POLIKARPOV PO – 2

Kapitoly z historie ruského (sovětského) letectví – Aeroflot a jeho stroje.

Polikarpov PO-2 – první legendární „kukuruznik“

Školní letoun PO-2 před startem

Mezi letadla Aeroflotu nepochybně patří i letoun, který má přebohatou historii. Měl obrovský význam ve výcviku nových pilotů, hlavně pro vojenské letectvo, ale většina pilotů Aeroflotu ve třicátých letech minulého století začínala svoji leteckou kariéru právě na letounu PO-2. V Aeroflotu plnil ještě jednu velice důležitou funkci. Byl to první zemědělský letoun, který se osvědčil pro různé zemědělské práce. 

V počátečním období byl k výcviku používán letoun U-1, který měl zajímavý původ. Na podzim roku 1919 dostal mechanik Iljušin (pozdější významný konstruktér S. V. Iljušin) rozkaz, kdy měl za úkol vyzvednout z bláta bělogvardějský letoun, který nouzově přistál v oblasti Petrozavodska. Iljušin a jeho pět spolubojovníků letoun rozebrali a odvezli do Moskvy. Byl to anglický Avro 504 K. Konstrukční skupina pod vedením Polikarpova jej zkopírovala a zahájila výrobu pod označením U-1. První let se uskutečnil v roce 1921. Výroba byla předána do leningradského závodu  № 23. U-1 byl v období 1922 -1932 základním typem pro letecký výcvik v SSSR. Na tomto letounu bylo možné provádět základní výcvik včetně akrobatických figur. Pro pilotní žáky byl někdy dost složitý a hrubé chyby pilotáže „neodpouštěl“.

Letoun poháněl motor M-2, což byla kopie francouzského motoru Le Rhone 9J, která se vyráběla v licenci. Licenci zakoupilo ještě carské Rusko. Motor byl rotační (válce se otáčejí společně s hřídelí vrtule) devítiválec  o objemu 15 litrů. Výroba byla zahájena v roce 1919. Velkosériová výroba se naplno rozběhla v roce 1925 a byla ukončena v roce 1927. Celkem bylo vyrobeno asi 2000 motorů.

Na konci roku 1925 začalo být v SSSR reálné dokončení vlastních leteckých motorů s výkonem 100 koní (73,55 kW), byly dokončeny motory M-11 a M-12 a začaly jejich zkoušky, ty však pokračovaly velmi pomalu a proto výběr motoru pro nové cvičné letadlo byl komplikovaný. Ve hře byly i německé motory. Rychlé dokončení a zahájení sériové výroby M-11 v Záporoží ukončilo tápání konstruktérů, kteří začali pracovat na projektu nového cvičného letadla, které mělo sloužit k masovému výcviku nových pilotů.  

M-11 byl pěti válcový hvězdicový motor. Jeho maximální vzletový výkon byl 110 koní (80,9 kW) a výkon v cestovním režimu byl 100 koní. Celkový objem válců byl 8,6 litru a měl hmotnost 160 kg. První verze měly pouze třecí ložiska u hlavní ojnice, a to snižovalo jeho životnost, která byla zpočátku pouze 50 hodin. Po zahájení výroby v Záporoží se postupně modernizoval a v roce 1932 již měl životnost 200 hodin, ta byla postupně zvyšována a v roce 1936 dosáhla 400 letových hodin. Motor se vyráběl až do roku 1952 a celkem bylo vyrobeno asi 50 000 kusů různých modifikací.  Byl namontován na 88 typech letadel.

První nákresy nového letadla byly vypracovány už v roce 1923. Ale teprve v roce 1926 je pověřen Nikolaj Nikolajevič Polikarpov zkonstruováním cvičného letadla. Vzal za základ původní návrhy a již při konstruování kladl důraz na jednoduchost údržby a bezpečnost v provozu. 18. ledna 1927 byl hotov předběžný projekt.

Ten představoval jednoduchý dvouplošník celodřevěné konstrukce s obdélníkovými křídly i ocasními plochami. Jeho tvary byly určeny jednoduchostí a nízkými náklady výroby a možností široké vzájemné záměny jednotlivých dílů konstrukce při opravách. Například vnější části křídel byly všechny stejné a mohly být použity jako stabilizátory. Křidélka v tomto případě fungovala jako výšková kormidla. Pro křídlo byl zvolen relativně tlustý profil s poměrnou tloušťkou 14 %. 

První zkušební prototyp U-2 v roce 1927

Statické zkoušky byly zahájeny 20. dubna a pokračovaly až do konce května 1927. Po jejich ukončení bylo letadlo předáno k zahájení letových zkoušek. Byly zahájeny motorové zkoušky, ale motor v počáteční fázi neskýtal záruku dostatečné spolehlivosti a bylo nutné jej doladit.

Další zkoušky prvního zkušebního U-2 se prodlužovaly, protože problémy s motorem přetrvávaly. Přehříval se olej a při stoupání ve vyšších výškách než 1000 m pracoval motor nespolehlivě. Všechny hlavní závady byly postupně odstraněny a letoun byl po ukončení podnikových zkoušek předán začátkem září Výzkumnému ústavu vojenského letectva, který jej zkoumal při zkušebních letech do 20. října. V závěrečné zprávě se uvádělo, že letadlo odpovídá kromě stoupavosti všem požadavkům letectva. Je doporučeno zahájit výrobu zkušební série. Neočekávaně však do situace vstupuje sám konstruktér letadla N. N. Polikarpov. Ten již koncem června 1927 začal pracovat na druhém prototypu, na kterém využil zkušenosti z prvního stroje. Jeho konstrukce byla podstatně odlehčena. Křídlo bylo celkově zpevněno a osazeno tenčím pouze 8 % profilem. Podařilo se tak odstranit hlavní nedostatek nízké stoupavosti a letoun byl schopen vystoupat do 2000 m za 13 minut. 

Druhý prototyp byl postaven velice rychle, ale musel si počkat na motor, který byl mezitím odeslán do výrobního podniku, kde byl na základě připomínek ze zkoušek prvního prototypu doladěn, pro druhý prototyp byl připraven úplně nový motor.

Druhý prototyp s lyžemi

Po dodání motoru, byl druhý zkušební letoun dokončen a předán v lednu 1928 k letovým zkouškám. Datum jeho prvního startu není zcela jasné. Pilot Gromov si datum nepamatoval a tak jediným vodítkem je jeden dopis konstruktéra Polikarpova, ve kterém říká, že k Vánocům mu bůh poslal nejhezčí dárek, první úspěšný let nového letadla. To by znamenalo, že první let se uskutečnil 7. ledna 1928, vzhledem k tomu, že Vánoce se slavily podle starého kalendáře.

V průběhu podnikových zkoušek Michal Gromov vyzkoušel řiditelnost a stabilitu nového stroje. Akrobatické figury se s ním prováděly lehce, uvést jej do vývrtky bylo těžší, ale vyvést jej z ní bylo velice lehké.

V březnu 1928 prošel druhý prototyp státními zkouškami. Letadlo při nich mělo hmotnost 870 kg a plošné zatížení bylo 25,85 kg/m2 , maximální rychlost byla 140 km/h, přistávací 60 km/h. Tyto a všechny ostatní parametry odpovídaly technickým požadavkům a piloti hodnotili nové letadlo velice kladně. Nebylo proto překvapením, že bylo rozhodnuto o zahájení hromadné sériové výroby.

Druhý prototyp byl poté vystavován na podzim 1928 na 3. Mezinárodní letecké výstavě v Berlíně.

Jako výrobce sériových letadel byl vybrán leningradský letecký závod № 23. Ten měl zkušenosti ze stavby školních letounů U-1. V roce 1929 měl ukončit jejich výrobu, měl dodělat poslední série v počtu 50 kusů a rozjet výrobu nového U-2, kterých měl ještě v tomto roce dokončit 70.

První U-2 začaly přicházet do pilotních učilišť v roce 1930. Nehledě na některé dětské nemoci letoun si brzy získal vysoká hodnocení jak instruktorů, tak žáků. Výcvik na něm měl vyšší kvalitu a snížil se počet žáků, kteří byli vyřazováni pro neschopnost. Do konce roku 1930 bylo v Leningradě vyrobeno 150 letounů. Většina z nich (81) se k 1. 1. 1931 dostala k vojenskému letectvu.

Výroba se dále rozšiřovala a za první tři roky bylo vyrobeno kolem 1400 U-2. To umožnilo vyměnit zastaralé U-1 ve všech učilištích vojenského letectva i v učilištích civilního letectví. Civilní letectví tehdy využívalo tři pilotní učiliště: v Batajsku, Tambově a Balašově.

Skupina školních U-2 za letu

Velkou roli v předválečném období sehrál U-2 v přípravě budoucích pilotů v aeroklubech Osoaviachima. Začátkem třicátých let probíhal pilotní výcvik pouze v ne příliš početných pilotních školách obranných organizací. Tento výcvik absolvovali frekventanti při uvolnění ze zaměstnání. Ve druhé polovině roku 1933 a první polovině roku 1934 byl většina těchto pilotních škol zrušena a začala se budovat mohutná síť aeroklubů. Heslem tohoto období se stalo: „Komsomolec do letadla“, což dokonale vyjadřovalo propagandistickou kampaň, která měla za cíl zabezpečit výcvik 100 tisíc pilotů. Od roku 1931 do roku 1936 se park Osoaviachima zvětši 19 krát a v roce 1935 operovalo 150 aeroklubů, ve kterých bylo vycvičeno 8000 pilotů. Zájem o letectví byl veliký a patřičně jej zvyšovaly letecké přehlídky, které byly pravidelně pořádány od roku 1932.

Konstruktér N. N. Polikarpov v zadní kabině letounu PO-2 v roce 1935

Již měsíc po začátku války bylo rozhodnuto o evakuaci leningradského závodu do Kazaně. Posledních devět letadel bylo v Leningradě dokončeno 21. srpna 1941.

V Kazani byla výroba přenesena na závod № 169. Ten v té době vyráběl pouze součásti letadel, a to velice krátce. Vyráběly se zde dřevěné konstrukce letadel LAGG-3 a I-153. Podle nařízení vlády se oba závody spojily a dostaly označení závod № 387. Hned po příjezdu leningradských pracovníků byla zahájena výroba a první letadla zahájila letové zkoušky již 2. září.

Počáteční období výroby se potýkalo s velkými těžkostmi. Byl nedostatek materiálu, chyběl lak, kaseinové lepidlo. Po evakuaci motorářského závodu z Voroněže nastaly těžkosti s dodávkami motorů.

Na podzim 1941 navštívil závod N. N. Polikarpov a jmenoval vedoucím konstruktérem typu Bakšajeva. On sám byl plně vytížen vojenskou technikou a tak hlavní konstruktér zpracovával nejen provozní zdokonalení konstrukce, ale i nové verze, hlavně pro využití ve vojenském letectvu.

Od začátku roku 1943 byl zefektivněn výrobní proces a ještě více využity možnosti pásové výroby. Pokud na výrobu jednoho U-2 bylo původně potřeba kolem 3000 hodin, v průběhu války byla tato hodnota snížena na 1215 hodin na jedno letadlo.

Cílem našeho seznámení s letounem PO-2 je jeho působení v civilním letectví, ale válka si vyžádala nasazení i těchto strojů.

Konstruktér N. N. Polikarpov o své práci při konstruování letadla U-2 řekl: „Mým cílem bylo zkonstruovat zcela jednoduchý školní letoun a vůbec by mě nenapadlo, že takové letadlo bude možné využívat jako bojový stroj“.

Jak se později ukázalo, zdaleka neměl pravdu. Jako cvičný lehký a pomalý stroj neměl na první pohled předpoklady k bojové činnosti. Válečná doba však vyžadovala využít jakoukoliv možnost pro podporu vojsk na frontové linii. Zpočátku plnil úkoly kurýrní a zásobování týlových oblastí. Operoval ve dne a byl snadným cílem pro německé stíhače. Později začal být využíván hlavně v noci a to i k bombardování německých uskupení.

Jeho schopnost tiše se přiblížit (s přiškrceným motorem) a shazovat bomby z nevelké výšky s takovou přesností, že ji nedosahovaly ani střemhlavé bombardéry, z něj udělala obávanou zbraň.

Jeho hlavní nedostatky se najednou staly největšími přednostmi. Malá rychlost letu v nevelké výšce mu umožňovaly objevovat se v noci nerušeně nad nepřátelským územím a bombardovat vytypované objekty s nečekanou přesností. Obrovskou výhodu také představovaly velice malé plochy, které byly potřebné pro start a přistání.

V roce 1944 bylo pokračováno v modernizaci letadla. Palivová nádrž v centroplánu byla zrušena a místo ní se montovala zvětšená trupová nádrž na 200 l paliva. Letadlo bylo v srpnu 1944 přejmenováno na PO-2.

Zrod zemědělského letadla.

Už v roce 1929 byla na objednávku Národního komisariátu pro zemědělství zkonstruována zemědělská verze letadla U-2, která byla označena U-2AP (Aeropyl – práškovací, Aeroopryskyvatel – postřikovací, Aerosejatel – secí). Prvních 16 strojů bylo dokončeno koncem roku. Místo druhé kabiny byla namontována speciální nádrž o objemu 200 – 250 litrů. Kabina pilota byla posunuta vpřed a druhá kabina byla posunuta vzad. Pro zachování polohy těžiště bylo nutné změnit konstrukci uchycení horního křídla, do jehož centroplánu byla namontována doplňková palivová nádrž. Řízení zůstalo pouze kabině pilota.

Pro potřeby zemědělství bylo vyrobeno v letech 1931 -1941 asi 1300 kusů U-2AP. V roce 1931 bylo poprvé na Severním Kavkazu úspěšně aplikováno letecké setí rýže. Největších úspěchů bylo dosaženo při používání zemědělského letadla v boji se škůdci na ohromných plochách kolchozních polí. Boj se sarančaty byl bez použití letadel prakticky nemožný. Situace v zemědělství byla velice složitá a rozvoj zemědělského letectva byl považován za nástroj pro zvýšení produktivity veškeré zemědělské výroby. Některé další dílčí úspěchy naznačovaly jeho obrovský potenciál. Při ošetřování polí s cukrovkou byl úspěšně huben zavíječ řepný, na polích s bavlnou se letadla osvědčila v boji se sviluškami. 

Dokud jednotliví zemědělci obdělávali nevelká pole, boj proti škůdcům prováděli většinou pomocí mechanických technologií, které nebyly zdaleka zárukou úspěchu. Prudký rozvoj techniky a chemického průmyslu otevřel dveře k vyšším výnosům všech zemědělských kultur. V té době působily mezi zemědělci agitační skupiny, které se snažily drobným zemědělcům vysvětlovat výhody kolektivního hospodaření, kde právě využití traktorů a letadel mělo sehrát nejdůležitější roli ve zvýšení produktivity zemědělské práce.

V roce 1931 bylo do zemědělských prací zapojeno již několik desítek letadel. Bylo jasné, že bude třeba vytvořit určitou organizační strukturu. V rámci Národního komisariátu pro zemědělství byla zřízena speciální správa zemědělského letectví, která se v následujícím roce transformovala na Trust zemědělského letectví. Ten byl v roce 1934 zrušen a část jeho pracovníků přešla do odboru pro boj se zemědělskými škůdci, který se stal součástí Hlavní správy civilního letectví. Později bylo vytvořeno 12 teritoriálních správ civilního letectví. V rámci těchto správ se začaly vytvářet oddíly pro speciální využití letectva, které nesly hlavní odpovědnost za provádění agrochemických prací.

Od té doby se rychle rozmáhalo využívání letectva v zemědělství. Jestliže úspěchy hospodářského růstu 1. pětiletky nebyly ve všech oblastech zdaleka pronikavé, boj se zemědělskými škůdci pomocí ošetřování polí letadly zaznamenal velké úspěchy. Plocha zemědělských kultur, napadených sarančaty, dosahovala v některých letech až 3 miliony hektarů a nebylo možné se nijak bránit, letadla v letech 1929 – 1932 ošetřila 460 tisíc hektarů napadených polí. 

Ve třicátých letech se kromě sarančat úspěšně hubili škůdci bavlníku. Sovětské vedení v té době kladlo veliký důraz na zvyšování objemu výroby bavlny. Hlavním škůdcem byly svilušky, se kterými bylo možné letecky dobře bojovat.

PO-2 při práci v zemědělství ve třicátých letech

Poprvé byla letadla pro tyto účely použita v roce 1931. V oblasti Střední Asie bylo úspěšně ošetřeno 2 tisíce hektarů bavlníkových polí. Získané zkušenosti byly natolik kladné, že v příštím roce bylo ošetřeno již 26 tisíc hektarů bavlníku.

Zemědělská letadla se osvědčila i při setí různých plodin. V letech 1932 – 1933 byl v SSSR nedostatek secích strojů i pracovníků v zemědělství. Oddíly letadel U-2AP sely ze vzduchu pšenici, rýži i divoký oves na horských pastvinách. Jen v roce 1933 bylo zaseto na ploše 138 tisíc hektarů.  

V roce 1932 létala zemědělská letadla velice intenzivně. V tomto roce byl také zaregistrován rekord pilota Sacharova, který za jeden den uskutečnil 132 letů při setí obilí.

V období druhého pětiletého plánu rozvoje národního hospodářství byla již činnost zemědělského letectva plánována a jeho rozvoj probíhal společně s požadavky na obdělávání nových zemědělských ploch. Začala být plánována výroba dostatečného počtu letadel, jejich aplikačních zařízení a potřebného pozemního vybavení. Kolchozy a sovchozy dostávaly v tomto období finanční dotace na uzavírání smluv se speciálními zemědělskými leteckými oddíly. Objemy prací stouply za druhou pětiletku desetinásobně. Jestliže v první pětiletce byly ošetřeny stovky tisíc hektarů, ve druhé to byly již milióny. 

Je třeba říci, že v honbě za plněním plánu prvních pětiletek se pravděpodobně dost připisovalo, existují ovšem objektivní údaje, které ukazují nezpochybnitelné úspěchy metod leteckého ošetřování zemědělských ploch. Charakteristickým jevem byla například invaze kobylek v roce 1932. Bylo napadeno více než 2,5 milionu hektarů polí, a pokud by nebylo použito zemědělského letectva, bylo možné úrodu zcela odepsat. Použití letadel proti tomuto škůdci bylo velice efektivní a uchránilo velkou část úrody.

Ještě několik dalších let probíhal boj s kobylkami, ale v roce 1940 byl zaregistrován velký úspěch, protože na Severním Kavkazu, ve Střední Asii a Povolží byla prakticky zničena hnízdiště tohoto škodlivého brouka.

Jaký význam mělo v tomto případě zemědělské letectvo, je možné zjistit z dobových výpočtů Výzkumného ústavu ochrany rostlin. Aby bylo možné zlikvidovat sarančata na ploše 1 tisíc hektarů ručně, bylo potřeba vynaložit 16 tisíc normohodin práce pro ruční postřik, pokud se použilo koňské spřežení, bylo potřeba 1600 normohodin a motorový agregát si vyžadoval 800 hodin. Lehký jednomotorový zemědělský letoun dokázal tuto plochu kvalitně ošetřit za 6 hodin a třicet minut.    

Bez použití letectva si není možné představit ani boj proti malárii. Podle údajů časopisu „Graždanskaja aviacija“ z roku 1940 bylo ošetřeno více než 3 miliony hektarů vodních ploch, infikovaných nositeli této těžké nemoci. Bylo dosaženo velkého úspěchu a některé oblasti státu se navždy zbavily tohoto nebezpečného onemocnění.

Speciální zemědělská verze PO-2A

V období let 1947 -1949 se vyráběla poslední série v leteckém závodě No.168 v Rostově na Donu. Část se jich vyráběla pod označením PO-2A zemědělské letadlo. Používalo se pro práškování minerálními hnojivy a pro boj s komáry, přenášejícími malárii a jiným škodlivým hmyzem. Pro tyto účely se na letadlo montovala speciální práškovací a postřikovací zařízení.

Na tuto verzi byla přestavena v opravárenských základnách nová letadla, která byla vyrobena v roce 1946 jako cvičná PO-2 a letadla, která byla vyrobena do roku 1941 a byla a byla používána pouze pro výcvik.

Zemědělská verze PO-2A

Letadla měla dvě základní verze zemědělského vybavení – pro rozprašování práškových hmot a pro rozstřikování tekutin.  Při montáži rozprašovače se nejdříve do trupu umístila nádrž o objemu 287 litrů.  Na trup potom šestilistý větrník, který poháněl přes reduktor šnekový dopravník v samotné nádrži, který sloužil k posunu sypké hmoty v nádrži. Při montáži postřikovacího zařízení se na trup montovala čtyřlistá vrtulka, která poháněla odstředivé čerpadlo. U později vyráběných PO-2A bylo možné namontovat i jednoduché zakrytí kabiny. Pro zabezpečení potřebné polohy těžiště, které se při montáži a naplnění nádrže posouvalo dozadu, bylo zmenšeno předsunutí horního křídla z 800 mm na 600 mm. U starších strojů, vyrobených před rokem 1941 byla kabina posunuta značně vpřed a hodně zmenšena. V tomto případě nebylo měnit předsunutí horního křídla.  Od roku 1949 bylo možné spouštět motor stlačeným vzduchem z pozemní nebo palubní láhve.

Letoun byl ve své době jedním z nejdéle vyráběných letadel na světě. Sérová výroba byla zahájena v roce 1928 a pokračovala až do roku 1953. Vyráběl se nejen v SSSR. Celkem bylo vyrobeno asi 33 000 strojů všech verzí.

Technický popis.

Konstrukce letadla U-2 byla celodřevěná převážně z borovice a překližky s plátěným potahem. Vzpěry křídel byly zpočátku z oválných duralových trubek, které byly později zaměněny z ocelové s kulatým průřezem. Trup měl přední část z překližky, zadní část tvořily podélníky a plátěný potah.

Křídlo bylo dvounosníkové. Nosníky byly obdélníkového uzavřeného průřezu, žebra tvořily překližkové stěny a podélníky, nosníky byly bez drážek, žebra se k nim z boku lepila lepidlem a přitloukala hřebíky. Lepidlo se používalo výhradně kaseinové. Stabilizátor byl dvounosníkový a byl na zemi nastavitelný. Koncové oblouky křídel a ocasních ploch byly duralové.

Podvozek tvořily hlavní podvozkové nohy s ostruhou. Hlavní nohy se skládaly ze dvou vzpěr. Zadní byla teleskopická. Na jednu část se namotávala gumová nit o průměru 13 mm a zadní vzpěra tak plnila funkci tlumiče. Kola měla průměr 700 mm a šířku 120 mm. Ostruha byla jasanová a natáčela se společně se směrovkou. Používaly se i jiné typy podvozku, které bylo možné montovat v provozu.  Velice často se používaly lyže nebo plováky. Některé zkušební stroje se zkoušely s pásovými podvozky.

Pohonná jednotka.

Letoun poháněl motor M-11D s maximálním výkonem u země 125 koní (92 kW), ve výšce 1670 m byl výkon 90 koní (66,2 kW). Palivová nádrž měla objem 125 litrů a zásoba paliva umožňovala dolet 350 – 400 km. Motor se startoval zpočátku otočením vrtule, u pozdějších verzí byl vzduchový startér. Olejová nádrž byla umístěna za motorem a měla objem 21,5 litru.

Řízení bylo lanové.

Palubní deska letounu PO-2

Technická data:

Modifikace PO-2A
Rozpětí křídla, m 11,40
Délka, m 8,70
Výška, m 3,10
Plocha křídla, m2 33,15
Hmotnost, kg  
  Prázdného letadla 740
  Normální vzletová 1250
Typ motoru M-11D
Výkon, koní (kW)  125 (92 kW)
Maximální rychlost, km/h 140
Cestovní rychlost, Km/h 115
Dolet, km 720
Dostup, m 2400
Posádka 1
Užitečné zatížení: Nádrž 287 litrů

Podle historických materiálů zpracoval Pol.

Použitá literatura a zdroje:

В.Б. Шавров:   История конструкций самолетов в СССР до 1938 года –                                             Машиностроение 1978 г.

Издательство ДОСААФ: Самолеты страны советов – Москва 1974

V. Němeček: Sovětská letadla – Naše vojsko 1969

Internetové zdroje:

http://www.airwar.ru – Уголок Неба-большая авиационная энциклопедия

https://warbook.club/voennaya-tehnika/samolety/po-2/

http://авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/sssr/uchebnye-samolety-2/uchebnye-samolety-1920-e-1940-e-gody/mnogotselevoj-uchebno-trenirovochnyj-samolet-u-2-po-2/uchebno-trenirovochnyj-samolet-u-2-po-2/

Video:    https://youtu.be/BfD3zkGrYlc