу 40-х годов около 10 000 "Кукурузников" использовались в гражданской и военной авиации.При нападении фашистской Германии на Советский Союз располагавшиеся в прифронтовой зоне подразделения ВВС были фактически уничтожены на своих аэродромах в первые дни войны. Поэтому к боевым действиям пришлось привлекать самолеты У-2 и устаревшие Р-5, последних, правда, было немного. Большинство У-2, взятых из тыловых подразделений, особенно из авиашкол, имели большой износ (порядка 40-60%) и не могли нести полную боевую нагрузку - не тянули "дряхлые" моторы и не выдерживала конструкция. Кроме того, качество У-2, построенных в условиях военного времени, оставляло желать лучшего. Производство шло на эвакуированных предприятиях, где работали люди низкой квалификации - женщины, старики и подростки, которые просто не могли заменить опытных рабочих.
Поликарпов У-2 (По-2) представлял собой одномоторный двухместный биплан деревянной конструкции с неубирающимся шасси.
У-2 (По-2) в музее
Фюзеляж прямоугольного сечения состоял из задней и передней частей, которые соединялись между собой при помощи болтов.
Силовая конструкция cамолета.
Силовая конструкция состояла из четырех лонжеронов и рам (шпангоутов).Передняя часть фюзеляжа, имевшая шесть шпангоутов, была частично расчалена в верхней горизонтальной плоскости и полностью - в нижней. Для расчалок использовалась 3-мм проволока. Обшивка - из 2-мм фанеры. На переднем шпангоуте имелись узлы крепления для двигателя и противопожарной перегородки. Ветровые козырьки были выполнены из плексигласа. До 1938 года они состояли из трех секций -плоской передней и двух боковых, а затем их стали делать из одного изогнутого листа. Панели приборов в передней и задней кабине крепились к шпангоутам 2 и 3 соответственно. Фанерный пол простирался от шпангоута 1 до шпангоута 5. Конструкция задней части была аналогична передней - четыре лонжерона и шпангоуты, но растянута она была полностью. Верх задней части фюзеляжа был закрыт легкосъемным фанерным гаргротом, крепившимся на стяжных замках, что позволяло в случае необходимости осматривать конструкцию. К верхним лонжеронам задней части с помощью металлических фитингов крепился киль вертикального оперения. К лонжеронам также крепилось горизонтальное оперение и его подкосы и хвостовой костыль. По бортам находились люки для осмотра амортизатора костыля. Обшивка хвостовой части была полотняной. Сидения членов экипажа изготовлялись из гнутых стальных труб, соединенных сваркой. Для регулировки по высоте имелся подъемный рычаг и амортизатор из резинового шнура.
Крылья самолета.
Двухлонжеронные крылья имели профиль ЦАГИ-541 относительной толщиной 8,1%, с плоской нижней поверхностью. Силовой набор крыльев и центроплана состоял из коробчатых лонжеронов и фанерных нервюр, к которым с помощью казеинового клея и гвоздей крепились рейк-полки. Каждая консоль крыла имела десять обычных и шесть усиленных нервюр. К последним крепились расчалки бипланой коробки. Носок крыла до переднего лонжерона был обшит фанерой, остальная часть, включая элероны, имела полотняную обшивку. Верхние и нижние консоли крыла имели одинаковый размах и площадь, но размах верхнего и нижнего крыла был разным, так как в первом случае консоли крепились к центроплану размахом 1500 мм, а во втором - к фюзеляжу шириной 750 мм. Элероны имели основной и вспомогательный лонжероны и нервюры, к концам которых крепилась дюралевая задняя кромка. В корневой части нижнего крыла были сделаны дорожки для ходьбы из деревянных реек. Законцовки крыла были выполнены из дюралевого профиля, а начиная с эталона 1936 года в них появились вырезы для захвата рукой, облегчавшие обслуживание самолета на земле. Кроме того, под законцовками нижнего крыла были установлены защитные дужки, защищавшие их от касания земли при посадке с креном.
На самолетах, имевших вырез в нижнем крыле под бомбардировочный прицел, между 1-й и 2-й нервюрами устанавливалась еще одна для усиления. Узлы подвески вооружения располагались только на усиленных нервюрах. N-образные стойки бипланной коробки первоначально изготовлялись из профильных дюралевых труб, но в дальнейшем их заменили дешевыми стальными трубами с деревянными обтекателями, обклееными полотном и пропитанными лаком. Для улучшения обзора вверх центроплан имел вырез в задней кромке. В случае установки дополнительного топливного бака вырез отсутствовал, а сам центроплан имел более выпуклый профиль. На нижней поверхности крыльев имелись инспекционные отверстия. Стабилизатор имел два коробчатых лонжерона, семь нервюр, концевые дужки и расчалки из проволоки. Угол установки стабилизатора мог меняться на земле перестановкой заднего вильчатого болта на гребенке лонжерона киля. Стабилизатор крепился к фюзеляжу с помощью фитингов и подкосов.
Рули самолета.
Рули высоты имели основной и вспомогательный лонжероны и по семь нервюр. Каждый руль крепился к стабилизатору на трех шарнирах. Сверху и снизу рули высоты имели кабанчики тяг управления. Киль неподвижно крепился к лонжеронам фюзеляжа и состоял из заднего лонжерона (бруса), продольного стрингера и концевой дужки. Руль направления состоял из лонжерона, шести нервюр и дужки и имел роговую компенсацию, он крепился к килю на четырех шарнирах. Обшивка хвостового оперения была полотняной.
Система управления самолетом.
Проводка системы управления - тросовая, на прямых участках проволочная. Военные и гражданские машины раннего выпуска различались формой руля управления: военные имели ручку с кольцом сверху, на котором располагались гашетки пулеметов, а гражданские - простую цилиндрическую ручку. Ручка управления в задней кабине всегда была "гражданского" типа. На послевоенных По-2 форма ручки несколько изменилась, а на рулях высоты появились триммеры.
Шасси самолета.
Шасси - трехопорное с парой колес и хвостовым костылем. Тормоза отсутствовали. Первоначально использовались спицованные колеса размером 700x120 мм, с обтекателями их лакированной ткани на спицах. На эталоне 1936 года были установлены спицованные колеса 700х 100 мм, а с середины 1938 года стали использовать дисковые колеса такого же размера. А с 1939 года и вплоть до окончания выпуска У-2/По-2 стали устанавливать колеса размером 700x150 мм. Для взлета перегруженного самолета или при действиях с мягкого грунта могли устанавливаться сдвоенные колеса. Основные опоры шасси состояли из переднего и заднего подкосов, оси и ленточных расчалок. Задние подкосы имели амортизацию из резиновых шнуров.Костыль был выполнен из ясеня со стальной пятой. Он управлялся совместно с рулем направления и имел амортизацию. Зимой на самолете устанавливалось лыжное шасси. Основные лыжи деревянной конструкции с окантовкой из дюраля и сваренным из стальных труб кабаном имели размер 2200x334x264 мм. Хвостовая лыжа имела размер 500x204 мм.
Силовая установка самолета.
Силовая установка состояла из пятицилиндрового звездообразного двигателя воздушного охлаждения Швецов М-11 рабочим объемом 8,6 литра с двухлопастным деревянным винтом диаметром 2,45 м, передние кромки которого были обклеены тканью. В 1939 году, когда появились более мощные модификации М-11, самолет стали оснащать винтами ВД-1 или ВД-14 диаметром 2,35 метра, передняя кромка которых имела окантовку из меди. На первых самолетах весь картер двигателя закрывался капотом, и в поток выступали только головки цилиндров, но в серии от этого отказались, и двигатель оставался полностью открытым. Первоначально моторама изготовлялась в виде кольца из стального листа толщиной 4 мм и стержней из стальных труб с вильчатыми наконечниками. С 1931 года моторама полностью изготовлялась сварной из стальных труб - ее "позаимствовали" у амфибии В.Б.Шаврова Ш-2. Закрывавший мотораму капот состоял из четырех панелей, закрепленных на петлях по задним кромкам и стяжным тросом с пружиной и замком.
Цилиндры или имели индивидуальный выхлоп (только выхлоп центрального цилиндра был объединен с выхлопом левого верхнего цилиндра), или кольцевой коллектор, выхлопная труба которого оснащалась шумо-пламегасителем. До 1939 года на У-2 использовался мотор М-11 максимальной/номинальной мощностью 110/100 л.с. (81/74 кВт), с 1939 года стал устанавливаться М-11Г такой же мощности, а затем М-11Д максимальной/номинальной мощностью 125/115 л.с. (92/85 кВт). Послевоенные самолеты оснащались моторами М-11Д, К и JI, а затем и форсированным М-11МФ, отличавшимся более крупным картером и увеличенным оребрением цилиндров.
Топливная система самолета.
Топливная система включала медный трубопровод в фюзеляже и топливные краны, установленные в обеих кабинах, а также указатель уровня топлива. Бензобак емкостью 126 литров размещался в фюзеляже перед кабиной летчика и крепился к лонжеронам с помощью двух стальных лент. В центроплане мог устанавливаться дополнительный топливный бак емкостью 75 литров. Маслобак емкостью 11 литров был установлен перед первым шпангоутом фюзеляжа.
Вооружение самолета.
Вооружение состояло из одного синхронизированного подвижного пулемета ПВ-1, установленного по левому борту носовой части фюзеляжа, имевшего ленточное питание из круглого магазина емкостью 200 выстрелов, и пулемета Дегтярева ДА на турели Тур-7 с боезапасом 252 выстрела в четырех круглых магазинах. Бомбовое вооружение из шести 6-кг бомб подвешивалось под крылом и имело механизм сброса, приводимый в действие с помощью тросика. Прицеливание при бомбометании осуществлялось с помощью прицела АП-2 (авиационный прицел второй). У-2ВВС мог также использоваться для буксировки мишеней.
Модификация
|
У-2 (По-2)
|
Размах крыла, м
|
11,40
|
Длина, м
|
8,70
|
Высота, м
|
3,10
|
Площадь крыла, м2
|
33,15
|
Масса, кг пустого самолета
|
770
|
Масса, кг нормальная взлетная
|
1350
|
Марка двигателя, мощность, л.с.
|
1 ПД М-11Д, 1х115
|
Максимальная скорость, км/ч
|
152
|
Крейсерская скорость, км/ч
|
131
|
Максимальная дальность, км
|
530
|
Максимальная высота , м
|
3000
|
Экипаж, человек
|
2
|
Вооружение
|
один 7,62-мм пулемет ШКАС Возможна подвеска 2 120-кг бомб или 4 РС-82
|
Отношение пилотов к своим "ночным бомбардировщикам" поразительным образом совпадало. Вряд ли есть еще в истории советской авиации летательный аппарат со столь однозначно положительной репутацией.
После войны многие советские самолеты По-2 были переданы гражданской авиации и "Аэрофлот" стал крупнейшим оператором самолетов этого типа. Большая часть устаревших По-2 передавалась Министерством обороны в аэроклубы, где они служили как для тренировочных полетов, так и для буксировки планеров. В чехословацких аэроклубах камуфляж военных По-2 часто заменяли на серебристую окраску.
Источники:
- Михаил Маслов. Поликарпов У-2: "Небесный тихоход".
- В.П. Иванов. Самолеты Н.Н. Поликарпова.
- Юрий Гугля. Сага о небесном тихоходе.
- Михаил Маслов. Ночной бомбардировщик По-2.
- Владимир Иванов, Андрей Коршунов, Владимир Перов, Олег Растренин. Легендарный У-2.
- М.В.Липатов, Самолёт По-2 и его модификации.
- Самолет По-2ВС. Техническое описание, 1946 год.
- Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.