И не слушай стихов о поэзии формул изысканной.
Все равно красоты не понять, не увидеть, не высказать
В нашей горькой работе — вечного поиска истины.
Эти слова, на взгляд автора, предельно точно отражают нелегкий процесс создания новой техники…
7 декабря 1926 г. эскизный проект истребителя И-3 с мотором Райт «Торнадо» 111 (обозначенного как И3-РТ3) был готов в двух вариантах — дешевого в производстве биплана и полутораплана с более высокими летными характеристиками, а затем отправлен на рассмотрение в Технический отдел Авиатреста. Поликарпов остро нуждался в поддержке собственного руководства для отстаивания своей точки зрения перед УВВС.
Согласно расчетам, максимальная скорость И3-РТ3 у земли в варианте полутораплана составляла 272 км/ч, потолок — 7725 м, время набора высоты 5000 м — 17,04 минуты. Длина фюзеляжа составляла 8 м, размах крыла был равен 12 м у полутораплана и 11 м у биплана.
15 и 22 декабря 1926 г. проходило заседание Технического совета Авиатреста по эскизному проекту И3-РТ3.
С докладами в первый и второй день выступал Н. Н. Поликарпов.
Он остановился на особенностях конструкции машины, рассказал об истории ее разработки. Николай Николаевич отметил, что наиболее близко к требованиям ВВС подходит разработанный ранее истребитель-моноплан И-1, который с двигателем М-5 мощностью 400 л.с. имеет характеристики, практически соответствующие заданию на истребитель-биплан с мотором мощностью 600 л.с. Однако ВВС игнорируют этот самолет. Поликарпов выразил свое мнение, подтверждая его ссылками на результаты расчетов, что при снижении нагрузки до 470 кг И-3 с немецким мотором БМВ-VI мощностью 500/600 л.с. может удовлетворить большинству пунктов технического задания. Присутствовавшие высказали свои замечания к проекту. Кроме того, было сделано предложение ОСС ЦКБ более детально проработать варианты с двигателями БМВ-VI и М-13.
29 декабря 1926 г. на заседании Технического совета Авиатреста вновь обсуждался вопрос об истребителе И-3. В протоколе № 13 указано, что дальнейшую работу «следует вести под мотор БМВ6 и предусмотреть возможность замены такового мотором РТ3 и в особенности М-13».
Николай Николаевич развернул работы по проектированию нового варианта эскизного проекта с двигателем БМВ-VI. Позже, в феврале 1927 г., он так говорил о трудностях, вставших на этом пути:
«Работать [было] весьма сложно, так как все-таки мотор не для истребителя, не говоря уже про РТ3. Проектирование под сменные моторы BMW-6 и М-13 вызывает чрезвычайные затруднения, так как в случае постановки М-13 центр тяжести уходит вперед, кроме того, сказывается лишний вес 110 кг».
Доводка опытного мотора М-13 затягивалась. Авиатрест согласился с мнением Поликарпова о необходимости вести дальнейшие работы только под двигатель БМВ-VI. Его основная особенность заключалась в том, что максимальную мощность 500 л.с. при полностью открытой заслонке дросселя карбюратора мотор развивал на высоте 3000 м. На более низкой высоте по условиям прочности, теплового режима и надежности вводились ограничения на открытие дроссельной заслонки. Полностью открытой на малой высоте ее можно было держать весьма ограниченное время (форсированный режим). Такие моторы назывались пере-размеренными. Они представляли собой определенный этап в авиадвигателестроении, пока не были найдены другие пути повышения высотности моторов.
В январе 1927 г. новый вариант эскизного проекта И3-БМВ6 был направлен в НТК ВВС и утвержден им 4 февраля 1927 г.
Однако, ввиду развития авиации, уже требовалось вновь откорректировать задание. Под новые технические требования к истребителю И-3 ОСС ЦКБ был вынужден оперативно переработать проект.
«При докладе эскизного проекта ИЗ Техническому совету ОСС ЦКБ отметил, что ни один из вышеуказанных моторов [Райт «Торнадо» 111, М-13, БМВ-VI. — Прим. авт.] не является современным в смысле пригодности для истребителей, так как большой вес этих моторов и большие габариты их обуславливают увеличение размерностей истребителя и понижения его маневренности. Это же мнение ОСС ЦКБ повторил и при рассмотрении в Техническом совете и НК УВВС предварительного проекта, причем указывал как на пример удовлетворительного мотора для истребителей на моторы Испано-Сюиза 600л.с. и Нэпир 550 л. с. В силу объективных условий, однако, НК подтверждал необходимость установки на ИЗ мотора БМВ6», — писал Н. Н. Поликарпов руководству Авиатреста в октябре 1927 г.
В это время уже шли успешные переговоры с немецкой фирмой «Баварские моторные заводы» («Байерише моторенверке», или сокращенно ВМW) о покупке лицензии на производство двигателей БМВ-VI. Они завершились подписанием 14 октября 1927 г. соответствующего соглашения.
Для производства этих моторов был выбран завод № 26 в г. Рыбинске. В серийном производстве БМВ-VI получил обозначение М-17. Выпуск первой партии М-17 состоялся в 1930 г. Некоторое время М-17 строился и на заводе № 24. Таким образом, истребитель И-3 с БМВ-VI оказывался обеспеченным двигателем отечественной постройки, что имело в те годы большое значение.
Самолет опять проектировался в двух вариантах: дешевого в производстве биплана и полутораплана с повышенными (по сравнению с бипланом) летными характеристиками. После их сравнения и длительного обсуждения преимуществ и недостатков каждого было решено вести разработку лишь одного варианта — полутораплана.
27 февраля 1927 г. специальная комиссия НТК утвердила второй эскизный проект И3-БМВ6, после чего на заводе немедленно приступили к изготовлению макета самолета.
Окончательное утверждение макета состоялось 14 мая после проведения ряда заседаний (первое — 13 апреля, последнее — 14 мая) макетных комиссий от Авиатреста, НТК и НИИ ВВС.
Предварительный проект И3-БМВ6 был закончен и представлен в Технический совет Авиатреста 7 мая 1927 г., где был утвержден 1 июня и отправлен в НТК ВВС, который, в свою очередь, утвердил проект 9 июня.
Затем начались работы по техническому проекту и изготовлению опытного образца самолета.
И-3 имел фюзеляж-монокок овального сечения, выклеенный из шпона и обтянутый полотном. Его силовой каркас образовывали 4 сосновых лонжерона и 13 шпангоутов. Крылья профиля Кларк-Y двухлонжеронные. Лонжероны крыла коробчатые, нервюры — фанерные с сосновыми полками. N-образные стойки дюралевые, каплевидной формы. Шасси с пластинчатой резиновой амортизацией.
13 июля 1927 г. в плане работ ОСС Авиатрест установил срок окончания постройки первого экземпляра истребителя И-3 — 1 января 1928 г.
Однако по разным причинам этот срок так и не был выдержан. Постройка завершилась к 1 февраля 1928 г.
21 февраля 1928 г. летчик-испытатель М. М. Громов поднял первый экземпляр И-3 в воздух. Заводские испытания прошли без осложнений, и 10 марта машину передали в НИИ ВВС. Государственные испытаний продолжались до 14 апреля 1928 г. В целом о машине сложилось положительное мнение. И-3 развивал максимальную скорость 268 км/ч у земли, 279,5 км/ч на высоте 3000 м при взлетном весе 1788 к г.
И-3 отличался простотой пилотирования, устойчивостью, неплохой для того времени горизонтальной и вертикальной скоростью. Отмечались и недостатки: некоторая инертность и большие нагрузки на управление при переходе с фигуры на фигуру, недостаточная путевая устойчивость на максимальной скорости. Последний недостаток быстро устранили изменением формы и площади вертикального оперения.
Еще до окончания постройки первого самолета 24 января 1928 г. на совещании в НТК ВВС было рекомендовано запустить И-3 в серийное производство. Оно осуществлялось на заводе № 1. Некоторое число машин выпустил опытный завод № 25.
Производство истребителей разворачивалось довольно медленно, сказывалась загруженность производственных мощностей другими самолетами — Р-1, И-2бис. Сдача готовых И-3 в части ВВС из-за недоделок производилась еще медленней. Например, за 1928/29 операционный год из запланированных 237 экземпляров на ГАЗ № 1 построено в срок 112 И-3, а сдано только 12.
Летом 1929 г. летчик А. Д. Ширинкин облетал эти самолеты. Затем они поступили на вооружение 15-й авиабригады в Брянске, где проводились войсковые испытания И-3. По их результатам был сделан ряд предложений, направленных на улучшение летных и эксплуатационных характеристик машины. В частности, выдвинуто требование по некоторому увеличению высоты шасси, изменению приборного оборудования, повышению эффективности горизонтального оперения. Наиболее сложным оказался вопрос с оперением. У части построенных И-3 заменили рули высоты на другие, с роговой компенсацией (чего не было на опытной машине) и с увеличенным углом отклонения. Все остальные самолеты, в том числе и строящиеся на заводах, оснастили большим по площади и видоизмененным по форме новым стабилизатором, у которого рули высоты также были сделаны с роговой компенсацией. Это позволило сделать пилотирование И-3 более легким, приятным.
Взлетный вес серийных машин достигал 1846 кг, доходя у отдельных машин до 1863 кг.
Некоторое количество серийных истребителей оснастили немецкими скоростными винтами Гейне. С ним И-3 развивал у земли скорость 283 км/ч и 276 км/ч на высоте 3000 м.
Число построенных самолетов месяц за месяцем возрастало. В 1929/30 операционном году завод № 1 должен бал выпустить 344 И-3, включая недодел за прошлый операционный год. Реально оценить выполнение производственной программы довольно трудно, так как с 1930 г. планирование в авиапромышленности перешло с операционного на календарный год. За 1929 г. зачтена постройка 47 истребителей, за 1930 г. — 250. Но в любом случае можно утверждать, что плановые производственные показатели никогда не выполнялись. Всего до прекращения производства, последовавшего в 1931 г., ГАЗ № 1 выпустил 387 экземпляров И-3, ГАЗ № 25 еще 12. Таким образом, общее число построенных И-3 составляло 399 машин.
Развитие производства И-3 и эксплуатация машины в частях сильно сдерживались низкой культурой производства авиадвигателей, отсутствием единых отраслевых стандартов и нормалей. В марте 1931 г. начальник ВВС П. И. Баранов констатировал, что моторы М-17, выпускаемые заводами № 24 и № 26, невзаимозаменяемые, хотя и производятся по одной лицензии, отметил низкое качество выпускаемой продукции. Многие недостатки он объяснял происками «вредителей» («Вредители, не будучи в состоянии отрицать своей вредительской деятельности, осознали свою вину, но вместе с тем, где возможно, продолжают затемнять дело»).
С конца 1929 г. истребитель И-3 начал поступать на вооружение частей Московского, Белорусского, Киевского военных. кругов, а с 1930 г. он стал основным истребителем ВВС СССР. По состоянию на 1 января 1931 г. в составе ВВС РККА насчитывалось 258 исправных истребителей И-3, 21 неисправный, всего 279 машин. В начале 1932 г. на вооружении ВВС находилось 297 самолетов данного типа. В эксплуатации И-3 зарекомендовал себя как прочный, надежный истребитель. Срок военной службы самолета оказался недолгим, и в конце 1934 г. последовал приказ о снятии его со снабжения ВВС РККА. Некоторое количество И-3 использовалось затем в летных школах.
В авиации ВМФ И-3 практически не использовался, так как там основным истребителем являлся И-4.
И-3 послужил основой для создания ряда модификаций.
Еще до завершения постройки первого опытного экземпляра в конце 1927 г. руководство ВВС выразило пожелание рассмотреть вопрос о возможности установки под нижним крылом И-3 двух дополнительных пулеметов. Указание УВВС завод № 25 выполнил в 1928 г. на одном из первых экземпляров И-3. Пулеметные установки были пристреляны в тире, после чего машину предъявили НТК. Однако серийно этот вариант УВВС решило не строить.
После окончания испытаний опытного экземпляра И-3 Авиатрест выдал задание на разработку на его основе морского поплавкового истребителя МИ3-БМВ6. В плане работ КБ завода № 25 на 1928/29 операционный год предписывалось начать его проектирование с 1 октября 1928 г. Затем последовал неизбежный процесс оформления задания, согласования технических характеристик. Было принято решение использовать на самолете мотор М -17. 9 мая 1929 г. в письме в Авиатрест за номером 761 Николай Николаевич в числе успешно выполняемых плановых работ отметил «И-3 на поплавках», т. е. МИ3-М17. Тем не менее проектирование проводилось медленными темпами минимальным числом конструкторов. Поликарпов, занимаясь созданием нового семейства перспективных истребителей, не считал это задание достаточно приоритетным. Все же к сентябрю 1929 г. предварительный эскизный проект был завершен. После отстранения Николая Николаевича от активной конструкторской деятельности в октябре 1929 г. все работы над ним прекратились.
Появление других модификаций И-3 было связано с попытками установить на него более мощные моторы.
Наиболее быстро и просто реализуемой оказалась идея замены мотора БМВ-VI (500/600 л.с.) на БМВ-VIZ мощностью 500/730 л.с. с картером из электрона. Истребитель И-3 с ним был построен и испытан. Вес пустого самолета увеличился до 1387,5 кг, а взлетный — до 1832 к г.
На заводских испытаниях в отдельных полетах истребитель развивал у земли скорость до 300 км/ч, а высоту 5000 м набирал за 10 минут. На испытаниях в НИИ зафиксированы следующие характеристики: максимальная скорость у земли 290 км/ч, 275 км/ч — на высоте 3000 м, высоту 5000 м самолет набирал за 12,3 мин. Практический потолок по сравнению с «классическим» И-3 уменьшился на 160 м.
Пилотажные характеристики также улучшились. Особенно это касалось штопорных свойств самолета. В отчете о летных испытаниях И-3 с двигателем БМВ-VIZ, которые проходили в 1929 г., в частности, говорилось: «…Правый и левый штопор получаются только при вводе с виража при полной потере скорости. Штопор крутой, нормальный. При малейшем отпускании ручки вправо или от себя самолет переходит в крутую спираль».
Продолжения эта работа не имела. Двигателей БМВ-VIZ было закуплено мало, постройка по лицензии не предполагалась, но опыт изучения его конструкции оказался полезным при создании форсированного мотора М-17Ф с увеличенной до 730 л.с. мощностью на взлетном режиме.
Поликарпов понимал, что от схемы можно взять гораздо больше и с установкой более мощного, но одновременно и легкого двигателя характеристики, несомненно, повысятся. Еще при разработке эскизного проекта он считал более подходящими двигателями для И-3 моторы «Испано-Сюи-за» 600 л.с. и «Нэпир» 550 л.с. Но за границей эти двигатели закупить не удалось. Отечественное моторостроение в то время находилось на этапе становления. Лишь после начала переговоров о поставках в СССР американских двигателей «Паккард» 2А-1500 мощностью 600 л.с. ситуация, казалось, сдвинулась с мертвой точки. В конце 1928 г. в планы работ КБ завода № 25 был вписан пункт о проектировании варианта И-3 с этим двигателем. Дальше предварительных прорисовок дело не пошло, так как завод № 25 не получил ни одного экземпляра мотора данного типа.
В 1930 г. И-3 хотели оснастить новым мотором М-34, но уже в конце того же года руководством ВВС было принято решение о прекращении выпуска И-3, поэтому разработка варианта И-3 с М-34 так и не была завершена.
К еще одной модификации И-3 можно отнести двухместный истребитель Д-2 с мотором М-17 или БМВ-VI (другие обозначения: Д2, Д2-М17, ДИ-2). Задание на его проектирование было выдано Авиатрестом в начале 1927 г. и согласовано с НТК ВВС летом того же года. Поликарпов в разработке и этого истребителя старался воплотить идею модульной конструкции. От предшественника Д-2 отличался немного большими размерами, наличием второй кабины с турельной установкой двух пулеметов ПВ-1.
Для повышения летных характеристик предполагалось использовать двигатель БМВ-VIZ и увеличить дальность Д-2 за счет установки центропланного бака.