Пе-8 – советский дальний бомбардировщик: история создания, описание конструкции, вооружение, тактико-технические характеристики, опыт боевого применения и оценка проекта
20-е и 30-е годы прошлого века были временем бурного развития авиации. Одним из характерных явлений той эпохи стали сверхдальние перелеты. Поначалу они казались чем-то вроде нового вида спорта, однако конструкторы, разрабатывавшие «рекордные» самолеты, с самого начала понимали, что следующим шагом будет создание стратегических бомбардировщиков. Разработка таких машин была крайне сложной задачей, и решить её к концу 30-х годов смогли лишь три страны – США, Великобритания и СССР. При этом, если американские B-17 и английские «Галифаксы» выпускались тысячами, то общее количество советских Пе-8 не достигло даже сотни экземпляров. Столь ограниченные масштабы серийного производства объяснялись целым комплексом причин, как объективных, так и субъективных. Тем не менее этому самолету всё же удалось принести значительную пользу при выполнении боевых, транспортных и дипломатических миссий.
История создания Пе-8
Первыми советскими тяжелыми бомбардировщиками стали ТБ-1 и ТБ-3, разработанные в знаменитом конструкторском бюро А.Н. Туполева. В начале 30-х годов эти машины производили сильное впечатление, однако уже к середине десятилетия они устарели. Гофрированная обшивка, угловатые очертания, открытые кабины – все эти детали не просто придавали самолету архаичный вид, но и не давали возможности существенно увеличить скорость и высоту полета.
Впрочем, скорости стали придавать решающее значение далеко не сразу. Поначалу основным направлением развития бомбардировщиков являлось увеличение полезной нагрузки. В 1934 году по инициативе НИИ ВВС эти планы подверглись существенному пересмотру – в мае началось проектирование широко известного впоследствии СБ, а в июне в Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ) поступило задание на разработку нового тяжелого бомбардировщика под предварительным обозначением ТБ-7.
Сам этот индекс впервые возник еще в 1931 году, но тогда предполагалось, что будущий самолет станет еще одним «тихоходным гигантом» — проектная скорость составляла лишь 250 км/ч. Три года спустя было ясно, что этого далеко недостаточно. Проектирование нового бомбардировщика доверили Владимиру Михайловичу Петлякову, который до этого принимал участие в создании многих самолетов КБ Туполева (КБ-1), возглавляя бригаду №1 Конструкторского отдела самолетов опытного строительства.
Первоначальные требования к ТБ-7, сформулированные специалистами ЦАГИ в октябре 1934 года, оказались явно завышенными и не соответствовали реальным возможностям советской промышленности тех лет. В частности, предполагалось, что новый бомбардировщик сможет летать со скоростью в 600 км/ч, будучи способным подниматься на высоту до 14 км. Несмотря на то, что этот проект успел даже получить внутреннее обозначение АНТ-38, проведенные расчеты показали невозможность его практической реализации. В результате требования к скорости машины снизили до 400 км/ч, одновременно указав на необходимость увеличения дальности полета до 3 800 километров. Подправленный проект стали обозначать как АНТ-42 при сохранении прежнего индекса ТБ-7 в реестре ВВС.
Следует отметить, что хотя главным конструктором нового самолета фактически стал Петляков, автором компоновки являлся всё же А.Н. Туполев. Значительный вклад в создание дальнего бомбардировщика внесли также К.И. Попов, разрабатывавший центроплан, В.М. Мясищев и сменивший его И.Ф. Незваль, спроектировавшие фюзеляж и оперение, Б.Л. Кербер, ответственный за системы специального оборудования и многие другие специалисты.
Даже на эскизах новый самолет заметно отличался от всех предшествующих машин ОКБ Туполева. Ему были приданы обтекаемые очертания, шасси стало убирающимся, а кабины – закрытыми, хотя об их полной герметичности речь не шла. Обеспечить нормальные условия работы экипажа при полетах на большой высоте должно было кислородное оборудование.
Одной из наиболее заметных особенностей проекта ТБ-7 стало на борту наличие дополнительного (пятого) мотора М-100. Он был предназначен для поддержания работы особого устройства – агрегата центрального наддува (АЦН), обеспечивающего подачу воздуха в основные двигатели. Это устройство позволяло обеспечить устойчивый полет на высотах 10-11 тысяч метров и более. Более перспективным решением этой задачи в те годы считалось оснащение четырех основных двигателей турбокомпрессорами, работающими благодаря «даровой» энергии выхлопных газов, но реализовать такой подход советским конструкторам долгое время не удавалось.
В начале 1935 года задание на разработку ТБ-7 несколько изменили. Командование ВВС хотело получить не только бомбардировщик, но и военно-транспортный самолет, приспособленный для переброски по воздуху полностью вооруженного подразделения десантников численностью в 50 человек. Для этой модификации агрегат центрального наддува уже не требовался. Дополнительные указания поступали в КБ Туполева и в последующие месяцы, что привело к затягиванию проектных работ.
Полноразмерный макет ТБ-7 был подготовлен лишь в декабре 1935 года, но до постройки первого опытного экземпляра дело не дошло, поскольку из-за отсутствия необходимых стальных труб нельзя было изготовить основные силовые элементы крыла и фюзеляжа.
Столь медленные темпы проектирования не устраивали ни командование ВВС, ни Туполева, который в начале 1936 года стал одним из руководителей Главного управления авиационной промышленности (на базе этого ведомства спустя несколько лет был сформирован профильный Наркомат). Работы по созданию дальнего бомбардировщика заметно ускорились, но для постройки первого летного экземпляра необходимы были моторы, которых пока что не имелось.
Основным двигателем ТБ-7 должен был стать АМ-34ФРН. С доводкой этого мотора возникли неожиданные трудности, из-за которых первоначальные сроки поставки (март 1936 года) выполнить не удалось. Чтобы ускорить сборку опытного экземпляра бомбардировщика, ЦАГИ разрешил временно отказаться от установки АЦН и М-100, но это не помогло – АМ-34ФРН прибыли на завод 24, где велись работы по постройке самолета, только в декабре. Установка этих моторов и воздушных винтов отняла еще нескольких дней, после чего ТБ-7, он же АНТ-42, всё же совершил свой первый полет. Произошло это 27 декабря 1936 года, пилотировал самолет один из самых известных советских летчиков, М.М. Громов.
Заводские испытания ТБ-7 продлились до 20 марта 1937 года и были признаны в целом успешными. Нарекания вызывала лишь недостаточно высокая скорость машины. После выполнения доработок самолет совершил целый ряд контрольных полетов, причем на этом этапе к испытаниям подключились представители НИИ ВВС.
Параллельно осуществлялись работы по подготовке варианта АНТ-42 с пятым мотором и агрегатом центрального наддува. 11 августа 1937 года первый такой самолет был передан на государственные испытания, продлившиеся вплоть до второй половины октября.
Вновь выяснилось, что бомбардировщик «недобирает» скорости, что крайне не понравилось Петлякову. Но вскоре ему пришлось столкнуться с проблемами совершенно другого сорта: 30 октября конструктор был арестован сотрудниками НКВД.
Туполев попал за решетку за неделю до Петлякова, а вскоре задержали еще и В.М. Мясищева. Другими словами, КБ-1 фактически обезглавили. Руководителем его стал Иосиф Фомич Незваль. Именно этот конструктор в конечном счете сумел «довести» ТБ-7 и подготовить его к серийному производству. Достичь этой цели оказалось крайне сложно.
Первой проблемой стало негативное отношение ВВС к самой идее «пятого мотора». В ходе второго этапа государственных испытаний (начался в январе 1938 года) военные заявили, что от АЦН необходимо отказаться, оборудовав двигатели турбокомпрессорами. В дальнейшем это привело к тому, что Наркомат авиационной промышленности просто не выдал задание на серийное производство АЦН и М-100 ни одному из ведомственных предприятий. В то же время в апреле 1938 года самолет официально приняли на вооружение – и это в условиях, когда существовал всего один летный экземпляр, нуждавшийся в многочисленных доработках. Серийный выпуск бомбардировщиков предполагалось развернуть в Казани, на заводе №124.
Дальнейшие события стали крайне противоречивыми. Прежде всего, налаживанию серийного выпуска помешало отсутствие надлежащего количества моторов АМ-34ФРН. Кроме того, в распоряжении Незваля имелось всего шесть экземпляров АЦН, а перспективы их изготовления оставались крайне туманными. В итоге к началу 1940 года удалось построить лишь четыре ТБ-7 в полной «пятимоторной» версии и еще два – с моторами АМ-35, оборудованными турбокомпрессорами ТК-2.
Вскоре из Наркомата авиапромышленности пришло указание сборку ТБ-7 прекратить, подготовленную для неё оснастку разобрать. На этом история будущего Пе-8 могла завершиться, но весной 1940 года ситуация вновь резко изменилась. Наркома авиапромышленности М.М. Кагановича отстранили от своей должности и направили в Казань для того, что он наладил серийный выпуск ТБ-7. С чем были связаны все эти не слишком логичные «метания», до сих пор неизвестно.
Новый этап «доводки» самолета ознаменовался установкой на него новых моторов – авиационных дизелей М-30 и М-40 конструкции А.Д. Чаромского. Эти двигатели были выбраны для бомбардировщика по трем основным причинам:
- Проблемы с поставками АМ-34ФРН и АМ-35 всё ещё продолжались. Кроме того, эти моторы нужны были и для других самолетов, а добиться надежной работы турбокомпрессоров не удавалось.
- Дизельные двигатели отличаются экономичностью, что позволяло рассчитывать на увеличение дальности полета.
- Температура выхлопных газов дизельного мотора не так высока, как у бензинового, что упрощает разработку надежного турбокомпрессора – от идеи использования этих устройств отказываться никто не собирался.
К началу Великой Отечественной войны в составе ВВС имелись как «дизельные» ТБ-7, так и «обычные», в том числе в пятимоторном варианте. В 1942-м году, после гибели в авиакатастрофе В.М. Петлякова, самолету было присвоено официальное обозначение Пе-8. В дальнейшем появился еще один вариант этого бомбардировщика, оснащенный двигателями воздушного охлаждения АШ-82 (такими же, как на истребителях Ла-5 и Ла-7).
Последний серийный Пе-8 был передан в ВВС Красной Армии 21 июня 1944 года, после чего производство этих бомбардировщиков прекратили. Всего к этому моменту было изготовлено 97 машин, включая два опытных летных экземпляра.
Основные особенности конструкции
Пе-8 (ТБ-7) представлял собой свободнонесущий моноплан со средним расположением крыла. В отличие от многих других советских самолетов 30-х годов, он был цельнометаллическим.
Силовой каркас центроплана состоял из двух лонжеронов, набора стрингеров и нескольких нервюр. При этом допускался демонтаж передней и задней частей получившейся конструкции. К центроплану присоединялись отъемные консоли крыла, опиравшиеся на два лонжерона, связанные между собой нервюрами. При этом части крыла, находившиеся между двигателями, можно было демонтировать.
Силовыми элементами фюзеляжа является как его каркас, состоящий из четырех лонжеронов, основных и промежуточных шпангоутов, а также набора стрингеров, так и металлическая обшивка. Такой тип фюзеляжа называется «полумонокок».
Следует отметить, что на Пе-8 использовалось два вида лонжеронов – ферменные и трубчатые, несколько устаревшие к середине 30-х годов прошлого века. ТБ-7, скорее всего, стал последним тяжелым самолетом, в конструкции которого присутствовали такие элементы. Опиравшаяся на каркас дюралюминиевая обшивка самолета была сделана полностью гладкой, от прежнего «гофра» не осталось и следа.
Хвостовое оперение Пе-8 включало в себя довольно высокий киль и два стабилизатора, расположенных симметрично по обе стороны фюзеляжа. Конструкция этих элементов была одинаковой – дюралевая обшивка на силовом каркасе. В то же время задние части рулей направления и высоты частично делались из полотна. С целью облегчения управления самолетом все поворотные поверхности оперения оснащались триммерами.
Усилия на рули направления передавались при помощи жестких «тяг», а на триммеры – через тросы. Тормозные щитки были оборудованы гидроцилиндрами.
Шасси Пе-8 – убирающееся. Состояло оно из двух передних поворотных опор, расположенных под крылом по обе стороны от фюзеляжа, и заднего опорного колеса. В полете две главных стойки шасси убирались в специальные гондолы, в передней части которых находились обтекатели водяных радиаторов.
Внутренняя компоновка и размещение членов экипажа
В самом носу Пе-8 находилась поворотная стрелковая башня. Непосредственно за ней, в специальной стеклянной гондоле («бороде»), выступающей вниз от линии фюзеляжа, размещалось рабочее место штурмана-бомбардира. Правда, в дальнейшем «бороду» ликвидировали – фюзеляж в его передней части стал более обтекаемым.
Далее начинался пилотский отсек, разделенный на два «этажа». Внизу, у левого борта, размещался радист, у правого — борттехник и его помощник. Наверху находились опиравшиеся на специальную полку места командира экипажа и второго пилота. Размещались они «тандемом», одно за спиной другого.
Непосредственно за фонарем кабины пилотов устанавливалась мотогондола для АЦН. За ней, в свою очередь, размещалась выступавшая вверх от линии фюзеляжа центральная стрелковая башня. Еще две огневых точки были оборудованы в задних частях гондол шасси. Кроме того, в хвостовой части самолета, непосредственно под килем, находилась кормовая стрелковая башня (на некоторых серийных Пе-8 отсутствовала).
Поскольку самолет предполагалось использовать для перевозки десанта, внутри центроплана устанавливалась грузовая палуба, под которой размещался основной бомбовый отсек. Второй бомбоотсек, предназначенный для осветительных бомб, находился непосредственно под пилотским отсеком.
Силовая установка и топливная система
Первоначально предполагалось, что основным мотором для Пе-8 станут АМ-34ФРН. Это был двигатель внутреннего сгорания с водяным охлаждением, работающий на этилированном бензине. Он представлял собой форсированную версию хорошо зарекомендовавшего себя мотора АМ-34 с взлетной мощностью в 1200 л.с. (в номинальном режиме – 1050 л.с.). На ТБ-7 устанавливались четыре таких двигателя. Пятым, вспомогательным мотором, обеспечивающим работу агрегата центрального наддува, был М-100А, модифицированная копия французского Hispano-Suiza 12Ybrs. Мощность его составляла 860 л.с.
В 1940 году на нескольких самолетах ТБ-7 были установлены двигатели АМ-35А – дальнейшее развитие АМ-34ФРН. Этот мотор выдавал на высоте 4750 метров 1400 л.с. при номинальной мощности в 1200 л.с. Основной особенностью АМ-35А был увеличенный наддув, позволявший увеличить практический потолок без использования АЦН.
К сожалению, АМ-35А не обеспечивал необходимую дальность полета, поскольку был довольно «прожорлив». Для исправления этого недостатка на бомбардировщик начали устанавливать дизельные моторы Чаромского – М-40Ф (максимальная мощность – 1500 л.с., номинальная – 1250 л.с.) и М-30 (до 1500 л.с.). Вскоре оказалось, что эти двигатели недостаточно надежны. Объяснялось это не конструктивными недостатками, а плохим качеством изготовления. Тем не менее, часть Пе-8 была вновь переоборудована под АМ-35А.
Осенью 1942 года бомбардировщик получил еще один вариант силовой установки. На этот раз её основой стали моторы воздушного охлаждения АШ-82 (М-82) с максимальной мощностью в 1700 л.с. В дальнейшем использовались также АШ-82ФН (1850 л.с.).
Топливная система Пе-8 состояла из девятнадцати топливных баков общей емкостью в 17 тысяч литров. Размещались они в крыльях и оснащались резиновыми протекторами. Для снижения взрыво- и пожаробезопасности в баки по мере расхода топлива подкачивались предварительно охлажденные выхлопные газы.
Вооружение
В основном бомбовом отсеке и на внешних узлах подвески Пе-8 можно было разместить от четырех (на ранних версиях) до семи (на самолетах с двигателями АШ-82ФН) тонн полезной нагрузки. Она могла состоять из набора бомб калибром от 100 до 2000 кг. В 1943 году часть бомбардировщиков была приспособлена к применению ФАБ-5000 – «бомбы Гальперина», вес которой составлял 5 400 кг.
В 1944 году несколько Пе-8 переоборудовали, вооружив их экспериментальной крылатой ракетой (самолетом-снарядом) 10Х.
Оборонительное вооружение дальнего бомбардировщика первоначально состояло из двух пушек ШВАК калибра 20 мм, установленных в носовой и кормовой башнях, спаренного пулемета ШКАС в верхней центральной установке и дополнительных «внутренних» пулеметов, которые можно было переносить во время полета с одного борта на другой, стреляя из люковых и оконных установок.
В дальнейшем в носовой и кормовой установках пушки заменили на пулеметы ШКАС, люковые и оконные установки упразднили, а в гондолах шасси установили два крупнокалиберных пулемета для стрельбы назад и вниз. Первоначально это были пулеметы ШВАК (не пушки, а именно пулеметы 12,7 мм), затем их заменили на пулеметы Березина БК.
Затем, еще до начала войны, оборонительное вооружение вновь было усилено – в кормовую установку вернули 20-мм пушку ШВАК, и еще одну такую же разместили в верхней центральной башне.
Тактико-технические и летные характеристики
Параметры основных трех вариантов Пе-8 выглядят следующим образом:
| с АМ-35А | с М-40Ф | с АШ-82 | |
| Длина | 23,2 м | 23,2 м | 23,2 м |
| Высота | 6,2 м | 6,2 м | 6,2 м |
| Размах крыла | 39,13 м | 39,13 м | 39,13 м |
| Нормальный взлетный вес | 27 тонн | 26 тонн | 27,2 тонны |
| Максимальный взлетный вес | 35 тонн | 33,5 тонны | 36 тонн |
| Скорость | 553 км/ч | 393 км/ч | 422 км/ч |
| Боевой радиус | 3 600 км | 5 460 км | 5 800 км |
| Бомбовая нагрузка | до 4,2 тонны | до 4,2 тонны | 5-7 тонн (в перегруз) |
| Практический потолок | 9 300 м | 9 200 м | 9 500 м |
Количество членов экипажа Пе-8 могло составлять от 8 до 12 человек. В дальние перелеты на борт брали второго радиста и второго штурмана.
Боевое применение
Великая Отечественная война началась для ТБ-7 неудачно – уже 22 июня 1941 года от двух до пяти самолетов (по разным данным) было потеряно в результате немецкого налета на аэродром Борисполь близ Киева. Вскоре все дальние бомбардировщики были зачислены в состав Резерва Главного Командования и перебазированы в Казань. Причиной для этого стало не только стремление сохранить ценные самолеты, но и отсутствие четких планов их применения.
В начале августа 1941 года Сталин распорядился использовать ТБ-7, входившие в состав 81-й авиадивизии, для нанесения бомбового удара по Берлину. Пока шла подготовка к выполнению этого приказа, удары по столице Германии успели нанести средние бомбардировщики ДБ-3Ф. К сожалению, первый налет с участием ТБ-7, состоявшийся в ночь на 11 августа, завершился провалом – из восьми машин вернулись назад только три. Один воздушный корабль разбился на взлете после отказа двух дизелей М-40Ф, а четыре других стали жертвами зенитных орудий, причем в одном из случаев это был «дружественный огонь».
Одним из результатов последовавшего служебного расследования стал отказ от использования авиационных дизелей. Неполадки с моторами происходили на всех самолетах, принявших участие в налете на Берлин.
Осенью 1941 года ТБ-7 неоднократно привлекались для нанесения ударов по территории СССР, оккупированной немецкими войсками, в том числе и по «тактическим» целям, расположенным сравнительно недалеко от линии фронта. На калининском направлении самолеты бомбили войска и технику противника, а при вылетах в районы Смоленска, Орши, Пскова, Новгорода, Старой Руссы основными целями становились железнодорожные линии, дороги и мосты. В то же время периодически осуществлялись и дальние вылеты – на Берлин, Данциг и Кенигсберг. Общий вес бомб, сброшенных с ТБ-7 за первые полгода войны, составил почти 145 тонн.
В 1942 году этот показатель вырос до 1,8 тысячи тонн бомб. Долгое время основной целью бомбардировок являлось нанесение максимального ущерба немецкой группировке, действующей в районе Сталинграда. Это, однако, не обозначало, что глубокий тыл противника стал безопасным – дальние налеты продолжались. Наиболее часто ударам подвергался Кенигсберг, но доставалось и другим немецким городам. Успеху этой боевой работы способствовало то, что советским пилотам удалось определить наиболее экономичные режимы работы АМ-35А.
В 1943-м году бомбовую нагрузку Пе-8 удалось увеличить до 6-7 тонн. Была успешно освоена «негабаритная» бомба ФАБ-5000НГ. Первое применение этого оружия состоялось 29 апреля, а мишенью уже «традиционно» стал Кенигсберг. Довольно много вылетов Пе-8 было совершено в ходе Курской битвы, а к концу года вес бомб, сброшенных с этого самолета, достигал уже 2,46 тысячи тонн.
В 1944 году интенсивность применения дальнего бомбардировщика заметно снизилась, а в августе его использование прекратилось. Непосредственной причиной для этого стало выявление конструктивного недостатка – лонжероны крыла самолета оказались подвержены усталостным изменениям, что грозило разрушением конструкции в полете. Устранять этот недостаток не стали – было ясно, что Пе-8 быстро стареет, и советские ВВС нуждаются в других машинах.
Оценка проекта
Главной проблемой, помешавшей Пе-8 стать полноценным аналогом американской «летающей крепости», была сложная ситуация с моторами. Ни один из них не отвечал проектным требованиям – или по экономичности, или по надежности, или по высотности. Именно по этой причине перейти к сколько-нибудь массовому выпуску машин так и не удалось.
Архаичными являлись и многие элементы конструкции Пе-8 – трубчатые лонжероны, полотняные поверхности рулей, система управления. Прицелы не обеспечивали точного бомбометания с большой высоты полета, что во многом обесценивало саму идею неуязвимого для зенитной артиллерии самолета – для нанесения ударов по целям приходилось снижаться, попадая в зону поражения.
И всё же Пе-8 нельзя назвать совершенно неудачным проектом. Удары по глубокому тылу противника часто оказывались очень эффективными, и никакой другой советский самолет нанести их просто не сумел бы. Эту особенность Пе-8 заметил, в частности, И.В. Сталин, неоднократно лично отдававший приказы на применение самолета. Кроме того, опыт, полученный при разработке и освоении серийного производства этой уникальной машины, в дальнейшем был использован во время создания других стратегических бомбардировщиков.
