У-2 (с 1944 года По-2, Поликарпов-2, разг. — «кукуру́зник») — советский многоцелевой биплан, созданный в 1927 году под руководством Н. Н. Поликарпова.
Один из самых массовых самолётов в мире. Строился серийно до 1953 года, было построено машин. Переименован в По-2 в честь его создателя в 1944 году после смерти Н. Н. Поликарпова. Самый массовый биплан в истории.
История создания
С 1919 года основным учебным самолётом в РСФСР являлся У-1, созданный на базе английского разведчика Авро-504, первый полёт которого состоялся ещё в 1913 году. К 1922 году встал вопрос о необходимости разработки более современной учебной машины, тем более, что к этому времени методика обучения лётному делу претерпела существенные изменения. Было признано необходимым осуществлять обучение самостоятельным полётам на самолётах первоначального обучения, а отшлифовывать мастерство на тренировочных (переходных) машинах.
Николай Николаевич Поликарпов непосредственно занялся разработкой учебных самолётов в 1923 г. Одной из первых его работ в этом направлении был проект двухместного малого учебного самолёта с мотором ABC мощностью 18 л. с. Машина представляла собой свободнонесущий моноплан чистых форм с максимальной скоростью полёта до 107 км/ч. Впрочем, малая мощность двигателя не позволяла проводить обучение фигурам высшего пилотажа. Проект реализован не был.
В октябре 1924 года НТК ВВС составил общие тактико-технические требования к самолётам первоначального обучения и переходным. Подчёркивалось желание иметь в качестве таковых биплан с небольшой посадочной скоростью.
Под эти требования Поликарпов в 1925 году спроектировал 2У-Б3 — второй учебный самолёт с мотором БМВ-3 жидкостного охлаждения мощностью 185 л. с. Предусматривалась возможность установки двигателя БМВ-IV в 240 л. с., тогда самолёт мог рассматриваться как переходный. 2У-Б3 отличался хорошими аэродинамическими формами, продуманной конструкцией. Его постройка была завершена в феврале 1926 года, а с марта начались испытания.
Однако появившиеся новые требования к машинам первоначального обучения заставили трактовать самолёт как переходный, в связи с чем его переименовали в П-1. Испытания подтвердили хорошие лётные характеристики П-1 (2У-Б3), в отчёте о лётных испытаниях, в частности, отмечалось, что «выполнение штопора вялое, напоминает крутую спираль». Была заказана серия этих машин, но постройка не состоялась из-за очередного изменения требований к переходным самолётам: по указанию П. И. Баранова, на тот момент начальника УВВС НКО, на переходном самолёте должно быть установлено вооружение, чтобы он мог пользоваться одновременно и в качестве учебно-боевой машины, и лёгкого корпусного разведчика. Так появился вооружённый вариант П-1 с мотором БМВ-IV, а затем П-2 с двигателем М-6.
К середине 1925 года было решено строить самолёт первоначального обучения с двигателем мощностью около 100 л. с. Предполагалось, что такой двигатель в ближайшее время смогут создать отечественные конструкторские коллективы. 27 сентября 1925 года Авиатрест письмом известил Поликарпова, что «самолёт первоначального обучения начнёт проектироваться по особому распоряжению в связи с постройкой нового мотора». Однако Поликарпов ещё до этого письма выполнил несколько предварительных эскизных проектов самолёта данного типа.
К середине 1926 года конструкторским коллективам, возглавляемым А. Д. Швецовым (завод № 4) и Н. Р. Брилингом (НАМИ), удалось построить моторы М-11 и М-12 и начать их испытания. Первоначально чаша весов склонялась в сторону М-12, в связи с чем 3 июля 1926 года Авиатрест официально приказал приступить к проектированию учебного самолёта У-2 под этот двигатель. Технические требования к машине были сформулированы НТК ВВС и подписаны начальником самолётной секции С. В. Ильюшиным 15 июля 1926 года. В их разработке принимал активное участие как член НТК ВВС и сам Н. Н. Поликарпов. В требованиях, в частности, оговаривалось, что максимальная скорость полёта не должна превосходить 120 км/ч, а посадочная — 60 км/ч, самолёт должен быть только бипланной схемы и строиться из имеющихся в СССР материалов.
Поликарпов при разработке проекта постарался сиденья ученика и инструктора расположить ближе к центру тяжести (в отличие от самолёта 2У-Б3). Особое внимание уделялось простоте пилотирования самолёта. Для снижения себестоимости эксплуатации и производства верхние и нижние крылья имели одинаковую конструкцию, обеспечивающую взаимозаменяемость. Формы крыла и оперения в плане были сделаны прямоугольными для упрощения производства, что отличало первый экземпляр от всех последующих опытных и серийных вариантов У-2. Это, разумеется, ухудшало аэродинамику, но ввиду невысоких (даже по тем временам) требований к максимальной скорости считалось приемлемым.
В докладе Авиатресту Поликарпов отмечал: «В самолёте введены впервые существенные в эксплуатационном отношении усовершенствования: передвижное ножное управление, передвижные сиденья, выключаемое ножное и ручное управления, взаимозаменяемые элероны, рули высоты и пр».
6 октября 1926 года эскизный проект был рассмотрен на заседании Технического совета Авиатреста. В постановлении отмечено, что «общее направление по проектированию самолёта У2-М12, принятое сухопутным отделом, признать правильным» (в те годы КБ Н. Н. Поликарпова существовало на правах отдела сухопутного самолётостроения ЦКБ Авиатреста). Однако было предписано перенести бензобаки из фюзеляжа на верхнее крыло и вынести их из-под центроплана. Поликарпов возражал против этого пункта, считая, что такое размещение бензобаков ухудшит аэродинамику крыла, но сделать ничего не мог.
Макет У-2 построили к 5 февраля 1927 года и сразу начали строить и первый экземпляр машины. Однако полной ясности с мотором ещё не было. М-12, на который руководство Авиатреста делало основную ставку, ломался на стенде. Ранее в постановлении от 2 февраля 1927 года Технический совет Авиатреста внёс предложение о проработке возможности установки на У-2 заграничных моторов «Люцифер» мощностью в 100 л. с. и «Сальмсон» в 120 л. с., по экземпляру которых находилось в СССР в различных учреждениях.
К концу марта выяснилось, что имевшийся в Серпуховской авиационной школе «Люцифер» был установлен на аэросани и разбит при пробеге. «Сальмсон» в НАМИ также стоял на аэросанях, проработал более 150 часов и был основательно изношенным. Поэтому в конце апреля 1927 года Авиатрест дал указание установить на первом опытном экземпляре М-11 конструкции А. Д. Швецова, который к тому времени всё же прошёл стендовые испытания, но не прошёл государственных. 23 июня 1927 года самолёт был выведен на аэродром.
Испытания начались с 24 июня 1927 года. Очень скоро выяснилось, что на М-11 в полёте перегревается масло, часто случаются отказы. Фактически проводились лётные испытания и доводка не столько самолёта, сколько двигателя. Авиатрест дал срочное указание установить на У-2 двигатель М-12, но М-12 довести до надлежащей степени надёжности так и не смогли. Совместными усилиями КБ Поликарпова и Швецова многие недостатки М-11 всё же удалось устранить. 15 сентября 1927 года самолёт передали на госиспытания в НИИ ВВС. Они показали, что машина имеет неплохие лётные характеристики, в том числе штопорные и в целом удовлетворяет требованиям ВВС, за исключением скороподъёмности. На втором экземпляре Н. Н. Поликарпов существенно улучшил аэродинамику, поставив эллиптические законцовки крыла и оперения. Толстый профиль крыла «Прандтль-Р652» был заменён более тонким профилем, разработанным аэродинамиками КБ Н. Н. Поликарпова, поскольку в ЦАГИ подходящего профиля не нашлось. Для улучшения пилотажных характеристик поставили увеличенный руль направления. Машину несколько облегчили до разумных пределов. Некоторые данные говорят о том, что второй экземпляр, полностью отражавший взгляды Поликарпова на подобный самолёт, проектировался одновременно с первым, но его по разным причинам в производство решили не передавать до завершения испытаний первого экземпляра. Впрочем, проекты были очень близки: тот же шаг нервюр, шпангоутов, одинаковая конструкция всех основных элементов. Эскизный проект второго экземпляра был утверждён 28 февраля 1928 года, после начала испытаний.
Испытания У-2, которые проводил лётчик М. М. Громов с января 1928 года (первый полёт состоялся 7 января)Бочарова А. Л. Январь в военной истории. // Военно-исторический журнал. — 2013. — № 1. — С.76., показали великолепные лётные качества У-2. Уже 29 марта 1928 года НТК ВВС постановил построить опытную серию У-2 из 6 экземпляров на заводе № 25 для опытной эксплуатации в лётных школах. К 29 октября 1929 года этот завод построил 25 У-2, из которых сдал заказчику 19 машин.
Осенью 1928 года У-2 и несколько других советских самолётов экспонировались на 3-й международной авиационной выставке в Берлине.
К концу 1928 года испытания опытной серии были закончены, после чего на ленинградском заводе № 23 началось развёртывание серийного производства. Два первых У-2 были выпущены заводом в мае 1929 года. С мая по сентябрь 1929 было построено 19 У-2. В дальнейшем производство развивалось очень быстро. Например, только за 1933 год 23-й завод выпустил 1508 машин. Серийные самолёты отличались от второго экземпляра, в основном, изменённым капотом.
Описание самолёта За время производства самолёт У-2 много раз модернизировался и переделывался под различные задачи. Ниже даётся описание в основном учебно-тренировочной модели самолёта.
При написании раздела использовалась информация из следующих документов: «Техническое описание самолёта У-2 с мотором М-11». Государственное военное издательство, Москва, 1933 год. А. С. Вотинцев, П. В. Осипов, Л. Н. Турбин, Д. И. Гайсин. «Самолёт У-2. Пособие для курсантов и лётно-технического состава аэроклубов Осоавиахима». Редиздат ЦС ОСОАВИАХИМА СССР, Москва — 1939 год. «Курс боевой подготовки ночных бомбардировочных авиаполков на самолётах У-2» (КБП НБАП У-2). Военное издательство НКО, 1942 год. Утверждено начальником главного управления обучения, формирования и боевой подготовки ВВС КА ген. м-ром авиации Никитиным. Для служебного пользования. «Самолёт По-2ВС». Техническое описание. Государственное издательство оборонной промышленности, М-1946. Введено в действие Указанием № 534 главного инженера ВВС ВС СССР 6 августа 1946 года. «Краткое техническое описание подвесных кабин к самолёту У-2». Воениздат НКО СССР, 1942 год.
Назначение самолёта Самолёт У-2—М-11 — это учебный самолёт первоначального обучения. В незначительно изменённом виде самолёт использовался в сельскохозяйственной и лесной авиации, как административный самолёт, а также в других областях деятельности человека.
Общие данные по конструкции самолёта По схеме самолёт У-2 — одномоторный двухместный расчалочный биплан смешанной конструкции по сути — деревянной, но в источниках написано, что смешанной с мотором воздушного охлаждения М-11.
Фюзеляж Фюзеляж прямоугольной формы, сделан разъёмным из двух разных частей — передней и задней, и в целом выполнен как пространственная расчалочная ферма. Каркас фюзеляжа состоит из двух верхних и двух нижних брусов-лонжеронов прямоугольной формы, ряда вертикальных стоек и набора поперечин. Конструкционный материал каркаса — сосна. Соединения в каркасе выполнены на клею, также применяются шурупы и гвозди.
Передняя часть фюзеляжа частично расчалена, задняя часть расчалена 2-мм проволокой вся полностью.
Передняя часть фюзеляжа обшита 2-мм фанерой (в описании — «переклейкой») и оклеена льняным полотном марки А-16. Задняя часть фюзеляжа вся обшита полотном А-16 и имеет сверху съёмный обтекатель, выполненный из фанеры — гаргрот. Обе части фюзеляжа стыкуются вместе на четырёх стальных узлах. Весь фюзеляж в сборе покрыт пятью слоями эмалита — три слоя бесцветного лака и два слоя — цветного. Эмалит — это нитроцеллюлозный аэролак марки А1Н по ГОСТ 2699-44. Для сшивки элементов обшивки планера применялись льняные кручёные нитки «Моккей»так написано в оригинале.