При детальном разборе стало ясно, что испытатели столкнулись с совершенно новым явлением, позже получившим название «гидродинамический барьер неустойчивости». Выход из создавшегося положения попытались найти, изменяя балансировку руля высоты и угол установки стабилизатора, после чего 27 ноября пробежки возобновились.
К сожалению, принятые меры не дали никакого эффекта. С началом ледостава на Азовском море 7 декабря испытания были прерваны до весны 1952 г.
За зиму специалисты ОКБ и гидродинамики ЦАГИ так и не смогли «взять барьер», и на пробежках 13, 15, 18, 19 апреля результаты были теми же, что и в прошлом году. Снова стали менять балансировку руля высоты и элеронов, но новая серия пробежек 18 и 19 мая опять была безрезультатной.
В принципе испытатели уже догадывались, что вероятной причиной раскачки является необычно большое разрежение в области за реданом, поэтому следующим этапом «укрощения» Р-1 стала организация дренажа днища через отверстия в межреданной части лодки и открытый люк фотоотсека.
Кроме того, пружину сервокомпенсатора руля направления заменили на жесткую тягу. Пробежки с этими доработками 21 мая положительных результатов тоже не принесли, и тогда на месте люка решили установить более эффективный с точки зрения подачи воздуха в дренажную систему регулируемый ковшовый воздухозаборник.
Чертежи на это устройство выпускали в срочном порядке в выходной день. Как вспоминает А.Н. Степанов, тогда техник-конструктор, «…работали человек 10–12, не разгибаясь с 8 утра и часов до 8 вечера. Целый день с нами были Герасимов и Клицов (руководитель бригады лодки и его заместитель, — Прим. авторов), и все время в зале, где мы работали, сидел «главный» (Г.М. Бериев, — Прим. авторов). Сидел молча, ни во что не вмешиваясь. Ушел только после того, как подписал последний чертеж, а мы «отметили» окончание работы коллективным ужином».
На пробежках 24 мая при открытом воздухозаборнике продольные колебания самолета стали менее интенсивными, резко возрастая при его закрытии. Это уже был «свет в конце туннеля».
29 мая Р-1 с новым управляемым воздухозаборником, установленным между 29-м и 31-м шпангоутами, более-менее устойчиво глиссировал на скоростях до 196 км/ч, и на следующий день решено было вновь попытаться поднять машину в воздух.
И вот 30 мая 1952 г. летчик-испытатель И.М. Сухомлин и бортмеханик С.И. Кондратенко совершили на Р-1 первый полет. В воздухе на скорости свыше 370 км/ч возникла тряска хвостовой части, а на посадке лодка сделала три небольших «барса» («барсы» — самопроизвольные кратковременные отрывы гидросамолета от воды).
Успех был налицо — первый отечественный реактивный гидросамолет мог взлетать и садиться, но это не означало, что гидродинамический барьер неустойчивости остался позади.
На борьбу с бафтингом и «барсами» специалисты ОКБ вместе со специалистами ЦАГИ затратили все лето 1952 г. Во время интенсивных испытательных полетов опробовались различные варианты обводов лодки, хвостовой части самолета и конфигурация взлетно-посадочной механизации.
Менялись величины затяжки пружинных сервокомпенсаторов руля направления, устанавливались и снимались обтекатели на блистерах прицельных станций кормовой пушечной установки и на саму установку, Т-образные профили и пластины различных размеров на заднюю кромку руля направления.
Наконец, после многочисленных экспериментов на моделях в гидроканале ЦАГИ выяснилось, что на больших предвзлетных скоростях за реданом образуется зона разряжения и возникающие при этом перепады давления приводят к продольной раскачке и выбросу самолета из воды. Было решено высоту редана взять равной 10–12 % ширины лодки, а не 2–3 %, как для поршневых самолетов, имеющих значительно меньшие предвзлетные скорости глиссирования.
При высоком редане струи воды на глиссировании не в состоянии подняться выше бортовых скул и закрыть доступ атмосферному воздуху под днище лодки. Кроме того, передний редан сдвинули назад на 300 мм, заменили воздухозаборник дренажной системы на новый, увеличенной площади, часть дренажных отверстий перенесли на вертикальную стенку редана, переделали обтекатель стыка стабилизатора с килем и руль направления.
Доработки Р-1 проходили в октябре — ноябре 1952 г., совместно с ремонтом повреждений, полученных 3 октября 1952 г. во время первого полета летчика-испытателя Г.И. Бурьянова, недавно закончившего Школу летчиков-испытателей МАП (два вывозных полета он совершил 26 сентября). На посадке при скорости 190 км/ч начались «барсы», и машину несколько раз подбросило на высоту до 4 м (максимальная перегрузка в носу лодки составила 10,6 g).
По словам очевидцев (а в них недостатка не было, так как все происходило во время обеденного перерыва, на глазах у всего завода), самолет «нырнул» под воду так, что был виден только его хвост. Двигатели, «хлебнув» воды, заглохли, и летающая лодка закачалась на волнах в полной тишине, нарушаемой только шипением пара на остывающих мотогондолах.
Со стороны казалось, что после произошедшего машину придется списать, но запас прочности у Р-1 оказался таким, что в результате отделались не слишком значительными повреждениями.
После ремонта и всех доработок на самолете успели в период с 30 ноября до 4 декабря выполнить несколько пробежек, пока ледостав не прервал испытания до весны следующего года.
К этому моменту стало ясно, что все мыслимые сроки передачи Р-1 на государственные испытания сорваны. И никто не мог дать гарантии, что машину удастся довести до «ума» в следующем, 1953 г. А ведь Ил-28 и Ту-14 уже несколько лет строились серийно! Кроме того, за время затянувшихся заводских испытаний летающая лодка успела морально устареть и ее ЛТХ, прежде всего скорость и потолок (не считая дальности), уже не устраивали заказчика.
Все это послужило поводом для «разбора полетов» на высшем уровне. В Москве под председательством министра оборонной промышленности СССР Д.Ф. Устинова собралось представительное совещание. На нем присутствовали представители МАП, ЦАГИ, ЛИИ и других институтов. ОКБ представляли главный конструктор Г.М. Бериев и ведущий аэрогидродинамик А.К. Константинов.
Министр авиационной промышленности М.В. Хруничев сразу «взял быка за рога», предложив тему по самолету «Р» закрыть. За этим вполне могло последовать и расформирование ОКБ. Однако более прагматичный Устинов решил дать Г.М. Бериеву возможность довести свою машину, одновременно выдав задание на разработку более совершенного реактивного гидросамолета.
В принятии этого решения свою роль сыграла позиция командующего авиацией ВМФ Е.Н. Преображенского, который в июне 1953 г. в письме в Совет Министров СССР писал: «…считаю целесообразным построенный экземпляр гидросамолета Р-1 использовать в качестве экспериментального для отработки аэрогидродинамики нового самолета, второй экземпляр не строить, выдать т. Бериеву новое задание на летающую лодку с двумя реактивными двигателями…».
Его поддержал в сентябре 1953 г. в своем письме к министру обороны Н.А. Булганину вновь ставший главкомом адмирал флота Н.Г. Кузнецов: «Выдать задание главному конструктору Бериеву на новую летающую лодку-амфибию с двумя турбореактивными двигателями для выполнения задач разведки и торпедно-бомбовых ударов по кораблям и транспортам противника».
По мнению высоких флотоводцев, новый самолет должен был иметь максимальную скорость порядка 950—1050 км/ч, потолок — 15 000—16 000 м, практическую дальность полета до 3500 км и обладать мореходными качествами, обеспечивающими взлет и посадку при высоте волны до 1,5 м». Свои предложения они подкрепили соответствующими шагами, и уже
8 октября 1953 г. вышло Постановление СМ за № 2622-1105сс о создании гидросамолета «М» — будущего Бе-10.
Летные испытания Р-1 возобновились 18 июля 1953 г. На самолете улучшили механизацию крыла (установили выдвижные закрылки вместо щелевых). Дренаж был основательно переделан — теперь воздух подавался через два отверстия в зону с наибольшим разряжением. Давление в каналах дренажа измерялось специально разработанным измерителем колебаний давления.
Без особых надежд на долгую жизнь Р-1 все же изготовили макет хвостовой части со стреловидным оперением, но в металле его так и не воплотили.
После длительного «лечения «гидросамолет на взлете и посадке вел себя вполне устойчиво. Отделение от воды происходило плавно, без клевка в момент отрыва. Взлетная скорость составляла порядка 200 км/ч, посадочная — 185 км/ч.
После завершения испытаний Р-1 использовался в качестве летающей лаборатории и учебно-трениро-вочного, пока в одном из тренировочных полетов в феврале 1956 г. летчик-испытатель М. Власенко не совершил аварийную посадку в Геленджикской бухте с выбросом машины на отмель. Восстанавливать самолет после этого не стали, и он, по крайней мере до 1959 г., стоял на испытательной базе в Геленджике.
Параллельно с доводкой Р-1 шли работы по второму варианту летающей лодки «Р» — Р-2, макет которой был предъявлен заказчику 30 июля 1952 г. Фактически это был макет носовой части, так как крыло, хвостовое оперение и остальная часть лодки были такими же, как у Р-1.
На Р-2 должны были установить новые двигатели ВК-5. Перекомпоновке подвергалась передняя гермокабина, при этом вперед выдвигался обтекатель антенны РЛС «Курс», фонарь кабины летчика установили по оси симметрии самолета, увеличивалась площадь остекления кабины штурмана, носовые пушечные установки выносились из гермокабины.
Состав боевой нагрузки был расширен, в нее включили даже новейшие, еще не принятые на вооружение, реактивные торпеды РАТ-52.
Двигатель ВК-5 имел тягу на взлете 3100 кг (для сравнения — ВК-1 имел тягу 2700 кг), тягу в номинале 2760 кг (2400 кг), удельный расход топлива 1,015 кг/км в час (1,06 кг/км в час), так что, несмотря на уменьшение общей емкости топливных баков с 8470 до 8200 л, техническая дальность увеличивалась до 2400 км.
Такая цифра позволяла конструкторам утверждать, что они выполнили пожелания военных, хотя это было явным лукавством. Но начальник 9-го управления авиации ВМФ генерал-майор М. Круглов потребовал обеспечить практическую, а не техническую дальность полета, равную 2400 км.
Чтобы прояснить суть разногласий, отметим, что техническая дальность — это расстояние, которое ЛА может пролететь от взлета до посадки с максимально возможной выработкой топлива. Практическая дальность — расстояние, которое может пролететь ЛА с учетом расхода топлива на запуск и опробование двигателей, руление, взлет, предпосадочный маневр, посадку, руление после посадки, а также с учетом аэронавигационного запаса топлива.
Но судьбу «двойки» решило не это. Затянувшаяся доводка Р-1 поставила крест и на ней.
К началу 1953 г. стало ясно, что первая отечественная реактивная летающая лодка Р-1 успела морально устареть в процессе доводки и в серийное производство запускать ее нет смысла.
Основного «потребителя» продукции таганрогских самолетостроителей такое положение дел не устраивало. Поэтому после обращения командующего авиацией ВМС Е.Н. Преображенского, поддержанного главкомом ВМС Н.Г. Кузнецовым, к министру обороны 8 октября 1953 г. вышло Постановление СМ за № 2622-1105сс о разработке реактивной летающей лодки Бе-10 (изделие «М»), предназначенной для ведения разведки в открытом море, высотного торпедо-и бомбометания по кораблям, постановки мин, бомбометания по военно-морским базам и береговым сооружениям.
Заданием предусматривалось, что машина должна развивать максимальную скорость 950—1000 км/ч, обладать дальностью полета 3000 км, практическим потолком 14 000—15 000 м, взлетать и садиться на волну высотой до 1,5 м при скорости ветра до 20 м/с. Предъявить самолет на государственные испытания предстояло в ноябре 1955 г. Второй экземпляр предписывалось изготовить в варианте амфибии.
Для ОКБ новая работа имела чрезвычайно важное значение. Новая летающая лодка просто обязана была получится, иначе, учитывая неудачу с Р-1, могли последовать самые серьезные оргвыводы со стороны МАП и оборонного отдела ЦК КПСС. При ее проектировании максимально использовался уже полученный опыт. Особое внимание уделялось отработке обводов днища.
Сначала в гидроканале ЦАГИ на небольших моделях, затем в устье Дона у села Рогожкино на буксируемой торпедным катером крупномасштабной модели изучались все тонкости глиссирования. На катере в качестве экспериментаторов часто находились А.К. Константинов, И.М. Забалуев, А.Ф. Шульга, а иногда и сам Г.М. Бериев. Таким образом удалось полностью отработать гидродинамику будущего самолета.
Гидродинамика являлась важной, но не единственной среди проблем, которые предстояло решить ОКБ при создании изделия «М». Бе-10 имел почти в три раза большую взлетную массу и мощность двигателей, чем Р-1. Высоко расположенное крыло имело большую стреловидность, и, наконец, вся боевая нагрузка располагалась внутри лодки и сбрасывалась через люк в днище. Столь смелое решение в практике ОКБ применялось впервые.
Для полной увязки конструкции самолета и его оборудования главный конструктор организовал в бригаде общих видов, возглавляемой А.Г. Богатыревым, временную группу, в которую собрал около двадцати наиболее квалифицированных конструкторов из всех подразделений ОКБ. Группу разместили в отдельной комнате, которую местные остряки вскоре окрестили «Сочи — Мацеста» (из-за режима секретности результатов деятельности группы какое-то время не было видно и большая часть коллектива считала, что их «избранные» коллеги прохлаждаются, как на курорте).
В этот период ОКБ по своей структуре состояло из конструкторских бригад соответствующей специализации. В.А. Герасимов руководил разработкой конструкции лодки, Б.А. Дыбин — крыла и оперения, А.И. Кочетков и Б.Ф. Титаренко — силовой установки, Г.С. Сазонов — вооружения, Б.П. Салищев — электрооборудования, И.Я. Беленовский — общего оборудования, С.А. Атаянц — системы кондиционирования и противообледенительной системы, В.Ф. Гринько — радиооборудования, В.Н. Баталин — управления самолета, Н.Г. Ревунов — гидропневмосистем.
С началом проектирования изделия «М» ОКБ перешло на новую оргштатную структуру — конструкторские бригады стали отделами и были объединены в четыре конструкторских бюро. КБ-1 возглавил А.С. Корытин, КБ-2 —А.Н. Кессених, КБ-3 — Х.Д. Кудзиев, КБ-4 — А.К. Константинов. Первым заместителем Г.М. Бериева стал Г.С. Тришкин. Одновременно увеличилась численность специалистов, было начато строительство нового здания (в нем ОКБ размещается и поныне). А пока приходилось работать во временно приспособленных местах, где условия труда были не самые лучшие. Отдел лодки разместили в зале заседаний с бетонным полом и бетонным потолком, через который летом на чертежные доски капала смола с крыши.
Зал находился над литейкой, и когда шла заливка форм, газы поднимались вверх, и конструкторы вынуждены были спешно покидать свои места и, невзирая на погоду, открывать все окна.
Несмотря на сложности, работа продвигалась быстро, и 15 мая 1954 г. было утверждено заключение по эскизному Бе-10 с двумя двигателями А/1-7, а с 7 июня по 15 июля 1954 г. был рассмотрен макет. В том же месяце начались статические испытания планера летающей лодки «М».
Развернулось и строительство первого летного экземпляра самолета. Так как в то время ОКБ еще не располагало собственным сборочно-отработочным корпусом, то агрегатная и окончательная сборка самолета проходила в цехах соседнего авиационного завода № 86, выпускавшего в тот период Бе-6.
Координировал работу ОКБ и завода ведущий конструктор Я.С. Катураев. Для загруженного выпуском серийной продукции предприятия работа над экспериментальным самолетом оказалась весьма непростым делом, и все же в октябре 1955 г. опытный экземпляр Бе-10 был построен.