Разработка и испытания самолета- амфибии Бе-12

Разработка и испытания самолета- амфибии Бе-12

Экипажи летающих лодок Бе-6 заложили основы тактики противолодочной авиации, и предстояло развивать ее, сообразуясь с требованиями времени и новыми условиями.

Несмотря на ряд трудностей, в 60-е годы удалось, в отличие от доработанного Бе-6, создать противолодочные самолеты специальной постройки, остававшиеся на вооружении более тридцати лет, и первенствовал в этом строю самолет-амфибия Бе-12.

Самолет-амфибия является довольно сложной конструкцией из-за необходимости удовлетворять специфичным и противоречивым требованиям, предъявляемым к этому типу ЛА, поскольку он должен обеспечивать эксплуатацию как с сухопутного аэродрома, так и с воды. Это одна из проблем, не очень простая, как может показаться. Пришлось провести комплекс исследований и затратить много сил, чтобы достичь компромисса между аэродинамикой ЛА и гидродинамикой скоростного судна, законы которых далеко не всегда стыкуются.

Выбор самолета-амфибии не был совсем случаен. Он свидетельствовал о стремлении руководства авиации ВМФ избавиться от сезонной зависимости, свойственной летающим лодкам, в перспективе освободиться от них полностью и вывести авиацию на сухопутные аэродромы, используя гидроаэродромы и водные акватории только в случае необходимости.

Самолет Бе-12 строился в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР от 28 марта 1956 г. № 424-261 «О разработке противолодочного и поисково-спасательного самолета с двумя турбовинтовыми двигателями НК-4Ф» со сроком предъявления на совместные испытания в третьем квартале 1958 г.

Самолет Бе-12 предназначался для поиска и уничтожения ПЛ различного назначения в пределах тактического радиуса 500 км от аэродрома базирования, действуя с сухопутных аэродромов и гидроаэродромов. Штаб авиации ВМФ исходил из того, что для авиации всех флотов и учебных подразделений потребность составит 185 самолетов Бе-12, что соответствовало штату шести авиационных полков.

К созданию самолета Бе-12 приступило ОКБ морского самолетостроения под руководством А. К. Константинова.

Процесс создания летательного аппарата (имеется в виду самолет или вертолет, в котором реализуется новая концепция) в развитых странах составляет 7-9 лет (применительно к 60 – 70 гг.), причем почти половину этого времени занимают исследования и испытания.

Постройка ЛА состоит из нескольких регламентированных соответствующими документами этапов.

Зарождение ЛА начинается с формирования его концепции и завершается принятием решения на постройку. На этом этапе после предварительных исследований определяется облик ЛА как средства решения определенных боевых задач, разрабатываются ТТТ – основной документ. Он включает тактико-технические, технологические, эксплуатационные и экономические требования, задачи и условия применения, базирования, летно-тактические характеристики, боевые возможности и другие положения. На этом же этапе вырабатываются технические предложения (аванпроект) с перечнем основных экспериментальных и теоретических работ, определяются габаритные, весовые и прочие характеристики.

Самолет Бе-12 авиации ДКБФ

Второй этап начинается с эсклзного проектирования. Проект обычно содержит основные сведения о ЛА, конструкции, системах и другие данные.

На следующем этапе строится действующий макет – обычно это ЛА в натуральную величину. Подписанный членами макетной комиссии акт является разрешением на постройку опытного образца. Для сокращения сроков испытаний и во избежание возможных недоразумений, а также учитывая сложность бортовых комплексов, обычно строится несколько ЛА, с тем чтобы сократить сроки проведения наземных, летных (летно-морских) и других исследований. При этом, а позднее это проводилось повсеместно, часть оборудования может отрабатываться на ЛА другого типа. Наземные испытания включают динамические и статические. Предусматривается также наземная подготовка летных испытаний, направленная непосредственно на обеспечение первого вылета нового ЛА.

Летные испытания до начала серийного производства проходят обычно в два этапа: заводские (предварительные) и государственные (приемочные). Для расширения фронта работ и сокращения их продолжительности могут проводиться государственные совместные испытания, включающие два этапа: «А» – соответствующий заводским и «Б» – соответствующий государственным. Второй этап при благоприятном исходе заканчивается принятием ЛА на вооружение и внедрением его в серийное производство. Однако, принимая во внимание сложность изготовления современных ЛА, решение о запуске в серию обычно принимается значительно раньше.

Третий этап – серийное производство. Каждый ЛА проходит на заводе сдаточные испытания, некоторые – контрольно-серийные. Летательные аппараты, поступающие в часть, могут проходить также войсковые испытания, которые организует представитель заказчика.

Последний, заключительный этап жизненного цикла ЛА – его снятие с вооружения. Это может происходить как по причине устаревания, так и из-за функциональной непригодности, досрочно.

Самолет Бе-12, вид 3/4 сзади

Самолет Бе-12, вид сзади

Первый этап разработки самолета Бе-12 усложнялся тем, что немногочисленное ОКБ МС затрачивало много усилий на доработку летающей лодки Бе-10, и натурный макет самолета-амфибии Бе-12 представили собравшимся членам комиссии с некоторым запозданием в ноябре 1957 г.

На макетной комиссии выявились различные подходы к обеспечению безопасности экипажа, особенно при вынужденном покидании самолета в воздухе и по ряду других не менее важных вопросов.

Повторно макет рассматривался со 2 марта по 2 апреля 1958 г.

На рассмотрение комиссии предъявлялись три макета: самолет в противолодочном варианте; отсек лодки самолета спасательного варианта и отдельно силовая установка с двигателем АИ-20Д. За время между заседаниями макетных комиссий состоялось решение об изменении состава силовой установки, Ранее предполагалась установка на самолете турбовинтовых двигателей НК-4Ф, созданных в ОКБ Н. Д. Кузнецова в 50-х годах, довольно экономичных, с малым удельным весом. Однако выяснилось, что на испытаниях, проводившихся на самолетах Ил-18 и Ан-12 двигатели НК-4Ф показали невысокую надежность, в связи с чем предложено установить на Бе-12 турбовинтовые двигатели АИ-20 (2-4 серия), разработанные в ОКБ А. Г. Ивченко. Серийное производство их началось в 195? г.

Поэтому на второй макетной комиссии его и представили как более предпочтительный.

На этот раз позиции сторон, представленных на макетной комиссии от различных ведомств, существенно сблизились.

Некоторые возражения возникли по поводу архаичной схемы шасси с хвостовым ориентирующимся колесом, предложенной конструктором, крайне неудобной в эксплуатации, усложнявшей выполнение руления, взлета и посадки. Присутствующие в составе комиссии летчики, летавшие на самолетах-амфибиях производства США, а также сухопутных самолетах с передней опорой шасси, осознавали все преимущества подобной схемы и считали ее предпочтительной. Однако оказалось, что для установки шасси с передней опорой потребуется полностью перекомпоновать самолет, за основу которого приняли планер летающей лодки Бе-6, перенести крыло, усилить носовую часть лодки. Другими словами, пришлось бы создать новый самолет.

Самолет Бе-12, вид спереди слева

Самолет Бе-12, вид спереди

В первом варианте предусматривалось оборудование самолета РЛС «Курс-М», но комиссия пришла к выводу о необходимости замены ее более совершенной «Инициатива-2» с индексом Б, которая устанавливалась на многие самолеты. Антенную систему станции предполагалось разместить в люке за реданом, снабдить электромеханическим приводом, а закрытие замков крышки люка производить с помощью гидравлической системы. Такое расположение антенной системы обеспечивало круговой обзор, но подобный вариант с самого начала вызывал некоторое беспокойство и сомнение в его целесообразности, несмотря на тактические преимущества, которые он давал.

Самолет предполагалось вооружить палубной пушечной установкой ДБ-57 под пушку АО-9 калибра 23 мм с боезапасом 300 патронов, с дистанционным управлением и оптической прицельной станцией. Пушечная установка проходила испытания,

Основной редан лодки, за ним видны петли створок грузового отсека

Второй редан лодки

Акт макетной комиссии главком ВВС утвердил 30 июня 1958 г.

К середине 1959 г, ОКБ МС подготовило чертежи опытного турбовинтового самолета-амфибии Бе-12. В строительстве его оказывал помощь авиазавод № 86, также расположенный в Таганроге на одной территории с ОКБ, изготовившим корпус лодки.

Попутно приходилось решать и ряд возникающих проблем, на которые поначалу не обратили внимание, и в частности, связанные с запуском двигателей. Одна из особенностей турбовинтового двигателя состоит в необходимости затраты большой мощности для его холодной прокрутки (без подачи топлива до момента достижения режимных оборотов), В частности, у двигателя АИ-20 она достигает 55% от мощности на валу винта, развиваемой на максимальном режиме, что в пять раз превышает мощность, необходимую для холодной прокрутки поршневого двигателя сравнимой мощности.

На практике это означало невозможность запуска двигателей от бортовых аккумуляторных батарей и необходимость более мощного наземного или бортового источника электрической энергии. Так, на самолете появился третий двигатель АИ-8, объединенный в один агрегат с генератором ГС-24А. Турбогенераторную установку разместили в средней части лодки.

Несмотря на то, что самолет сдали в конце июня, первый взлет был произведен с заводского грунтового аэродрома в Таганроге только 18 октября 1960 г. Полет продолжался 58 мин. Он показал, что устойчивость и управляемость самолета близки к норме и существенных доработок не потребуется, Однако оценка оказалась излишне оптимистичной, о чем свидетельствовали объемы последующих доработок.

Спустя две недели, 2 ноября был выполнен взлет с воды. К середине декабря заводские испытания прервали для доработки шасси, а чтобы отодвинуть порог возникновения флаттера (разновидность вибраций, возникающих в полете), консоли крыла пришлось снабдить дополнительными противофлйттерными грузами.

После очистки водной акватории ото льда с 28 марта 1961 г. испытания продолжили.

В мае произвели доработку лодки: увеличили высоту первого редана до 0,34 м из-за недостаточной устойчивости самолета на режиме глиссирования в диапазоне скоростей 60-120 км/ч; для уменьшения продольных колебаний при выходе на редан на разбеге и расширения диапазона углов устойчивого глиссирования (режим, при котором вертикальная сила поддержания полностью является гидродинамической) по бортам лодки установили прочные гидродинамические щитки. Изменение формы редана и установка щитков расширили границы области возможного глиссирования как минимум на 2 град., что очень важно для гидросамолета.

Носовая часть лодки

Правая нижняя часть лодки со щитком для устой- ] чивого глиссирования

9 июня 1961 г. самолет- амфибию Бе-12 показали в Москве на празднике в Тушино. С середины июля совместные государственные испытания продолжили. Когда приступили к полетам при волнении моря около двух баллов (высота волны – 0,25 – 0,75 м), то оказалось, что концы лопастей винтов двигателей находятся очень близко к гребням волн и при соударении с водой деформируются. Для уменьшения брызгообразования по бортам носовой части лодки у скул установили дюралюминиевые пластины шириной 200 мм, но это не принесло должного эффекта. Необходимо было принять радикальные меры: либо уменьшать диаметр воздушных винтов, что не представлялось возможным без потери тяги, либо перенести двигатели на верхнюю часть крыла.

Размещение антенны РЛС в днище лодки, вызывавшее определенные опасения, могло создать серьезные проблемы С посадкой на воду при отказе системы уборки, хотя имелась возможность выполнить ее в этом случае на сухопутном аэродроме, тем не менее, главный конструктор Г. М. Бериев предложил перенести антенну из глиссирующей части днища в носовую часть лодки над кабиной штурмана. В результате этого обзор РЛС ограничился передним сектором.

Самолет-амфибия Бе-12 продолжал разрабатываться, а флот все явственнее ощущал потребность в противолодочной авиации и выход из положения подсказала обстановка и инициатива личного состава.

После поступления в авиацию флота самолетов- ракетоносцев Ту-16КС оставалось некоторое количество относительно новых (по срокам выпуска) самолетов Ту-16Т в торпедном варианте, и часть их решили переоборудовать в противолодочные. Приоритет принадлежит авиации КСФ, где создали общественное конструкторское бюро, которое и подготовило варианты оборудования самолета средствами поиска и поражения ПЛ. Доработки, которые следовало произвести на самолете, по действующим правилам согласовали с ОКБ Туполева.

В 1962 г. на Ту-16Т установили систему «Баку», автоматический навигационный прибор АНП-1, кассеты мя ПЛАБ- МК, без существенного переоборудования обеспечивалась подвеска 40 буев «Ива». С летным составом провели занятия по программам подготовки. В инициативном порядке спланировали и провели несколько специальных противолодочных учений как самостоятельно, так и во взаимодействии с другими силами флота. Некоторые из них выполнялись в достаточно сложных условиях и позволили отработать большой объем задач. Так, в апреле 1963 г. район учений авиации СФ располагался на удалении 1200 км от аэродрома базирования, а после обнаружения выполнялось слежение за ПЛ – обозначения в течение 13 ч. Неоднократно экипажи самолетов Ту-16ПЛ вылетали на поиск иностранных ПЛ и имели обнаружения.

Самолет ТУ-16ПЛ авиации СФ

В 1963 г. подобное же оборудование установили на самолетах Ту-16Т из 568 минно-торпедного авиационного полка (мтап) авиации ТОФ, которым командовал подполковник Г. Сюткин.

В апреле 1966 г. систему вооружения самолетов Ту-16 авиации КСФ доработали для подвески противолодочных торпед АТ-1, после чего произвели восемь их сбросов.

Использование самолетов Ту-16ПЛ в качестве противолодочных явилось мерой вынужденной, если учесть, что часовой расход топлива двигателей АМ-ЗА на малых и средних высотах достигает 6 – 8 т и ни о каких критериях типа «стоимость- эффективность» не задумывались. Тем не менее следует отметить безусловную заслугу экипажей самолетов Ту-1бПЛ в вопросах развития тактики противолодочной авиации. Эскадрильи самолетов Ту-16ПЛ просуществовали более пяти лет до своего расформирования {в 196? г. на КСФ, в следующем году на КТОФ).

Балтийцы творчески подошли к опыту северян и переоборудовали в противолодочные 10 Ил-28 759 отдельного минно-торпедного полка (омтап). Штатное бомбардировочное оборудование Ил-28 обеспечивало подвеску буев «Ива» и противолодочных бомб, поэтому дополнительно установили только СПАРУ-55. Переоборудование Ил-28 мотивировалось необходимостью сокращения времени прибытия в район при действиях по вызову сил, обнаруживших иностранные ПЛ, и возможностью использования в зимнее время, когда не могли эксплуатироваться Бе-6.

Пока в авиации флотов изыскивали альтернативные варианты усиления противолодочной обороны, разработка самолета Бе-12 шла своим чередом.

Первый опытный самолет Бе-12 уже более года выполнял полеты по программе, но 24 ноября 1961 г. на пятнадцатом испытательном полете случилось непоправимое. Самолет, пилотируемый испытательным экиажем: командир корабля П. П. Бобро, помощник командира корабля В. Г. Панькин, штурман В. В. Антонов, стрелок-радист В. П. Перебайлов, потерпел катастрофу над Азовским морем в районе Мариуполя. В соответствии с заданием экипаж должен был выключить, а затем вновь запустить двигатель. При выполнении этой операции командир корабля вместо вывода из флюгерного положения и запуска остановленного двигателя выключил работавший. Самолет перевели на снижение, пытаясь запустить двигатель, экипаж упустил контроль за высотой, самолет столкнулся с водой, разломился и затонул. Три человека из находившихся на борту погибли.

Переднее остекление кабины штурмана

фонарь кабины летчиков

Второй экземпляр опытного самолета Бе-12 построили только в сентябре следующего года. В его конструкцию внесли изменения: консоли крыла сделали более жесткими и сняли противофлаттерные грузы; двигатели перенесли на верхнюю часть крыла в место его изгиба, расстояние от концов лопастей до поверхности воды достигло 3,5 м; увеличили ширину брызгоотражателей; заднее колесо сделали управляемым от педалей летчиков и снабдили механизмом стопорения в линии полета, доработали шасси и убрали палубную пушечную установку.

В связи с тем, что винты двигателя имеют одинаковое левое вращение, на самолет воздействует реактивный момент, особенно сильно проявляющийся на взлете. Для уменьшения воздействия закрученной струи от винтов кили развернули вправо на 2 град. По соображениям пожарной безопасности турбогенераторную установку АИ-8 перенесли из средней части лодки в корму (седьмой отсек).

Новый заводской испытательный экипаж возглавил ведущий летчик-испытатель Г. И. Бурьянов. На разных этапах участвовали летчики- испытатели М. И. Михайлов и три выходца из морской авиации Н. И. Андриевский, Ю. М. Куприянов, Е. А. Лахмостов.

Государственные совместные испытания самолета-амфибии Бе-12 начались в 1963 г. Основные полеты выполнялись с аэродрома Кировское (Крым), отработка противолодочного оборудования, сбрасывание буев и средств поражения производились на морском полигоне в районе мыса Чауда (Черное море).

Основные полеты выполняли военные летчики- испытатели: полковники A. С. Сушко, Е. М. Никитин, подполковника. Т. Захаров, штурман-испытатель майор B. В. Давыдов.

Самолет Бе-12 ВВС Украины

Средняя часть лодки, перед нишей шасси входная дверь в переднюю кабину

Испытания проходили далеко не гладко, выявлялись существенные недоработки и несоответствия ТТТ, в частности, они показали, что мореходность самолета оказалась существенно ниже ожидаемой. В зависимости от типа волнения и направления разбега относительно фронта волны на самолете можно было производить взлетно-посадочные операции при высоте ветровой волны до 0,8 м и волны зыби – до 0,3 м. При ветровом волнении происходит не только дальнейшее развитие ранее образованных волн, но и их интерференция с вновь возникающими волнами. Поэтому на поверхности водной акватории образуется много волн, разнообразных по форме и размерам. Зыбь – это волнение, оставшееся после прекращения воздействия ветра. Это крупные и длинные медленно затухающие волны, обладающие большим запасом кинетической энергии и значительной скоростью распространения.

Со множеством оговорок считалось, что в чрезвычайной обстановке возможна эксплуатация самолета Бе-12 при волнении моря 3 балла, что соответствует высоте волны 0,75-1,25 м. На испытаниях произошло разрушение корпуса лодки и вода хлынула внутрь. Летчик-испытатель Е. М. Никитин прекратил взлет, впоследствии выполнено усиление корпуса лодки. Однако случай этот недостаточно обстоятельно изучен, и нельзя полностью исключать, что причиной разрушения послужило попадание лодки на нижнюю границу зоны устойчивого глиссирования, когда создаются значительные вибрационные перегрузки, приводящие к повреждениям конструкции.

Наибольшее количество нареканий вызвало оборудование самолета. Эффективность решения противолодочных задач, как, впрочем, и следовало ожидать, оказалась невысокой, что было предопределено идеологией использования имеющихся средств, их низкими данными и невысокой надежностью.

Входной люк в кабину радиста, впереди установлен откидной щиток

В Акт государственных испытаний внесли пункт о необходимости повышения вероятности поражения ПА в подводном положении. Расчеты и математическое моделирование показывали, что некоторого повышения эффективности можно достичь сокращением времени выработки данных на решение задачи поражения. Дополнительное устройство к СПАРУ-55 должно было обеспечить одновременный независимый контроль за всеми выставленными буями.

Государственные совместные испытания Бе-12 завершились 20 апреля 1965 г., Приказом Министра обороны СССР от 29 ноября 1965 г. противолодочный самолет- амфибия Бе-12 принят на вооружение морской авиации со следующими данными: дальность полета с остатком топлива 5% на высоте 4000 м – 2720 км, на высоте 8000 м – 3300 км; максимальная скорость горизонтального полета – 530 км/ч; длина разбега суша/вода – 900/1200 м.

Серийное производство самолетов Бе-12 организовали на Таганрогском авиационном заводе № 86 им. Г. М. Димитрова. Первый самолет изготовлен 12 декабря 1963 г., последний – в 1972 г. Вместе с опытными экземплярами заводом выпущено 142 машины. Подавляющее большинство из них – в противолодочном варианте.