В виде небольшого отступления имеет смысл уделить немного места описанию самой проблемы сочлененных двигателей. Понятно, что соединение двух двигателей одного за другим в единую силовую установку позволяло, прежде всего, заметно снизить аэродинамическое сопротивление. Кроме того, проведенные исследования, да и просто элементарные соображения наталкивали конструкторов на мысль о преимуществах воздушных винтов, собранных на одной оси и вращающихся в противоположных направлениях. Суммарный реактивный момент таких винтов равнялся нулю, в результате чего отпадала необходимость в аэродинамических компенсаторах. В криволинейном полете, например вираже, устранялся гироскопический момент каждого отдельного винта, что повышало маневренность самолета. Далее – воздушный поток, закрученный передним винтом, выпрямлялся задним винтом, что создавало возможности увеличения эффективности всей винтомоторной группы. Более того, выпрямленный поток обеспечивал симметричное обтекание самого самолета, что благоприятствовало улучшению его управляемости на взлете и посадке.
Приведенные теоретические соображения нуждались в практических доказательствах. И доказательства такие очень скоро появились. Впервые необыкновенные возможности сочлененных двигателей и соосных винтов триумфальным образом были продемонстрированы итальянским рекордным гидросамолетом Макки – Кастольди М-72 (Macchi M. C.72).
Этот самолет строился специально для участия в популярных международных состязаниях на кубок Шнейдера, где нередко устанавливались мировые рекорды скорости полета. Особенностью состязаний являлось выступление на них исключительно гидросамолетов, причем в подавляющем большинстве это были двухпоплавковые машины. Летчикам, участвующим в этом международном первенстве, приходилось начинать взлет под прямым углом к ветру, так как неуравновешенный реактивный момент одиночного воздушного винта заставлял один из поплавков полностью погружаться в воду, в результате чего при старте получался почти полный разворот на 90° к направлению ветра. Описанный маневр был вынужденным, сложен в исполнении и представлял собой немалую опасность. Очевидно, что этот недостаток стал одним из побудительных мотивов, заставивших конструктора Марио Кастольди использовать спаренные двигатели и соосные винты на своем М-72. Проведенные в процессе создания гидросамолета исследования показали, что можно ожидать и значительного увеличения скорости. И хотя вращение винтов на М-72 не было синхронизировано (каждый винт вращался от отдельного двигателя, поэтому у них всегда имелась некоторая разница в оборотах), успех был достигнут. Летом 1934 г. итальянский М-72 установил мировой рекорд скорости 709 км/ч, который продержался до 1939 г.
Однако вернемся к описанию проблем и свершений советской авиации. Окончательно задание на изготовление «механической спарки» появилось после освоения моторным заводом № 26 в Рыбинске лицензионных двигателей «Испано Сюиза» и начала их выпуска под советским обозначением М-100. Поначалу экспериментировали с этими двигателями, затем переключились на более мощные М-103. В обоих случаях использовались так называемые пушечные двигатели – вал двигателя в них для установки скорострельной пушки делался пустотелым.
Итак, два двигателя М-103П были установлены на одной жесткой мотораме. Вал заднего двигателя проходил через пустотелый вал переднего и вращал передний воздушный винт. А передний двигатель вращал задний воздушный винт. Испытания такой спарки двигателей М-103П на стенде были проведены в 1936 г. со вполне обнадеживающими результатами. Под установку решено было строить самолет, а заказ на него достался Болховитинову.
Военный инженер 1 ранга Виктор Федорович Болховитинов в 1937 г. являлся главным конструктором казанского авиазавода № 124, где заложили серию его бомбардировщиков ДБ – А. С получением нового и весьма интересного задания сразу появилось множество идей по части технологии и вооружения. Именно поэтому предложения конструктора поначалу выразились в виде предварительного проекта, представленного к рассмотрению 23 ноября 1937 г. Всего предлагалось четыре варианта самолета:
1. Разведчик с дальностью полета до 2200 км.
2. Ближний бомбардировщик.
3. Штурмовик, вооруженный десятью пулеметами ШКАС. (После консультации с конструкторами Можаровским и Веневидовым вооружение и методы атаки цели изменились. Эти оружейники предлагали использовать сдвоенные пулеметы УльтраШКАС со скорострельностью 10000 выстрелов в минуту. Пулеметы, установленные на качающемся узле, позволяли накрывать огнем полосу земли шириной 25 м).
4. «Бомбардировочный» истребитель (БИ) с 37–мм пушкой конструкции Кондакова для борьбы с бомбардировщиками противника. Пушка имела два ствола, стреляющих для взаимоуничтожения отдачи одновременно в противоположных направлениях. Из одного ствола стрельба велась боевыми снарядами, из другого – весовыми болванками. Дальность стрельбы 37–мм пушки составляла 4 км, для ее обслуживания на борту самолета находились заряжающий и наводчик.
За время обсуждений и доработок проекта самолет Болховитинова превратился в двухместный скоростной бомбардировщик с оборонительным вооружением в виде одного пулемета ШКАС. Для эффективной защиты хвостовой части вертикальное оперение сделали разнесенным. Наступательное вооружение предполагалось в виде двух ШКАСов в крыльях (или под крыльями), однако никогда не устанавливалось.
Скоростной бомбардировщик «С» проектировался по ТТТ ВВС 1937 г. Согласно этим требованиям максимальная скорость самолета составляла 640 км/ч. Впрочем, теоретические расчеты обещали даже большее – 668 км/ч на высоте 5250 м. Для оптимизма имелись основания: самолет имел длинный вытянутый фюзеляж, крыло малого размаха и малой площади с новым, скоростным профилем BBS. Для снижения посадочной скорости использовали особые выдвижные закрылки, так называемые закрылки «типа Фаулер». Вообще конструкция использовалась максимально прогрессивная, фюзеляж собирался из четырех тщательно изготовленных и хорошо стыкуемых панелей – верхней, нижней и двух боковых. Крыло имело гладкую обшивку, оно имело усиления в виде подкрепляющего внутреннего гофра.
Макет самолета рассматривался 16 июня 1938 г. в Казани – по месту основного места базирования главного конструктора Болховитинова. Однако скоро Виктору Федоровичу удалось добиться перевода в Москву – переезд конструкторского бюро состоялся в августе – сентябре 1938 г. Разместились прибывшие в мастерских «Фотолет» на территории завода № 84, а сама организация скоро стала именоваться авиационным заводом № 293.
В специальном правительственном постановлении, касающемся проектирования и постройки нового самолета, первый экземпляр ближнего скоростного бомбардировщика (ББС) должны были сдать на испытания в августе 1939 г., второй экземпляр – в декабре 1939 г.
Непосредственные исполнители задания, главный конструктор Болховитинов и директор завода № 84 Ярунин, должны были обеспечить выполнение следующих требований для самолета:
