Описание и характеристики самолета Поликарпов У-2 (По-2), история и модификации

«Поликарпов-2» — советский биплан, сконструированный для многоцелевого использования. Входит в число самых массово производившихся самолетов, общее количество серийных экземпляров превышает 33000 единиц. Модель По-2 уникальна тем, что является первым самолетом, поступившим в серийное производство в СССР. Тем, кто увлекается старыми авиамоделями, интересно будет узнать историю создания, описание и характеристики самолета «Поликарпов У-2» (По-2).

Зачем нужен был новый самолет

С 1919 года обучение пилотированию осуществлялось на британских разведывательных самолетах Avro-504. Эти самолеты вышли в производство в 1913-ом, они довольно быстро технически устарели, поскольку методы обучения пилотажному мастерству в те годы стремительно и существенно менялись.

Поэтому в 1922 году руководство страны озаботилось вопросом создания современного учебного самолета. Была подтверждена целесообразность получения базовых навыков на летательных аппаратах первоначального обучения. А для оттачивания пилотажного мастерства должны использоваться переходные самолеты.

История создания

Создатель самолета У-2 — Поликарпов Николай Николаевич. Разрабатывать учебные модели он начал в 1923 году. Первым макетом стал 2-местный компактный моноплан, оснащенный двигателем АВС 18 л.с., разгоняющийся до максимальной скорости 107 км/ч. Первая модель оказалась неудачной из-за маломощного двигателя. На таком самолете невозможно было бы учиться высшему пилотажу. Поликарпов приступил к созданию второй модели, получившей название У-2.

Прошло 3 года, в июле 1926 года в Отдел сухопутного самолетостроения ЦКБ «Авиатреста», где работал Поликарпов, пришли обновленные технические требования к создаваемому учебному самолету. Осенью 1924-го в ВВС определили полный перечень летно-технических характеристик, предъявляемых как к машинам для начального обучения, так и к переходным. Одним из ключевых требований была малая скорость посадки.

Для составления проекта У-2 молодой инженер Поликарпов, ставший уже тогда завотделом, взял материалы знаменитого конструктора Пороховщикова. Через 3 месяца эскиз был готов, его утвердили на техническом совете «Авиатреста» в декабре 1926 года. Конструкционно и технически самолет удовлетворял требованиям, дальнейшие наработки должны были касаться упрощения и безопасности эксплуатации. Эскиз самолета отправили на дальнейшую разработку. Уже в январе 1927 года был подготовлен начальный проект модели самолета У-2.

Первые наработки

Учитывая обновленные требования, в 1925-ом Поликарпов сконструировал вторую модель учебного самолета с двигателем БМВ-3 185 л.с. и возможностью замены мотора на БМВ-4 240 л.с., чтобы летательный аппарат смог выполнять функцию переходного. Новая модель обладала отличной аэродинамичностью конструкции. Весной 1926 года стартовали испытания.

Но тут вышли новые требования к самолетам, предназначающимся для первоначального обучения. В результате самолет, разработанный Поликарповым, стал значиться как переходный, получил соответствующее название — П-1. Испытания в целом прошли хорошо. Но специалисты отметили «вялость» выполнения штопора. Модель П-1 должна была выйти в серийное производство. Но тут опять изменились требования, на этот раз предъявляемые к самолетам переходного назначения.

Согласно указанию Народного комиссариата обороны, переходный самолет должен оснащаться оружием, позволяющим использовать его и как учебную машину, и в качестве легковесного разведчика в боевых условиях. Подчиняясь требованиям, Поликарпов создал вооруженную модель П-1 с двигателем БМВ-4, а позже самолет П-2 с мотором М-6.

В 1925-ом Поликарпов взялся за разработку самолета для первоначального обучения. Для разрабатываемой модели планировалось создать двигатель 100 л.с. Фактически этот самолет создавался специально под новый отечественный мотор. Но Поликарпов еще до получения распоряжения о проектировке в связи с созданием двигателя сделал ряд эскизов машины для начального обучения.

В 1926 году конструкторы завода №4 и научного центра НАМИ создали двигатели М-11 и М-12. По результатам испытаний предпочтительным для учебных самолетов оказался мотор М-12. В июле 1926 года в «Авиатресте» стартовало проектирование учебной машины У-2, совместимой с выбранным двигателем.

Технические требования к У-2 утвердил 15 июля 1926 года председатель самолетной секции научно-технического комитета ВВС Сергей Владимирович Ильюшин. Активным участником разработки новой машины был сам Поликарпов. В технических требованиях среди прочего отмечалось, что биплан должен создаваться исключительно из советских узлов и материалов, что он должен разгоняться максимум до 120 км/ч, а садиться на скорости не более 60 км/ч.

Особо тщательно Поликарпов работал над обеспечением удобства пилотирования. Он скорректировал расположение инструкторского и ученического сидений относительно центра тяжести. Чтобы ремонт обходился дешевле, верхнее крыло по конструкции и конфигурации не отличалось от нижнего, то есть для замены можно было брать любое. Для экономичности производства очертания крыльев и перьев были прямоугольными. Но это только у начальной версии У-2. Такая форма ухудшала аэродинамические показатели, но к первым образцам особых требований в плане скорости полета не предъявляли. Для улучшения эксплуатационных качеств были внедрены системы ручного и ножного управления, передвигаемые сиденья, рули корректировки высоты, взаимно заменяемые элероны.

Эскиз самолета У-2 приняли на заседании технического совета «Авиатреста» 6 октября 1926 года. Проект в целом удовлетворил требованиям. Но совет предписал переместить топливные баки, находившиеся на фюзеляже, на верхние крылья с выносом их из-под центропланов. Поликарпов как заведующий отделом сухопутного самолетостроения «Авиатреста» категорически противился этому решению. Он полагал, что это негативно скажется на аэродинамических свойствах крыльев. Но руководство все же настояло на своем.

К созданию первого экземпляра У-2 конструкторы приступили в феврале 1927 года. Возникли проблемы с двигателем М-12, то и дело возникали поломки. Тогда технический совет «Авиатреста» напомнил конструкторам о ранее введенном постановлении, согласно которому допустимо внедрение в самолеты У-2 импортных двигателей Lucifer 100 л.с. и Salmson 120 л.с. Во всем СССР было лишь по одному экземпляру этих моторов.

Двигатель Lucifer находился в авиационной школе в Серпухове. Но в марте 1927-го его установили на аэросани, которые разбились при эксплуатации. Другой мотор Salmson, хранившийся в НАМИ, тоже был поставлен в аэросани, причем эксплуатировали его долго, доведя до состояния изрядной изношенности. В итоге в апреле 1927-го в «Авиатресте» решено было поставить на первую опытную машину У-2 мотор М-11, сконструированный Аркадием Дмитриевичем Швецовым, находящийся на стадии государственных испытаний.

Испытания и исправление недостатков

Летом 1927 года самолет У-2 вывезли на испытательный аэродром. Испытания стартовали 24 июня. Практически сразу возникла проблема: мотор М-11 регулярно отказывал из-за перегрева масла. Пришлось оперативно доводить двигатель до нормы. По указу «Авиатреста» на У-2 срочно поставили мотор М-12, но и тот не был надежным. В итоге Поликарпов и Швецов большими усилиями исправили дефекты мотора М-11.

В сентябре 1927 года опытную модель У-2 отправили на государственные испытания в Научно-исследовательский центр ВВС. В целом у летательного аппарата оказались хорошие летные характеристики, в том числе касающиеся выполнения фигур высшего пилотажа. Единственное, что не устроило комиссию, — скорость подъема биплана.

Изготавливая второй опытный экземпляр У-2, Поликарпов тщательно поработал над аэродинамическими свойствами. Были установлены аэродинамические законцовки эллиптической формы. Профиль крыльев сделали более тонким, его разработали специалисты конструкторского бюро Поликарпова, так как в Центральном аэродинамическом институте подходящих вариантов не обнаружилось. Увеличили руль направления.

В целом оптимизированный самолет оказался легче изначального экземпляра. Согласно документам, второй вариант машины Поликарпов разрабатывал параллельно с первым, максимально внедряя собственные представления об идеальном самолете такого типа. Но конструктор не торопился выводить второй образец в производство, пока не завершатся испытания первого варианта самолета.

Эскиз второго образца У-2 получил утверждение 28 февраля 1928 года. Испытания, проведенные зимой 1928-го летчиком Громовым, продемонстрировали превосходные летные характеристики. В марте 1928 года руководство ВВС постановило выпустить несколько опытных самолетов У-2 для летных школ. Производством занимался завод №25. К октябрю предприятие выпустило 25 машин, из них заказчик получил 19 экземпляров. Осенью того же года самолет У-2 в числе прочей советской авиационной продукции был представлен на международной выставке авиации в Берлине.

Выход в серийное производство

В конце 1928 года, когда завершились летные испытания, на заводе №23 в Ленинграде стартовало серийное производство. Сборка первых 2-х самолетов завершилась в мае 1929-го. А до сентября завод выпустил 19 экземпляров У-2. Серийное производство шло быстрыми темпами. В течение одного только 1933 года было выпущено аж 1500 летательных аппаратов.

В 1930-е производством и обслуживанием бипланов У-2 занимались заводы №23 и №47 в Ленинграде. Потом на предприятии №23 начали производить другие модели авиационной техники. И тогда производителем У-2 был назначен авиазавод №387. Производство на его мощностях стартовало в апреле 1941 года.

Дальнейшие улучшения

Когда началась Великая Отечественная война, серийно выпущенные самолеты У-2 начали оперативно превращать в легковесные ночные бомбардировщики. Дорабатывали машины как на базе самого конструкторского бюро Поликарпова, так и в заводских условиях, и даже в армейских частях, где были инженерные войска и ремонтные мастерские. Итогом стало получение самых разных вариаций У-2, способных нести бомбы общим весом 100-350 кг.

Переделкой под бомбардировщики дело не ограничивалось. В ходе серийного производства самолеты У-2 постоянно дорабатывались. Были сделаны более комфортные сиденья. Были увеличены топливные и масляные баки, а также козырьки, усилена конструкция нижних крыльев, установлен топливомер. Результатом доработок стало повышение веса У-2 примерно на 30 кг. Летчикам, работавшим на прежних моделях У-2, изменения не понравились, поскольку маневренность измененных машин действительно снизилась.

Значительное количество самолетов У-2 отправлялось в летные военные школы, где готовили летчиков, работающих на бомбардировщиках и разведчиках. Раньше для подобных тренировок использовались модели Р-1 и П-2, но они износились и устарели. Поэтому в 1933 году на заводе №23 начался выпуск войскового самолета У-2ВС. Эта модель была оснащена держателями для бомб, турелью для пулемета.

Военная модификация У-2 тоже многократно дорабатывалась. В 1937-ом слева на фюзеляже закрепили пулемет ПВ-1. В задней части кабины появился авиационный пулемет Дегтярева. В нижней части фюзеляжа сделали держатели для мелких снарядов. Справа к корпусу прицепили визир НВ-5 и прицел АП-2. До 1938 года на заводе в Ленинграде было произведено более 600 войсковых самолетов. Однако использовать их в годы Великой Отечественной войны не пришлось. К тому времени эти машины уже были изрядно потрепанные и потерявшие боевые функции. К тому же установленные на этих самолетах виды оружия уже вышли из активного употребления.

С 1944 года стартовал следующий этап активной модернизации У-2. Тогда же самолет получил новое название По-2 в честь скончавшегося создателя — конструктора Поликарпова. Вместо установленного на центроплане топливного бака поставили фюзеляжный с повышенной вместимостью 200 л. Предусмотрели шкворневый узел для фиксации танкового пулемета Дегтярева, благодаря которому существенно расширился радиус охвата наземных целей. Оснащение самолета дополнилось ракетным фиксатором и прицелом НП-У2. Всеми этими изменениями занимался завод №387, после чего перешел на производство сельскохозяйственной техники.

Отдельно следует сказать по перипетии, развернувшиеся вокруг двигателя М-11. На доработку механизма пришлось затратить несколько лет. Над повышением мощности мотора кропотливо работал заведующий конструкторским бюро завода №154 Коссов Михаил Александрович. Его стараниями создан двигатель М-12. Не следует его путать с мотором М-12 производства НАМИ, имеющим совершенно иные конструкционные особенности.

Двигатель М-12 от Коссова, разработанный в 1942-ом, имел мощность 200 л.с., конструктивно очень походил на предшествующую модель М-11, имел более 45 % аналогичных деталей. Но было немало и отличий, не только конструкционных, но и внешних. Так как мощность была выше, для лучшего охлаждения преобразовали газораспределительную систему. В 1,5 раза расширили ребристую площадь цилиндров.

Заводские испытания опытного экземпляра двигателя М-12 продемонстрировали неплохие результаты. Летом 1943-го началась доводка мотора. Серийный самолет По-2, оснащенный мотором М-12, накрутил в ходе испытательных полетов до октября 75 часов. Доводка проводилась и в 1944 году. У самолета По-2 с мотором М-12 существенно выросли летные характеристики. Потолок превысил 5 км, скорость подъема увеличилась на 30%, а время разбега сократилось на 25 %. Но в серийное производство двигатель М-12 так и не поступил. А все технические решения в дальнейшем использовались при производстве мотора М-11ФР.

Особенности конструкции

По-2 — 2-местный биплан, оснащенный единственным двигателем воздушного охлаждения. Конструкция основана на использовании расчалок — тонких тросов, закрепляющих части самолета.

Деревянный фюзеляж в сечении имеет форму прямоугольника. Обшивка в передней части фанерная, в задней — полотняная. В санитарной версии самолета По-2 было предусмотрено два места, одно из них для лежачего пассажира. Еще два пассажирских места предусматривались в специально прикрепляемой к нижнему крылу кабинке.

У самолета По-2 четыре крыла, по два с каждой стороны корпуса один над другим. Крылья, изготовленные из дерева, имеют одинаковый размер, формируют коробку, скрепленную расчалками и стойками в форме «И». Коробка имеет поперечное склонение 5°. Верхние крылья, вынесенные вперед на 80 см, имеют размах 11,42 м. Нижние — 10,65 м.

Стабилизатор и хвостовые перья снимающиеся. Площадь стабилизатора с рулевым оперением составляет 5 м2, а киля с рулем корректировки направления — 1,67 м2. Шасси самолета По-2 состоит из 3-х фиксированных стоек, имеющих шнуровой резиновый амортизатор.

Мощность поршневого 5-цилиндрового двигателя М-11Д при движении самолета у земной поверхности составляет 125 л.с., при наборе высоты 1700 м снижается до 90 л.с. Топливные баки общей вместимостью 125 л находятся за пожарной перегородкой. Масляные баки вместимостью 21,5 л расположены за двигателем. Активация двигателя осуществляется ручным способом, либо посредством амортизатора, либо стартером.

Технические характеристики

Самолет У-2 образца 1933 года имел представленные в таблице летно-технические характеристики.

Модификации

За весь период производства самолета По-2 было разработано несколько модификаций, имеющих разное назначение:

У-2ЛШ — созданный до войны штурмовик, оснащенный пулеметом 7,62 мм, крепежами для размещения бомб весом 120 кг и рельсами для закрепления 4-х снарядов РС-82; У-2ЛНБ — ночной бомбардировщик, производство которого началось в 1941 году; У-2ВС — самолет связистов и старшего командования; У-2ГН — агитационный самолет; У-2М — гидроплан; У-2АП — самолет сельскохозяйственного назначения, оснащенный распылителем для обработки полей; У-2С — санитарный самолет версии 1934 года с носилками для лежачего пассажира; С-2 — санитарный самолет версии 1940 года; У-2СП — 3-местный самолет; У-2Л — модификация с кабиной закрытого типа.

Применение

В гражданской авиации самолеты По-2 имели учебно-тренировочное назначение, также могли использоваться для перевозки пассажиров на незначительные расстояния, для патрульных мероприятий. Использовали самолет почтовые службы и аграрии, которым требовалось обработать большие засеянные площади удобрениями и пестицидами.

В военное время самолет По-2 использовался не только как транспортник, но и как боевой летательный аппарат, пусть не очень надежный, зато простой в производстве и эксплуатации. Именно дешевизна производства и ремонта стала ключевой причиной использования бипланов По-2 в военных целях. Вторая причина активной военной эксплуатации бомбардировщиков У-2 — простота управления. Даже самый неопытный летчик, впервые севший за штурвал, быстро разбирался, как управлять самолетом. Причем многие ошибочные действия пилота, которые бы стали причиной крушения любого другого летательного аппарата, при полете на У-2 не имели серьезных последствий.

Именно поэтому По-2 стал главным учебно-тренировочным самолетом ВВС СССР. Так, этот самолет никогда не входил в штопор. Если пилот прекращал рулевое управление, летательный аппарат просто переходил в состояние планирования. В таком состоянии он мог даже без последствий сесть, если земная поверхность под шасси оказывалась ровной. А еще, благодаря невысокой скорости полета, По-2 мог пролетать низко над землей, не рискуя случайно задеть выступы рельефа и деревья. Самолет эффективно действовал при неблагоприятной погоде.  

Одним из важных достоинств По-2 в военные годы было то, что биплан мог садиться и взлетать с ограниченной площадки, имея малый разбег. Поэтому его можно было эксплуатировать в лесистых и пересеченных местностях. Немецкие пилоты были неприятно удивлены, когда поняли, что сбить советский биплан очень сложно из-за того, что он летает так низко, что почти касается вершин деревьев, а различить его среди древесной растительности весьма проблематично. Второй нюанс был в том, что немецкие истребители сваливались с такой же скоростью, с какой летали По-2. А значит, они не могли достаточно долго удерживать советский самолет на прицеле.

У-2 — единственная модель биплана, одолевшего реактивный перехватчик, чему есть документальное подтверждение. Случилось это в 15 апреля 1953 года. Американский истребитель F-94 Starfire исчез с радаров, когда пытался перехватить биплан. Для этого истребителю пришлось замедлиться до 160 км/ч. В итоге американский перехватчик свалился, оказался на земле.

В качестве бомбардировщика По-2 использовали исключительно ночью. Ведь днем летящий с невысокой скоростью самолет оказывался легкой мишенью для наземных артиллерийских орудий. Первым летчиком, управлявшим бомбардировщиком У-2, стал опытный пилот Бевз, входивший в состав гражданского воздушного флота Юго-западной авиационной группы. Точно неизвестно, какое дооснащение было у этого самолета. Либо биплан оборудовали держателями для бомб, либо пилот сбрасывал снаряды ручным способом, либо был второй член экипажа — бомбардир.

По-2 активно эксплуатировались как «беспокоящие налетчики», которые в темное время суток атаковывали расположения вражеских войск в прифронтовой зоне. Сами бипланы при этом базировались на расстоянии 100–150 км от места запланированного сброса бомб. А это значит, требовались длительные перелеты, что создавало большие неудобства. Поэтому для ночных бомбардировок самолеты По-2 перенаправлялись на аэродромы подскока, то есть кратковременной стоянки, находившиеся в 20-30 км от линии фронта. Эти аэродромы в светлое время суток стояли совершенно пустыми, а после темноты заполнялись готовыми к бою самолетами.

Сбрасывали самолеты По-2 в основном фугасы ФАБ-50 и ФАБ-100. На бомбардировщике фиксировали 2 штуки ФАБ-100 либо 4 штуки ФАБ-50. Также для сброса применялись ампулы с зажигательной жидкостью. Их фиксировали на самолете в кассетах со взрывным механизмом. Когда биплан достигал нужной высоты, механизм активировался, кассета разваливалась, ампулы разлетались под летательным аппаратом, охватывая большую площадь.

Еще с самолетов По-2 сбрасывали зажигательные бомбы с термитной смесью и ЗАБ-50. Применялись и осколочные снаряды: сначала АО-2,5 и АО-10, а с середины войны АО-25-35. Из снарядов, не предназначавшихся для смертельного поражения противника, использовались бомба САБ-100 для освещения территории и бомба АГБ-100, вмещавшая агитационный бумажный материал.

В ночное время заметить легковесные бомбардировщики было непросто. Они подлетали практически вплотную к вражеским позициям, что им удавалось, благодаря работающему на малой мощности двигателю и существенному снижению высоты полета. Несмотря на небольшое количество переносимых бомб, самолеты У-2 действовали чрезвычайно эффективно. Поскольку бомбардировщики действовали на малой высоте, метание бомб было весьма точным, даже с учетом ночной темноты и простого прицела. Сбросив бомбы, самолет сразу набирал скорость, чтобы покинуть место действия.

Задерживаться было нельзя, это грозило расстрелом из вражеских зениток. Чтобы успешно уходить от этого оружия, пилоты, работавшие на По-2, придумали оригинальную и смелую тактику. Вылетали два самолета. Одним управлял опытный пилот, умеющий уходить от зенитных обстрелов. Он отвлекал вражеские ПВО на себя. В это время второй летчик незаметно приближался к вражеским позициям с тыла, снижался, убавлял работу двигателя, затем скидывал бомбы на ничего не подозревающих врагов либо расстреливал их из пулемета. Позже советские конструкторы разработали и установили на борт У-2 систему обстрела зенитных средств врага.

Результативность самолета У-2 в качестве бомбардировщика была впечатляющей. Но следовавшие один за другим успехи во многом были следствием таланта летчиков. Так пилот гвардейского бомбардировочного авиаполка №97, лейтенант гвардии Кизь Василий Дмитриевич, вылетав на боевое задание 640 раз, разбомбил 27 хранилищ боеприпасов, 168 вражеских построек, 7 долговременных оборонительных точек, 24 автомобилей, 4 стоящих на аэродроме самолетов. Но такое количество вылетов не было пределом, некоторые летчики умудрялись вылетать на задание 800–1000 раз.

В отдельные ночи каждый самолет У-2 вылетал на бомбардировку до 12 раз. Когда в 1942 году бомбардировщик доработали в заводских условиях, вес переносимых бомб увеличился до 250-500 кг. С того времени каждый модернизированный биплан мог совершать до 14-15 вылетов за ночь. В 1943 году на фронте насчитывалось около 70 авиационных полков, включавших бомбардировщики и разведывательные бипланы.

Значимую роль в военные годы играли и санитарные экземпляры По-2. Их использовали для эвакуации гражданских лиц с зоны боевых действий. Так, зимой 1943-го, когда фашисты затеяли карательную операцию «Зимнее волшебство», По-2 эвакуировали десятки детей и женщин за один перелет. Также советские бипланы применялись для парашютного сброса разведчиков и диверсантов.

Помимо Великой Отечественной, самолеты У-2 использовались в Корейской войне. Там они выполняли функцию штурмовиков и легковесных бомбардировщиков.  

Источник