В конце 1930-х годов требования к пассажирской машине еще раз изменились: на первый план выдвинули большую пассажировместимость и повышенный комфорт. В соответствии с этим была закуплена лицензия на производство самолета ДС-3 американской компании «Дуглас», выпускавшегося в Советском Союзе сначала под обозначением ПС-84, а затем – Ли-2. Этот самолет прослужил в гражданской авиации до конца 1970-х годов
Самолет «Сталь-7»
В декабре 1934 года «Сталь-7» выкатили из сборочного цеха завода опытных конструкций (ЗОК) НИИ ГВФ. Как и в предыдущих разработках, в новой машине Роберт Людвигович старался использовать нестандартные технические решения. В 1930-е годы в аэродинамической трубе Военно-воздушной академии имени Н.Е.Жуковского Бартини исследовал влияние динамической воздушной подушки и экранного эффекта на аэродинамические характеристики крыла малого удлинения, снабженного боковыми шайбами. Для этого был изготовлен ленточный бегущий экран. Итогом исследований стала довольно оригинальная схема самолета с низкорасположенным крылом в виде «обратной чайки».
Подобная схема позволяла установить в месте излома шасси с более короткими стойками, а значит и более легкое, убиравшееся поворотом назад в мотогондолы. Вдобавок такая схема несущей поверхности улучшала обзор летчику. Крыло, набранное из профилей, разработанных Бартини (после ареста Роберта Людвиговича этот профиль стал обозначаться как профиль завода № 240), удачно совмещалось с фюзеляжем, поперечное сечение которого было близко к треугольному, сведя к минимуму аэродинамическую интерференцию.
Но этой схеме свойственны и недостатки, в частности, излом крыла приводил к некоторому его утяжелению и появлению так называемого «диффузорного эффекта», вызывавшего увеличение аэродинамического сопротивления. Однако по мнению Бартини преимущества от этой компоновки для самолета «Сталь-7» были выше, чем недостатки.
Много позже, когда на базе «Сталь-7» построили бомбардировщик Ер-2, «диффузорный» эффект дал о себе знать. Связано это было как с увеличением удельной нагрузки на крыло с 97,2 до 157 килограммов на квадратный метр, так и с установкой тоннельных водорадиаторов двигателей с выходом теплого воздуха через жалюзи, размещенные вблизи излома крыла.
Использование крыла в виде «обратной чайки» позволило отказаться от средств его механизации – закрылков. Возможно, что после создания «Сталь-7» (в документах встречается также сокращенное обозначение «С-7») у Бартини усилился интерес к летательным аппаратам, использующим эффект близости земли.
Большая бортовая хорда крыла позволила разместить в его центроплане баки, вмещавшие необходимый для полета на большие расстояния запас бензина. Кроме этого, горючее разместили в баках – носках крыла, что ранее не встречалось ни в одном самолете.
Другим внешним отличием машины был фонарь кабины летчиков с остеклением, наклоненным вперед. Какую пользу для самолета приносила подобная конструкция, не понятно. Есть разные мнения на этот счет. По одному из них это техническое решение позволяло улучшить обзор вперед. Но оно не получило распространения в авиастроении.
Конкуренты «Сталь-7» – ПС-89 (вверху) и ПС 35
Планер состоял из полумонококового цельнометаллического фюзеляжа и ферменного крыла с оперением, обшитым перкалем. Вся конструкция, собиравшаяся из стальных труб и фасонных профилей, соединенных точечной сваркой, отличалась значительной трудоемкостью.
В июне 1934 года начальник Аэрофлота И.С.Уншлихт собрал совещание по рассмотрению эскизного проекта самолета двойного назначения «Сталь-7», разработанного в СНИИ ГВФ. Как следует из протокола совещания, машина, предложенная Бартини, разрабатывалась в пассажирском и военном вариантах.
Первоначально самолет прорабатывался с двигателями М-17, а затем – с лицензионными «Испано-Сюиза», получившими в Советском Союзе обозначение М-] 00. Для обоих вариантов самолета задавалась посадочная скорость 80 километров в час, максимальная, с двигателями М-17 – 350, а с М-100 – 370 километров в час. Рассматривался вариант «Сталь-7» и с моторами М-34. Создавая этот самолет, Бартини пришел к выводу, что с двигателями М-100 мощностью по 750 лошадиных сил на высоте 2400 метров можно перешагнуть 400-километровый рубеж скорости и интуиция, в сочетании с точным расчетом, не подвела конструктора.
Разрабатывая свой проект, Роберт Людвигович, помимо достижения высоких летных данных самолета, не забывал и о комфорте для пассажиров. Однако руководители гражданской авиации думали иначе, ставя на первое место скоростные характеристики машины. В итоге, по их требованию высоту салона снизили с 1,8 до 1, 55 метров и пассажирам даже среднего роста пришлось бы перемещаться по салону в полусогнутом положении.
Желание руководства ГВФ сделать гражданскую авиацию резервом ВВС привело к тому, что в протоколе совещания у начальника Аэрофлота И.С.Уншлихта 3 июня 1934 года появилась запись: «Просить ВВС РККА в срочном порядке, чтобы не задерживать дальнейших работ по самолету «Сталь-7», дать заключение и предложения по военному варианту…».
Сталь-7
Довоенный лозунг «Выше всех, быстрее всех, дальше всех» заставил авиаконструкторов пойти на поводу у политиков. Забегая вперед, следует отметить, что подобные «явления» сопровождали советское авиастроение на протяжении всего существования СССР, вынуждая конструкторов думать, прежде всего, о политических последствиях, а уж потом – о пассажире.
Первый полет на «Сталь-7» в сентябре 1936 года выполнил летчик Э.И.Шварц. Затем машину облетали летчики-испытатели НИИ ВВС И.Ф.Петров, П.М.Стефановский и А.Б.Юмашев. По их общему мнению, «Сталь-7» отличался хорошей устойчивостью и управляемостью, имел неплохие взлетно-посадочные характеристики и мог лететь на одном моторе.
В отечественной литературе получила хождение информация о демонстрации самолета «Сталь-7» в ноябре 1936 года на «XV Парижской авиационной выставке», что не соответствует действительности. В те дни в Париже демонстрировались рекордный самолет АНТ-25 (РД) и пассажирский АНТ-35, а также двигатель АМ-34 и, подчеркиваю, лишь модель «Сталь-7».
Совместные с НИИ ГВФ заводские испытания, проводившиеся летчиками В.А.Матвеевым и Н.П.Шебановым, затянулись до февраля 1937 года и не были завершены. К тому времени Бартини уже почти месяц находился в заключении. Его арест затормозил все работы по пассажирскому лайнеру. 19 января 1937 года начальник Главного Управления ГВФ Ткачев подписал распоряжение, согласно которому конструкторскую группу при заводе № 240 расформировали, оставив лишь несколько специалистов «для доводки и наблюдению за самолетом «Сталь-7».
Самолет передали для дальнейших испытаний в НИИ ГВФ, вменив в обязанности завода № 240 выполнение по нему всех необходимых работ. Одновременно пилотов В.А.Матвеева и Н.П.Шебанова зачислили в штат НИИ ГВФ. Неопределенность с самолетом длилась недолго, около месяца, и в феврале 1937 года завод № 240 получил задание «переоборудовать самолет в специальный вариант для получения скоростной дальности». В доводке самолета большую работу проделали В.Н.Ермолаев и ведущие инженеры НИИ ГВФ А.А.Радциг и З.Б.Ценципер.
Испытания доработанной машины с моторами М-100А и полетным весом до 7000 кг Шебанов и Матвеев провели с 16 августа по 9 ноября 1937 года. В связи с наступлением нелетной погоды и устранением выявленных дефектов полеты были прерваны до конца мая 1938 года. После выполнения четырех контрольных полетов самолет предъявили специальной комиссии для дальнейших испытаний, завершившихся в сентябре.